Bầu lọc khí xả xe Chevrolet Captiva ( Bầu Catalytic converter) sản xuất bởi GM Thượng Hải
Hoạt động và tác dụng của Bầu lọc khí xả
Bộ chuyển đổi khí xả được phát triển từ đầu những năm 1970 khi mà sự ô nhiễm môi trường nghiêm trọng ngày càng phổ biến. Nhưng đã không có bất cứ môt luật khí thải nào được ban hành bởi chính quyền Mĩ cho đến năm 1976.
Bộ chuyển đổi khí thải là một thiết bị chính với mục đích kiển soát khí thải trên xe. Cái tên này bắt nguồn từ hoạt động chuyển đổi khí thải của nó. Nó dùng một bộ xúc tác và chuyển đổi khí thải chưa được đốt cháy hoàn toàn thành khí thải đã được đốt cháy hoàn toàn ( gọi là bộ chuyển đổi khí thải hay là bộ chuyển đối chất xúc tác). Chất xúc tác thì được đốt nóng để kích thích các phản ứng hóa học, sự cháy này sẽ không cháy các nguyên liệu làm chất xúc tác mà còn làm nóng lên thúc đẩy quá trình phản ứng hơn nữa.
Bởi vì sự quá nhiệt nên các nguyên liệu tạo nên bộ xúc tác có thể bị vỡ ra dẫn tới tắc nghẽn đầu ra của bộ chuyển đổi làm công suất giảm đi đáng kể và có thể dẫn đến ngưng hoạt động.
Vị trí bộ chuyển đổi khí thải trên xe oto
Phía dưới xe
Vị trí bộ chuyển đổi khí thải có thể khác nhau, do thiết kế của từng hãng sản xuất xe hơi,trên một vài xe bộ chuyển đổi được đặt trong ống góp xả trong khi đó thì có thể có nhiều cách bố trí.Nhưng chủ yếu các xe ngày nay là bộ chuyển đổi khí thải được đặt sau ống mềm của hệ thống ống xả.
Hình ảnh dưới đây có thể thấy như thế nào khi mà bộ xúc tác bị vỡ một phần, nó có thể nghẹt ở đầu ra của bộ chuyển đổi là nguyên nhân làm cho một lượng khí thải đáng kể dội ngược trở lại động cơ, gây cưỡng bức cho động cơ, và dẫn tới công suất đầu ra giảm đi rõ rệt và có thể ngưng hoạt động. Hệ thống xả trên xe được thiết kế để đưa khí thải từ động cơ đến ống xả ra đằng sau xe.Nếu một bộ chuyển đổi bị nghẹt hoặc bị vỡ thành từng phần sẽ làm cho hệ thống xả bị nghẹt dẫn tới động cơ bị rung ,công suất giảm.
Bộ chuyển đổi bắt đầu hỏng
Nếu bạn sở hữu một chiếc xe đã được 10 năm tuổi hoặc hơn và bạn sống ở khu vực đòi hỏi sự kiểm tra khí thải xe hàng năm. Bạn nên cần một bộ chuyển đổi khí thải mới, nếu không bạn cũng sẽ phải làm điều đó khi xe của bạn đến định kỳ kiểm tra nồng độ khí thải.
Vào năm 1970 khi mà lần đầu tiên các nhà khoa học quan tâm tới sự ảnh hưởng của khói xả ôtô đối với môi trường xung quanh, rất nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để xác định vấn đề này.
Nguyên lí hoạt động của bộ chuyển đổi
Nếu như những chiếc xe thật sự hoàn hảo và đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu thì khí xả sẽ bao gồm carbon dioxide (CO2) và nước (H2O). Nhưng, như chúng ta biết không có gì là hoàn hảo, ít nhất là đối với tất cả các xe ô tô, phân tích khí xả thực tế cho thấy sự có mặt của một vài thành phần gây rắc rối.
Đầu tiên, đã tìm thấy một phần của nhiên liệu trong hệ thống xả là vì nhiên liệu đi vào trong động cơ nhưng không được đốt cháy hết và đi ra ngoài hệ thống xả. Phần này là các hydrocarbon (HC).
Bộ chuyển đổi thực tế trên xe
Mặt khác kết quả của việc đốt cháy này còn có carbon monoxide (CO). Và thành phần chính thứ 3 là nitrogen oxide (NOx) cũng là kết quả của quá trình đốt cháy. Trong không khí có hơn 70% là khí Nitơ (N2), khi khí Nitơ ở nhiệt độ cao và áp suất cao bên trong buồng đốt động cơ kết hợp với Oxi để tạo thành các hợp chất này.
Ngoài ra khí xả còn có các thành phần như Carbon dioxide (CO2), Nitơ (N2) và nước (H20) nhưng những thành phần chính ( HC,NOx,CO) là những thành phần mà ngành công nghiệp ô tô tập trung vào. Bởi vì hầu hết các thành phần trên đều được tạo ra do việc đốt cháy nhiên liệu, đã có rất nhiều những phương pháp ban đầu nhằm giảm thiểu chúng chủ yếu tập trung vào việc cải thiện sự hòa trộn và phương pháp đốt cháy nhiên liệu.
Các nhà chế tạo đã thử nghiệm với các kiểu thiết kế động cơ và hệ thống nhiên liệu và hiệu chỉnh tỉ lệ giữa không khí và nhiên liệu. Hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp bắt đầu thay thế các bộ chế hóa khí để chính xác hơn trong việc kiểm soát dòng nhiên liệu và điện tử đã trở thành yếu tố chính trong việc kiểm soát động cơ.
Tất cả những nổ lực đã có một vài thành công nhưng tiêu chuẩn về chất lượng khí thải ngày càng hạn chế hơn bao giờ hết vì vậy đạt được một công nghệ mới rõ ràng là điều rất cần thiết. Vì vậy khái niệm về bộ chuyển đổi khí xả bắt đầu được quan tâm đặc biệt.
Chất xúc tác là gì? Rất nhiều năm trước,các nhà hóa học đã khám phá ra rằng có những chất rất chắc chắn trong các phản ứng hóa học thì không thay đổi bởi phản ứng.
Nói một cách khác, có những chất hoàn toàn giống nhau trước và sau khi phản ứng xảy ra
Thậm chí còn ngạc nhiên hơn rằng, phản ứng sẽ không xảy ra nếu những chất này không hiện diện. Bằng cách nào đó chúng chấp nhận cho phản ứng xảy ra mà không lấy đi bất cứ phần nào trong chúng. Những chất này được họ gọi là những chất xúc tác và họ đã mở rộng sử dụng trong công nghiệp. Những chất này thông thường là những kim loại hiếm giống như pa (palladium) và pt ( platinum).
Nhưng may mắn rằng lượng chất xúc tác cần thiết để sử dụng chỉ là lượng nhỏ nên nó có thể được sử dụng rộng rãi hơn, và hơn nữa theo thời gian các cuộc thí nghiệm đã cho thấy qua ống xả ,khí thải sẽ đi qua chất xúc tác ,trong khói xả sẽ có những chất độc hại và mỗi chất độc hại đó khi phản ứng sẽ có một chất xúc tác riêng kết quả của phản ứng sau khi đi qua chất xúc tác chỉ còn lại là nước (H2O) và khí CO2.
Thách thức là tạo ra những chất xúc tác mà có thể được sử dụng trên xe và tồn tại khoảng 80.000 km lái xe. Và bộ chuyển đổi khí thải ( bộ chuyển đổi chất xúc tác) là câu trả lời cho thách thức đó. Một bộ chuyển đổi khí thải bắt đầu với một gồm tổ ong khoảng 3 inches ,5 inches hay 8 inches ( 1inches=2,54cm) .Một vài cái thì lớn và một vài cái thì nhỏ. Tổ ong này được phủ bên trong và bên ngoài với một lớp rất mỏng chất xúc tác.
Sau đó nó được đặt trong một bầu chứa bằng kim loại có một lỗ cho khí xả đi vào và có một lỗ cho khí xả đi ra Cụm này sau đó được đặt trong hệ thống xả phía gần động cơ.
Để cho bộ chuyển đổi có thể hoạt động chính xác thì một vài điều kiện phải được thảo mãn.
Đầu tiên ,khí xả phải đạt hoặc hơn một nhiệt độ nhất định .Đây là lí do tại sao bộ chuyển đổi được đặt ở phía cuối động cơ.
Thứ hai ,phải chắc chắn được diện tích bề mặt tối thiểu của chất xúc tác để cho khí xả có thể đến và tiếp xúc hoàn toàn với chất xúc tác. Đó là lí do vì sao gốm tổ ong được thiết kế để thỏa mãn yêu cầu này, nó cung cấp một diện tích bề mặt đủ lớn trong một không gian nhỏ.
Thứ ba ,tỉ lệ giữa nhiên liệu với không khí phải được duy trì trong giới hạn gần như cố định. Do bộ xúc tác chỉ phát huy chức năng của nó trong một giới hạn nhất định của các chất độc hại trong khí xả thải ra môi trường. Vì vậy, nếu giới hạn này không đúng thì chức năng của bộ chuyển đổi sẽ không đảm bảo hoạt động .
Giới hạn này được duy trì bới một cảm biến được đặt ở một vị trí đặc biệt trong hệ thống xả, trước bộ chuyển đổi. Cảm biến này có nhiệm vụ nhận biết sự thay đổi tỉ lệ giữa nhiên liệu với không khí và điều khiển hệ thống cung cấp nhiên liệu để làm tăng hay giảm lượng nhiên liệu được cung cấp cho động cơ.
- Cuối cùng, bộ chuyển đổi phải tồn tại được tại nhiệt độ hoạt động của của nó là 815 độ C hoặc hơn, tiếp xúc với nước, bùn, tuyết và các mãnh vỡ trên đường và tiếp tục hoạt động cho đến khoảng 80.000km theo qui định của chính phủ. Bộ chuyển đổi khí xả là một thiết bị tuyệt vời nó cho phép chúng ta có thể giữ không khí của chúng ta trong lành.
Vấn đề thông thường:
- Bộ xúc tác bên trong bộ chuyển đổi có thể vỡ thành từng phần làm cho khí xả bị nghẹt gây ra giảm hiệu suất động cơ.
- Bộ chuyển đổi khí xả có thể rất nóng gây ra cháy nguy hiểm khi xe đậu trên vùng cỏ khô.
-
- Thanh toán bằng hình thức chuyển khoản
4- Kết thúc phần đặt hàng
