Hệ thống tuần hoàn khí xả của động cơ diesel giúp giảm thiểu ô nhiễm thế nào?

Hệ thống tuần hoàn khí xả là gì?

Hệ thống tuần hoàn khí thải - Exhaust Gas Recirculation (ERG) được phát minh vào đầu những năm 1970 với mong muốn giảm thiểu lượng khí thải độc hại gây ô nhiễm môi trường của ô tô.

Ngày nay, dù không còn phổ biến như bộ trung hòa khí thải bằng xúc tác, hệ thống EGR vẫn là công nghệ hữu hiệu giúp giảm nồng độ khí độc NOx trong khí thải ô tô.

Các hợp chất NOx (nitơ oxit như NO, NO2, N2O5, N2O…) được thải ra trong quá trình đốt cháy của động cơ ô tô là những chất có hại cho sức khỏe con người và gây ô nhiễm môi trường.

Hệ thống tuần hoàn khí xả đưa một phần khí thải quay trở lại buồng đốt để đốt cháy. Ảnh minh họa.

Một trong những nhiệm vụ cơ bản của các nhà sản xuất ô tô là tối ưu hóa công nghệ, giảm tối đa nồng độ khí độc NOx thải ra bên ngoài. Do vậy, hệ thống tuần hoàn khí thải EGR ra đời nhằm giải quyết vấn đề trên thông qua việc lấy một phần khí thải NOx hòa với khí nạp, giảm áp suất và nhiệt độ buồng đốt.

Một vài số liệu nghiên cứu cho thấy, hệ thống EGR có khả năng làm giảm tới 60% lượng khí độc NOx có trong khí thải của động cơ. Đây là một trong các công nghệ rẻ tiền giúp động cơ ô tô đạt tiêu chuẩn khí thải EURO 4.

Vì sao động cơ diesel cần tới hệ thống tuần hoàn khí xả?

Khi mới ra đời, hệ thống tuần hoàn khí xả được trang bị cho cả động cơ xăng và diesel. Cho tới hiện nay, bộ trung hòa khí thải bằng xúc tác đã trở nên phổ biến, những chiếc ô tô sử dụng động cơ xăng không còn cần tới hệ thống này.

Tuy nhiên hệ thống tuần hoàn khí xả vẫn tỏ ra đặc biệt hữu ích đối với động cơ diesel, khi mà bộ trung hòa khí thải không thể khử được hết khí NOx bằng quá trình hóa học.

Do động cơ diesel có xu hướng phát thải khí Nitrogen Oxide (NOx) cao hơn động cơ xăng, từ đó sẽ tăng mức độ ảnh hưởng tới môi trường và gây nguy hại cho sức khỏe con người.

Nguyên nhân dẫn đến việc này là do nhiệt độ cao trong xi-lanh vì động cơ diesel có tỷ số nén cao hơn động cơ xăng.

Hệ thống tuần hoàn khí xả là một hệ thống hữu hiệu giúp động cơ diesel giảm phát thải. Ảnh minh họa.

Để giảm nhiệt độ trong xi-lanh, hệ thống tuần hoàn khí xả sẽ đưa một phần khí thải trở lại vào buồng đốt, từ đó làm loãng hỗn hợp không khí – nhiên liệu.

Việc này sẽ làm giảm nhiệt lượng do hỗn hợp khí cháy sinh ra, từ đó giúp giảm nhiệt độ bên trong xi-lanh. Khi nhiệt độ giảm, khả năng hình thành khí Nito oxide cũng bị giảm.

Ngoài tác dụng giảm nồng độ chất gây ô nhiễm môi trường NOx, hệ thống tuần hoàn khí thải EGR còn có tác dụng nâng cao hiệu quả và giảm tiêu hao nhiên liệu.

Với những ưu điểm trên đã giúp cho hệ thống tuần hoàn khí xả được trang bị trên cả những động cơ diesel đời mới, dù cho các nhà sản xuất ô tô đã phát minh ra nhiều hệ thống lọc khí thải tiên tiến hơn.

Mạnh Hưng