Bốn công nghệ cứu cánh cho động cơ Diesel

Ông Chris Brace, giáo sư nghiên cứu động cơ ô tô của trường Đại học Bath tin rằng ” Các phương pháp xử lý hiện tại sẽ khắc phục được vấn đề phát thải và chất lượng không khí. Khi các kiểm tra khí thải thực tế theo tiêu chuẩn Euro 6.2 có hiệu lực vào năm 2017 thì vấn đề chất lượng không khí sẽ được cải thiện đáng kể. Sau đó sẽ quay lại vấn đề khí thải CO2 như thường lệ. ”

Dĩ nhiên đó sẽ là lúc động cơ diesel thể hiện ưu thế của mình. So với động cơ xăng, nó tạo ra năng lượng cao hơn 15%, hơn nữa động cơ diesel đạt hiệu suất cao hơn động cơ xăng khoảng 20%. Nhược điểm của động cơ diesel là nó sản sinh ra 2,65 kg CO2 trên mỗi kg nhiên liệu bị đốt, so với 2,3 kg đối với động cơ xăng. Tuy nhiên, vì động cơ diesel tiêu thụ nhiên liệu ít hơn 25% so với động cơ xăng nên nó thải ra khí CO2 ít hơn 15%. Điều này rất quan trọng vì nó giúp các nhà sản xuất xe hơi tránh bị phạt 95 euro trên mỗi gram khí thải khi vượt quá mức 95g/km cho mỗi chiếc xe được bán ra kể từ năm 2021. Lý do này đủ thuyết phục để những người quan tâm về tài chính chấp nhận các công nghệ xử lý NOx sau đây .

• 1.Xử lý khí thải sau xả

Tùy thuộc vào động cơ và kích cỡ của xe mà chúng ta áp dụng các hệ thống xử lý khí thải khác nhau (EGT). Bosch đã phát triển các hệ thống mô đun kết hợp với một bộ chuyển đổi tích trữ NOx ngay phía trước một hệ thống xúc tác khử chọn lọc kép (SCR). Bộ lọc NOx dường như rất phù hợp với các điều kiện giao thông đô thị nhờ giới hạn nhiệt thấp hơn ngưỡng hoạt động của nó. Hệ thống xúc tác khử chọn lọc đầu tiên sẽ phun dung dịch urê tinh khiết để xử lý khí thải, kết hợp với một bộ lọc muội than diesel (DPF) giúp làm giảm khí thải đô thị nhiệt độ thấp. Hệ thống xúc tác khử chọn lọc thứ hai là tùy chọn, sẽ tiếp tục làm sạch khí thải nhiệt độ cao khi cần thiết.

• 2.Thay đổi tỷ số nén

Tỷ số nén (CR) là hằng số trên động cơ và khác nhau với các loại động cơ khác nhau. Tỷ số nén cao sẽ tốt cho việc khởi động trong thời tiết lạnh và làm nóng động cơ, giúp nâng cao hiệu quả khởi động, giảm lượng hydrô cacbon / cacbon monoxit (HC / CO) thải ra và tăng hiệu quả nhiệt. Nhờ nhiệt độ trong xi lanh tăng nhanh khi mới bắt đầu phun nhiên liệu, tốc độ đánh lửa sẽ được cải thiện và ổn định hơn, dẫn đến nhiên liệu được đốt cháy hiệu quả hơn và góp phần giảm phát thải HC / CO.
Tỷ số nén cao cũng được sử dụng như một phần tải để giúp hâm nóng nhanh động cơ nhằm tăng nhanh hiệu suất nhiệt, giảm phát thải khí CO2 và tiết kiệm nhiên liệu. Đối với phụ tải cao, lượng nhiên liệu và lượng khí nạp tăng lên đồng thời áp suất trong xilanh đạt cao nhất.

• 3.Vô hiệu hóa xi lanh

Mẫu xe Golf của Volkswagen sẽ được trang bị tính năng vô hiệu hóa xilanh nhưng chỉ trên động cơ xăng 1.4L . Còn động cơ diesel thì sao? Công nghệ tắt bớt xilanh (DSF) của công ty Tula sử dụng bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số, nó nhận tín hiệu từ các cảm biến để liên tục thay đổi số lượng xilanh hoạt động tại một thời điểm nào đó, kiểm soát nhiệt độ khí thải của động cơ diesel độc lập với phụ tải động cơ. Các thiết bị xử lý sau xả của động cơ diesel có một khoảng nhiệt độ hẹp mà tại đó hiệu suất đạt tối ưu.
Vấn đề thường gặp của bộ lọc NOx và hệ thống xúc tác khử chọn lọc là khi phụ tải thấp, khí thải quá lạnh để các thiết bị xử lý hoạt động với hiệu suất cao nhất. Sử dụng công nghệ tắt bớt xilanh cho phép kiểm soát nhiệt độ khí thải để hệ thống vận hành hiệu quả hơn. Là một lợi thế riêng biệt nhưng có liên quan, công nghệ tắt bớt xilanh giúp động cơ dễ đạt được nhiệt độ thích hợp và các tỷ lệ cần thiết để phục hồi bộ lọc muội than.

• 4.Máy tăng áp điện

Hệ thống nạp khí điện tử mới nhất của hãng Pierburg sử dụng điện áp 12V hoặc 48V để quay động cơ tăng áp đạt tốc độ tối đa khoảng 220-230 m / giây, giảm sự chênh lệch thường liên quan đến độ trễ của động cơ tăng áp gây ra bởi phụ tải động cơ và tốc độ thấp.
Công nghệ này sẽ giúp nâng cao hiệu suất của động cơ ở tốc độ thấp, hỗ trợ hệ thống xúc tác khử chọn lọc (SCR) đạt nhiệt độ thích hợp nhanh hơn, giảm phát thải và tiết kiệm nhiên liệu từ 3-5%. Công nghệ này sẽ được áp dụng trên một động cơ diesel công suất nhỏ vào năm 2017-2018