Mục đích và nguyên lý hoạt động của hệ thống xả
Trong quá trình động cơ ô tô hoạt động, các sản phẩm cháy được hình thành có nhiệt độ cao và khá độc hại. Một hệ thống xả được cung cấp trong thiết kế của xe hơi để làm mát và loại bỏ chúng khỏi xi-lanh, cũng như giảm mức độ ô nhiễm môi trường. Một chức năng khác của hệ thống này là giảm tiếng ồn của động cơ. Hệ thống xả được tạo thành từ một số thành phần, mỗi thành phần có một chức năng cụ thể.
Thiết bị hệ thống xả
Chức năng chính của hệ thống xả là loại bỏ hiệu quả khí thải ra khỏi xi lanh động cơ, giảm độ độc và độ ồn của chúng. Biết hệ thống xả ô tô được làm bằng gì có thể giúp bạn hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động và nguyên nhân gây ra các vấn đề tiềm ẩn. Việc thiết kế hệ thống xả tiêu chuẩn phụ thuộc vào loại nhiên liệu được sử dụng, cũng như các tiêu chuẩn môi trường được áp dụng. Hệ thống xả có thể bao gồm các thành phần sau:
- Ống xả - thực hiện chức năng loại bỏ khí và làm mát (tẩy) xi lanh động cơ. Nó được làm bằng vật liệu chịu nhiệt vì nhiệt độ khí thải trung bình là từ 700 ° C đến 1000 ° C.
- Đường ống phía trước là một đường ống hình dạng phức tạp có mặt bích để lắp vào ống góp hoặc bộ tăng áp.
- Bộ chuyển đổi xúc tác (lắp trong động cơ xăng đạt tiêu chuẩn môi trường Euro-2 trở lên) loại bỏ các thành phần độc hại nhất CH, NOx, CO khỏi khí thải, biến chúng thành hơi nước, carbon dioxide và nitơ.
- Bộ chống cháy - được lắp đặt trong hệ thống xả của ô tô thay cho chất xúc tác hoặc bộ lọc hạt (thay thế cho ngân sách). Nó được thiết kế để giảm năng lượng và nhiệt độ của dòng khí thoát ra khỏi ống xả. Không giống như chất xúc tác, nó không làm giảm lượng thành phần độc hại trong khí thải mà chỉ giảm tải cho bộ giảm thanh.
- Đầu dò Lambda - được sử dụng để theo dõi mức độ oxy trong khí thải. Có thể có một hoặc hai cảm biến oxy trong hệ thống. Trên các động cơ hiện đại (trong dòng) có bộ xúc tác, 2 cảm biến được lắp đặt.
- Bộ lọc hạt (bộ phận bắt buộc của hệ thống xả của động cơ diesel) - loại bỏ muội than khỏi khí thải. Nó có thể kết hợp các chức năng của một chất xúc tác.
- Bộ cộng hưởng (bộ giảm thanh trước) và bộ giảm âm chính - giảm tiếng ồn khí thải.
- Đường ống - kết nối các bộ phận khác nhau của hệ thống xả của ô tô thành một hệ thống.
Hệ thống xả hoạt động như thế nào
Ở phiên bản cổ điển dành cho động cơ xăng, hệ thống xả của ô tô hoạt động như sau:
- Các van xả của động cơ mở ra và khí thải còn lại của nhiên liệu chưa cháy được đưa ra khỏi xi lanh.
- Các khí từ mỗi xi lanh đi vào ống xả, nơi chúng được kết hợp thành một dòng duy nhất.
- Thông qua ống xả, khí thải từ ống xả đi qua đầu dò lambda đầu tiên (cảm biến ôxy), đầu dò này ghi lại lượng ôxy trong khí thải. Dựa trên dữ liệu này, bộ phận điều khiển điện tử sẽ điều chỉnh mức tiêu thụ nhiên liệu và tỷ lệ nhiên liệu không khí.
- Sau đó, các khí đi vào chất xúc tác, nơi chúng phản ứng hóa học với các kim loại oxy hóa (platin, paladi) và kim loại khử (rhodi). Trong trường hợp này, nhiệt độ làm việc của các khí ít nhất phải bằng 300 ° C.
- Tại đầu ra của chất xúc tác, các khí đi qua một đầu dò lambda thứ hai, giúp đánh giá tình trạng của bộ chuyển đổi xúc tác.
- Sau đó, khí thải được làm sạch sẽ đi vào bộ cộng hưởng và sau đó là bộ giảm thanh, nơi các dòng khí thải được chuyển đổi (thu hẹp, mở rộng, chuyển hướng, hấp thụ), làm giảm độ ồn.
- Khí thải từ bộ giảm thanh chính đã được thải vào khí quyển.
Hệ thống xả của động cơ diesel có một số tính năng:
- Khí thải ra khỏi xi lanh đi vào ống xả. Nhiệt độ khí thải của động cơ diesel nằm trong khoảng từ 500 đến 700 ° C.
- Sau đó, chúng đi vào bộ tăng áp, tạo ra động cơ tăng áp.
- Khí thải đi qua cảm biến oxy và đi vào bộ lọc hạt, nơi các thành phần độc hại được loại bỏ.
- Cuối cùng, khí thải đi qua bộ giảm thanh của xe và thoát ra ngoài bầu khí quyển.
Sự phát triển của hệ thống xả gắn bó chặt chẽ với việc thắt chặt các tiêu chuẩn môi trường đối với hoạt động của ô tô. Ví dụ, từ loại Euro-3, việc lắp đặt chất xúc tác và bộ lọc hạt cho động cơ xăng và động cơ diesel là bắt buộc, và việc thay thế chúng bằng thiết bị chống cháy bị coi là vi phạm pháp luật.
