Những giải pháp xử lý khí thải động cơ hiện đại doc

Những giải pháp xử lý khí thải động cơ
hiện đại
Các vấn đề về môi trường và năng lượng luôn
làm đau đầu các nhà sản xuất ôtô. Theo lộ
trình cắt giảm khí thải nghiêm ngặt của châu
Âu giai đoạn 1988-2008, cuộc đua về công
nghệ xử lý khí thải độc hại từ động cơ (nhất là
kiểu diesel) giữa các hãng xe đang đến đoạn
nước rút.
Một trong những biện pháp rất
hiệu quả giảm thiểu sự độc hại
của khí thải động cơ là việc chế
tạo và sử dụng hệ thống phin
lọc. Ví dụ như hệ thống CRT
(Continously Regenerating
Trap) của hãng Volvo Trucks
cho phép giảm 80-90% tỷ lệ
CO, HC, NO và các phần tử
cứng trong khí thải. Bộ phin này
được thiết kế cho động cơ xe tải và đã trở
thành cấu trúc không thể

Sơ đồ hệ
thống CRT
(Continously
Regenerating
Trap) của
Volvo
Trucks.

Sơ đồ hệ

thống phin
l
ọc khí thải
thiếu đối với hầu hết xe buýt chạy
trong thành phố. Hãng PSA
Peugeot - Citroen cũng gặt hái
nhiều thành công trong lĩnh vực này. Hệ thống
phin lọc khí thải của xe Peugeot 607 với động
cơ diesel HDI và cũng đã được nhận giải
thưởng quốc tế. Tuy nhiên, thiết kế của PSA
có nhược điểm là đắt tiền, làm tăng giá thành
ôtô.
Hoàn thiện quá trình đốt nhiên liệu trong xi-
lanh cũng là một biện pháp rất hiệu quả làm
giảm khí thải độc hại. Xu hướng này được các
đại gia ôtô Đức và Nhật đặc biệt chú trọng.
Đây là biện pháp đồng thời cắt giảm khí thải
và tiết kiệm nhiên liệu. Vào năm 1976, hãng
Bosch lần đầu tiên chế tạo được loại cảm biến
dùng trên động cơ xăng có tên là Lambda
(xuất xứ từ mẫu tự
Latin λ,
Mới đây, hãng Bosch tiếp tục cho
ra mắt loại cảm biến Lambda dùng
trên động cơ diesel, sau đó chế
tạo thành công hệ thống điện tử
điều khiển động cơ diesel EDS
(electronic diesel control). Thiết bị
này giúp cho dòng máy dầu đáp
ứng được tiêu chuẩn bảo vệ môi

trường Euro 4 - chuẩn bảo vệ môi
Peugeot
607.

Sơ đồ cấu
tạo hệ
thống điện
tử điều
khiển
động cơ
diesel.
2005.
Hãng Toyota lại hoàn thiện quá
trình làm việc của động cơ diesel
theo một hướng khác. Trong thiết
kế của họ, khi tải trọng của động
cơ nhỏ, nhiên liệu được phun sớm
hơn, hệ thống tuần hoàn sẽ
hướng phần lớn lượng khí thải
quay lại xi-lanh để được đốt cháy
một lần nữa. Các kỹ sư Toyota
khẳng định rằng, quá trình cháy
diễn ra trong điều kiện nghèo oxy
như vậy sẽ làm giảm nhiệt độ ở
buồng đốt và tăng nhiệt ở hệ
thống xả. Nhờ nhiệt độ cao ở
đường xả, phin lọc hỗn hợp - xúc
tác sẽ trung hòa hết các chất CO, HC, NO và
giữ lại những phần tử muội. Từ năm 2004 hệ
thống này sẽ được lắp trên xe Avensis.

Chỉ còn hơn một năm nữa các xe hơi bán ra ở
cựu lục địa sẽ phải đạt các tiêu chuẩn Euro 4,
có nghĩa là các chỉ tiêu độc hại buộc phải giảm
tiếp khoảng 20-30% so với hiện nay. Khoảng
thời gian tiếp theo để các hãng ôtô đạt tiêu
chuẩn Euro 5 cũng chỉ còn 3 năm (2008). Đây
chính là giai đoạn nước rút của cuộc đua cắt
giảm khí thải. Kẻ thua cuộc không những bị
khai trừ khỏi châu Âu mà còn gặp khó khăn ở
Bắc Mỹ và các thị trường đang phát triển

Sơ đồ hệ
thống
phun
nhiên liệu
điều khiển
điện tử
của động
cơ diesel,
sử dụng
cảm biến
Lambda.
khác.
Sau đây là bảng tiêu chuẩn bảo vệ môi trường
Euro đối với các loại động cơ đốt trong.
Nồng độ khí thải (g/KW, độ
toả khói m-1)
Tiêu
chuẩn

Th
ời hạn
áp dụng

CO

HC

NO

Phần tử
cứng
Độ
tỏa
khói

Euro
0
1988 12,3

2,6

15,8

- -
Euro
1
1992
(dưới
115 mã

lực)
(trên 115
mã lực)

4,5

4,5


1,1

1,1


8,0
8,0


0,612
0,36

-
-
Euro
2
Tháng
10/1996
Tháng
10/1998

4,0

4,0

1,1

1,1

8,0
7,0

0,25
0,15
-
-
Euro
3
Tháng
10/2000

2,1

0,66

5,0

0,10/0,13*

0,8

Euro
4
Tháng
10/2005

1,5

0,46

3,5

0,02 0,5

Euro
5
Tháng
10/2008

1,5

0,46

2,0

0,02 0,5

Ghi chú: * Tiêu chuẩn đối với động cơ nhỏ
hơn 0,75 lít và số vòng quay tối đa trên 3.000
v/ph.
Đức Dũng