Van tuần hoàn khí xả (van EGR) hoạt động như thế nào?

Vai trò của van tuần hoàn khí xả (van EGR – Exhaust Gaz Recirculation) là làm giảm lượng khí thải độc hại NOx. Chủ yếu được sử dụng trên các động cơ diesel bộ phận này. Ngày nay đã xuất hiện trên các động cơ xăng do những quy định về ô nhiễm môi trường ngày càng khắt khe hơn.

Mục đích của EGR
Hệ thống EGR được phát minh để kiểm soát mức độ ô nhiễm môi trường của xe hơi vào đầu những năm 1970, sớm hơn khoảng 2 năm so với hệ thống trung hòa khí thải bằng xúc tác. Mục tiêu của EGR là giảm nồng độ NOx bằng cách tuần hoàn khí thải trở lại hệ thống nạp động cơ trong điều kiện có tải.

Tác dụng của lượng khí thải này là làm giảm nhiệt độ cháy đoạn nhiệt hay làm giảm nồng độ oxy trong động cơ diesel. Ngoài ra, khí thải tuần hoàn còn làm tăng nhiệt dung riêng của hòa khí nên nhiệt độ cháy giảm xuống. Mục tiêu của việc hạ những thông số trên là để làm ngăn cản quá trình sinh NOx, giảm nồng độ chất này trong khí thải.

Trên thực tế, nhiệt độ càng cao, lượng NOx sinh ra càng nhiều (nitơ có trong không khí). Ngoài nhiệt độ, còn có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng tới khả năng hình thành NOx như áp suất buồng đốt, thời gian đánh lửa, hỗn hợp nhiên liệu, nhiệt độ khí nạp hay nhiệt độ chất làm lạnh. Chẳng hạn như việc giảm tỷ số nén và đánh lửa chậm ở những động cơ tính năng cao sẽ làm giảm lượng NOx sinh ra, tuy nhiên, điều này sẽ làm giảm công suất cực đại và tính năng của xe. Chính điều này đã thôi thúc các kỹ sư thiết kế nên EGR vào những năm 1970.

EGR ban đầu được thử nghiệm như một phương pháp giảm nồng độ NOx với điều kiện dễ ứng dụng, rẻ tiền và chỉ một vài hệ được lắp trên các mẫu xe đương thời. Thế nhưng sau đó, gần như tất cả ôtô đều trang bị hệ thống này.

Khí NOx là gì và tác hại như thế nào?
Khí NOx bao gồm 2 loại khí : NO và NO2. 2 loại khí này được hình thành trong quá trình đốt cháy Nitơ trong buồng đốt của động cơ, đặc biệt là khi động cơ đạt nhiệt độ từ 1500 °C . Chúng là thủ phạm chính của hiện tượng sương mù và mưa acid ở các thành phố lớn. Tiếp xúc thường xuyên với loại khí này sẽ ảnh hưởng đến quá trình hô hấp của cơ thể và về lâu dài có thể dẫn viêm phổi.

Những hỏng hóc liên quan đến van EGR
Di chuyển thường xuyên trong thành phố sẽ kích hoạt liên tục van tuần hoàn khí xả và vì vậy sẽ tăng nguy cơ tạo muội bẩn bám trên van tiết lưu cũng như bên trong buồng đốt.

Do nguyên lý hoạt động của hệ thống tuần hoàn là đưa trở lại 1 phần khí xả có chứa tạp chất, quá trình đốt sẽ sinh ra nhiều muội bẩn bám trên đầu kim phun nhiên liệu và gây tắc vòi phun (đặc biệt đối với động cơ phun xăng trực tiếp).

Đối với van tiết lưu, muội bẩn sẽ tích tụ tạo thành một lớp đen dày và ngăn cản van đóng hoặc mở. Nếu van bị kẹt ở vị trí đóng, van không hoạt động, động cơ sẽ vẫn hoạt động bình thường nhưng lượng khí thải NOx sẽ cao. Nếu van bị kẹt ở vị trí mở, động cơ sẽ tiếp nhận nhiều cặn bẩn từ khí xả hơn và sau một thời gian sẽ làm giảm thiểu đáng kể công suất động cơ. Ngoài ra, một trong những hiện tượng quan sát được của việc dư thừa khí xả là hàm lượng khói đen lớn thải ra từ ống xả.

EGR trên động cơ xăng
Trên các mẫu xe ôtô, khoảng 5-15% khí thải được đưa trở về buồng đốt thông qua EGR. Mức 15% là giới hạn để động cơ làm việc bình thường vì nếu nhiều khí thải, động cơ sẽ khó khởi động và làm việc không trơn tru. Mặc dù EGR làm chậm quá trình cháy nhưng điều này có thể được khắc phục bằng cách điều chỉnh thời gian đánh lửa.

Trên động cơ diesel
Các động cơ diesel hiện đại, khí EGR được làm mát bằng thiết bị trao đổi nhiệt để tăng lượng khí tuần hoàn. Không giống động cơ xăng, trên các mẫu diesel các kỹ sư không giới hạn tỷ lệ khí tuần hoàn. Chẳng hạn có những động cơ dùng tới 50% khí thải để đưa về bộ phận nạp. Tác dụng chủ yếu của khí thải tuần hoàn ở động cơ diesel là tăng nhiệt dung riêng của hỗn hợp, qua đó giảm nhiệt độ cháy và giúp nâng cao hiệu quả và giảm tiêu hao nhiên liệu.

Công nghệ TUNAP XGel nhanh chóng loại bỏ cacbon trên hệ thống xả và nạp khí, thời gian ngắn, hiệu quả

Công nghệ TUNAP XGel

Các đặc tính phun làm mềm thẩm thấu bề mặt nhanh chóng loại bỏ mụi cacbon, bụi bẩn tối ưu nhất

Nguồn tham khảo
https://vnexpress.net/
https://thuxe.vn

0 replies

Leave a Reply

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *