2.2.3.1 Động cơ DC đóng mở van EGR
Động cơ được dùng để đóng mở van EGR là một động cơ bước dùng dòng điện một chiều. Động cơ bước ( Step Mô tơ – Stepper Motor hay Stepping Motor) là một thiết bị cơ điện, nó chuyển đổi năng lượng điện thành cơ năng. Ngoài ra, nó là một động cơ điện không thanh hao than, đồng bộ mang thể chia một vòng quay hầu hết thành một số bước mở rộng. Trục của động cơ quay qua một góc nhất định cho mỗi xung rời rạc. Lúc một chuỗi xung được vận dụng, nó sẽ được chuyển qua một góc nhất định. Góc mà trục động cơ bước quay cho mỗi xung được gọi là góc bước, thường được biểu thị bằng độ.
Cấu tạo động cơ bước khá giống với động cơ DC. Nó cũng mang một nam châm vĩnh cửu là roto. Roto sẽ ở trung tâm và sẽ quay lúc lực tác dụng lên nó. Roto này được bao quanh bởi một số stato được quấn bởi cuộn từ tính trên nó. Stator sẽ được đặt càng sắp càng tốt với roto để từ trường trong những stator
mang thể tác động tới di chuyển của roto. Để điều khiển động cơ bước, mỗi stator sẽ được cấp nguồn tuần tự. Trong trường hợp này, stato sẽ từ hóa và hoạt động như một cực điện từ tác dụng lực đẩy lên roto và đẩy nó di chuyển một bước. Thay thế từ hóa và khử từ của những stator sẽ di chuyển roto từng bước và cho phép nó xoay với sự kiểm soát tuyệt vời [7].
Hình 2. 33 Cấu tạo động cơ bước
1-Nam châm vĩnh cửu; 2-Stato; 3-Cuộn dây
Mô tơ bước dùng đóng mở van EGR sử dụng phương pháp điều khiển chạy bước nhỏ ( MicroStepping Drive ):
Hình 2. 34 Phương pháp điều khiển microsteooing drive
Đây là phương pháp điều khiển được sử dụng phổ biến nhất vì tính chính xác của nó. Mạch điều khiển cung cấp dòng bước biến đổi cho cuộn dây stato ở
dạng sóng hình sin. Những bước nhỏ xíu này hiện nay giúp tăng cường độ chính xác của từng bước một. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi vì nó cung cấp độ chính xác cao và giảm tiếng ồn hoạt động ở mức độ lớn.
2.2.3.2 Van bypass điều khiển bằng chân không
Van bypass hay van chân không là một van nằm trong hệ thống tuần hoàn khí xả EGR. Nó được tích hợp ngay cạnh van EGR và bộ làm mát khí xả [8].
Hình 2. 35 Van bypass mở không cho khí thải đi qua bộ làm mát
Van bypass có tác dụng đóng mở cho khí thải đi qua hoặc không đi qua bộ làm mát khí thải. Ở vòng tua máy thấp xe mới khởi động, nhiệt độ động cơ chưa cao van bypass sẽ mở giúp cho khí thải đi qua một ống khác mà không đi qua bộ làm mát khí thải, điều này giúp giữ cho nhiệt độ khí thải vào động cơ có nhiệt độ cao khiến động cơ không bị giảm công suất nếu cho khí thải ở nhiệt độ thấp vào buồng đốt. Van bypass được điều khiển bằng chân không thông qua một bơm chân không hoạt động dưới tín hiệu của ECU.
2.2.3.4 Bộ làm mát khí thải
Bộ làm mát khí thải là một bộ phận quan trọng của van EGR. Nó có cấu tạo từ nhiều các tấm kim loại nhôm ghép chồng lên nhau tạo thành các lớp giảm nhiệt. Phần lớn các bộ làm mát EGR được làm từ thép không gỉ hoặc ống và tấm nhôm. Bộ làm mát khí thải gồm hai đầu, một đầu vào và một đầu ra của khí thải. Đầu vào kết nối với cổ góp của cửa xả đưa luồng khí thải nóng từ buồng đốt vào
bộ làm mát, đầu ra được kết nối với van EGR. Ngoài ra bộ làm mát cũng có hai đầu đưa nước làm mát vào và ra để giảm nhiệt độ khí thải [9].
Hình 2. 36 Cấu tạo bộ làm mát
Nguyên lý hoạt động : Luồng khí thải từ cửa xả đi vào đường ống đầu vào của bộ làm mát với nhiệt độ khoảng 875 độ C, sau đó nó đi qua các lớp lá nhôm được xếp trên nhau, bộ làm mát được cấp nước làm mát từ động cơ bao quanh để giảm nhiệt độ khí thải và được tuần hoàn ở cửa ra. Sau khi đi qua bộ làm mát nhiệt độ khí thải còn khoảng 150 độ C là nhiệt độ thích hợp để thông qua van EGR trở về buồng đốt. Nhiệt độ càng thấp, mật độ càng cao thì hiệu quả giảm phát thải NOX càng tốt. Làm mát khí thải trước khi trộn với khí nạp sẽ làm giảm nhiệt độ cháy và tăng tỷ lệ oxy trên nhiên liệu. Nhiệt độ nạp đầu vào thấp hơn nói chung làm giảm nhiệt độ đốt cháy. Bộ làm mát sẽ giúp dòng khí thải đạt được giới hạn tiêu chuẩn khí thải Euro 4 và Euro 5 về NOX.