Van EGR, Van Tuần Hoàn Khí Xả Santafe, Sorento, Tucson, Sedona | 28410-2F600

Van EGR Là Gì?

Van EGR là van tuần hoàn khí xả của động cơ xăng và diesel nằm trong hệ thống tuần hoàn khí xả EGR (Exhausted Gas Recirculation). Bộ phận này nằm trên đường ống xả của động cơ, với nhiệm vụ chính là đưa một phần khí thải trở lại buồng đốt để giảm lượng khí NOx ra ngoài môi trường.

Việc sử dụng hệ thống EGR giúp chuyển 5% đến 15% lượng khí thải trở lại đường nạp, cho phép giảm tới 60% lượng NOx có trong khí thải của động cơ.

Ngoài tác dụng làm giảm lượng NOx, hệ thống EGR còn có tác dụng giảm đáng kể độ ồn đối với động cơ Diezen và giảm suất tiêu hao nhiên liệu đối với động cơ xăng.

Tác dụng rất tốt, tuy nhiên, van EGR cũng có nhược điểm nhất định đó chính là làm cho nhiên liệu cháy không triệt để.

Lý do là lượng khí thải khi được hồi lại bởi van EGR vào buồng cháy có tính trơ nên không dễ dàng đốt cháy cùng hòa khí mới (lượng oxy thấp).

Chính vì vậy, van EGR dễ xuất hiện tình trạng bị tắc do bị đóng cặn carbon, muội than, nếu không được xử lý có thể gây yếu hoặc hư hỏng động cơ và ảnh hưởng tới bộ phận liên quan.

Nguyên nhân ra đời hệ thống van EGR là gì?

Có thể bạn đã biết! Các hợp chất có trong khí thải của ô tô – Oxit Nitơ NOx (NO, NO2, N2O5, N2O…) là loại chất độc hại đối với môi trường và sức khỏe con người cần phải được hạn chế. Trong động cơ đốt trong, NOx được hình thành chủ yếu ở điều kiện áp suất và nhiệt độ cao( từ 2500 độ F ). Vì vậy,để giảm lượng phát thải NOx sinh ra trong quá trình cháy người ta có một số giải pháp chính sau đây:

• Làm giàu hỗn hợp không khí- nhiên liệu để hạ nhiệt độ cháy. Tuy nhiên, giải pháp này sẽ làm tăng lượng chất ô nhiễm HC và CO.
• Giảm bớt tỷ số nén của động cơ và góc đánh lửa sớm. Giải pháp này có ảnh hưởng xấu đến công suất và tính kinh tế nhiên liệu của động cơ.
• Sử dụng hệ thống tuần hoàn khí thải EGR ( Exhaust Gas Recirculation System), dưới đây được viết tắt là “hệ thống EGR”.

Trong số các giải pháp vừa nêu thì việc sử dụng hệ thống EGR để giảm phát thải NOx là phương án hữu hiệu và hay được sử dụng nhất.

Về thực chất thì hệ thống EGR không phải là một cái gì mới lạ, nó bắt đầu được đưa vào sử dụng từ thập niên 70 của thể kỷ trước. Hệ thống này không chỉ được sử dụng cho động cơ đốt trong mà còn cho các loại Turbin.

Nguyên lý làm việc của hệ thống EGR

Nguyên lý làm việc của hệ thống EGR là dùng van và ống dẫn để đưa một lượng khí thải phù hợp quay trở lại trộn lẫn với khí tươi trong đường ống nạp trước khi nạp vào xy lanh (hình: Nguyên lý hoạt động của hệ thống EGR). Sự có mặt của phần khí thải có trong hỗn hợp nhiên liệu- không khí ở buồng cháy có các tác dụng cụ thể sau đây:

• Làm giảm hàm lượng khí Oxy có trong cùng một lượng hỗn hợp;
• Làm giảm nhiệt độ buồng cháy do nhiệt dung của khí xảlớn hơn nhiệt dung của không khí;
• Cản trở và làm giảm tốc độ lan tràn màng lửa trong buồng cháy (giảm tốc độ cháy).

Tất cả các điều này dẫn tới việc làm giảm áp suất, nhiệt độ cháy và từ đó làm giảm lượng NOx được hình thành. Trong hình 2 cho thấy kết quả thử nghiệm ảnh hưởng của lượng khí thải tuần hoàn đến lượng NOx đối với động cơ BMW 3.0, tại số vòng quay 2500 vg/min: ở chế độ công tác 72Nm.

Khi đưa một lượng khí thải bằng 8% thể tích hỗn hợp thì so với trường hợp không có khí thải tuần hoàn (0 %) hàm lượng NOx giảm từ 2500 ppm xuống còn 900 ppm; Ở chế độ công tác 96 Nm, khi lượng khí thải tuần hoàn bằng 14,2 % thể tích hỗn hợp thì hàm lượng NO giảm từ 3200 ppm xuống còn 1000 ppm