24 LÀM GIẢ MÔ NHIỄM MÔI TRƯỜNG
24.1.5 6.1.1.2 Gia tốc quá trình khởi động bộ xúc tác
Các bộ xúc tác 3 chức năng hiện nay được lắp đặt trên ô tô chỉ hoạt động hiệu quả sau khi động cơ đã làm việc khoảng 2-3 phút. Thường sau khoảng thời gian này bộ xúc tác mới đạt được nhiệt độ khởi động.
Để gia tốc giai đoạn sấy, người ta có thể đặt ống xúc tác gần động cơ nhưng điều này không phù hợp khi động cơ làm việc ở tải cao. Vì vậy, người ta nghiên cứu những giải pháp khác phức tạp hơn. Một trong những giải pháp đó là lắp đặt ở trước bộ xúc tác chính một bộ xúc tác khởi động. Bộ xúc tác khởi động này có đặc điểm là nhiệt dung thấp và khởi động nhanh do đó nó cho phép xử lý khí xả ngay sau khi khởi động động cơ.
- Sấy bộ xúc tác bằng điện: Bộ xúc tác này cho phép xử lý triệt để khí xả để đạt được tiêu chuẩn ULEV. Việc sấy thường được thực hiên ở bộ xúc tác khởi động. Công suất điện (cũng chính là nưng lượng cần thiết) để gia toóc việc khử các chất ô nhiễm tới một giới hạn cho trước trong trường hợp đó thấp hơn là trong trường hợp sấy trực tiếp bộ xúc tác chính. Trong trường hợp cụ thể người ta sử dụng bộ sấy có công suất điện khoảng 1KW tiêu thụ chưa đầy 4Wh để đảm bảo khí xả động cơ thoả mãn tiêu chuẩn ULEV. Các giá trị năng lượng tiêu tốn này sẽ tăng lên ít nhất 2 lần khi bộ sấy đặt ngay ở ống xúc tác chính.
- Sấy bằng nhiệt do đốt nhiên liệu: Năng lượng toả ra có thể do đốt cháy bộ phận nhiên liệu còn sót hoặc lượng nhiên liệu phun vào khí xả (hình6-1). Cả 2 trường hợp đều cần phải cấp thêm một lượng kông khí phụ vào ống xả để đảm bảo đốt chay lượng nhiên liệu này. Hình 6-2 giới thiệu một ví dụ về giảm ô nhiễm nhờ sấy bộ xúc tác.
Hình 6-1:
Gia nhiệt bộ
xúc tác bằng
vòi đốt nhiên
Hình 6-2: Một ví dụ về giảm ô nhiễm nhờ sấy bộ xúc tác.
- Phun không khí: Việc phun không khí được thực hiên ngay sau xupap xả bắt đầu khi khởi động động cơ. Giải pháp này cho phép điều chỉnh thành phần khí xả phù hợp với điều kiện xử lý tối ưu bằng bộ xúc tác ba chức năng, đồng thời nó cũng tạo điều kiên ôxy hoá trước CO và CmHn góp phần làm tăng nhiệt độ bộ xúc tác.
- Lưu giữ tạm thời CmHn: Việc lưu giữ tam thời CmHn trong khí xả được thực hiên ở bộ hấp thụ (hình 6-3). Hệ thống này có thể đi kèm với bộ xúc tác khởi động.
Hiện nay nhà chế tạo đang tiếp tục nghiên cứu các hệ thống này để có thể phát triển áp dụng trong những năm tới. Mặc dù chúng cần có mộ hệ thống điều khiển khá phức tạp và đắt tiền nhưng mang lại những hiệu quả rất cao trong xử lý khí xả.
Hình 6-3: Hệ thống xúc tác có thêm bộ lưu giữ tậm thời CmHn