Động cơ Diesel với khả năng kinh tế khi sử dụng nhiên liệu và mạnh mẽ, đang ngày càng phổ biến.Sự phát triển của hệ thống Common Rail là một dấu mốc quan trọng trong việc nâng cao khả năng của động cơ Diesel. DENSO đã đưa ra hệ thống Common Rail đầu tiên trên thế giới từ năm 1995 và từ đó kéo theo sự phát triển của công nghệ động cơ Diesel nhằm đáp ứng yêu cầu của
khách hàng cũng như các luật về khí thải trên toàn thế giới. Hệ thống Common Rail lưu trữ nhiên liệu áp suất cao trong ống Rail và phun nhiên liệu vào xylanh của động cơ với thời điểm phun được điều khiển bởi bộ điều khiển động cơ ECU, cho phép phun nhiên liệu áp suất cao không phụ
thuộc vào tốc độ động cơ. Kết quả là, hệ thống Common Rail có thể làm giảm các chất gây hại như oxit nitơ (NOx) và phần tử hạt (PM) thải ra và tăng công suất động cơ. DENSO dẫn đầu trong công nghiệp làm tăng áp suất nhiên liệu và tối đa hóa chính xác thời điểm phun và lượng phun, nhằm đạt được khí thải sạch hơn và động cơ mạnh hơn. Hệ thống Common Rail của DENSO được cung cấp tới nhiều loại xe khác nhau bao gồm xe khách và xe thương mại. Sự ra đời đầu tiên của Bộ xử lý khí thải xúc tác ba đường là ở thị trường ô tô Hoa Kỳ. Để tuân thủ quy định nghiêm ngặt hơn về khí thải của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ. Hầu hết các phương tiện chạy bằng xăng bắt đầu từ năm 1975 phải được trang bị bộ xử lý khí thải xúc tác ba đường. Và ngày nay nó trở nên rất phổ biến trên các
phương tiện giao thông đường bộ.  Bộ xử lý khí thải xúc tác 3 đường Bộ xử lý khí thải xúc tác ba đường là gì?Bộ xử lý khí thải xúc tác 3 đường là một là thiết bị chuyển đổi khí độc hại và các chất ô nhiễm trong khí thải từ động cơ đốt trong thành chất ít độc hại hơn bằng quá trình oxy hóa khử với chất xúc tác (một quá trình oxy hóa và quá trình khử). Bộ xử lý khí thải xúc tác 3 đường thường được sử dụng với động cơ đốt trong. Nhiên liệu sử dụng là xăng hoặc dầu diesel Tại sao chúng ta nên sử dụng bộ xử lý khí thải xúc tác ba đường?Khí thải từ động cơ chứa các chất có hại như oxitnitơ (NOx), carbonmonoxide (CO) và Hydrocarbon (HC). Những chất này gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người và môi trường. Bộ xử lý khí thải xúc tác 3 đường chuyển đổi các chất có hại này thành nitơ (N2) ít gây hại, carbondioxide (CO 2) và nước. Cơ chế hoạt độngMột bộ xử lý khí thải xúc tác 3 đường sử dụng hai chất xúc tác để chuyển đổi khí độc hại thành khí ít độc hại hơn. Chất xúc tác cho quá trình khử được làm từ Rodi (Rh). Trong khi chất xúc tác cho quá trình oxy hóa được làm từ bạch kim (Pt), paladi (Pd). Cả hai chất xúc tác được thấm trực tiếp trên bề mặt của lõi gốm có cấu trúc tổ ong. Lõi gốm này được phủ bề mặt ngoài bằng ôxít nhôm. Chúng có khả năng chống mòn và ma sát tốt sau khi được nhiệt luyện ở nhiệt độ khoảng 10000C Cơ chế hoạt động của bộ xử lý khí thải xúc tác 3 đường Các giai đoạn xử lý khí thải xúc tác ba đườngGiai đoạn 1 – Quá trình khử NOx Đầu tiên khí thải được đưa qua chất xúc tác Rodi (Rh). Nó chuyển đổi oxitnitơ (NOx) thành nitơ (N2) và oxy (O2). Các phản ứng sau đây diễn ra khi khí thải đi qua chất xúc tác khử. 2NO → N 2 + O 2 2NO2 → N 2 + 2O 2 Chất xúc tác chỉ đơn giản là tách nitơ và oxy từ các oxitnitơ. Nitơ và oxy là những chất khí vô hại trong khi oxit nitơ thực sự có hại cho môi trường. Giai đoạn 2 – Quá trình oxy hóa Khí thải không có oxitnitơ (NOx) sau đó được qua chất xúc tác là bạch kim (Pt), paladi (Pd). Chất xúc tác oxy hóa carbonmonoxide(CO) và hydrocarbon (HC) trong khí thải thành carbondioxide (CO 2) và nước (H2O). Các phản ứng khi quá trình oxy hóa diễn ra: 2CO + O 2 → 2CO 2 HC + O 2 → CO 2 + H 2 O (*) Lưu ý: Phản ứng (*) là phản ứng tổng quát. Trong đó, HC là viết tắt của hydrocarbon. HC có thể là metan, etan hoặc hydrocarbon khác. Các khí cuối cùng thoát ra khỏi bộ xử lý khí thải là N2, CO2 và H2O. Bộ xử lý khí thải xúc tác 3 đường được đặt tên như vậy vì chúng có khả năng loại bỏ ba chất gây ô nhiễm NOx, CO và HC. Hạn chế của bộ xử lý khí thải xúc tác ba đườngHạn chế của bộ xử lý khí thải xúc tác 3 đường là phải sử dụng nhiên liệu chất lượng cao. Nếu nhiên liệu chất lượng kém, các phụ phẩm của nhiên liệu sẽ bám chặt vào ống xúc tác, ngăn cản sự tiếp xúc của khí xả với bề mặt xúc tác. Điều này làm giảm tác dụng của bộ xúc tác. Một số thành phần có thể loại bỏ đi được ở nhiệt độ cao như lưu huỳnh, một số rất khó loại bỏ đi như chì. Lưu huỳnh có chứa cả trong diesel và xăng. Hàm lượng của lưu huỳnh và các chất khác trong nhiên liệu phụ thuộc vào chất lượng nhiên liệu. Ở Việt Nam hiện nay, nhiên liệu có chất lượng cao nhất đạt tiêu chuẩn Euro II. Với những chiếc xe nhập khẩu đạt tiêu chuẩn khí thải lên tới Euro IV, xe cũng phải sử dụng loại nhiên liệu đáp ứng được tiêu chuẩn Euro IV cho nhiên liệu. Khi chạy xe với nhiên liệu kém chất lượng, tuổi thọ và các chức năng của bộ lọc khí thải sẽ hoạt động không như thiết kế ban đầu. Các bộ xử lý khí thải xúc tác 3 đường đắt tiền có khả năng loại bỏ lưu huỳnh bám vào theo chu kỳ nhất định. Tuy vậy, quá trình này có thể có phản ứng phụ, tạo ra các khí có mùi khó chịu như H2S. Hình vẽ 3D bộ xử lý khí thải xúc tác 3 đường |
