Tài liệu Cấu tạo bộ xử lý khí thải ô tô Audi

49 Likes 1 Comment
Tổng quan về hệ thống xử lý khí thải trên động cơ ô tô Audi

Giới thiệu Tài liệu Cấu tạo bộ xử lý khí thải ô tô Audi:

Tổng quan về hệ thống xử lý khí thải trên động cơ ô tô Audi
Tổng quan về hệ thống xử lý khí thải trên động cơ ô tô Audi

Tài liệu Cấu tạo bộ xử lý khí thải ô tô Audi cũng được coi là tài liệu khá hiếm hoi của Audi khi tài liệu phân tích khá chi tiết về các phương pháp giảm thiểu phát thải ô nhiễm môi trường. Từ đó, giúp ta hiểu hơn về cấu tạo các bộ phận xử lý khí thải trong động cơ ô tô Audi.

Nội dung Tài liệu Cấu tạo bộ xử lý khí thải ô tô Audi:

Tiêu chuẩn khí thải ở Quốc tế và tại VN:

Công ty mẹ của Audi là Volkswagen từng bị dính một cái phốt Siêu to khổng lồ trong thị trường Mỹ đó chính là gian lận khí thải. Như chúng ta biết thì ở các nước phát triển như Mỹ, Châu Âu, Nhật Bản hay Hàn Quốc thì tiêu chuẩn khí thải của họ yêu cầu là rất cao. Nếu vào năm 2018 Việt Nam mình áp dụng tiêu chuẩn Euro III trên các dòng xe Diesel và Euro IV cho các ô tô chạy bằng nhiên liệu khí đốt (Xăng, CNG hay các nhiên liệu thay thế khác) thì bên thị trường của các nước phát triển họ đã yêu cầu sử dụng tận Euro VI nhưng thế hệ 2. Còn về Euro VI yêu cầu lượng khí thải ra sao thì bác có thể tham khảo ở tài liệu Giáo trình lý thuyết kiểm định Nguyễn Ngọc Bích để hiểu rõ hơn.

Bộ tuần hoàn khí thải EGR trong bộ xử lý khí thải ô tô Audi:

Tổng quan về bộ tuần hoàn khí thải EGR :

Tổng quan bộ tuần hoàn khí thải EGR trên động cơ Audi
Tổng quan bộ tuần hoàn khí thải EGR trên động cơ Audi

Bộ tuần hoàn khí thải EGR (Exhaust Gas Recirculation) là chi tiết đảm nhiệm quá trình đưa 1 phần khí thải còn sót lại vào trong động cơ để đốt cháy phần lượng nhiên liệu còn sót lại trong khí cháy. Bên cạnh đó, sản phẩm đã cháy sẽ trơ với điều kiện môi trường nên sẽ không tham gia quá trình cháy nên các khí cháy sẽ giúp làm giảm nhiệt độ trong buồng cháy xuống điều đó sẽ giúp giảm thiểu được lượng khí NOx phát thải ra môi trường.

Nguyên lý làm việc của bộ tuần hoàn khí thải EGR:

Cấu tạo và nguyên lý làm việc van EGR trên động cơ Diesel
Cấu tạo và nguyên lý làm việc van EGR trên động cơ Diesel – Nguồn: https://news.oto-hui.com/he-thong-tuan-hoan-khi-thai-egr-hoat-dong-nhu-the-nao/

Còn về nguyên lý làm việc của bộ tuần hoàn khí thải EGR thì khá đơn giản. Đây là 1 van nối đường ống dẫn khí về phía ống nạp. Khi van tuần hoàn khí thải EGR mở thì khi đó khí cháy còn sót lại sẽ heo đường ống này đi vào đường ống nạp để hòa trộn với không khí trong ống nạp và cùng đưa vào buồng cháy.

Còn tại sao phải đưa khí thải vào lại trong buồng đốt thì Ad đã đề cập ở phía trên. Nhưng nguyên nhân chính đó chính là để giảm nhiệt độ buồng đốt và nếu giảm được nhiệt độ buồng cháy thì lượng khí NOx cũng được giảm thiểu đáng kể. Còn về ý tưởng của bộ xử lý tuần hoàn EGR rất đơn giản:

  • Hệ thống tuần hoàn khí thải EGR đưa một phần khí thải trở lại vào buồng đốt đột cơ. Ý tưởng cho hệ thống EGR rất đơn giản. Khí thải có nhiệt độ nóng hơn so với khí nạp vào động cơ. Nhiệt lượng này sẽ khiến không khí nở ra làm giảm đáng kể lượng oxy trong không khí, vì vậy dẫn đến thể tích hòa khí bị đốt cháy trong xilanh giảm.
  • Hệ thống tuần hoàn khí thải EGR làm cho nhiệt lượng sinh ra thấp hơn và nhiệt độ buồng cháy trong thân máy cũng thấp đi. Khi nhiệt độ giảm, khả năng hình thành NOx giảm và bên cạnh đó, nhiệt độ động cơ giảm cũng có thể cải thiện được tuổi thọ động cơ. NOx còn lại sẽ được Bộ chuyển đổi xúc tác 3 thành phần (Bầu lọc catalytic) tiếp tục giảm lượng NOx trong khí thải xuống mức được chấp nhận theo tiêu chuẩn khí thải.

Trong động cơ Diesel, ta cần quan trọng nhất 3 thành phần khí thải chính thôi:

  • Các hạt bụi mịn PM (Particulate Matter), các bác thường hay nghe khẩu trang PM2.5 đó là khẩu trang ngăn bụi mịn của khí thải trong động cơ ấy (Động cơ xăng không có cái này nhén).
  • NOx trong nhiên liệu
  • HC chưa cháy sạch.

Bằng việc mở 1 đường dẫn bằng Van tuần hoàn khí thải EGR, ta có thể khắc phục được hết 2 thành phần quan trọng nhất trong đống khi thải phức tạp của động cơ rồi. Đủ để thấy tầm quan trọng của hệ thống tuần hoàn khí thải EGR trong việc xử lý khí thải của động cơ.

Vấn đề của hệ thống tuần hoàn khí thải EGR:

Câu hỏi đặt ra, vậy tại sao không tăng tối đa lượng khi thải nạp vào động cơ để giảm thiểu tối đa lượng NOx và đốt cháy phần còn lại của nhiên liệu luôn ??? Câu trả lời nằm ở chỗ công suất của động cơ. Khi tăng lượng khí thải nạp vào trong buồng cháy động cơ nghĩa là ta giảm một phần lượng khí nạp và từ đó giảm nồng độ Oxy có trong không khí để hòa trộn với nhiên liệu thành hòa khí lại. Theo nguyên tắc bất di bất dịch của hệ thống phối khí đó là “NẠP ĐẦY – THẢI SẠCH”. Ta vi phạm cùng lúc 2 nguyên tắc đó luôn chính vì thế ta chỉ có thể mở van tuần hoàn khí thải ở một giá trị nhất định và ở 1 số điều kiện nhất định thôi. Cách này giống như kiểu hy sinh công suất để làm sạch khí thải á.

Đặc trưng trong hệ thống tuần hoàn khí thải EGR:

Két làm mát khí thải trong hệ thống tuần hoàn khí thải ô tô Audi
Két làm mát khí thải trong hệ thống tuần hoàn khí thải ô tô Audi

Theo Tài liệu Cấu tạo bộ xử lý khí thải ô tô Audi thì Audi còn hay ho ở chỗ đó chính là bố trí 1 két làm mát khí thải trước khi đưa nó vào hòa trộn chung với khí nạp. Như ta đã biết, không khí sẽ bị co lại khi nhiệt độ giảm. Điều đó sẽ giúp khí thải nạp buồng cháy có thể lấy đi càng nhiều nhiệt độ bên trong buồng cháy hơn nữa. Các bác lấy Tài liệu Cấu tạo bộ xử lý khí thải ô tô Audi về tìm hiểu thêm nhé.

Ống thải trong động cơ Diesel và sự ảnh hưởng đến quá trình hoạt động động cơ:

Ảnh hưởng đường ống nạp đến Turbo tăng áp trên động cơ Audi
Ảnh hưởng đường ống nạp đến Turbo tăng áp trên động cơ Audi

Y như ống dẫn hướng khí nạp cơ cấu phối khí trên động cơ. Áp suất và tốc độ cũng như hướng của khí thải hoàn toàn phụ thuộc vào biên dạng của ống thải trong động cơ. Ống thải cần được bố trí làm sao cho khí thải phải giữ được áp suất và tốc độ cao để ta có thể tận dụng nó để làm quay Turbo tăng áp giúp tăng hiệu quả nạp và động cơ (Đối với động cơ Dieselđộng cơ phun xăng trực tiếp GDI). Thêm một ý nữa, tốc độ khí thải cũng ảnh hưởng rất nhiều đến khả năng đưa khí thải đi qua các phần tử lọc của bộ xúc tác 3 thành phần.

Bộ xúc tác 3 thành phần trong bộ xử lý khí thải ô tô Audi:

Cấu tạo và nguyên lý làm việc bộ xúc tác 3 thành phần:

Tổng quan về hệ thống xử lý khí thải trên động cơ ô tô Audi
Tổng quan về hệ thống xử lý khí thải trên động cơ ô tô Audi

Nếu hệ thống tuần hoàn khí thải EGR được coi là hệ thống không thể thiếu trong việc xử lý khí thải động cơ thì Bộ xúc tác 3 thành phần được coi là chi tiết bắt buộc phải có nếu muốn đạt được các tiêu chuẩn khí thải từ Euro VI trở lên (Tất nhiên, chất lượng nhiên liệu VN mình như hạch nên hầu hết ô tô nhập về đây đều phải cắt bộ xúc tác này, ta gọi đó là quy trình cắt khí thải ấy).

Như Ad đã nói, ta cần phải loại bỏ 3 yếu tố khí thải trong động cơ Diesel trước khi cho nó thải ra bên ngoài môi trường (Đối với động cơ Diesel thì 3 nhưng động cơ xăng còn ít hơn động cơ Diesel khá nhiều ấy). Bằng bộ tuần hoàn khí thải EGR thì ta đã loại bỏ được khoảng 40 – 50% lượng khí thải NOx và HC chưa cháy sạch rồi. Thế nhưng, theo tiêu chuẩn khắc khe về khí thải bên môi trường Châu Âu hay Mỹ thì còn số đó phải chạy về phần lẻ của 0 (0,… %). Bộ xúc tác 3 thành phần sẽ giúp ta đạt được điều đó và đúng vậy, bộ xúc tác 3 thành phần trong bộ xử lý khí thải ô tô Audi sẽ giúp loại bỏ tối đa 3 thành phần HC, NOx, CO sao cho thành CO2, H20 và N2. Trong động cơ Diesel, thì ta còn 1 thành phần chưa loại bỏ đó là hạt bụi mịn PM. Chính vì thế trong động cơ Diesel cần có thêm một thành phần đó là bầu lọc hạt bụi mịn PM hay còn gọi là bầu lọc SCR.

nguyên lý chuyển đổi khí thải cho động cơ ô tô Audi
nguyên lý chuyển đổi khí thải cho động cơ ô tô Audi
Bầu lọc hạt bụi mịn PM (SCR Converter) trong động cơ ô tô Audi
Bầu lọc hạt bụi mịn PM (SCR Converter) trong động cơ ô tô Audi

Thường đối với những động cơ cần đạt tiêu chuẩn khí thải quá cao. Người ta còn bố trí thêm 1 vòi phun phụ để phun nhiên liệu vào để mồi lửa và đốt cháy khí thải còn sót lại trong đó nữa. Nhưng phổ biến vẫn là trang bị bộ tuần hoàn khí thải EGRbộ xúc tác 3 thành phần.

Nói chung là lọc 1 mớ rồi đó, nhưng làm cách nào để biết bộ xử lý khí thải ô tô Audi có hiệu quả hay không. Đúng vậy, ta sẽ cần 1 mớ cảm biến để giảm sát tình trạng hoạt động của nó để báo về cho người lái biết tình trạng hoạt động của bộ xử lý khí thải. Nồng độ HC sẽ được giám sát bằng cảm biến Oxy có trong động cơ. Nhưng để biết bộ xúc tác 3 thành phần có hoạt động ổn hay không. Ta cần thêm bộ cảm biến NOx để đo nồng độ NOx có trong khí thải.

Phần tiếp theo của tài liệu Cấu tạo bộ xử lý khí thải ô tô Audi sẽ giúp ta tìm hiểu về các chi tiết ngoài bộ xúc tác 3 thành phần đó là cụm chi tiết làm sạch khí thải (Exhausted Cleaner Module). Như Ad đã đề cập, cho dù bất kỳ cái bộ xử lý khí thải nào nếu nó xử lý được 3 tác nhân chính đó thì Ok muốn dùng sao dùng thôi.

Cấu tạo bộ làm sạch khí thải Exhausted Cleaner Module trên ô tô Audi
Cấu tạo bộ làm sạch khí thải Exhausted Cleaner Module trên ô tô Audi

Phần cuối cùng của tài liệu Cấu tạo bộ xử lý khí thải ô tô Audi sẽ giúp ta tìm hiểu về phần phía sau của bộ xử lý khí thảibộ phận xử lý âm thanh. Tất cả các xe đang vận hành trên đường đều phải có ống tiêu âm để đảm bảo tiếng ồn trong phạm vi cho phép. Việc làm sao để triệt tiêu tiếng ồn thì đơn giản lắm, họ thiết kế theo phương pháp va chạm giữa các phần từ khí thải với các chi tiết tiêu âm. Tiếng ồn là sóng âm mà sóng âm cũng là 1 dạng năng lượng, khi sóng âm va vào các thiết bị hấp thụ sóng âm nghĩa là lấy đi nó 1 lượng năng lượng lớn khi va liên tục trong ống xả sẽ giúp giảm tối đa năng lượng trong khí thải và từ đó giảm được âm lượng của tiếng ồn. Chính vì thế mà trong ống thải thường được thiết kế rất nhiều ngăn, vị trí thiết kế rất nhiều ngăn đó ta gọi đó là bộ phận tiêu âm. Thế thôi, các bác lấy tài liệu Cấu tạo bộ xử lý khí thải ô tô Audi về đọc cho vui nhé.

Cấu tạo bộ phận tiêu âm trong ống xả ô tô Audi
Cấu tạo bộ phận tiêu âm trong ống xả ô tô Audi

LINK DOWNLOAD:

Google Drive

Tài liệu liên quan:

Ô nhiễm môi trường và tác hại của khí thải ô tô

Hệ thống tuần hoàn khí thải EGR trên động cơ 1VD-FTV trang bị trên Lexus LX 570

Công nghệ BluePerformance trên động cơ ô tô BMW

Giáo trình lý thuyết kiểm định Nguyễn Ngọc Bích

You might like

About the Author: Trần Tuấn Dũ

Xin chào các bạn, tôi là Trần Tuấn Dũ sinh năm 1997 và hiện đang là sinh viên nghành kỹ thuật ô tô của trường ĐH Bách Khoa TPHCM. Ngoài việc học hành, thì tôi có một sở thích đó là sưu tầm tài liệu chuyên nghành. Nhưng thời gian tôi có hạn và tôi cảm thấy là tôi không thể đọc hết được. Nhưng trong thời gian học tập và làm việc tại trường, tôi thấu hiểu cảm giác la lếch khắp Google để xin tài liệu. Nay tôi tạo Website này để hỗ trợ Anh/em đang học tập cũng như Anh/em đang làm trong nghề ô tô để tiết kiệm thời gian tìm kiếm tài liệu

1 Comment

  1. chân thành cảm ơn bạn vị sự chia sẻ này
    những tài liệu này thực sự rất cần thiết cho sv oto
    chúc bạn thật thành công…

Trả lời

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