Đề tài tốt nghiệp hệ thống thông khí ô tô

I.GIỚI THIỆU
A. LỊCH SỬ
B. HIỆN TẠI
C. NHỮNG YÊU CẦU MỚI VỀ KHÍ THẢI


A. LỊCH SỬ
1. NGUYÊN NHÂN PHÁT TRIỂN
2. NHỮNG YÊU CẦU TẠI THỜI ĐIỂM
BẮT ĐẦU


1. NGUYÊN NHÂN PHÁT TRIỂN
XE VÀ Ô NHIỄM
NHỮNG NGUỒN KHÍ XẢ TỪ Ô TÔ
CÁC LOẠI KHÍ THẢI Ô NHIỄM


 XE VÀ Ô NHIỄM
 Khí xả từ xe cá nhân, xe chuyên dùng, xe vận chuyển..V.V
 Khí xả từ các hàng triệu phương tiện trên đường, cộng thêm rất nhiều ống
xả từ các nhà máy..V.V

Khí thải xe buýt

Khí thải công nghiệp


 XE VÀ Ô NHIỄM
 Sự lưu thông đan chéo nhau, số lượng phương tiện giao thông tăng quá
lớn.

 Tàn tích của chiến tranh..V.V

Giao thông

Chiến tranh


 XE VÀ Ô NHIỄM
CÁI NHÌN TỔNG QUAN VỀ SỰ Ô NHIỄM

Thực tế

Điều mong muốn


Những nguồn khí xả từ ô tô
 Ô nhiễm từ ô tô đến từ những khí thải trong quá trình động cơ hoạt động,
từ sự bay hơi của nhiên liệu của chính nhiên liệu.


Quá trình cháy của khí thải
 Quá trình cháy hoàn hảo
Nhiên liệu + khí ( oxi + nitơ)
cacbon điôxít (CO2) + nước + N2
 Quá trình cháy không hoàn hảo
Nhiên liệu + khí (oxi + N2 + chất khác )
CO2 + nước + HC + NOx +CO


Những loại khí thải ô nhiễm

Hidrocacbon (HC):
Là kết quả của quá trình cháy không hết hòa khí. HC phản ứng với N2 + O2, cùng với
ánh sáng sẽ tạo ra Ozone tầng thấp, Ozone này gây kích thích mắt, làm giảm thị
lực, và gây hại cho phổi và gây ra các bệnh về hô hấp. Một số chất HC có thể gây
bệnh ung thư.

Dự toán
Total HC and NOx
Emissions in Japan
(FY1996=100%)


Những loại khí thải ô nhiễm
• Nitơ oxít (NOx )
Dưới áp lực và nhiệt độ cao trong buồng đốt, Nitơ và Oxy trong khí thải phản ứng tạo
thành NOx. Cũng như HC, NOx gây ảnh hưỡng đến tầng Ozone và là nguyên nhân
chính tạo ra mưa Axít.


Những loại khí thải ô nhiễm
Cacbon monoxít ( CO ):
Là sản phẩm của sự nổ không hoàn toàn và xuất hiện khi Cacbon phản ứng với Oxy trong
điều kiện nhiệt độ và áp lực cao, và thiếu Oxy. Môi trƣờng nhiều CO sẽ gây rối loạn nhịp
tim, tắt nghẽn lƣu thông máu trong cơ thể, thƣờng là nguyên nhân gây ra bệnh tim
trong các thành phố lớn.


Những loại khí thải ô nhiễm
• Cacbon điôxít
Trong những năm gần đây, cơ quan EPA đã cảnh báo về mức độ nóng lên của trái đất, và

nguyên nhân chính là sự tăng đột ngột và nhanh chóng của khí CO2 trên toàn cầu, và gây
ra rất nhiều thảm họa về thiên nhiên, thiệt hại về ngƣời và của rất lớn.


CÂU HỎI LỚN VÀ SỰ RA ĐỜI
 1970: Chính sách bảo vệ môi trƣờng ra đời do THE ENVIRONMENT PROTECTION
AGENCY ( EPA) tổ chức. Chính sách có hiệu lực từ năm 1970.
 1970: Các nhà sản xuất ô tô, bắt đầu cải tiến động cơ và trang bị lại hệ thống điều khiển
khí nạp và khí xả.
 1975: Thành công đầu tiên, đánh dấu sự ra đời hệ thống chuyển đổi xúc tác ( EGR), tạo
ra chất xúc tác làm giảm nồng độ chì trong khí thải, và giảm nox. Và hệ thống EGR
đƣợc đăng ký bản quyền của JOHNSON MATTHEY.
 1980 – 1981: Đây là cột mốc quan trọng, tuân theo những yêu cầu khắc khe về khí thải,
nhiều nhà sản xuất đã cãi tiến một cách tốt nhất hệ thống khí xả. Kết quả cải tiến đó đã
tạo ra BỘ PHẬN XÖC TÁC 3 VÕNG TUẦN HOÀN, và cảm biến oxy, cùng hoạt động
với máy tính bảng ( ECU).
 Công dụng của bộ xúc tác là: chuyển đổi CO và HC thành CO2 và H 2O; tách NOx thành
N2 và O2


NHỮNG TIÊU CHUẨN KHÍ THẢI

Xe hơi, xe tải nhỏ

T1

Bậc 1

Xe tải trung bình

TLEV

Mức chuyển tiếp khí thải thấp

LEV

Phƣơng tiện khí thải thấp

ULEV

Phƣơng tiện khí thải thấp hơn

SULEV

Phƣơng tiện khí thải siêu thấp

ZEV

Phƣơng tiện khí thải mức 0 (zero)

Xe tải nặng, lớn


NHỮNG TIÊU CHUẨN KHÍ THẢI
Tiêu chuẩn khí thải Châu Âu cho xe hơi, xe chở khách. Đơn vị tính ( gam/km)
Tiêu
chuẩn
Euro 1†
Euro 2
Euro 3

Euro 4
Euro 5
Euro 6

Ngày hiệu
CO
lực
1992.07 2.72 (3.16)
1996.01
2000.01
2005.01
2009.09b
2014.09

2.2
2.30
1.0
1.0
1.0

HC

HC+NOx

NOx

PM

-

0.97 (1.13)

-

-

0.20
0.10
0.10 c
0.10 c

0.5
-

0.15
0.08
0.06
0.06

0.005 d,e
0.005 d,e

† những thông số phù hợp cho những dòng xe
a- đến 30/09/1999 ( có tác dụng với động cơ phun xăng gián tiếp )
b- 01/2011 tác dụng với tất cả mẫu xe
c- và NMHC = 0.068 g/km
d- chỉ áp dụng cho động cơ phun xăng trực tiếp
e- 0.0045 g/km sử dụng cho tiến trình đo lƣợng PM ( bụi, hạt nhỏ li ti)

II. HỆ THỐNG KHÍ THẢI Ô TÔ
A. ĐIỀU KHIỂN KHÍ NẠP
B. ĐIỀU KHIỂN KHÍ THẢI


A. ĐIỀU KHIỂN KHÍ NẠP
TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC KHÍ NẠP


A. ĐIỀU KHIỂN KHÍ NẠP
CỔ GÓP HÖT
Ống góp hút được gắn chặt vào phần đầu khối xy lanh. Thiết kế của cổ
góp phụ thuộc vào những công dụng của nó. Thông thường cổ góp được
làm bằng hợp kim nhôm.
Trên động cơ chế hòa khí, cổ góp hút chứa chế hòa khí. Với động cơ EFI
thì trên cổ góp mang nhiều cảm biến và bướm ga.


A. ĐIỀU KHIỂN KHÍ NẠP
BƢỚM GA
Thân bƣớm ga mang cánh
bƣớm ga, đƣờng khí đi tắt,
cảm biến bƣớm ga, các ống
chân không giúp tác động
làm hoạt động thiết bị khí xả.


A. ĐIỀU KHIỂN KHÍ NẠP

LỌC KHÍ

Lọc khí gắn chung vào thân bƣớm ga, dùng để
lọc lấy không khí sạch và mát, đƣa vào cổ góp.
Bên trong lọc khí, chi tiết lọc đƣợc gấp nếp, có
thể lọc khí và giảm tiếng ồn.
Sau lọc khí có cảm biến đo lƣu lƣợng gió.


A. ĐIỀU KHIỂN KHÍ NẠP
CẢM BIẾN LƢU LƢỢNG GIÓ
Van đo lƣu lƣợng một
cách chính xác về lƣợng
gió nạp vào, cho ECM
biết về lƣợng tải phải
chịu cho động cơ. ECM
sẽ tính đƣợc thời lƣợng
phun, góc đánh lửa sớm.


A. ĐIỀU KHIỂN KHÍ NẠP

CẢM BIẾN ÁP LỰC KHÔNG KHÍ ( MANIFOLD ABSOLUTE PRESSURE-MAP)

Dùng xác định lƣu lƣợng khí nạp, bằng
cách theo dõi “áp lực tuyệt đối cổ góp”.

Cảm biến chứa một chíp điện áp
silicôn và mạch bên trong (IC). Chân
không tuyệt đối ở một phần chíp, áp
lực khí cổ góp hút ở một phần chíp.

Khi áp lực trong cổ góp thay đổi
chíp bị cong thay đổi điện trở.
Điện trở thay đổi thay đổi điện thế
cực PIM (pressure intake manifold ).


A. ĐIỀU KHIỂN KHÍ NẠP

CẢM BIẾN ÁP LỰC KHÔNG KHÍ ( MANIFOLD ABSOLUTE PRESSURE-MAP)


A. ĐIỀU KHIỂN KHÍ NẠP

CẢM BIẾN ÁP LỰC KHÔNG KHÍ ( MANIFOLD ABSOLUTE PRESSURE-MAP)

Khi muốn kiểm tra định mức của cảm biến, thì kết hợp với bảng trên để xác
định mức chuẩn từng khu vực.


A. ĐIỀU KHIỂN KHÍ NẠP
ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ CẦM CHỪNG BẰNG VAN ISC.

VAN ISC

Kiểm soát động cơ bằng cách điều chỉnh
lƣu lƣợng khí qua đƣờng đi tắt khí bƣớm
ga đóng hoàn toàn.
ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến khác,
và tùy từng điều kiện động cơ ECU sẽ điều
khiển van ISC để mở hoặc đóng đƣờng đi

tắt, cho khí đi vào buồng nạp.