Bài 20: Các hệ thống trong động cơ đốt trong (tiết 3) SVIP

V. HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN ĐỘNG CƠ XĂNG

1. Nhiệm vụ và phân loại

- Nhiệm vụ:

+ Tạo ra tia lửa năng lượng cao để đốt cháy hòa khí trong xi lanh động cơ xăng vào thời điểm chính xác.

- Các loại hệ thống đánh lửa:

+ Hệ thống đánh lửa thường.

+ Hệ thống đánh lửa điện tử có hai loại:

• Có tiếp điểm: Sử dụng tiếp điểm điện tử để điều khiển việc đánh lửa.
• Không có tiếp điểm: Sử dụng bộ điều khiển điện tử hoàn toàn, không có tiếp điểm cơ học, giúp hệ thống hoạt động chính xác và bền bỉ.

2. Cấu tạo và nguyên lí làm việc

* Chú thích:

- a là khoảng cách tiếp điểm.

- XL 1, XL 2, XL 3, XL 4 bu gi cho các xi lanh thứ 1, thứ 2, thứ 3, thứ 4.

* Nguyên lí làm việc:

- Động cơ sử dụng nguyên lí cảm ứng để:

+ Tạo ra tia lửa điện.

+ Biến dạng hỗn hợp trong xi lanh động cơ.

- Khi động cơ hoạt động, dòng điện sơ cấp từ nguồn điện:

+ Đi qua các linh kiện như khóa điện, điện trở.

+ Cuối cùng là cặp tiếp điểm đóng mở bởi trục cam được dẫn động từ khớp khuỷu động cơ. 

- Khi cặp tiếp điểm mở, sẽ tạo ra tia lửa điện để biến dạng hỗn hợp trong xi lanh động cơ. 

- Tuy nhiên, việc này cũng làm giảm tuổi thọ của cặp tiếp điểm.

- Để giảm tác động này, một hội tụ điện được gắn song song với cặp tiếp điểm để tắt hoặc giảm đáng kể tia lửa điện.

VI. HỆ THỐNG XỬ LÍ KHÍ THẢI CỦA ĐỘNG CƠ

1. Nhiệm vụ và phân loại

- Nhiệm vụ: xử lí, giảm bớt nồng độ các chất độc hại trong khí thải của động cơ trước khi thải ra môi trường.

- Gồm 2 loại chính là hệ thống xử lí khí thải sử dụng trên:

+ Động cơ diesel.

+ Động cơ xăng.

2. Hệ thống luân hồi khí thải EGR kết hợp bộ DOC và DPF trên động cơ Diesel

a. Cấu tạo

- Hệ thống EGR: sử dụng để tuần hoàn khí thải.

- Bộ lọc DOC: đốt cháy muội than và oxi hóa NO trên đường xả của động cơ Diesel. 

- Bộ lọc hạt DPF: sử dụng để loại bỏ thành phần PM (muội than, hạt mài,...) trong khí thải.

b. Nguyên lí làm việc

- Bộ xử lí oxi hoá DOC:

+ Khí thải đi qua DOC, trong đó các thành phần như CO, HC, NO được oxi hoá thành CO₂, H₂O và NO₂. 

- Sau khi oxi hoá, khí thải đi qua bộ lọc DPF để giữ lại PM (particulate matter, bụi mịn).

- Một phần khí thải được đưa quay lại đường nạp qua van định lượng EGR để giảm phát thải NOx.

- Để đảm bảo nhiệt độ khí nạp không quá cao, khí luân hồi cần được làm mát trước khi quay lại động cơ.

3. Bộ xử lí ba thành phần trên động cơ xăng

a. Cấu tạo

- Bộ xử lí ba thành phần được bố trí nằm giữa đường ống thải động cơ và bộ giảm âm.

- Cấu tạo bên trong bộ xử lí bao gồm:

+ Phần lõi và các lớp phủ chất xúc tác.

+ Hai đầu có lắp mặt bích để nối với các đường ống trung gian trong hệ thống thải. 

- Bộ xử lí được đặt gần đường ống thải hơn để:

+ Tận dụng nhiệt lượng cho các phản ứng hoá học.

+ Nhiệt độ lí tưởng từ 200°C đến 300°C.

b. Nguyên lí làm việc

- Khí thải của động cơ đi qua bộ xử lí ba thành phần, các thành phần CO, HC và NO trong khí thải bị oxi hóa để tạo thành CO₂, H₂O và NO₂.

- Phản ứng oxi hóa CO và HC sử dụng chất xúc tác là Pt, Pd; phản ứng khử NO với chất xúc tác Rh:

2CO + O2 → 2CO2

HC + O2 → H₂O + CO₂

2NO + 2CO → N₂ + 2CO₂

- Bộ xử lí ba thành phần được sử dụng rộng rãi trên các phương tiện giao thông đường bộ từ năm 1975 trên động cơ xăng.