Hệ thống EGR
Hệ thống tuần hoàn khí thải (EGR) được phát triển để cải thiện đánh giá môi trường của động cơ ô tô. Việc sử dụng nó có thể làm giảm nồng độ của các oxit nitơ trong khí thải. Các chất sau không được loại bỏ đầy đủ bằng bộ chuyển đổi xúc tác và vì chúng là thành phần độc hại nhất trong thành phần của khí thải, nên cần phải sử dụng các giải pháp và công nghệ bổ sung.
Hệ thống hoạt động như thế nào
EGR là viết tắt của thuật ngữ tiếng Anh “Exhaust Gas Recirculation”, tạm dịch là “tuần hoàn khí thải”. Nhiệm vụ chính của một hệ thống như vậy là chuyển hướng một phần khí từ ống xả sang ống nạp. Sự hình thành các oxit nitơ tỷ lệ thuận với nhiệt độ trong buồng đốt của động cơ. Khi khí thải từ hệ thống xả đi vào hệ thống nạp, nồng độ oxy, đóng vai trò như chất xúc tác trong quá trình đốt cháy, giảm xuống. Kết quả là, nhiệt độ trong buồng đốt giảm và tỷ lệ phần trăm hình thành oxit nitơ giảm.
Hệ thống EGR được sử dụng cho động cơ diesel và xăng. Các trường hợp ngoại lệ duy nhất là xe xăng tăng áp, trong đó việc sử dụng công nghệ tuần hoàn không hiệu quả do đặc thù của chế độ vận hành động cơ. Nói chung, công nghệ EGR có thể giảm nồng độ nitơ oxit lên đến 50%. Ngoài ra, xác suất kích nổ được giảm xuống, mức tiêu thụ nhiên liệu trở nên tiết kiệm hơn (gần 3%), và các xe động cơ diesel được đặc trưng bởi lượng muội than trong khí thải giảm.
Trái tim của hệ thống EGR là van tuần hoàn, điều khiển dòng khí thải vào đường ống nạp. Nó hoạt động ở nhiệt độ cao và chịu tải trọng lớn. Việc giảm nhiệt độ cưỡng bức có thể được tạo ra, đòi hỏi một bộ tản nhiệt (bộ làm mát) được lắp đặt giữa hệ thống xả và van. Nó là một phần của hệ thống làm mát tổng thể của ô tô.
Trong động cơ diesel, van EGR mở ở chế độ không tải. Trong trường hợp này, khí thải chiếm 50% lượng không khí đi vào buồng đốt. Khi tải tăng lên, van dần dần đóng lại. Đối với động cơ xăng, hệ thống tuần hoàn thường chỉ hoạt động ở tốc độ động cơ trung bình và thấp và cung cấp tới 10% lượng khí thải trong tổng lượng không khí.
Van EGR là gì
Hiện tại, có ba loại van tuần hoàn khí thải, khác nhau về loại thiết bị truyền động:
- Khí nén. Bộ truyền động đơn giản nhất, nhưng đã lỗi thời của hệ thống tuần hoàn khí thải. Trên thực tế, tác động lên van được thực hiện nhờ chân không trong đường ống nạp của ô tô.
- Điện khí nén. Van EGR khí nén được điều khiển bởi một van điện từ, hoạt động từ các tín hiệu từ ECU động cơ dựa trên dữ liệu từ một số cảm biến (áp suất và nhiệt độ khí xả, vị trí van, áp suất nạp và nhiệt độ nước làm mát). Nó kết nối và ngắt nguồn chân không và chỉ tạo ra hai vị trí của van EGR. Đổi lại, chân không trong một hệ thống như vậy có thể được tạo ra bởi một bơm chân không riêng biệt.
- Điện tử. Loại van tuần hoàn này được điều khiển trực tiếp bởi ECU động cơ của xe. Nó có ba vị trí để kiểm soát dòng khí thải mượt mà hơn. Vị trí của van EGR được chuyển đổi bằng nam châm có thể mở và đóng nó theo nhiều cách kết hợp khác nhau. Hệ thống này không sử dụng chân không.
Các loại EGR trong động cơ diesel
Động cơ diesel sử dụng nhiều loại hệ thống tuần hoàn khí thải khác nhau, mức độ bao phủ của hệ thống này được xác định bởi các tiêu chuẩn môi trường của xe. Hiện có ba trong số chúng:
- Áp suất cao (tương ứng với Euro 4). Van tuần hoàn kết nối cổng xả, được lắp đặt phía trước bộ tăng áp, trực tiếp với đường ống nạp. Mạch này sử dụng bộ truyền động điện khí nén. Khi bướm ga đóng, áp suất đường ống nạp giảm, dẫn đến chân không cao hơn. Điều này tạo ra sự gia tăng lưu lượng khí thải. Mặt khác, cường độ tăng bị giảm do ít khí thải được đưa vào tuabin. Ở van tiết lưu mở rộng, hệ thống tuần hoàn khí thải không hoạt động.
- Áp suất thấp (tương ứng với Euro 5). Trong sơ đồ này, van được kết nối với hệ thống xả ở khu vực giữa bộ lọc hạt và bộ giảm thanh, và trong hệ thống nạp - phía trước bộ tăng áp. Nhờ hợp chất này, nhiệt độ của khí thải được giảm xuống, đồng thời chúng cũng được làm sạch các tạp chất muội than. Trong trường hợp này, so với sơ đồ cao áp, việc điều áp được thực hiện hết công suất, vì toàn bộ dòng khí đi qua tuabin.
- Kết hợp (tương ứng với Euro 6). Nó là sự kết hợp của các mạch áp suất cao và thấp, mỗi mạch có các van tuần hoàn riêng. Ở chế độ bình thường, mạch này hoạt động trên kênh áp suất thấp, và kênh tuần hoàn áp suất cao được kết nối khi tải tăng lên.
Trung bình, van tuần hoàn khí thải kéo dài đến 100 km, sau đó nó có thể bị tắc và hỏng. Trong hầu hết các trường hợp, những người lái xe không biết hệ thống tuần hoàn là gì để loại bỏ chúng hoàn toàn.
