ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÝ TỰ TRỌNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐỘNG LỰC
SVTH: ĐINH NGUYỄN HOÀNG
- MSSV: 20001798
NGUYỄN QUỐC HUY
- MSSV: 20002883
NGUYỄN ĐỨC DUY
- MSSV: 20003059
NGUYỄN XUÂN HÒA
- MSSV: 20003988
HỆ THỐNG TUẦN HỒN KHÍ THẢI (EGR)
Ngành học: Cơng nghệ ơ tơ
Lớp học: 20C6 – CNƠ1
Mơn học: Bảo vệ mơi trường, sử dụng năng lượng và tài nguyên hiệu
quả
TIỂU LUẬN MÔN HỌC
GVHD: VÕ ĐẮC THỊNH
Thành phố Hồ Chí Minh – 7/2021
ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÝ TỰ TRỌNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐỘNG LỰC
SVTH: ĐINH NGUYỄN HOÀNG
- MSSV: 20001798
NGUYỄN QUỐC HUY
- MSSV: 20002883
NGUYỄN ĐỨC DUY
- MSSV: 20003059
NGUYỄN XUÂN HÒA
- MSSV: 20003988
HỆ THỐNG TUẦN HỒN KHÍ THẢI (EGR)
Ngành học: Cơng nghệ ơ tơ
Lớp học: 20C6 – CNƠ1
Mơn học: Bảo vệ mơi trường, sử dụng năng lượng và tài nguyên hiệu
quả
TIỂU LUẬN MÔN HỌC
GV CHẤM 1
(Ký và ghi rõ họ và tên)
GV CHẤM 2
(Ký và ghi rõ họ và tên)
Thành phố Hồ Chí Minh – 7/2021
LỜI NĨI ĐẦU
Ơ tơ có khá nhiều chi tiết, trong đó có nhiều chi tiết được sinh ra nhằm giảm
thiểu ô nhiễm môi trường do ô tô gây ra. Do đó mơn học bảo vệ mơi trường và sử
dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên đã giúp ích rất nhiều cho các kỹ thuật viên
trong việc hiểu, chuẩn đoán bệnh, khắc phục lỗi dễ dàng hơn.
Được sự đồng ý của nhà trường và quý thầy giáo trong khoa công nghệ động lực,
chúng em được giao đề tài nghiên cứu: “Hệ thống tuần hồn khí thải”.
Nhằm nâng cao chất lượng đào tạo và cung cấp giáo trình, tài liệu học tập cho
sinh viên ngành Công nghệ ô tô và cũng để đáp ứng chương trình đào tạo của
trường Cao đẳng Lý Tự Trọng TP. HCM. Trong quá trình tìm hiểu và làm tiểu
luận, chúng em đã bám sát với tài liệu mà thầy Võ Đắc Thịnh đã giao.
Bằng sự cố gắng nỗ lực của cả nhóm và đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình, chu đáo
của thầy Võ Đắc Thịnh, chúng em đã hoàn thành tiểu luận đúng thời hạn được
giao. Chúng em đã quyết tâm cố gắng trong quá trình chuẩn bị, tìm hiểu và việc
biên soạn tài liệu, song do vẫn cịn nhiều mặt hạn chế nên khơng thể tránh khỏi
những thiếu sót. Chúng em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy
cơ cũng như của các bạn sinh viên để đề tài nghiên cứu này ngày càng hoàn thiện
hơn nữa.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Võ Đắc Thịnh đã cung cấp tài liệu, tận
tình hướng dẫn, hỗ trợ cho chúng em. Cũng như quý thầy giáo trong khoa Công
nghệ động lực trường Cao đẳng Lý Tự Trọng TP. HCM đã luôn tạo điều kiện để
chúng em hoàn thành để tài nghiên cứu.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1.........................................................................................................1
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG.....................................1
1.1 Thực trạng mơi trường hiện nay..................................................................1
1.2.2 Ơ nhiễm mơi trường đất.......................................................................4
1.2.3 Ơ nhiễm khơng khí...............................................................................6
1.2.4 Các loại ơ nhiễm khác..........................................................................7
1.3 Nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm môi trường.................................................8
1.4 Hậu quả của ô nhiễm môi trường................................................................9
1.4.1 Đối với sức khỏe con người..................................................................9
1.4.2 Đối với hệ sinh thái.............................................................................11
1.4.3 Đối với kinh tế, xã hội........................................................................12
1.5 Biện pháp khắc phục vấn đề ô nhiễm mơi trường.....................................13
1.6 Tiêu chuẩn khí thải Euro...........................................................................13
1.6.1 Định nghĩa tiêu chuẩn khí thải Euro...................................................13
1.6.2 Một số quy định của tiêu chuẩn khí thải Euro....................................14
1.6.4 Tiêu chuẩn khí thải Euro 4 (EC2005).................................................15
CHƯƠNG 2.......................................................................................................17
HỆ THỐNG TUẦN HỒN KHÍ THẢI EGR.................................................17
2.1 Khái qt sơ lược về hệ thống tuần hồn khí thải EGR.............................17
2.2 Mục đích của hệ thống EGR.....................................................................17
2.3 Hệ thống tuần hồn khí thải EGR..............................................................18
2.3.1 EGR là gì?..........................................................................................18
2.3.2 Chức năng..........................................................................................19
2.3.3 Ngun lý hoạt động..........................................................................19
2.4 EGR hoạt động trên động cơ xăng và dầu.................................................21
2.5 Một số loại van cơ bản trong hệ thống tuần hồn khí xả - EGR................22
2.5.1. Vacuum Modulated EGR Valve (Van điều chỉnh chân không)..........22
2.5.2 Back Pressure Modulated EGR Valve (van điều chỉnh áp suất hồi).. .23
2.5.3 Van chân không điều khiển bằng nhiệt (TVSV).................................24
2.6 Ưu điểm và nhược điểm............................................................................25
2.7 Các dấu hiệu nhận biết van EGR bị hư hỏng.............................................26
2.8 Một số mã lỗi phổ biến..............................................................................28
2.9 Kết luận.....................................................................................................29
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................31
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
1.1 Thực trạng mơi trường hiện nay.
Ơ nhiễm mơi trường, vấn đề đã và đang được quan tâm rất nhiều và cũng chưa
bao giờ thơi “nóng” trên các mặt báo. Hằng ngày trên các phóng sự, bản tin đâu
đâu cũng thấy nói đến những cụm từ như băng tan, Trái Đất nóng lên, mưa axit,
biến đổi khí hậu tồn cầu hay lại thêm những vùng đất mới trở thành bãi rác cơng
nghiệp,… Ơ nhiễm mơi trường có nguy cơ nghiêm trọng hơn theo thời gian và
cũng khơng cịn là vấn đề riêng của bất kỳ một quốc gia nào mà trở thành vấn đề
chung của cả thế giới, cả nhân loại.
Vấn đề khan hiếm nước sạch trên thế giới khi chỉ có khoảng 2% trong tổng số
70% diện tích nước là nước phù hợp cho tiêu dùng và cịn khơng được phân chia
đồng đều. Trong khi đó, do biến đổi khí hậu và thiên tai lũ lụt đã tàn phá hệ sinh
thái làm ô nhiễm môi trường.
Thực trạng ô nhiễm môi trường nước trên thế giới đã khiến cho nguồn cung cấp
nước tự nhiên ngày càng khan hiếm. Nhiều người trên thế giới khó tiếp cận
nguồn nước sạch nên đã gây ra những vấn đề sức khỏe nghiêm trọng
Bên cạnh đó, nạn phá rừng vẫn còn tồn tại, phá hủy hệ sinh thái xanh đã dẫn đến
thiên tai bão lũ và ảnh hưởng trầm trọng tới khí hậu cũng như mơi trường tồn
cầu.
SVTH: NGUYỄN HỒNG, QUỐC HUY, ĐỨC DUY, XN HỊA.
1
Việc quản lý và xử lý chất thải độc hại chưa được kiểm soát chặt chẽ gây ảnh
hưởng tiêu cực tới môi trường xung quanh và sức khỏe con người.
Quá trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa diễn ra nhanh chóng. Đây là nguyên
nhân lượng chất thải, hóa chất độc hại và kim loại nặng được thải ra ngồi mơi
trường với một lượng lớn. Những chất khí này đều ảnh hưởng đến chất lượng
mơi trường nhất là khơng khí, và gây hại trực tiếp đến con người và các loài sinh
vật.
Ơ nhiễm mơi trường là hiện tượng mơi trường tự nhiên bị bẩn, đồng thời các tính
chất vật lý, hố học, sinh học của môi trường bị thay đổi, gây tác hại tới sức khoẻ
của con người. Ơ nhiễm mơi trường chủ yếu do hoạt động của con người gây ra.
Ngồi ra, ơ nhiễm cịn do một số hoạt động của tự nhiên khác có tác động lớn tới
mơi trường.
Các dạng ơ nhiễm mơi trường chính là ơ nhiễm mơi trường nước, ô nhiễm môi
trường đất, ô nhiễm môi trường khơng khí và các loại ơ nhiễm khác.
1.2 Các dạng ơ nhiễm mơi trường chính.
1.2.1 Ơ nhiễm mơi trường nước.
Ơ nhiễm môi trường nước là sự biến đổi theo chiều tiêu cực của các tính chất vật
lý-hố học-sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm
cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật, làm giảm độ đa dạng
của sinh vật trong nước.
SVTH: NGUYỄN HOÀNG, QUỐC HUY, ĐỨC DUY, XN HỊA.
Hình 1, 2: Ơ nhiễm nước.
2
Nước bị ô nhiễm là do sự phú dưỡng xảy ra chủ yếu ở các khu vực nước ngọt và
các vùng ven biển, vùng biển khép kín. Ở các đại dương, ngun nhân chính gây
ơ nhiễm nước là do tràn dầu.
Do lượng muối khoáng và hàm lượng các chất hữu cơ quá dư thừa làm cho các
quần thể sinh vật trong nước khơng thể đồng hố được. Kết quả làm cho hàm
lượng oxy trong nước giảm đột ngột, các khí độc tăng lên, tăng độ đục của nước,
gây suy thoái thuỷ vực.
Hình 3, 4: Ơ nhiễm nước do tràn dầu
Theo số liệu thống kê ô nhiễm môi trường nước của UNEP thì 60% nguồn nước trên
các
dịng sơng của 3 châu lục Á-Phi-Âu bị ơ nhiễm. Theo Unicef thì 5 quốc gia có nguồn
nước ơ nhiễm nặng nhất là: Indonesia, Thái Lan, Philippines, Trung Quốc và Việt Nam.
Tại Việt Nam có khoảng 17 triệu dân chưa tiếp cận được nước sạch (báo cáo mới nhất
của viện Y học lao động và Vệ sinh môi trường). Họ phải sử dụng các nguồn nước ô
nhiễm từ nước mưa, nước giếng khoan, và nước máy lọc chưa đảm bảo an tồn.
Hình
5, 6:
Sinh vật
biển bị ảnh hưởng bởi rác thải.
1.2.2 Ơ nhiễm
mơi
trường
đất.
Ơ nhiễm nguồn đất là hiện tượng đất bị nhiễm bẩn bởi các tác nhân gây ơ nhiễm
với nồng độ cao. Đó có thể là tác nhân chủ quan từ con người như chất thải sinh
hoạt, kim loại và chất thải rắn của các nhà máy sản xuất, chất thải cơng nghiệp,
SVTH: NGUYỄN HỒNG, QUỐC HUY, ĐỨC DUY, XUÂN HÒA.
3
chất thải nơng nghiệp… nhưng cũng có thể là tác nhân khách quan từ môi trường
tự nhiên như hiện tượng Gley hóa, đất nhiễm phèn, nhiễm mặn…
Mơi trường đất là nơi trú ngụ của con người và hầu hết các sinh vật cạn, là nguồn
tài nguyên quý giá cho sự tồn tại và phát triển của con người. Tuy nhiên,mật độ
dân số ngày càng tăng, cùng một số nguyên nhân chủ quan khác mà môi trường
đất ngày càng bị xuống cấp, có nguy cơ ơ nhiễm cao.
Vấn đề ơ nhiễm môi trường đất trên thế giới đang ngày càng trầm trọng. Đất suy
thối nghiêm trọng do biến đổi khí hậu, xói mịn, rửa trơi, bạc màu,… Khơng
những thế, q trình cơng nghiệp hóa đang ngày càng phát triển gây ra hậu quả là
tài nguyên đất bị nhiễm kim loại nặng rất độc hại.
Thực trạng ô nhiễm môi trường đất ở Tp. Hồ Chí Minh cũng khơng mấy khả
quan. Ngun nhân chủ yếu là do các chất thải đô thị và hàm lượng thuốc bảo vệ
thực
vật,…
Ví dụ,
Hóc Mơn,
bình qn mộtHình
vụ rau
đượcthải
phun
bảo vệ
8: Rác
gâythuốc
ơ nhiễm
Hình
7: Chất
độcởnhiễm
vào đất
thực vật khoảng 10 – 25 lần. Trong 1 năm, lượng thuốc sử dụng cho 1ha có thể
đạt tới 100 – 150 lít. Các khu cơng nghiệp Hồ Chí Minh mỗi ngày đã thải ra hơn
600 nghìn m3 nước thải.
Tại Nhật Bản, hàng trăm cây km vuông đất nông nghiệp, lâm nghiệp và làng mạc
bị bỏ hoang do ảnh hưởng từ phóng xạ từ 3 lị phản ứng nguyên tử của nhà máy
Fukushima. Đây là hậu quả ảnh hưởng từ thiên nhiên – thảm họa động đất – sóng
thần hồi tháng 3/2011.
SVTH: NGUYỄN HỒNG, QUỐC HUY, ĐỨC DUY, XUÂN HÒA.
4
1.2.3 Ơ nhiễm khơng khí.
Ơ nhiễm mơi trường khơng khí là sự có mặt một chất lạ hoặc một sự biến đổi
quan trọng trong thành phần khơng khí, làm cho khơng khí khơng sạch hoặc gây
mùi khó chịu, giảm thị lực khi nhìn xa do bụi.
Theo một nghiên cứu của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) thì ơ nhiễm khơng khí là
ngun nhân ra 7 triệu ca tử vong mỗi năm trên tồn cầu. Cũng theo nghiên cứu
này có tới 97% thành phố ở các quốc gia thu nhập thấp và trung bình khơng đáp
ứng các tiêu chuẩn về chất lượng khơng khí do WHO đề ra.
Các quốc gia đang phát triển và có dân số đơng như Trung Quốc, Ấn Độ,... đang
là những nước có mức ơ nhiễm khơng khí nặng nề nhất. Các nước phát triển tình
trạng ô nhiễm không khí chỉ ít nghiêm trọng hơn chứ không thực sự khả quan
quan lắm. Tại các nước châu Âu, ơ nhiễm khơng khí là một trong những ngun
nhân chính gây ra các bệnh về hơ hấp, tim mạch, ung thư.
Theo Tổ chức Y tế Thế giới, 6 chất chính gây ơ nhiễm khơng khí ảnh hưởng đến
sức khỏe người bao gồm:
SVTH: NGUYỄN HOÀNG, QUỐC HUY, ĐỨC DUY, XUÂN HÒA.
5
Oxit nitơ (NOx).
Oxit lưu huỳnh (SOx).
Cacbon monoxit (CO).
Chì.
Ozon tầng mặt đất.
Các hạt vật chất khí quyển lơ lửng.
1.2.4 Các loại ô nhiễm khác.
Ô nhiễm môi trường ánh sáng bao gồm xâm lấn ánh sáng, giao thoa thiên
văn, chiếu sáng q mức.
Ơ nhiễm mơi trường tiếng ồn bao gồm tiếng ồn máy bay, tiếng ồn cơng
nghiệp, tiếng ồnHình
trên đường.
9, 10: Ơ nhiễm khơng khí
Ơ nhiễm mơi trường nhựa là sự tích tụ các chất nhựa và vi dẻo trong môi
trường gây ảnh hưởng xấu đến động vật hoang dã và con người.
Ơ nhiễm mơi trường phóng xạ xuất hiện từ thế kỉ XX do sản xuất điện hạt
nhân và nghiên cứu, sản xuất và triển khai vũ khí hạt nhân.
Ơ nhiễm mơi trường nhiệt là sự biến đổi nhiệt độ trong các vùng nước tự
nhiên do ảnh hưởng của con người.
SVTH: NGUYỄN HOÀNG, QUỐC HUY, ĐỨC DUY, XUÂN HÒA.
6
1.3 Nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm môi trường.
Do ý thức người dân cịn kém, khơng nhận thức rõ hậu quả: sử dụng túi
nilong, không phân loại rác thải, xả rác bừa bãi,….
Do chất thải từ nhà máy, khu công nghiệp: thải ra môi trường những chất
thải chưa qua xử lý khiến môi trường bị ô nhiễm trầm trọng.
Do khói bụi.
Do q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa của các quốc gia trên thế giới.
Các doanh nghiệp thiếu trách nhiệm, quan liêu, thiếu chặt chẽ: Do đặt
nặng mục tiêu tối đa hóa lợi nhuận, khơng ít doanh nghiệp đã vi phạm quy
trình khai thác, góp phần gây ơ nhiễm mơi trường đáng kể.
Do các chất độc hại, hoá chất bảo vệ thực vật: các loại thuốc trừ sâu, phân
bón hố học dư thừa do người dân sử dụng không hết vứt lung tung, bừa
bãi. Các chất thải này sẽ ngấm dần vào nguồn nước ngầm dưới lòng đất,
ao hồ…
Do chất thải rắn: Nguồn gốc chất thải rắn có thể đến từ sinh hoạt, từ khu
công nghiệp hay cơ sở y tế. Các chất thải này không được xử lý trước khi
thải ra mơi trường và tích tụ lâu dài trong mơi trường. Điều này gây ơ
nhiễm khơng khí, ơ nhiễm nước, ơ nhiễm nước ngầm, ơ nhiễm đất. Đồng
thời cịn gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khoẻ con người.
Ngoài ra, các hiện tượng tự nhiên, các thiên tai cũng góp phần gây ơ
nhiễm, ảnh hưởng tới sinh thái cũng như mơi trường.
SVTH: NGUYỄN HỒNG, QUỐC HUY, ĐỨC DUY, XUÂN HÒA.
7
1.4 Hậu quả của ô nhiễm môi trường.
1.4.1 Đối với sức khỏe con người.
a. Ảnh hưởng của ô nhiễm không khí đối với sức khoẻ con người.
Ơ nhiễm khơng khí có ảnh hưởng khá lớn đến sức khoẻ con người mà chủ yếu là
hệ hô hấp.
Một số bệnh do ô nhiễm khơng khí gây ra: viêm phế quản, hen suyển, chóng mặt,
đau đầu, các vấn đề về tim mạch, ung thư phổi, phì đại tâm thất,
bệnh Alzheimer và Parkinson, biến chứng tâm lý, tự kỷ, bệnh võng mạc,... Các
hạt bụi mịn và siêu mịn - một trong những thành phần chính của khơng khí ơ
nhiễm, đã được Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế xếp vào nhóm chất gây
ung thư cho con người.
Mức độ ơ nhiễm khơng khí ảnh hưởng đến sức khỏe con người là rất nghiêm
trọng. Cụ thể, 1/3 số ca tử vong do đột quỵ, ung thư phổi và các bệnh tim mạch là
do ô nhiễm khơng khí. Các chất ơ nhiễm cực nhỏ trong khơng khí có thể lọt qua
hệ thống miễn dịch của cơ thể, xâm nhập sâu vào hệ hô hấp và tuần hồn, sau đó
dần làm hỏng phổi, tim và não của con người.
Tác động của ơ nhiễm khơng khí đối với sức khỏe con người đang ngày càng
được quan tâm khi các nghiên cứu đã chứng minh có mối liên hệ giữa một số
bệnh nghiêm trọng giữa các nhóm tuổi khác nhau và ơ nhiễm khơng khí. Chẳng
hạn như:
Biến chứng thần kinh và tâm lý;
SVTH: NGUYỄN HOÀNG, QUỐC HUY, ĐỨC DUY, XUÂN HÒA.
8
Kích ứng mắt;
Các bệnh ngồi da;
Các bệnh mãn tính lâu dài như tiểu đường, ung thư...
Ảnh hưởng đến sự tăng trưởng và phát triển của thai nhi, khiến bé bị sinh
non, sinh nhẹ cân.
b. Ảnh hưởng của ô nhiễm nước đối với sức khoẻ con người.
Nước bị ô nhiễm là nguyên nhân gây ra nhiều bệnh nguy hiểm, ảnh hưởng lớn
đến sức khoẻ con người. Các bệnh gây ra cho ô nhiễm nước là tiêu chảy, dịch tả,
thương hàn, viêm gan, viêm não, bệnh do muỗi truyền, thiếu máu,…. Vấn đề hô
hấp, phát ban da cũng là một trong những vấn đề sức khoẻ mà ô nhiễm nước gây
ra.
Nguồn nước nhiễm kim loại nặng có độc tính cao như thuỷ ngân, chì, asen...:
Các kim loại nặng có trong nước là cần thiết cho sinh vật và con người vì chúng
ta là nguyên tố vi lượng mà sinh vật cần tuy nhiên nếu hàm lượng quá cao sẽ ảnh
hưởng đến sức khoẻ con người, gây nhiễm độc trầm trọng sau đó dẫn đến rất
nhiều bệnh như đột biến, ung thư.
Hợp chất hữu cơ, thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng, diệt cỏ, thuốc kích thích
tăng trưởng, thuốc bảo quản thực phẩm, phốt pho... nhiễm vào nguồn nước có thể
gây ngộ độc, viêm gan, nôn mửa. Tiếp xúc lâu dài sẽ gây ung thư nghiêm trọng
các cơ quan nội tạng. Chất tẩy trắng Xenon peroxide, sodium percarbonate gây
viêm đường hô hấp, oxalate kết hợp với calcium tạo ra calcium oxalate gây đau
SVTH: NGUYỄN HỒNG, QUỐC HUY, ĐỨC DUY, XN HỊA.
9
thận, sỏi mật. Vi khuẩn, ký sinh trùng các loại là nguyên nhân gây các bệnh
đường tiêu hóa, nhiễm giun, sán. Kim loại nặng các loại: Titan, Sắt, chì, cadimi,
asen, thuỷ ngân, kẽm gây đau thần kinh, thận, hệ bài tiết, viêm xương, thiếu máu.
c. Ảnh hưởng của ô nhiễm đất đối với sức khoẻ con người.
Ô nhiễm đất ảnh hưởng trực tiếp đến nông sản, làm nông sản nhiễm độc và người
sử dụng nơng sản đó sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều về sức khoẻ.
Các bệnh có thể gây ra khi sử dụng nông sản bị nhiễm độc là gan to, hệ thần
kinh, hệ di truyền, giảm chỉ số thơng minh ở trẻ em…
1.4.2 Đối với hệ sinh thái.
Ơ nhiễm môi trường sẽ dẫn tới sự điều tiết của hệ sinh thái bị thay đổi.
Mối đe doạ chính và tác động trực tiếp đối với hệ sinh thái chính là ơ nhiễm
khơng khí. Ơ nhiễm khơng khí có thể dẫn tới mưa axit làm huỷ diệt các khu rừng.
Mặc dù không dẫn tới tuyệt chủng nhưng việc cây cối bị chết sẽ dẫn tới cấu trúc
loài bị giảm.
Các chất khí độc hại như lưu huỳnh đioxit, fluor, ozon,... khi xâm nhập vào các
hệ sinh thái tự nhiên sẽ tác động xấu đến động, thực vật tại đó. Làm giảm khả
năng
kháng bệnh, khả năng quang hợp, ảnh hưởng trực tiếp tới hệ sinh thái một cách
rất tiêu cực. Sự nóng lên của trái đất do ơ nhiễm khơng khí cũng gây rất nhiều tác
hại cho tự nhiên.
SVTH: NGUYỄN HOÀNG, QUỐC HUY, ĐỨC DUY, XUÂN HÒA.
10
Việc nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp đổ ra sơng hồ hàng loạt như hiện
nay thì ảnh hưởng đầu tiên dễ nhận thấy nhất là các loại cá, tôm chết hàng loạt tại
các bờ biển, ao hồ nuôi. Vì nước là mơi trường sống của các lồi thuỷ sản, khi
nguồn nước bị ô nhiễm nặng nề, chúng sẽ khơng thể phát triển thậm chí sẽ nhiễm
độc rồi chết. Khi cá nhiễm độc từ nguồn nước ô nhiễm, nếu sử dụng cũng sẽ gây
ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ con người.
1.4.3 Đối với kinh tế, xã hội.
Theo đó, ô nhiễm môi trường có thể gây ảnh hưởng đối với môi trường kinh tế
– xã hội. Cụ thể:
Gây thiệt hại về kinh tế do nhiều bệnh tật, làm sức khoẻ con người suy
giảm, ảnh hưởng lớn đến kinh tế mà trực tiếp là vấn đề về nguồn lao động.
Gây thiệt hại về kinh tế do ảnh hưởng đến nông sản và thuỷ sản, nông sản
và thuỷ sản trong mơi trường bị ơ nhiễm sẽ có nguy cơ lớn bị nhiễm độc
và không thể sử dụng được, làm giảm năng suất, sản lượng.
Gây thiệt hại đối với hoạt động du lịch, các khu vực bị ô nhiễm sẽ gây ảnh
hưởng lớn đến cảnh quan tự nhiên, giảm hoặc mất khả năng trở thành địa
điểm tham quan, du lịch.
Gây thiệt hại về kinh tế do phải cải thiện mơi trường, chi phí để cải thiện
mơi trường là một con số không hề nhỏ, ảnh hưởng rất nhiều đến tài chính
quốc gia.
SVTH: NGUYỄN HỒNG, QUỐC HUY, ĐỨC DUY, XUÂN HÒA.
11
1.5 Biện pháp khắc phục vấn đề ô nhiễm môi trường.
Nâng cao ý thức của người dân, vứt rác đúng nơi quy định, khơng xả rác
lung tung.
Hồn thiện hệ thống pháp luật về bảo vệ và chống ô nhiễm mơi trường.
Có biện pháp xử lý, răng đe mạnh tay với các trường hợp vi phạm.
Phịng chống ơ nhiễm từ sinh hoạt hằng ngày như phân loại rác thải, hạn
chế sử dụng túi nilong,…
Tuyên truyền về hậu quả của ô nhiễm môi trường, tổ chức các buổi giáo
dục ý thức cho các thế hệ trẻ như học sinh, sinh viên,…
Sử dụng năng lượng thân thiện với mơi trường như gió, mặt trời.
Tái chế rác thải.
1.6 Tiêu chuẩn khí thải Euro.
1.6.1 Định nghĩa tiêu chuẩn khí thải Euro.
Tiêu chuẩn khí thải châu Âu (Euro) là qui định xác định các giới hạn chấp
nhận được đối với khí thải của các phương tiện được bán tại các quốc gia thành
viên Liên minh châu Âu. Các tiêu chuẩn khí thải được xác định trong một loạt
các chỉ thị của Liên minh Châu Âu nhằm cải thiện tiến bộ các tiêu chuẩn ngày
càng nghiêm ngặt.
Tiêu chuẩn khí thải Euro là một hệ thống tiêu chuẩn tiên tiến nhất, được áp
dụng rộng rãi trên thế giới, trong đó có Việt Nam.
SVTH: NGUYỄN HỒNG, QUỐC HUY, ĐỨC DUY, XN HỊA.
12
Ở châu Âu, Liên minh châu Âu mong muốn hạn chế ơ nhiễm từ các phương tiện
nên đã hình thành tiêu chuẩn khí thải Euro bắt đầu vào năm 1992 với Euro 1 là
hiện tại là Euro 6.
Tiêu chuẩn này quy định lượng nitơ oxit (NO), hydrocarbons
(HC), NMHC, carbon monoxide (CO) và (PM) cho hầu hết các loại phương tiện,
bao gồm cả ô tô, xe tải, đầu máy xe lửa, máy kéo và máy móc tương tự, xà lan ,
nhưng không bao gồm tàu biển và máy bay.
1.6.2 Một số quy định của tiêu chuẩn khí thải Euro.
Nếu các nhà sản xuất ô tô muốn bán xe hơi ở châu Âu ngày nay, các sản phẩm
của họ phải đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải Euro 6 trong các thử nghiệm chính
thức.
Đối với mỗi loại xe, qui định này áp dụng các tiêu chuẩn khác nhau, được kiểm
tra bằng cách chạy động cơ ở chu kỳ kiểm tra tiêu chuẩn định kỳ.
Quy định 443/2009 của EU đặt mục tiêu phát thải CO2 trung bình cho xe ơ tơ
chở khách mới là dưới 130 gram mỗi km. Mục tiêu đã dần được thực hiện trong
giai đoạn từ 2012 đến 2015. Một mục tiêu 95 gram mỗi km sẽ được áp dụng từ
năm 2021.
Đối với xe thương mại hạng nhẹ, mục tiêu lượng khí thải 175 g/km áp dụng từ
năm 2017 và 147 g/km từ năm 2020.
1.6.3 Tiêu chuẩn khí thải Euro 3 (EC2000).
Tháng 1 năm 2000 (tháng 1 năm 2001).
SVTH: NGUYỄN HỒNG, QUỐC HUY, ĐỨC DUY, XN HỊA.
13
Euro 3 đã sửa đổi quy trình thử nghiệm để loại bỏ thời gian khởi động của động
cơ và giảm thêm các giới hạn hạt cacbon monoxide và dầu được phép. Euro 3
cũng bổ sung một giới hạn NOx riêng cho động cơ diesel và giới thiệu các giới
hạn HC và NOx riêng biệt cho động cơ xăng.
Giới hạn phát thải Euro 3 (xăng).
CO – 2,3 g/km
HC – 0,20 g/km
NOx – 0,15 g/km
PM – không giới hạn
Giới hạn phát thải Euro 3 (diesel).
CO – 0,64 g/km
HC + NOx – 0,56 g/km
NOx – 0,50 g/km
PM – 0,05 g/km
1.6.4 Tiêu chuẩn khí thải Euro 4 (EC2005).
Tháng 1 năm 2005 (tháng 1 năm 2006).
Euro 4 (tháng 1 năm 2005) và sau đó là Euro 5 (tháng 9 năm 2009) tập trung vào
việc làm sạch khí thải từ xe diesel, đặc biệt là giảm các hạt vật chất (PM) và oxit
nitơ (NOx).
Một số xe diesel Euro 4 được trang bị bộ lọc hạt.
Giới hạn phát thải Euro 4 (xăng).
CO – 1,0 g/km
HC – 0,10 g/km
NOx – 0,08 g/km
PM – không giới hạn
Giới hạn phát thải Euro 4 (diesel).
CO – 0,5 g/km
HC + NOx – 0,30 g/km
NOx – 0,25 g/km
PM – 0,025 g/km
SVTH: NGUYỄN HOÀNG, QUỐC HUY, ĐỨC DUY, XUÂN HÒA.
14
CHƯƠNG 2
HỆ THỐNG TUẦN HỒN KHÍ THẢI EGR
2.1 Khái qt sơ lược về hệ thống tuần hồn khí thải EGR.
Trong động cơ đốt trong, hệ thống tuần hồn khí thải EGR là một kỹ thuật
đủng để giảm nồng độ Nitro Oxi trong động cơ xăng hoặc diesel.
Giảm nồng độ khí độc NOx trong khí thải là nhiệm vụ cơ bản của bất cứ nhà sản
xuất ôtô nào. Khi bộ trung hịa khí thải bằng xúc tác chưa khai sinh, các kỹ sư
thưởng sử dụng một kỹ thuật tuần hồn khí thải có tên gọi EGR(Exhaust Gas
Recirculation).
Ngày nay. EGR khơng cịn phổ biến như bộ trung hịa khí thải bằng xúc tác,
nhưng trên các mẫu xe diesel hay xe đời cũ, nó vẫn là cơng nghệ có tác dụng tốt.
2.2 Mục đích của hệ thống EGR.
Hệ thống EGR được phát minh để kiểm sốt mức độ ơ nhiễm mơi trường của xe
hơi vào đầu những năm 1970. Mục tiêu là giảm nồng độ NOx bằng cách tuần
hồn khí thải trở lại hệ thống nạp động cơ trong điều kiện có tải.
Như ta đã biết, đối với động cơ đốt trong (ĐCĐT) khi động cơ làm việc sẽ sản
sinh ra sản phẩm cháy gồm: CO, HC, NOx và PM. Trong đó thành phần khí xả
NOx (NO, NO2,...) gây tác hại đặc biệt đến sức khỏe con người.
NOx được hình thành chủ yếu do N2, tác dụng với O2, ở nhiệt độ cao (vượt quá
1100 độ C).
SVTH: NGUYỄN HOÀNG, QUỐC HUY, ĐỨC DUY, XUÂN HÒA.
15
NOx theo đường hô hấp đi sâu vào phối gây viêm phối và làm hủy các tế bào của
cơ quan hơ hấp và cũng là tác nhân chính gây ra các bệnh ung thư cho con người.
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 khơng 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 cơng 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”.
2.3 Hệ thống tuần hồn khí thải EGR.
2.3.1 EGR là gì?
EGR được viết tắt bởi từ Exhaust Gas Recirculation nghĩa là hệ thống tn hồn
khí xả.
Hệ thống này đưa một phần khí xả quay trở lại bng đất để hịa trộn với khí nạp
nhằm mục đích giảm nồng độ chất gây ô nhiễm môi trường NOx.
Hệ thống EGR có thể dùng cho cả động cơ xăng và động cơ diesel.
SVTH: NGUYỄN HOÀNG, QUỐC HUY, ĐỨC DUY, XUÂN HÒA.
16
2.3.2 Chức năng.
Khi nhiệt độ trong buồng đốt động cơ ở kỳ cháy quá cao do việc tăng tỷ số nén
của động cơ, khí ni-tơ trong khơng khí kết hợp với ơ-xy sẽ tạo nên những ơ-xít ni
tơ (NOx). Đây là một trong những thành phần gây ô nhiễm môi trường. Vì vậy,
cách tốt nhất để giảm lượng NOx là:
Làm giảm nhiệt độ buồng đốt (do khí xả có nhiệt dung riêng lớn hơn
khơng khí).
Làm giảm hàm lượng khí Oxy (do lượng Oxy trong khí xả rất ít).
Làm giảm tốc độ buồng cháy (do hỗn hợp bị làm bẩn).
2.3.3 Nguyên lý hoạt động.
Thời kỳ đầu, EGR hoạt động rất đơn giản vì sử dụng bộ góp chân không để điều
khiến vạn nên hiệu quả không cao. Với công nghệ điện tử ngày nay, van được
điều khiên bằng máy tính tên EGR bắt đầu có những cải tiến đáng kẽ. Một trong
số đó là khả năng nâng cao hiệu suất động cơ mà khơng ảnh hưởng tới tính năng
vận hành.
Những hệ EGR sử dụng đường ống nối giữa bộ góp xả với bộ góp nạp được gọi
là tuần hồn khí xả ngồi. Một van điều khiển sẽ đảm nhiệm việc điều chỉnh số
SVTH: NGUYỄN HOÀNG, QUỐC HUY, ĐỨC DUY, XUÂN HÒA.
17
lần mở và kiểm sốt dịng khí. Khi xả tuần hoàn trước khi trộn với khi nạp được
làm mặt bằng một hệ thống làm mặt bởi nếu khơng, nó làm tăng nhiệt độ khí nạp,
ảnh hưởng tới cơng suất động cơ.
Khí thải sẽ được trích một phần từ đường thải quay lại đường nạp để hồ trộn với
hỗn hợp khí nạp mới thông qua hệ thống đường dẫn và van điều khiến EGR và
tiên tới bộ phận làm mát EGR. Từ bộ phận làm mát EGR, dịng khí này di
chuyển đến một bướm ga, nơi nó được trộn lẫn với khí đốt mới mà đã được làm
mát bởi một intercooler dưới áp suất cao. Hỗn hợp khơng khí và EGR sau đó
được đưa vào động cơ thơng qua các đường ông nạp.
Van EGR được điều khiển bởi một bộ điều khiển điện tử hoạt động dựa trên hai
tín hiệu đầu vào là tốc độ động cơ và tải của động cơ.
2.4 EGR hoạt động trên động cơ xăng và dầu.
Mặc dù có một số loại van EGR - các hệ thống trước đây sử dụng van vận hành
Hình 12: Nguyên lý hoạt động.
bằng chân không, trong khi các loại xe mới hơn được điều khiển bằng điện tử các loại chính có thể được tóm tắt rộng rãi là:
SVTH: NGUYỄN HỒNG, QUỐC HUY, ĐỨC DUY, XN HỊA.
18
Van EGR áp suất cao của động cơ diesel chuyển hướng dịng khí thải có
lưu lượng cao, nhiều muội than trước khi đi vào bộ lọc hạt động cơ diesel
- muội than có thể kết hợp với hơi dầu để tạo cặn. Sau đó, khí được đưa
trở lại ống góp đầu vào thơng qua một đường ống hoặc các mũi khoan bên
trong đầu xi lanh. Một van thứ cấp cũng được sử dụng để giúp tạo ra chân
không trong ống góp đầu vào vì điều này khơng tồn tại tự nhiên trên động
cơ diesel.
Van EGR động cơ diesel áp suất thấp chuyển hướng khí thải sau khi nó đã
đi qua bộ lọc hạt động cơ diesel - loại khí này có lưu lượng thấp hơn
nhưng gần như sạch hồn tồn muội than. Sau đó, khí được đưa trở lại ống
góp đầu vào thơng qua một đường ống.
Van EGR xăng chuyển hướng khí thải, giống như động cơ diesel áp suất
cao tương đương. Chân không được tạo ra bởi sự suy giảm của xi lanh,
hút khí thải vào và lưu lượng được điều chỉnh bởi sự đóng mở của chính
van EGR.
Van EGR vận hành bằng chân khơng sử dụng một điện từ chân không để
thay đổi chân khơng đến màng ngăn và lần lượt, mở và đóng EGR. Một số
van cũng bao gồm một cảm biến phản hồi để thơng báo cho ECU về vị trí
của các van.
Các van EGR kỹ thuật số có một động cơ điện từ hoặc động cơ bước và
trong hầu hết các trường hợp, một cảm biến phản hồi. Các van này nhận
tín hiệu điều biến độ rộng xung từ ECU, để điều chỉnh lưu lượng khí thải.
SVTH: NGUYỄN HỒNG, QUỐC HUY, ĐỨC DUY, XUÂN HÒA.
19
2.5 Một số loại van cơ bản trong hệ thống tuần hồn khí xả EGR.
Như ta đã biết khi đưa một lượng khí xả quay trở lại bng đổi thì lượng khí xả
này phải được kiểm sốt, điều chỉnh sao cho phù hợp. Vì nếu đưa vào buồng đối
một lượng khí xả q lớn thì động cơ sẽ hoạt động không ổn định, làm ảnh
hưởng đến công suất động cơ. Do ảnh hưởng của lý do trên, nên lượng khí xả
được kiểm soát chặt chẽ chẽ bởi van EGR đồng thời lượng khí xả được đưa vào
động cơ phụ thuộc vào hai thông số cơ bản:
Tốc độ động cơ.
Tải động cơ.
2.5.1. Vacuum Modulated EGR Valve (Van điều chỉnh chân không).
Van điều chỉnh chân không cấu tạo gồm:
Vacuum supply: cung cấp chân khơng.
Spring: lị xo.
Valve: van.
Diaphragm: màng ngăn.
SVTH: NGUYỄN HOÀNG, QUỐC HUY, ĐỨC DUY, XUÂN HÒA.
20