1.4.2.1. Hệ thống tuần hồn khí xả (EGR: Exhaust Gas Recirculation)
Như đã biết, nếu nhiệt độ trong buồng cháy càng tăng thì lượng NO2 thải ra càng lớn. Do vậy, cách tốt nhất để giảm lượng NOx là giảm nhiệt độ trong buồng cháy. Để giảm
nhiệt độ trong buồng cháy, một số loại động cơ có bố trí hệ thống tuần hồn khí xả (khoảng 6% ÷13% lượng khí xả tái tuần hồn vào ống nạp). Khí xả sẽ hấp thụ một phần nhiệt của kỳ cháy dãn nở và làm giảm nhiệt độ buồng cháy. Hệ thống tuần hồn khí xả đơn giản được trình bày trên hình 1.12
Trong hệ thống tuần hồn khí xả, lượng khí xả tuần hồn được điều khiển bằng van điều khiển chân không. Khi tải nhỏ (động cơ chạy không tải), lượng khí xả tái tuần hồn được hạn chế ở mức nhất định để động cơ chạy ổn định và khi động cơ làm việc ở tốc độ cao lượng khí xả tái tuần hồn tăng lên. Quan hệ giữa lượng khí xả tuần hồn với lượng NOx và bụi khói phát sinh ở động cơ diezen được trình bày trên hình 1.13.
Ngồi ra, để giảm mức độ phát thải khí NOx và HC người ta cịn điều chỉnh góc độ phối khí bằng cách gia tăng góc độ trùng điệp để làm tăng lượng khí xả tuần hoàn. Phương pháp này cho phép giảm nồng độ NOx và HC từ 20 - 25% so với động cơ kiểu cũ có cùng tính năng.
Hãng Toyota sử dụng hệ thống tuần hồn khí thải như trên hình 1.14. Hệ thống này sẽ hướng phần lớn lượng khí thải quay lại xilanh để được đốt cháy lần thứ hai. Quá trình cháy diễn ra trong điều kiện nghèo oxy sẽ làm nhiệt độ buồng đốt giảm và tăng nhiệt độ ở đường ống xả. Nhờ nhiệt độ cao tại đường xả, bộ lọc hỗn hợp- xúc tác sẽ trung hòa hết các chất CO, HC, NO và chỉ giữ lại muội than.
Hiện hệ thống tuần hồn khí xả được sử dụng rộng rãi trên các loại động cơ chạy xăng.
1.4.2.2 Các thiết bị xử lý khí xả
Để góp phần làm giảm lượng khí thải độc hại phát tán vào mơi trường khơng khí, các nhà sản xuất ô tô đã chế tạo ra một số loại thiết bị xử lý khí thải lắp trên đường ống xả.
26
Chính những bộ xử lý khí thải này đã giúp các hãng xe trên thế giới đáp ứng được những quy định ngày càng khắt khe về môi trường tại nhiều quốc gia.