Hệ thống khí xả động cơ ô tô – Cơ chế hoạt động hệ thống khí thải như thế nào?

59

Hệ thống xả (khí thải) của động cơ diesel tiêu chuẩn Euro 6 là một hệ thống phức tạp, gồm nhiều bộ phận được thiết kế để giảm tối đa khí thải độc hại như NOx (oxit nitơ), PM (bụi mịn), HC (hydrocarbon), CO (carbon monoxide)… theo đúng tiêu chuẩn khí thải nghiêm ngặt của châu Âu

Cơ chế hoạt động của hệ thống xả

Ngoại trừ xe chạy hoàn toàn bằng điện, tất cả các xe ô tô đều có hệ thống xả để dẫn khí cháy ra khỏi động cơ. Hệ thống xả cũng giúp giảm tiếng ồn của động cơ, giảm lượng khí thải ra môi trường và giúp động cơ hoạt động hiệu quả hơn.

Hãy bắt đầu bằng cách xác định một số bộ phận phổ biến nhất của hệ thống xả và chức năng của chúng.

Ống góp xả

Ống xả thường được lắp vào động cơ và dẫn khí thải từ động cơ đến một đầu ra duy nhất. Ống xả có thể khác nhau về vật liệu và hình dạng. Ống xả bằng gang có giá thành rẻ, dễ sản xuất và nhỏ gọn. Ống xả lớn hơn được làm từ vật liệu nhẹ hơn cho phép khí lưu thông dễ dàng hơn so với ống xả bằng gang vốn có kích thước hạn chế, nhưng chúng cũng chiếm nhiều không gian hơn và khó lắp đặt hơn.

Bộ chuyển đổi xúc tác

Bộ chuyển đổi xúc tác làm giảm độc tính của khí thải từ động cơ xăng và dầu diesel.

Chuyển đổi các hydrocarbon (HC) và carbon monoxide (CO) thành CO₂ và H₂O.

Tạo điều kiện cho DPF tái sinh nhờ sinh nhiệt

Turbo tăng áp (Turbocharger)

Dùng năng lượng từ khí xả để nén khí nạp, giúp tăng công suất và hiệu suất đốt cháy nhiên liệu.

Góp phần giảm lượng khí xả chưa cháy hết

Hình ảnh: Bộ làm mát khí tuần hoà EGR trang bị trên động cơ FORD

Bộ làm mát khí tuần hoàn EGR (EGR Cooler)

Làm mát khí xả trước khi đưa trở lại buồng đốt giúp giảm nhiệt độ cháy và giảm NOx.

Van tuần hoàn khí xả (EGR Valve)

Điều khiển lượng khí xả tuần hoàn về lại buồng đốt để giảm NOx.

Hình ảnh: Bộ lọc hạt PM trang bị trên động cơ FORD

Bộ lọc hạt DPF (Diesel Particulate Filter)

Giữ lại và đốt cháy các bụi mịn (PM) phát sinh trong quá trình đốt cháy.

Có cơ chế tái sinh (passive hoặc active regeneration) để đốt sạch muội than tích tụ.

Hệ thống SCR (Selective Catalytic Reduction)

(Gồm bơm AdBlue/DEF + kim phun + bộ xúc tác SCR)

Phun dung dịch Urea (AdBlue/DEF) vào khí xả trước khi đi qua bộ xúc tác.

Urea phản ứng với NOx trong bộ xúc tác để chuyển hóa NOx → N₂ và H₂O (không độc hại).

Đây là thành phần bắt buộc với động cơ Euro 6.

Cảm biến khí thải

NOx sensor (trước và sau SCR)

DPF pressure sensor (trước và sau DPF)

Temperature sensors

→ Dùng để theo dõi hiệu suất lọc, tái sinh DPF, kiểm soát phun AdBlue, v.v.

Hệ thống ống xả và bộ giảm thanh

Ống dẫn bằng thép hoặc thép không gỉ được sử dụng để dẫn khí thải từ động cơ đến đuôi xe. Ống dẫn có thể được phủ nhôm hoặc gốm để giữ nhiệt và giảm rỉ sét.

Bộ giảm thanh giúp giảm tiếng ồn của động cơ. Nó có thể sử dụng sợi thủy tinh hoặc sợi thép để giúp tản âm. Một số bộ giảm thanh sử dụng các khe hoặc lỗ để dẫn âm thanh trở lại chính nó và làm giảm tiếng ồn.

Gioăng ống xả

Các miếng đệm được sử dụng tại các điểm kết nối để ghép các phần của hệ thống ống xả có thể không thẳng hàng hoàn hảo. Chúng giúp ngăn khí và âm thanh thoát ra ngoài và có thể được làm từ than chì, giấy, thép hoặc đồng

Giá treo ống xả

Ống dẫn được giữ chặt vào xe bằng các giá đỡ linh hoạt, cho phép các mảnh kim loại cứng di chuyển mà không bị nứt.

Phần tiếp hệ thống khí thải động cơ tiêu chuẩn Euro 6

Cơ chế hoạt động của hệ thống xả
Các sự cố thường gặp của hệ thống xả
Cách: Thay gioăng cổ góp xả
Cách: Thay cảm biến oxy
Nguồn tham khảo

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here