Chƣơng 2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP GIẢM PHÁT THẢI NOX
2.4. Lựa chọn van EGR
Van EGR luôn làm việc trong điều kiện nhiệt nhiệt độ cao do phải thƣờng xuyên phải tiếp xúc với dịng khí thải từ động cơ ra, m t khác động cơ D1146TI lắp trên xe buýt có phạm vi làm việc khá rộng cả về tốc độ và tải. Chính vì vậy việc điều khiển van EGR địi hỏi phải phù hợp với từng chế độ làm việc của động cơ nhƣng đồng thời vẫn phải đảm bảo đƣợc lƣu lƣợng khí luân hồi qua hệ thống, giảm đƣợc nồng độ NOX có trong phát thải động cơ ra môi trƣờng.
2.4.2. Phân loại van EGR
Van luân hồi EGR đƣợc sử dụng trong hệ thống luân hồi thƣờng là van điều khiển b ng cơ khí, điều khiển b ng tín hiệu chân khơng ho c có van điều khiển b ng điện từ... Dựa vào đ c điểm cấu tạo và cách điều khiển, van EGR gồm 2 loại sau:
2.4.2.1. Van EGR điều khiển cơ khí
Loại van EGR điểu khiển cơ khí nhƣ trên Hình 2.8 có kết cấu đơn giản, có thể điều chỉnh lƣợng khí thải ln hồi về đƣờng nạp một cách dễ dàng. Nhƣng việc thay đổi độ mở của van khơng chính xác, khơng có khả năng tự động điều chỉnh, giá trị luân hồi chỉ để ở một chế độ nhất định. Với kết cấu van cơ khí đơn giản nên việc xác định tỷ lệ luân hồi cũng rất khó do q trình chia khoảng của van khơng tự động mà thực hiện b ng cơ khí.
Vì vậy chỉ phù hợp với những thí nghiệm nhỏ mà khơng ứng dụng vào thực tế lắp đ t trên động cơ đƣợc.
2.4.2.2. Van EGR điều khiển điện từ
- Van EGR điện từ điều khiển bằng cuộn dây
Việc sử dụng van EGR điện từ khiển b ng cuộn dây nhƣ trên Hình 2.9 rất thuận lợi cho quá trình xác định lƣợng luân hồi tối ƣu. Với van điện từ điều khiển b ng cuộn dây cho phép xác định đƣợc vị trí của van thơng qua tín hiệu điều khiển vị trí của van. Tuy
nhiên vị trí của van khơng có cảm biến báo về bộ vi xử lý do đó vị trí này chỉ là tính tốn đƣa ra chứ khơng điều khiển chính xác đƣợc.
Với van điện từ thì quá trình sử dụng sẽ làm nóng cuộn dây, đồng thời khơng có hệ thống làm mát cho cuộn dây do đó sẽ nhanh hƣ hỏng. Đồng thời vị trí của van phụ thuộc vào lực điện từ của cuộn dây dó đó phụ thuộc rất nhiều vào cƣờng độ và điện áp dòng điện điều khiển van.
- Van EGR điện từ điều khiển bằng động cơ điện một chiều có chổi than
Hình 2.10. Cấu tạo van EGR điện từ điều khiển bằng
động cơ điện một chiều có chổi than
Khi điều khiển b ng loại van EGR điện từ điều khiển b ng động cơ điện một chiều có chổi than sẽ cho kết quả chính xác hơn với lực mở van lớn hơn so với khi
sử dụng van điện từ điều khiển b ng cuộn dây. Nhƣng lại gây ra hiện tƣợng đánh
lửa ở chổi than cho nên quá trình sử dụng phải bảo dƣỡng thay thế chổi than. Vì vậy
Hình 2.9. Kết cấu van EGR điện từ
điều khiển bằng cuộn dây
khi sử dụng loại van này không phù hợp với điều kiện làm việc của van trong môi trƣờng nhiều bụi b n trên đƣờng thải của động cơ.
- Van EGR điện từ điều khiển bằng động cơ điện một chiều không chổi than
Hiện nay động cơ điện một chiều không chổi than nhƣ trên
Hình 2.11 đƣợc sử dụng rất phổ
biến trong việc điều khiển van EGR. Loại động cơ này cho kết quả điều khiển chính xác với việc xác định đƣợc hành trình điều khiển phản hồi về mạch điều
khiển, ngồi ra nó cịn có khả năng cho lực mở van lớn hơn các loại van điện từ khác bởi vì:
+ Khơng có tiếp điểm cơ khí nên khi hoạt động khơng tạo ra tia lửa điện, thích hợp trong các mơi trƣờng làm việc dễ cháy nổ. Ít phải bảo dƣỡng, sửa chữa.
+ Mômen khởi động lớn, tốc độ vịng quay cao, khi tích hợp với mạch điều khiển rất thuận lợi trong việc điều khiển tốc độ và hành trình của động cơ.
+ Tốc độ vịng quay cao, khi tích hợp với mạch điều khiển rất dễ điều khiển tốc độ và hành trình của động cơ.
Nh n xét:
Từ đ c điểm của các loại van EGR đã trình bày ở trên, tác giả lựa chọn van EGR điện từ điều khiển b ng động cơ điện một chiều không chổi than để lắp đ t trên hệ thống luân hồi khí thải của động cơ D1146TI.
Hình 2.11. Kết cấu van EGR điện từ
Động cơ điện một chiều không chổi than đƣợc chia làm hai loại: động cơ có senser cảm biến vị trí và động cơ khơng có senser cảm biến vị trí. Cấu tạo cụ thể của động cơ điện một chiều không chổi than đƣợc thể hiện trên Hình 2.12.
Kết luận chƣơng 2
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu nhƣ đã trình bày ở trên có thể đƣa ra các kết luận sau:
Thực trạng phát thải của động cơ D1146TI, cụ thể là đã đƣợc cải tiến nâng cấp rất nhiều và thông quả kết quả đo mức phát thải của động cơ khi chƣa lắp bộ
EGR thấy r ng lƣợng phát thải NOx, PM, HC và CO động cơ D1146TI lắp trên xe
bus rất độc hại và ngày một n ng nề hơn. Để khắc phục thực trạng này tác giả tập
trung nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải độc hại, đ c biệt là NOx cho động cơ
nói trên.
Qua phân tích đ c điểm của các giải pháp thì tác giả lựa chọn hệ thống luân hồi áp suất thấp lắp cho động cơ và lựa chọn van luân hồi EGR điều khiển điện tử lắp cho hệ thống là một biện pháp hiệu quả và phù hợp với điều kiện kinh tế, khoa học công nghệ của Việt Nam hiện nay.
Đ c điểm cấu tạo của các cụm chi tiết trong hệ thống luân hồi là cơ sở để thiết kế, tính tốn hệ thống luân hồi khí thải bố trí trên động cơ D1146TI một cách khoa học và hợp lý nhất.
Chƣơng 3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG LUÂN HỒI KHÍ THẢI TRÊN ĐỘNG CƠ DIESEL TĂNG ÁP