2.4 Tìm hiểu vể cảm biến Oxy, bộ chuyển đổi xúc tác, buồng Plasma
2.4.2 Bộ chuyển đổi xúc tác
Hình 2.25 Bộ chuyển đổi xúc tác trên ơ tơ
Từ năm 1997 về sau, khi các chỉ tiêu về môi trƣờng ngày càng khắc khe, lúc này các hãng xe phải quan tâm chặt chẽ đến vấn đề khí xả. Từ đó bộ xúc tác khí xả 3 thành phần (three way catalyst) ra đời nhằm loại trừ các chất NOx, HC, CO. Bộ three way catalyst gồm trong đó có 3 chất: Platinium, Paladium, Rhodium. Khi là việc thì các chất độc hại trong khí xả sẽ phản ứng theo các phƣơng trình:
NOX + CO ---> CO2 + N2 (dưới xúc tác Rhodium) (2.9)
NOX + HC ---> CO2 + NH3 (dưới xúc tác Rhodium) (2.10)
CO + O2 ---> CO2 (dưới xúc tác Platinium) (2.11)
HC + O2 --> CO2 + H2O (dưới xúc tác Paladium) (2.12)
Trong phƣơng trình 2.9 và 2.10 thì bộ xúc tác lấy NOX trong khí xả để làm chất phản
ứng, vì thế sản phẩm cháy của động cơ cần phải đủ NOX để cho nó phản ứng khử bớt
hai chất độc hai kia là HC và CO. Mà trong khi cháy chỉ có ở chế độ λ =1 (tức 14,7 g
khơng khí cần thiết để đốt cháy 1g nhiên liệu) mới có đủ NOX cho bộ xúc tác hoạt động.
Chính vì thế trong hệ thống điều khiển cần phải kiểm sốt duy trì q trình cháy ln đủ
42
Để kiểm soát λ =1, cần phải dùng cảm biến để kiểm tra nồng độ oxy có trong khí xả. Khi hệ thống hoạt động với chế độ điều khiển kín (Closed loop) thì ECU sẽ đối chiếu nồng độ oxy trong khí xả để ln duy trì trạng thái cháy đủ khơng khí/xăng (tức λ =1). Điều khiển ở chế độ Closed loop chỉ xảy ra khi: nhiệt độ động cơ đủ nóng đến nhiệt độ vận hành, ga ổn định và ở mức trung bình. Thì lúc này ECU mới xử lý tín hiệu từ cảm biến oxy để điều khiển lƣợng phun nhiên liệu.
Các chế độ khác thì hoạt động ở trạng thái open loop control: khơng xử lý tín hiệu từ cảm biến oxy. Tuy nhiên, ở chế độ best power (cần cơng suất cao) thì cần phải tạo hỗn hợp giàu ( λ <1 ) tức hơi dƣ xăng thì cơng suất động cơ mới đạt tối đa. Mà ở chế độ này
thì lƣợng NOX hơi ít khơng đủ để cho bộ xúc tác làm việc, nên hệ thống sẽ ở chế độ
điều khiển hở ( open loop control ). Khi đó, trong khí thải sẽ xuất hiện HC và CO.