TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
TIỂU LUẬN
ZLEV – ZERO AND LOW EMISSION VEHICLE
SVTH:
MSSV:
ĐINH HIẾU THUẬN
19145080
ĐINH VĨNH KHANG
19145242
TRẦN QUỐC HUY
19145237
LÊ VĂN TỒN
19145091
TRẦN HẢI ĐĂNG
19145090
Khóa
: 2019
Nghành : CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
GVHD : PGS.TS ĐỖ VĂN DŨNG
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2021
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
TIỂU LUẬN
ZLEV – ZERO AND LOW EMISSION VEHICLE
SVTH:
MSSV:
ĐINH HIẾU THUẬN
19145080
ĐINH VĨNH KHANG
19145242
TRẦN QUỐC HUY
19145237
LÊ VĂN TỒN
19145091
TRẦN HẢI ĐĂNG
19145090
Khóa
: 2019
Nghành : CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
GVHD : PGS.TS ĐỖ VĂN DŨNG
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2021
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên:
Đinh Hiếu Thuận
Đinh Vĩnh Khang
Trần Quốc Huy
Lê Văn Toàn
Trần Hải Đăng
MSSV:
19145080
19145242
19145237
19145091
19145090
Ngành: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS. Dỗ Văn Dũng
Ngày nhận đề tài: / /2021
Lớp: 19145CL1A
ĐT:
Ngày nộp đề tài: / /2021
1. Tên đề tài: ZLEV – ZERO AND LOW EMISSION VEHICLE
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
3. Nội dung thực hiện đề tài:
4. Sản phẩm
TRƯỞNG NGHÀNH
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
i
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
*******
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên Sinh viên: ................................................................... MSSV: .................................
Ngành:…........................................................................................................................................
Tên đề tài:…...................................................................................................................................
Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: ...................................................................................................
........................................................................................................................................................
NHẬN XÉT
1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
2. Ưu điểm:
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
3. Khuyết điểm:
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
4. Đề nghị cho bảo vệ hay không?
........................................................................................................................................................
5. Đánh giá loại:
........................................................................................................................................................
6. Điểm:..............................(Bằng chữ: .......................................................................................)
........................................................................................................................................................
Tp. Hồ Chí Minh, ngày
tháng
năm 20…
Giáo viên hướng dẫn
(Ký & ghi rõ họ tên)
ii
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
*******
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên Sinh viên: ................................................................
MSSV:……………………
MSSV:……………………
MSSV:……………………
Ngành:…........................................................................................................................................
Tên đề tài:…...................................................................................................................................
Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: ...................................................................................................
........................................................................................................................................................
NHẬN XÉT
1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
2. Ưu điểm:
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
3. Khuyết điểm:
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
4. Đề nghị cho bảo vệ hay không?
........................................................................................................................................................
5. Đánh giá loại:
........................................................................................................................................................
6. Điểm:..............................(Bằng chữ: .......................................................................................)
........................................................................................................................................................
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021
Giáo viên phản biện
(Ký & ghi rõ họ tê
iii
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành bài tiểu luận: ZLEV – ZERO AND LOW EMISSION
VEHICLE, đây không chỉ là thành quả mà nhóm chúng em đã cố gắng để đạt được,
mà cịn đó là sự giúp đỡ tận tình của nhà trường, thầy cơ cùng bạn bè. Qua đây, nhóm
chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Đỗ Văn Dũng, người thầy người
cha đã dìu dắt chúng em trong suốt q trình học tập mơn Hệ thống điện - điện tử ơ tơ,
giúp chúng em định hình kiến thức, tư duy cũng như cách làm việc khoa học để có thể
áp dụng vào cuộc sống. Cùng với đó là tồn thể thành viên nhóm đã cùng nhau động
viên vượt qua những khó khăn để có thể nghiên cứu được tốt bài tiểu luận này.
Song với đó, kiến thức là cả kho tàng được ví như sa mạc cát rộng lớn trong
khi tầm hiểu biết của con người chỉ là hạt cát nhỏ giữa sa mạc ấy nên bài tiểu luận cịn
nhiều sai sót, hạn chế, nhóm chúng em xin trân trọng và cảm ơn những đóng góp quý
báu của thầy và các bạn để bài tiểu luận này trở nên hồn thiện hơn.
Kính chúc thầy Đỗ Văn Dũng thật nhiều sức khỏe, hạnh phúc và đạt được
nhiều thành tựu tiếp theo trên con đường giảng dạy.
Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn!
iv
TÓM TẮT BẰNG TIẾNG VIỆT
Bài tiểu luận: ZLEV – ZERO AND LOW EMISSION VEHICLE
gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan nghiên cứu
Chương 2: Cơ sở lý thuyết
Chương 3: Sơ lược về kiểm sốt khí thải của ZLEV
Chương 4: Định hướng về một môi trường trong lành ở tương lai
Bài tiểu luận nghiên cứu: ZLEV – ZERO AND LOW EMISSION VEHICLE tập trung
ba phần chính ở các chương 3,4. Ở Chương 3, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu cơ bản về
Khái quát về kiểm sốt khí thải của ZLEV. Tiếp theo ta sẽ tìm hiểu định hương trong
tương lai sẽ được đề cập ở Chuơng 4.
v
TÓM TẮT BẰNG TIẾNG ANH
Essay: ZLEV – ZERO AND LOW EMISSION VEHICLE
Includes 4 chapters:
Chapter 1: Research overview
Chapter 2: Theoretical Basis
Chapter 3: ZLEV . Checkbox Overview
Chapter 4: Orientation towards a healthy environment in the future
Research essay: ZLEV – ZERO AND LOW EMISSION VEHICLE focuses on three
main parts in chapters 3, 4. In Chapter 3, we will learn the basics of the ZLEV
Emission Control Overview. Next we will learn about future orientation, which will be
covered in Chapter 4.
vi
MỤC LỤC
Trang phụ bìa......................................................................................................................................
Nhiệm vụ đồ án tốt nghiêp..................................................................................................................
Trang phiếu nhận xét của giáo viên hướng dẫn...................................................................................
Trang phiếu nhận xét của giáo viên phản biện....................................................................................
Lời cảm ơn..........................................................................................................................................
Tóm tắt bằng tiếng việt........................................................................................................................
Tóm tắt bằng tiếng anh........................................................................................................................
Mục lục...............................................................................................................................................
Danh mục các từ viết tắt......................................................................................................................
Danh mục các biểu đồ và hình ảnh......................................................................................................
Chương 1
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU...........................................................................................................
1.1 Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu..............................................................................................
1.2 Lí do chọn đề tài............................................................................................................................
Chương 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT..........................................................................................................................
2.1 Mục tiêu nghiên cứu......................................................................................................................
2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.................................................................................................
2.2.1 Đối tượng nghiên cứu.................................................................................................................
2.2.2 Phạm vi nghiên cứu....................................................................................................................
2.3 Phương pháp nghiên cứu...............................................................................................................
vii
2.4 Kết cấu của tiểu luận.....................................................................................................................
Chương 3
Sơ lược về kiểm sốt khí thải của ZLEV.............................................................................................
3.1 Tổng qt: ZLEV là gì?................................................................................................................
3.2 Phun khí thứ cấp............................................................................................................................
3.3 Tuần hồn khí thải (EGR).............................................................................................................
3.4 Chuyển đổi xúc tác........................................................................................................................
3.5 Bộ lọc hạt diesel............................................................................................................................
3.6 Giảm xúc tác có chọn lọc (SCR)...................................................................................................
Chương 4
Định hướng về một mơi trường trong lành ở tương lai.......................................................................
4.1 Nguyên nhân dẫn đến sự ra đời của ZLEV...................................................................................
4.2 Những mục tiêu tiếp theo của EU phát triển về ZLEV..................................................................
4.2.1 Mục tiêu (2020-2024).................................................................................................................
4.2.2 Mục tiêu (2025-2030).................................................................................................................
4.3 Động lực phát triển........................................................................................................................
4.4 Tầm nhìn về tương lai...................................................................................................................
4.5 Những lợi ích................................................................................................................................
4.5.1 Minh chứng cụ thể về sự tiết kiệm cho người dùng...................................................................
4.5.2 Những con số biết nói................................................................................................................
4.6 Các sai sót.....................................................................................................................................
4.7 Cải tiến sinh thái............................................................................................................................
viii
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................................
ix
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
ZLEV
: ZLEV – ZERO AND LOW EMISSION VEHICLE
x
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH
Hình 3.1: Tổng qt về ZLEV.............................................................................................................
Hình3.2 Sơ đồ phun khí thứ cấp..........................................................................................................
Hình 3.3 Sơ đồ tuần hồn khí thải.......................................................................................................
Hình 3.4 Sơ đồ chuyển đổi xúc tác .....................................................................................................
Hình 3.5 Sơ đồ bộ lọc hạt Diesel.........................................................................................................
Hình 3.6 Giảm xúc tác có chọn lọc.....................................................................................................
xi
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu
Ta nhận thấy rằn, thời đại của những hoạt động về lĩnh vực công nghiệp bắt đầu
lên ngôi và chiếm những ảnh hưởng trong trong nền kinh tế của mỗi quốc gia. Khi nói
đến những ngành thuộc lĩnh vực công nghiệp không thể không nhắc đến ngành công
nghiệp sản xuất, sửa chữa ơ tơ. Nói đến đây, ví dụ điển hình trong một chiếc ơ tơ thì
cần rất nhiều bộ phận cùng với nhiều hệ thống hoạt động đồng thời để có thể vận hành
một chiếc xe, trong xe có rất rất nhiều hệ thống , chẳng hệ thống nào mà không quan
trọng, nhưng ở đây ta sẽ quan tâm về vấn đề khí thải. Ta có thể đi sâu vào để nghiên
cứu về cách thức hoạt động một chiếc xe khơng hoặc ít thải ra các khí thải hạng nặng
(Zero and Low Emissions Vehicle).
1.2 Lí do chọn đề tài
Với những lí do trên, nhóm chúng em quyết định chọn đề tài ZLEV – ZERO
AND LOW EMISSION VEHICLE làm bài tiểu luận. Qua đó giúp người đọc có thể
hiểu rõ hơn về cấu tạo, nguyên lí hoạt động của hệ thống đánh lửa cũng như hiểu rõ
hơn về các loại hệ thống đánh lửa khác nhau, đồng thời giúp nâng cao khả năng hiểu rõ
tường tận về phần hệ thống đánh lửa. Trong bài báo này, các đặc điểm cơ bản và
nguyên lí hoạt động của hệ thống đánh lửa sẽ được thảo luận.
xii
CHƯƠNG 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Mục tiêu nghiên cứu
Bài tiểu luận tập trung nghiên cứu và tìm hiểu: xe có mức thải ra khí hạng nặng
ở mức ‘zero’ hoặc ‘low’ . Nghiên cứu rõ hơn về các mức khí thải ấy.
2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.2.1 Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của tiểu luận tập trung vào kiểm sốt lượng khí thải trên xe.
2.2.2 Phạm vi nghiên cứu
Tiểu luận được thực hiện trong thời gian theo học môn Hệ thống điện – điện tử ô tô
2.3 Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp điều tra khảo sát
Phương pháp phân tích tổng hợp
Phương pháp tiếp cận liên nghành
Phương pháp so sánh đối chiếu
2.4 Kết cấu của tiểu luận
Bài tiểu luận: ZLEV – ZERO AND LOW EMISSION VEHICLE
Chương 1: Tổng quan nghiên cứu
xiii
Chương 2: Cơ sở lý thuyết
Chương 3: Sơ lược về kiểm sốt khí thải của ZLEV
Chương 4: Định hướng về một môi trường trong lành ở tương lai
Chương 3
xiv
Sơ lược về kiểm sốt khí thải của ZLEV
3.1 Tổng quát: ZLEV là gì ?
Các phương tiện cơ giới thải ra bằng khơng hoặc ít phát thải bằng hệ thống động lực
chạy bằng điện (BEV), hydro hoặc plug-in hybrid (PHEV) (hoặc các hệ thống không
phát thải khác) được phân loại là ZLEV.
Các loại xe hybrid thông thường – những loại xe khơng được sạc lại bằng phích cắm
điện – khơng được phân loại là ZLEV.
Hình 3.1: Tổng quát về ZLEV
3.2 Phun khí thứ cấp
xv
Hình3.2 Sơ đồ phun khí thứ cấp
Một trong những hệ thống kiểm sốt khí thải được phát triển đầu tiên là hệ thống phun
khí thứ cấp. Phun khí thứ cấp (thường được gọi là phun khí) là một chiến lược kiểm
sốt khí thải của xe được giới thiệu vào năm 1966, trong đó khơng khí sạch được bơm
vào dịng khí thải để cho phép đốt cháy khí thải thứ cấp đầy đủ hơn. Ban đầu, hệ thống
này được sử dụng để bơm khơng khí vào các cửa xả của động cơ để cung cấp oxy để
các hydrocacbon chưa cháy và đốt cháy một phần trong khí thải sẽ kết thúc q trình
cháy. Phun khí hiện được sử dụng để hỗ trợ phản ứng oxy hóa của bộ chuyển đổi xúc
tác và giảm lượng khí thải khi động cơ khởi động từ chế độ lạnh. Sau khi khởi động
nguội, động cơ cần hỗn hợp nhiên liệu khơng khí giàu hơn những gì nó cần ở nhiệt độ
vận hành và bộ chuyển đổi xúc tác không hoạt động hiệu quả cho đến khi nó đạt đến
nhiệt độ hoạt động của chính nó. Khơng khí được bơm vào ngược dịng của bộ chuyển
đổi hỗ trợ quá trình đốt cháy trong ống xả, giúp tăng tốc độ làm ấm chất xúc tác và
giảm lượng hydrocacbon chưa cháy được thải ra từ ống xả.
3.3 Tuần hồn khí thải ( EGR)
xvi
Tuần hồn khí thải là một cơng nghệ khác để giảm phát thải NOx. Trên thực tế, nó đã
được sử dụng rộng rãi trong động cơ diesel trước khi các bộ chuyển đổi xúc tác phổ
biến.
Hình 3.3 Sơ đồ tuần hồn khí thải
Hệ thống EGR điển hình bổ sung một ống tuần hoàn để làm cầu nối giữa các ống nạp
và ống xả, hút một lượng khí thải trở lại buồng đốt. Một van trong đường ống kiểm
soát lượng EGR. Đường ống có thể được lắp thêm bộ làm mát chất lỏng để làm mát khí
thải, mang lại hiệu quả cao hơn.
Một cơ chế khác có thể đơn giản hơn. Nó sử dụng VVT (định thời van biến thiên) để
trì hỗn việc đóng van xả, do đó một số khí xả được hút trở lại từ ống xả trong hành
trình nạp. Đây được gọi là “internal EGR” hay “EGR nội bộ”.
Làm thế nào EGR có thể giảm phát thải NOx? Do buồng đốt lúc này chứa ít khơng khí
trong lành hơn và một số khí thải, bao gồm chủ yếu là nitơ, CO2 nhưng ít ơxy, nên
tổng hàm lượng ơxy giảm. Điều này có nghĩa là cần ít phun nhiên liệu hơn. Với ít
nhiên liệu và oxy hơn, q trình đốt cháy tạo ra ít năng lượng và nhiệt hơn. Nhiệt độ
thấp hơn tương ứng dẫn đến lượng NOx tạo ra ít hơn.
xvii
Một lý do khác dẫn đến nhiệt độ cháy thấp hơn là do hỗn hợp nhiều nitơ và ít ơxy hơn
dẫn đến nhiệt dung riêng cao hơn (năng lượng cần thiết để làm nóng vật liệu thêm 1K),
có nghĩa là hỗn hợp có thể hấp thụ nhiều năng lượng hơn.
Tuy nhiên, cần lưu ý rằng một số động cơ xăng hiện đại cũng sử dụng EGR, không
phải để cắt giảm phát thải NOx (vốn dĩ đã thấp hơn động cơ diesel), mà để cải thiện
hiệu suất nhiên liệu. Một ví dụ là động cơ Toyota 1NR-FKE 1.3 lít. Sử dụng EGR có
thể tiết kiệm nhiên liệu vì:
Nhiệt độ đốt cháy thấp hơn dẫn đến tổn thất nhiệt ít hơn qua đầu/khối xi lanh, hệ thống
xả và làm mát.
Khi EGR làm giảm cơng suất, thì bướm ga phải được mở rộng hơn để đạt được công
suất tương tự. Điều này làm giảm tổn thất bơm, đặc biệt là khi động cơ chạy ở tải nhẹ
hơn.
Sự hiện diện của khí thải trong buồng đốt làm chậm tốc độ phản ứng và ngăn chặn kích
nổ. Điều này cho phép động cơ nâng cao thời điểm đánh lửa mà khơng gây ra kích nổ.
Do đó, q trình đốt cháy có thể được kéo dài và q trình đốt cháy hồn tồn hơn.
3.4 Chuyển đổi xúc tác
Bộ chuyển đổi xúc tác là một thiết bị kiểm sốt khí thải để giảm khí độc và chất ô
nhiễm trong khí thải từ động cơ đốt trong thành các chất ơ nhiễm ít độc hơn bằng cách
xúc tác phản ứng oxy hóa khử (phản ứng oxy hóa và khử).
Tiêu chuẩn khí thải của Liên bang Hoa Kỳ được thực thi vào năm 1975 nghiêm ngặt
đến mức các nhà sản xuất ô tô phải lắp đặt bộ chuyển đổi xúc tác cho mỗi chiếc xe bán
ra ở đó (ngoại lệ duy nhất là Honda Civic, có cơng nghệ CVCC tuân thủ mà không sử
dụng bộ chuyển đổi xúc tác).
Bộ chuyển đổi xúc tác được lắp đặt ở hạ lưu của hệ thống xả. Nó sử dụng các chất xúc
tác như bạch kim, rhodium và paladi để chuyển NOx thành nitơ và oxy. Sau đó, oxy
phản ứng với CO để trở thành CO2, hoặc phản ứng với HC để trở thành CO2 và H2O.
Những phản ứng hóa học này có thể xảy ra trong môi trường tự nhiên, nhưng chất xúc
tác thúc đẩy quá trình một cách ồ ạt và nhanh chóng do đó có khả năng xử lý hầu hết
các chất ô nhiễm thải ra.
Tuy nhiên, sự hiện diện của bộ chuyển đổi xúc tác làm chậm dịng khí thải và tạo ra áp
suất ngược, làm giảm công suất động cơ. Đó là lý do tại sao khi tiêu chuẩn Euro 1 được
thực thi vào năm 1993, chúng ta đã thấy hầu hết các xe châu Âu bị mất ít nhất vài mã
lực.
xviii
Bộ chuyển đổi xúc tác có những hạn chế của chúng. Một trong số đó là ơ nhiễm lưu
huỳnh. Lưu huỳnh vốn có trong nhiên liệu có thể gây ơ nhiễm một số chất xúc tác kim
loại quý và khiến chất xúc tác sau này trở nên vô dụng. Vấn đề này cuối cùng đã được
giải quyết khi các chính phủ bắt buộc các công ty dầu mỏ cung cấp nhiên liệu có hàm
lượng lưu huỳnh thấp.
Một vấn đề khác là thời gian khởi động. Chất xúc tác cần ít nhất 400 °C để hoạt động
hiệu quả. Khi xe khởi động lạnh, cần thời gian để khí thải làm nóng hệ thống xả và đưa
chất xúc tác lên nhiệt độ này. Trong giai đoạn này, ô tô thải ra mức độ ơ nhiễm cao.
Khi các tiêu chuẩn khí thải mới hơn cũng đo lượng khí thải khởi động nguội, các nhà
sản xuất xe hơi phải tìm kiếm các giải pháp. Các giải pháp phổ biến bao gồm chất xúc
tác kết hợp chặt chẽ, bẫy giữ HC và chất xúc tác được gia nhiệt bằng điện.
Hình 3.4 Sơ đồ chuyển đổi xúc tác
Động cơ ZLEV của Honda được công bố vào năm 1997 được thiết kế để đáp ứng tiêu
chuẩn ZLEV (zero level emission vehicle – xe phát thải ở mức khơng) ở California. Nó
sử dụng cả 3 cơng nghệ để cắt giảm phát thải khởi động lạnh:
Một chất xúc tác kết hợp chặt chẽ được thêm vào gần cổng xả để nó có thể được làm
nóng nhanh hơn. Đường dẫn càng ngắn, càng ít hao phí nhiệt trên đường ống xả.
Chất xúc tác hấp thụ HC giữ các hydrocacbon tạm thời cho đến khi chất xúc tác chính
đạt đến nhiệt độ hoạt động, sau đó nó giải phóng hydrocacbon.
Chất xúc tác chính được làm nóng trước bằng điện để có thể đạt đến nhiệt độ làm việc
nhanh hơn.
xix
3.5 Bộ lọc hạt diesel (DPF)
Khí thải dạng hạt ln là vấn đề đau đầu nhất của động cơ diesel. Các hạt này bao gồm
chủ yếu là cacbon và hydrocacbon. Chúng dẫn đến khói đen và sương mù tác động rất
lớn đối với chất lượng khơng khí của các khu vực đô thị. Các chất dạng hạt nhỏ
(PM2.5 trở xuống) có thể xâm nhập vào phổi và gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm
trọng. Do đó, giới hạn PM ngày càng thấp đã được áp dụng trong 2 thập kỷ qua đối với
khí thải ơ tơ chạy bằng động cơ diesel. Để đối phó với các yêu cầu khắt khe hơn, tập
đoàn PSA đã phát triển bộ lọc hạt động cơ diesel sản xuất hàng loạt đầu tiên vào năm
2000. Nó lần đầu tiên được sử dụng trên động cơ 2.2 HDi của công ty trên Peugeot
607. Đến năm 2009, tất cả các xe động cơ diesel của hãng đều đã được trang bị DPF.
Hình 3.5 Sơ đồ bộ lọc hạt Diesel
Về cơ bản, DPF của PSA là một đơn vị cacbua silicon xốp, bao gồm các đường dẫn có
đặc tính dễ dàng bẫy và giữ lại các hạt từ dịng khí thải. Trước khi bề mặt bộ lọc được
lấp đầy hoàn toàn, các hạt này sẽ bị đốt cháy, trở thành CO2 và nước và rời khỏi bộ lọc
kèm theo dịng khí thải. Có thể gọi q trình này là quá trình tái tạo.
xx
Thơng thường, q trình tái tạo diễn ra ở nhiệt độ khoảng 550 °C. Vấn đề là, nhiệt độ
cao như vậy là khơng thể đạt được trong thực tế. Khí thải của động cơ diesel luôn mát
hơn động cơ xăng. Khi ô tô bị kẹt xe hoặc lái chậm trong thị trấn, nhiệt độ khí thải của
ơ tơ có thể giảm xuống từ 150 đến 200 °C.
May mắn thay, công nghệ phun common-rail mới được sử dụng trong động cơ diesel
của PSA đã giúp ích. Được tạo ra bởi khả năng phun áp suất cao, chính xác trong thời
gian rất ngắn, hệ thống common-rail có thể “đốt sau” bằng cách bơm một lượng nhỏ
nhiên liệu trong giai đoạn giãn nở. Điều này làm tăng nhiệt độ dịng khí thải lên khoảng
350 °C.
Sau đó, một chất xúc tác oxy hóa được thiết kế đặc biệt nằm gần lối vào của bộ lọc hạt
sẽ đốt cháy phần nhiên liệu chưa cháy còn lại từ quá trình đốt cháy. Điều này làm tăng
nhiệt độ lên 450 °C.
Yêu cầu 100 °C cuối cùng được đáp ứng bằng cách thêm một chất phụ gia có tên là
Eolys vào nhiên liệu. Eolys làm giảm nhiệt độ hoạt động của quá trình đốt hạt xuống
450 °C, do đó sự tái tạo xảy ra. Phụ gia trạng thái lỏng được lưu trữ trong một bể nhỏ
và được bơm thêm vào nhiên liệu. Bộ phận DPF cần được làm sạch sau mỗi 80.000 km
bằng nước áp suất cao để loại bỏ cặn bẩn do phụ gia tạo ra.
Một điều cần giải quyết nữa là ảnh hưởng của “đốt sau”. Nó làm tăng mơ-men xoắn
của động cơ khi người lái khơng mong đợi. Do đó hệ thống quản lý động cơ phải điều
chỉnh mô-men xoắn bằng cách điều chỉnh lượng phun nhiên liệu bình thường, phun
trước, v.v. và áp suất tăng áp của bộ tăng áp để bù đắp.
xxi
3.6 Giảm xúc tác có chọn lọc (SCR)
Hình 3.6 Giảm xúc tác có chọn lọc
Ngồi vật chất dạng hạt, động cơ diesel cũng thải ra mức NOx cao hơn so với động cơ
xăng, vì NOx có nhiều khả năng được hình thành trong điều kiện hỗn hợp hịa khí nhạt
và độ nén cao. Vì tiêu chuẩn khí thải Euro 6 và US Tier 2 có giới hạn NOx được thắt
chặt đáng kể, hầu hết các động cơ diesel phải tìm kiếm sự trợ giúp từ Selective
Catalytic Reduction – Giảm xúc tác chọn lọc, có khả năng giảm 90% NOx.
Bộ chuyển đổi SCR bơm dung dịch urê, có tên thương mại là AdBlue, vào dịng khí
thải. Nó phản ứng với NOx với sự hỗ trợ của chất xúc tác (phủ trên bề mặt), tạo ra nitơ
và hơi nước. Các AdBlue được lưu trữ trong một bể chuyên dụng và có thể được nạp
lại, thông thường sau mỗi vài ngàn dặm.
xxii
Chương 4
Định hướng về một môi trường trong lành ở tương lai
Đạo luật Khơng khí Sạch của liên bang cho phép Bang New York áp dụng các tiêu
chuẩn ZEV của California. Do đó, chương trình LEV của Tiểu bang được mơ phỏng
theo chương trình LEV của California. Nó áp dụng cho tất cả các phương tiện cơ giới
mới chạy trên đường, động cơ xe cơ giới và hệ thống kiểm sốt khí thải được giao để
bán tại Bang.
Chương trình LEV của Tiểu bang yêu cầu tất cả các loại xe mới được bán tại Tiểu bang
cũng phải đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải của California, nghiêm ngặt hơn so với tiêu
chuẩn liên bang. Mục tiêu của chương trình LEV là giảm phát thải các chất ơ nhiễm tạo
khói bao gồm hydrocacbon, cacbon monoxit và oxit nitơ. Giảm ô nhiễm động cơ bảo
vệ môi trường và sức khỏe của cư dân của Bang.
Chương trình LEV cũng bao gồm các tiêu chuẩn phát thải ZEV và khí nhà kính (GHG)
được mơ phỏng theo các chương trình của California. Để đáp ứng các tiêu chuẩn ZEV,
các nhà sản xuất phải cung cấp các ZEV bao gồm:
+ Xe điện chạy bằng pin
+ Xe chạy bằng pin nhiên liệu
+ Xe điện hybrid plug-in (PHEV)
ZEV mang lại lợi ích giảm phát thải do khơng có khí thải từ ống xả. PHEV cho phép
phát triển và triển khai các công nghệ ZEV. Các tiêu chuẩn KNK của Tiểu bang được
thiết kế để giảm phát thải KNK từ nguồn di động, bao gồm carbon dioxide, mêtan, nitơ
oxit, và chất làm lạnh điều hịa khơng khí của xe cơ giới.
Các cơng nghệ cho phép ZEV và ZEV đóng vai trị quan trọng trong việc đạt được và
duy trì chất lượng khơng khí lâu dài của Quốc gia. Các phương tiện được trang bị
những công nghệ này thải ra ít khói bụi và ơ nhiễm khí nhà kính hơn các phương tiện
thông thường, đồng thời cung cấp các đặc tính về hiệu suất, tiện ích và an tồn tương
tự. Ngồi lợi ích giảm phát thải, ZEV và PHEV cịn tiết kiệm tiền cho người tiêu dùng
thông qua việc giảm chi phí vận hành trong suốt thời gian sử dụng xe, chủ yếu thông
qua việc giảm sử dụng nhiên liệu.
xxiii