Các nước kiểm tra khí thải xe diesel bằng phương pháp nào?

“Gia tốc tự do” là phép thử tăng tốc nhanh động cơ từ trạng thái không tải để đo lượng khói thải ra. Đây là phương pháp đang được nhiều nước áp dụng trong quy trình kiểm định xe động cơ diesel, như Liên minh châu Âu (EU), Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Australia và hầu hết các nước ASEAN.

Ở Mỹ, phương pháp này thường được thực hiện theo tiêu chuẩn kỹ thuật SAE J1667; còn tại EU, việc kiểm định khí thải thuộc khuôn khổ quy định kiểm tra định kỳ phương tiện (PTI).

Một báo cáo của Diễn đàn Giao thông Quốc tế (International Transport Forum – OECD) cũng cho biết phép thử gia tốc tự do vẫn được nhiều quốc gia sử dụng trong kiểm định diesel vì “đây là phương pháp chi phí thấp, dễ triển khai và phù hợp với kiểm tra định kỳ số lượng lớn phương tiện”.

Để chuẩn bị cho bước thử này, động cơ phải đạt nhiệt độ vận hành, hộp số về mo (N) để động cơ không tải và xe đứng yên trong suốt quá trình thử.

Ở nhiều nơi, trước khi bắt đầu đo chính thức, đăng kiểm viên sẽ kiểm tra tình trạng vận hành của động cơ và thực hiện vài lần đạp ga thử để đảm bảo hệ thống đo ổn định cũng như làm sạch hệ thống dẫn khí thải.

Khi tiến hành thử, đăng kiểm viên sẽ đạp bàn đạp ga hết hành trình từ trạng thái không tải để động cơ tăng tốc nhanh lên vòng tua tối đa theo thiết kế của nhà sản xuất.

Khi đạp hết ga, kim vòng tua động cơ của hầu hết các xe sẽ tiến sát vùng đỏ nhưng vẫn trong ngưỡng giới hạn an toàn do nhà sản xuất thiết kế. Phương pháp này nhằm xác định mức phát thải khói của động cơ ở điều kiện cấp nhiên liệu tối đa.

Trong một số hệ thống, bài thử này được lặp lại nhiều lần, thường là 3-5 lần; mỗi lần đều đo độ mờ khói tối đa.

Sau mỗi lần đạp ga, máy đo sẽ ghi lại độ mờ khói trong từng khoảng ngắn nhất (ví dụ trung bình 0,5 giây). Giá trị cuối cùng thường được tính bằng trung bình cộng của các lần đo hợp lệ (thường là 3 lần cuối).

Sau khi thu được số đo trung bình, đăng kiểm viên sẽ so sánh với giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia, hoặc từng địa phương. Nếu độ khói vượt mức quy định, xe không đạt, cần tiến hành sửa chữa, bảo dưỡng trước khi đăng kiểm lại.

Theo các tài liệu kỹ thuật của SAE và nhiều cơ quan kiểm định phương tiện, nếu động cơ được bảo dưỡng tốt, đạt nhiệt độ làm việc và phép thử được thực hiện đúng quy trình (không giữ ga quá lâu, không vượt vòng tua thiết kế), việc tăng ga nhanh trong thời gian ngắn không gây hư hại cho động cơ. Lý do là vòng tua cực đại khi không tải vẫn nằm trong dải an toàn mà nhà sản xuất ô tô thiết kế.

Ngược lại, trong trường hợp động cơ đã xuống cấp, hệ thống tăng áp hoặc hệ thống nhiên liệu có vấn đề, phép thử có thể làm lộ các hỏng hóc tiềm ẩn. Một số báo cáo kỹ thuật tại châu Âu ghi nhận những trường hợp turbo hoặc đường ống nạp bị hỏng sau khi thử, nhưng nguyên nhân thường do xe đã tồn tại lỗi từ trước.

Dù vậy, phương pháp gia tốc tự do vẫn được nhiều quốc gia duy trì vì chi phí thấp và quy trình kiểm tra đơn giản.

Trong những năm gần đây, một số nơi đã bổ sung thêm các phương pháp đánh giá khí thải khác, như thử tải trên máy dynamometer (dyno) hoặc kiểm tra trên đường để phản ánh chính xác hơn lượng khí thải trong điều kiện vận hành thực tế.

Với các xe đời mới có hệ thống chẩn đoán tích hợp (On-Board Diagnostics – OBD), một số cơ quan kiểm định, như tại bang California (Mỹ), cũng sử dụng dữ liệu OBD để đánh giá tình trạng khí thải thay vì chỉ dựa vào phép thử cơ khí trực tiếp.