Hệ thống kiểm soát khí xả (phần 1) Hệ thống kiểm soát khí xả Mô tả Phải có trình độ công nghệ cao mới có thể bảo đảm rằng tổng lượng các thành phần (CO/HC/NOx) trong khí thải đáp ứng các quy định về khí thải. Đối với xe ôtô thực sự, không những phải giảm những chất này mà còn phải đáp ứng các tiêu chuẩn khác như độ bền, độ tin cậy, an toàn và tiêu hao nhiên liệu. Các biện pháp làm sạch khí thải được liệt kê trong bảng bên trái đây, nhưng thiết bị thì thay đổi tuỳ theo từng nước, còn quy định về khí thải thì thay đổi theo vùng. Cải thiện động cơ Động cơ đã được cải tiến rất nhiều để các đặc tính của động cơ về công suất và tiêu hao nhiên liệu không bị xấu đi qua thời gian sử dụng, hạn chế đến mức tối thiểu sự sản sinh khí độc hại. Các biện pháp dưới đây không phải là được áp dụng cho tất cả các kiểu động cơ, tuy nhiên, hầu hết các biện pháp thích hợp cho từng động cơ thì đã được sử dụng. 1. Cấu tạo của buồng đốt và cải thiện hệ thống nạp khí (1) Sử dụng vùng rối Vùng rối trong buồng đốt tạo ra dòng rối mạnh mẽ, bắt đầu từ cuối kỳ nén đến đầu kỳ nổ. Dòng rối này làm tăng tốc độ cháy, giúp hỗn hợp không khí-nhiên liệu cháy hoàn toàn, giảm lượng CO và HC. (2) Tạo ra xoáy lốc Cửa nạp được làm cong, tạo ra dòng xoáy thích hợp cho hỗn hợp không khí-nhiên liệu được hút vào trong kỳ nạp, cho đến mép ngoài của buồng đốt. Dòng xoáy này tiếp tục từ kỳ nén cho đến kỳ nổ, tạo ra hiệu quả tương tự vùng rối. 2. Sử dụng EFI, ESA và DIS Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp không khí-nhiên liệu và giảm khí xả nhờ có sử dụng EFI (điều khiển phun nhiên liệu điện tử) để tạo ra hỗn hợp không khí-nhiên liệu thích hợp, và sử dụng ESA (Đánh lửa sớm điện tử), DIS (hệ thống đánh lửa trực tiếp) để điều khiển định thời đánh lửa chính xác theo điều kiện vận hành. Bộ lọc khí xả 1. Khái quát Bộ lọc khí xả làm cho các chất độc hại (CO, HC, NOx) phản ứng hoá học với các chất vô hại (H2O, CO2, N2) khi luồng khí xả đi qua. Nói chung, platin, palađi, iriđi, rôđi được sử dụng làm chất xúc tác trong ôtô. (1) Các loại bộ lọc khí xả + Chất xúc tác ôxy hoá: oxy hoá HC hoặc CO và tạo thành H2O hoặc CO2 không độc hại. + Chất xúc tác khử ôxy: tách ôxy ra khỏi NOx và tạo thành N2 vô hại. + Chất xúc tác oxy hoá/khử ôxy: thực hiện cả hai chức năng trên. Bộ xúc tác ôxy hoá/khử ôxy dùng cho ôtô được gọi là “Bộ lọc khí xả 3 thành phần (TWC)” vì rằng có ba chất độc hại CO, HC và NOx được chuyển hoá đồng thời thành chất không độc hại. Ngày nay, chất xúc tác ôxy hoá/khử ôxy được sử dụng cho hầu hết các ôtô.) (2) Hoạt động của chất xúc tác phụ thuộc nhiệt độ Đối với chất xúc tác, mức độ làm sạch thay đổi theo nhiệt độ. Như biểu đồ cho thấy, tỷ lệ làm sạch gần đạt đến 100% và khí xả được làm sạch có hiệu quả nhất khi nhiệt độ chất xúc tác nâng cao trên 400°C. CHÚ Ý: Xe được trang bị bộ lọc khí xả sử dụng xăng không chì, vì nếu dùng xăng pha chì thì chì sẽ dính lên bề mặt của bộ lọc khí xả và cảm biến ôxy, làm giảm tác dụng của nó. (3) Hệ thống lọc khí xả 3 thành phần (TWC) TWC là hệ thống ôxy hoá CO và HC trong khí xả và đồng thời khử ôxy của NOx để biến chúng thành CO2, H2O và N2. Gần đây, kiểu liền khối được sử dụng như trên minh hoạ. Alumin hoặc chất xúc tác được phủ lên các thanh ghi có nhiều lỗ. Các chất độc hại đi qua những lỗ này và được làm sạch. Có hai kiểu khối, kiểu gốm và kiểu kim loại. Thanh ghi càng mỏng, khả năng làm sạch càng cao. TWC hoạt động có hiệu quả nhất với tỷ lệ hỗn hợp không khí-nhiên liệu gần như lí thuyết. Vì vậy, cần có hệ thống thông tin phản hồi về tỷ lệ hỗn hợp không khí- nhiên liệu để giữ cho tỷ lệ này gần với tỷ lệ lí thuyết. Hệ thống thông tin phản hồi về hỗn hợp không khí-nhiên liệu theo dõi lượng ôxy trong khí xả bằng cách sử dụng cảm biến ôxy gắn trong đường ống xả. Khi đó, lượng nhiên liệu được ECU của động cơ điều chỉnh để kiểm soát tỷ lệ hỗn hợp không khí-nhiên liệu, giúp cho TWC làm việc có hiệu quả. . Hệ thống kiểm soát khí xả (phần 1) Hệ thống kiểm soát khí xả Mô tả Phải có trình độ công nghệ cao mới có thể bảo đảm rằng tổng lượng các thành phần (CO/HC/NOx) trong khí thải. dính lên bề mặt của bộ lọc khí xả và cảm biến ôxy, làm giảm tác dụng của nó. (3) Hệ thống lọc khí xả 3 thành phần (TWC) TWC là hệ thống ôxy hoá CO và HC trong khí xả và đồng thời khử ôxy của. điều kiện vận hành. Bộ lọc khí xả 1. Khái quát Bộ lọc khí xả làm cho các chất độc hại (CO, HC, NOx) phản ứng hoá học với các chất vô hại (H2O, CO2, N2) khi luồng khí xả đi qua. Nói chung, platin,