EGR và Hệ thống không khí thứ cấp

Một chiếc xe đốt trong hoàn hảo sẽ có thể đưa lượng nhiên liệu và không khí chính xác vào buồng đốt và chỉ trả lại nước và carbon dioxide. Sẽ không có bất kỳ nhiên liệu hoặc oxy chưa được đốt cháy nào. Nó cũng sẽ ở nhiệt độ thích hợp để các oxit (oxy “hiếu động” được kích hoạt bởi nhiệt độ cao hơn) sẽ không kết hợp với nitơ và cacbon để tạo thành oxit nitric (NOx) và cacbon monoxit (CO). Chiếc xe hoàn hảo này sẽ không cần thiết bị kiểm soát khí thải.

Thật không may, chúng tôi vẫn chưa ở đó. Trong thời gian chờ đợi, chúng tôi có hệ thống tuần hoàn khí thải (EGR), phun khí thứ cấp và bộ chuyển đổi xúc tác.

Hệ thống EGR

Hệ thống EGR đưa một lượng nhỏ khí trơ vào buồng đốt để tưới hỗn hợp không khí-nhiên liệu và hạ nhiệt độ xuống mức mà NOx không hình thành. Vì khí thải thường không đốt cháy, điều này làm giảm nhiệt độ đốt cháy và giảm phát thải NOx từ động cơ.

Không giống như các hệ thống EGR cũ hơn, các hệ thống EGR hiện đại hoạt động liên tục, không chỉ trong điều kiện giảm tốc hoặc đóng van tiết lưu. Các loại xe mới hơn có van biến thiên trên cả trục cam nạp và xả có thể điều chỉnh thời gian để một lượng nhỏ khí thải được hút trở lại buồng trong hành trình nạp.

Hệ thống phun khí thứ cấp

Hệ thống phun khí thứ cấp bơm không khí bên ngoài vào dòng khí thải để có thể đốt cháy nhiên liệu chưa cháy hết. Hệ thống không khí ban đầu có một máy bơm không khí dẫn động bằng dây đai. Các hệ thống không khí hút mới hơn sử dụng chân không được tạo ra bởi xung khí thải để kéo không khí vào đường ống. Các hệ thống mới nhất sử dụng động cơ điện để bơm không khí. Các hệ thống này rất quan trọng đối với tuổi thọ của bộ chuyển đổi xúc tác.

Hệ thống động cơ điện có thể được tìm thấy trên nhiều loại xe mới như GM LS series, Toyota V8s và California khí thải Ford 3.8 V6 và 2.0 bốn xi-lanh. Các hệ thống này thường hoạt động trong 20 đến 120 giây đầu tiên động cơ hoạt động bằng cách ép không khí đi vào ống xả để oxy hóa hydrocacbon và carbon monoxide được tạo ra bằng cách chạy nhiều khi khởi động. Hệ thống bơm lượng không khí chính xác bằng cách sử dụng các đầu vào như nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ không khí và cảm biến oxy.

Công cụ chuyển đổi xúc tác

Trong điều kiện lý tưởng, chất xúc tác ba chiều có thể giảm từ 50% đến 95% lượng khí thải NOx và 99,9% lượng nhiên liệu chưa cháy hết. Đây là điểm dừng cuối cùng của các chất ô nhiễm, và nếu hệ thống khí thải ở thượng nguồn bị xâm phạm, hệ thống này chỉ có thể bù đắp rất nhiều cho sự gia tăng lượng khí thải từ ống xả.

Chẩn đoán

Để chẩn đoán đúng một chiếc xe có khí thải cao, bạn phải nhìn nó như một kỹ sư đang xem xét toàn bộ hệ thống, từ bộ hút gió đến ống xả. Khi một chiếc xe được nổ máy, nó phải đáp ứng một mức khí thải quy định. Để làm được điều này, một nhóm kỹ sư sẽ cân bằng các hệ thống và làm cho chúng hoạt động hài hòa để giá cả phải chăng.