1. CHƯƠNG 4 : TIÊU CHUẨN VỀ KHÍ XẢ ĐỘNG CƠ
Tiêu chuẩn về khí xả động có là chỉ tiêu đánh giá mức độ ảnh hưởng của khí xả
đến môi trường, theo thời gian thì mức độ khí xả ảnh hưởng đến môi trường ngày càng
khắt khe, thậm chí với sự phát triển của khoa học kỹ thuật người ta đang hướng toái sử
dụng các động cơ sử dụng nguooinf năng lượng không có khí xả
Hình 4.1. Sơ đồ đo khí xả trên bệ thử
4.1. Tiêu chuẩn Hoa kỳ
Bảng 1 giới thiệu sự thay đổi về giới hạn nồng độ các chất ô nhiễm trong khí xả ô
tô ở Mỹ theo thời gian đối với ô tô du lịch. Giới hạn này được áp dụng ở hầu hết các
bang trừ California và NewYork (những bang có yêu cầu khắc khe hơn) và đo theo quy
trình FTP75. Các bang này cho thấy mức độ khắc khe của tiêu chuẩn tăng dần theo thời
gian: nồng độ cho phép của CO từ 84g/dặm năm 1960 giảm xuống còn 3,4g/dặm hiện
nay (giảm khoảng 25 lần); nồng độ HC cũng trong thời gian đó giảm từ 10,6g/dặm
xuống còn 0,25g/dặm (giảm khoảng 40 lần); mức độ giảm NOx có thấp hơn, từ 4,1
xuống 0,4 (giảm khoảng 10 lần).
2. Bảng 4.1. Tiêu chuẩn Mỹ đối với ô tô du lịch (tính theo g/dặm quy trình FTP75)
4.2. Tiêu chuẩn cộng đồng Châu Âu
Mức độ phát sinh ô nhiễm cho phép đối với ô tô du lịch và ô tô tải hạng nhẹ theo quy
trình thử ECE áp dụng ở cộng đồng Châu Âu cho ở bảng 1.6.
Bảng 4.2. Tiêu chuẩn Cộng Đồng Châu Âu đối với ô tô tải hạng nhẹ
Loại 1: ô tô có trọng lượng <1305kg ( Bảng 4.3)
Loại 2: (1305 – 1760)kg
Loại 3: lớn hơn 1760kg
Các quốc gia Đông Âu cũ trước đây cũng áp dụng tiêu chuẩn của Cộng Đồng
Châu Âu ECE.
3. Bảng 4.3. Tiêu chuẩn Euro đối với từng loại ô tô
4.3. Tiêu chuẩn Nhật Bản
Đối với ô tô du lịch sử dụng động cơ xăng.Tiêu chuẩn Nhật Bản theo chu trình thử
10 chế độ và 11 chế độ ứng với các loại ô tô khác nhau trình bày trên các bảng 4,5,6
Bảng 4.4. Tiêu chuẩn Nhật Bản đối với ô tô du lịch sử dụng động cơ xăng
4. Bảng 4.5. Tiêu chuẩn Nhật Bản đối với ô tô du lịch sử dụng động cơDiesel
Bảng 4.6. Tiêu chuẩn Nhật Bản đối với ô tô vận tải nhẹ sử dụng động cơ xăng hay GPL
4.4. Các nước khác
Các nước đang phát triển sử dụng quy trình thử các nước công nghiệp phát
triển và ấn định mức độ phát sinh ô nhiễm cho phép phù hợp với điền kiện của
nước mình. Quy trình thử và giới hạn cho phép về nồng độ các chất ô nhiễm
trong khí xả động cơ ở một số nước đối với ô tô tải có trọng lượng nhỏ hơn 2,7
tấn áp dụng ở một số nước được giới thiệu trong bảng 7. Chúng ta thấy các
nước đang phát triển thường sử dụng các chu trình của Mỹ, Châu Âu và Nhật
Bản. Tính khắc khe về giới hạn nồng độ các chất ô nhiễm tăng dần theo thời
gian.
5. Bảng 4.7 Nồng độ giới hạn ô nhiễm ở một số nước đang phát triển
Chú thích: (1) Ô tô có động cơ V<800 cm3 (2) Ô tô < 2.5 tấn có động cơ V>800cm3
Bảng 4.8. Tiêu chuẩn ô nhiễm của ô tô ở chế độ không tải
6. 4.5. Tiêu chuẩn Việt Nam
Năm 1990, Chính phủ Việt Nam đã ban hành tiêu chuẩn (TCVN 5123-90) quy
định về hàm lượng CO trong khí thải động cơ xăng ở chế độ không tải. Tiêu chuẩn này
được áp dụng cho tất cả ôtô sử dụng nhiên liệu xăng có khối lượng lớnhơn 400kg. Hàm
lượng CO được đo trực tiếp trong ống xả, cách miệng xả300mm, ở hai chế độ: nmin và
0,6ndm (ndm là tốc độ định mức). Hàm lượng COkhông được vượt quá 3,5% ở chế độ
nmin và 2,0% ở chế độ 0,6ndm. Năm 1991, Chính phủ Việt Nam ban hành tiêu chuẩn
TCVN 5418-91 quy định về độ khói trong khí thải động cơ Diesel. Tiêu chuẩn này được
áp dụng cho tất cả các loại ô tô sử dụng động cơ Diesel. Độ khói của khí thải đo ở chế độ
gia tốc tự do không vượt quá 40% HSU đối với động cơ không tăng áp và 50%
HSUđối với động cơ tăng áp.
5.5.1. Tiêu chu ẩn TCVN 6438-98
Năm 1988, Chính phủ Việt Nam ban hành tiêu chuẩn TCVN 6438-98 quy
định lại cụ thể hơn giới hạn cho phép của các chất ô nhiễm trong khí thải của
phương tiện vận tải (Bảng 9).
Bảng 9. Giới hạn tối đa cho phép của thành phần ô nhiễm trong khí xả
của các phương tiện vận tải.
4.5.2. Tiêu chuẩn TCVN 6438:2001
Năm 2001, ra tiêu chuẩn TCVN 6438:2001 thay thế tiêu chuẩn TCVN
6438:1998 và TCVN 5947:1996 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 22
Phương tiện giao thông đường bộ và Cục Đăng kiểm Việt Nam biên soạn, Tổng
cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi
trường ban hành (Bảng 10).
7. Bảng 10 Giới hạn tối đa cho phép của các chất khí thải gây ô nhiễm
4.5.3. Tiêu chuẩn TCVN 6341:1998
+Đối với ô tô (Bảng 11)
Bảng 11. Giới hạn của khí thải gây ô nhiễm phát ra từ ô tô (Đơn vị: g/lần thử)
Yêu cầu A: Là giới hạn cho các ô tô chở người không quá 6 chỗ.
Yêu cầu B: Là giới hạn cho các ô tô chở người quá 6 chỗ và ô tô tải.
+Đối với mô tô.
8. Bảng 12. Giới hạn của khí thải gây ô nhiễm phát ra từ mô tô động cơ hai kỳ (Đơn vị:
g/km)
Bảng 13. Giới hạn của khí thải gây ô nhiễm phát ra từ mô tô động cơ bốn kỳ(Đơn vị:
g/km)
5.5.4. Tiêu chuẩn TCVN 6565: 1999
Bảng 14. Giới hạn đối với sự phát thải của các chất khí gây ô nhiễm doô tô (g/lần thử)
9. Từ 01/01/2022, tất cả các phương tiện tham gia giao thông có sử dụng động cơ
Diesel phải đạt tiêu chuẩn về phép thử và giới hạn chất gây ô nhiễm có trong khí thải
mức 5 (Euro 5), theo Quyết định số 49/2011 của Thủ tướng Chính phủ.
Có sự khác biệt đáng kể về công nghệ giữa tiêu chuẩn khí thải Euro 4 và Euro 5:
Nếu động cơ của ô tô không đạt tiêu chuẩn Euro 4, chỉ cần điều chỉnh, cập nhật các bộ
phận, các linh kiện xử lý bộ phận xúc tác là có thể đạt được. Còn động cơ Euro 5 đòi hỏi
công nghệ mới, yêu cầu công nghệ cao hơn để đạt được ngưỡng xả khí thải thấp hơn chất
gây ô nhiễm.
Khí thải động cơ Euro 5 hầu hết được xử lý bằng dung dịch xúc tác ure
(AdBlue). Dung dịch này được phun vào buồng xúc tác để khử các chất độc hại ra môi
trường như NOx, NO2, CO. Chế độ đốt muội của hệ thống này có tác dụng:
Giúp hệ thống xả khí thải thông thoáng;
Động cơ hoạt động ổn định;
Tăng công suất động cơ và kéo dài tuổi thọ của máy móc.
Lợi ích khi áp dụng tiêu chuẩn khí thải EURO 5:
Hạn chế những chiếc xe tạo ra nhiều ô nhiễm (do hỏng, cũ)
Tạo động lực và áp lực cho nhà sản xuất tạo ra những chiếc xe thân thiện với môi
trường hơn
Bảo vệ môi trường và sức khỏe của người sử dụng
Các thông tin so sánh về sự khác biệt giữa tiêu chuẩn động cơ Euro 4 và Euro 5 dưới đây
sẽ cung cấp cho các bạn góc nhìn rõ ràng.
a. Về phép thử động cơ: động cơ EURO 5 thêm phép thử: V, OBD.
Loại động cơ Phép thử
Các phép thử
giống nhau
Phép thử loại I (Type I - Test): Phép thử để kiểm tra khối lượng
trung bình của khí thải ở đuôi ống xả sau khi khởi động động cơ ở
trạng thái nguội.
Phép thử loại II (Type II - Test): Phép thử để kiểm tra nồng độ
của CO ở chế độ tốc độ không tải nhỏ nhất của động cơ.
Kiểm tra khí thải từ các-te động cơ.
Phép thử loại IV (Type IV - Test): Kiểm tra bay hơi nhiên liệu đối
với động cơ cháy cưỡng bức.
Chu trình thử ESC (ESC test): Chu trình gồm 13 chế độ ổn định
được áp dụng theo điểm 5.2.1.2 TCVN 6567:2006.
10. Chu trình thử ELR (ELR test): Chu trình thử gồm một chuỗi các
bước thử có tải ở tốc độ động cơ không đổi được áp dụng theo
điểm 5.2.1.2 TCVN 6567:2006.
Chu trình thử ETC (ETC test): Chu trình thử có chiều dài 1800
giây với chế độ làm việc thay đổi theo từng giây, được áp dụng
theo 5.2.1.2 của TCVN 6567:2006.
EURO 5
Phép thử loại V (Type V - test): phép thử để thử nghiệm độ bền
các thiết bị chống ô nhiễm.
Phép thử OBD (On Board Diagnosis test): phép thử để kiểm tra
chức năng của hệ thống chẩn đoán trên xe.
b. Giá trị giới hạn khí thải
- Cho xe lắp động cơ cháy cưỡng bức (dùng xăng, LPG hoặc NG)
Bảng 4.15.. Giá trị giưới hạn khí xả
11. b. Cho xe lắp động cơ cháy do nén (Diesel)
Bảng 4.16. Tiêu chuẩn cho các động cơ máy nén Diesel
Xe khối lượng chuẩn thấp (Light reference mass vehicles): bao gồm các xe loại
M1, M2, N1, N2 có khối lượng chuẩn không lớn hơn 2.610 kg;
Xe khối lượng chuẩn cao (Heavy reference mass vehicles): bao gồm các xe loại
M1, M2, N1, N2 có khối lượng chuẩn lớn hơn 2.610 kg và các xe M3, N3;
C. Giá trị giới hạn trong khí thải của từng chất khí và hạt đối với các phép thử ESC
và ELR
12. ESC ELR
Khối lượng các chất (g/kWh) Độ khói
(m-1)
CO HC NOx PM
EURO 4 1.5 0.46 3.5 0.02 0.5
EURO 5 1.5 0.46 2.0 0.05 0.5
Bảng 1.16. Giá trị giới hạn trong khí thải của từng chất khí và hạt đối với các phép thử
ESC và ELR
d. Giá trị giới hạn khí thải của từng chất khí và hạt đối với phép thử ETC
ETC
Khối lượng các chất (g/kWh)
CO NMHC CH4 NOx PM
EURO 4 4.0 0.55 1.1 3.5 0.03
EURO 5 4.0 0.55 1.1 2.0 0.03
Bảng 1.17. Giá trị giới hạn khí thải của từng chất khí và hạt đối với phép thử ETC
Để đạt được tiêu chuẩn khí thải Euro 5 cần có sự đồng bộ giữa động cơ ôtô và nhiên
liệu.
Xe đạt chuẩn khí thải Euro 5 được tích hợp nhiều công nghệ nên việc sử dụng nhiên
liệu cần thận trọng. Nhiên liệu có chất lượng không tương ứng có thể làm giảm tuổi thọ
động cơ hoặc làm động cơ bị ăn mòn, dẫn đến mất áp suất. Phải có nhiên liệu đạt
chuẩn Euro 5 được bán rộng rãi trên thị trường.
