Tin tức - Sự kiện

Nên chọn SCR hay EGR cho hệ thống xử lý khí thải?

Hệ thống xử lý khí thải chọn lọc (Selective catalytic reduction – SCR)

Điều kiện hoạt động của hệ thống này là dung dịch xử lý khí thải DEF. Dung dịch được phun trực tiếp vào dòng khí thải, nhờ nhiệt độ cao làm hơi nước bốc hơi khiến ure (NH2)2CO trong dung dịch phân hủy thành amoniac và axit isoxianic, qua phản ứng hóa học với NOx sinh ra N2 và H2O thoát ra môi trường. Hệ thống SCR được kết hợp với bộ lọc muội than DPF để giảm lượng khí thải PM.

Hệ thống SCR cần được bổ sung DEF định kỳ, động cơ được lắp hệ thống SCR sẽ không hoạt động nếu thiếu dung dịch xử lý khí thải. Cấu tạo hệ thống SCR bao gồm:

•  Chất xúc tác SCR
•  Bộ phận vòi phun chất lỏng
•  Bình chứa 
•  Bộ điều khiển phun 

Hệ thống hồi lưu khí thải (Exhaust gas recirculation - EGR)

Hệ thống tuần hoàn khí thải EGR đưa một phần khí thải quay trở về buồng đốt kết hợp với hòa khí trong đường ống nạp trước khi nạp vào xy lanh

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 xả lớn 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.

Cấu tạo của hệ thống tuần hoàn khí thải EGR gồm các bộ phận chính sau:

• Van EGR: hoạt động đóng mở của van sẽ điều khiển lưu lượng khí thải được đưa ngược trở về hòa với khí nạp.
• Két nước làm mát: chứa nước làm mát động cơ để làm mát khí thải. Khí thải tuần hoàn trước khi trộn với khí nạp cần được làm mát bởi nếu không, khí thải nóng sẽ làm tăng nhiệt độ khí nạp, ảnh hưởng tới công suất động cơ. 
• Hệ thống ống dẫn khí thải: khí thải được đưa ngược trở về hệ thống khí nạp qua hệ thống ống dẫn có khả năng chịu nhiệt độ cao.

Cả hai loại hệ thống đều nhằm mục đích giảm NOx thải ra môi trường. Nhưng mỗi loại có những ưu nhược điểm khác nhau. 

Công nghê EGR không thể đáp ứng được tiêu chuẩn khí thải cho các động cơ tải lớn nên ngày nay hệ thống SCR trở nên phổ biến hơn trên các dòng xe đời mới. Trong tương lai, công nghệ xử lí khí thải dành cho động cơ sẽ còn phát triển thêm rất nhiều để bắt kịp xu hướng thân thiện với môi trường và giảm tải khí thải gây ô nhiễm.

Mai Anh 

Tin tức - Sự kiện

Cách hệ thống kiểm soát khí thải SCR vận hành trong động cơ Diesel

Kể từ năm 2011, tất cả các động cơ xe tải diesel hạng nặng đều sử dụng công nghệ SCR để tuân thủ các tiêu chuẩn khí thải EPA mới nhất. Cùng Logigo bóc tách quá trình SCR vận hành để hiểu rõ cách dung dịch này giúp xe đạt tiêu chuẩn EURO 5.

Nhắc đến SCR, ta phải nhắc đến điều kiện kiên quyết để hệ thống này có thể hoạt động là dung dịch xử lí khí thải động cơ Diesel (DEF)

DEF còn được biết đến với cái tên AUS 32 và đôi khi được gọi là AdBlue ở Châu Âu và ở Mỹ. DEF giúp thực hiện một phản ứng hóa học chuyển nitơ oxit thành nitơ, nước và một lượng nhỏ carbon dioxide (CO2) an toàn cho môi trường và con người, sau đó được thải ra ngoài qua ống xả của xe. 

Xem thêm tại: DEF và những thông tin người tiêu dùng nên lưu ý 

 Hệ thống kiểm soát khí thải (SCR) là gì?

Quá trình kiểm soát khí thải bắt nguồn từ ống xả của động cơ Diesel nối với bộ chuyển đổi có chứa các chất xúc tác oxy hóa như bạch kim và palladium. Bộ chuyển đổi tiếp tục được kết nối với lò phản ứng xúc tác chọn lọc, lò phản ứng bao gồm cấu trúc gốm tổ ong phủ các chất xúc tác như oxit vanadi hoặc titan. Lượng NOx tạo ra thay đổi theo điều kiện làm việc của động cơ do đó để cung cấp chính xác lượng urê (thành phần chính trong DEF) cần thiết, một hệ thống định lượng urê được sử dụng. 

DEF được phun vào khí thải bằng một máy bơm và một kim phun, kim phun được điều khiển bởi một ECU giúp phát hiện tình trạng động cơ từ các cảm biến khác nhau và xác định lượng DEF sẽ được bơm vào. 

Sau khi DEF được bơm vào SCR sẽ lập tức phân tách thành Amoniac tạo ra phản ứng khử với NOx. Kết quả của quá trình phản ứng là nitơ, nước và một lượng nhỏ CO2 vô hại với môi trường. SCR có thể giảm phát thải NOx lên đến 90% đồng thời giảm 50-90% lượng khí thải HC, CO và 30-50% lượng khí thải PM.

Hiệu quả cao của hệ thống SCR trong việc giảm phát thải NOx cho phép các nhà sản xuất cân bằng hiệu suất động cơ và tiết kiệm nhiên liệu tối đa, trong khi vẫn đạt được mức phát thải gần như bằng không. Một số nhà khai thác xe tải thương mại hạng nặng được trang bị SCR báo cáo mức tăng tiết kiệm nhiên liệu hơn 4%. Dưới yêu cầu khắt khe về kiểm soát phát thải, công nghê SCR sẽ còn được phát triển hơn nữa để đảm bảo nhu cầu thị trường.

Mai Anh