Với nhận thức ngày càng cao về bảo vệ môi trường và các quy định về khí thải ngày càng nghiêm ngặt, công nghệ cải thiện môi trường cho động cơ xăng đã trở thành chủ đề nóng được nghiên cứu và phát triển. Sau đây là một số công nghệ cải thiện môi trường chính:
I. Công nghệ phun điều khiển điện tử
1. Đặc tính kỹ thuật
- Công nghệ phun điều khiển điện tử là việc kiểm soát chính xác thời gian phun và lượng phun bằng bộ điều khiển điện tử (ECU) nhằm tối ưu hóa quá trình đốt cháy. Công nghệ này có thể cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải.
- Công nghệ phun điều khiển điện tử gồm nhiều loại như phun đơn điểm, phun đa điểm, phun tuần tự và phun trực tiếp. Trong số đó, công nghệ phun trực tiếp được ưa chuộng vì có thể đạt được sự phân bố hỗn hợp đồng đều hơn và hiệu suất cháy cao hơn.
II. Công nghệ tăng áp
1. Đặc tính kỹ thuật
- Công nghệ tăng áp dẫn động tuabin bằng cách sử dụng năng lượng của khí thải, từ đó dẫn động máy nén nén khí nạp và tăng mật độ khí nạp. Điều này cho phép động cơ tạo ra nhiều công suất hơn mà không cần tăng dung tích, đồng thời giảm lượng khí thải bằng cách tối ưu hóa quá trình đốt cháy.
- Công nghệ tăng áp không chỉ cải thiện hiệu suất công suất của động cơ mà còn gián tiếp giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và khí thải bằng cách cải thiện hiệu suất đốt cháy.
3. Công nghệ tuần hoàn khí thải (EGR)
1. Tính năng kỹ thuật
- Công nghệ EGR làm giảm việc phát sinh khí nitơ oxit (NOx) bằng cách đưa lại một phần khí thải vào hệ thống nạp để giảm nhiệt độ cháy. Công nghệ này có thể giảm đáng kể lượng khí thải mà không làm giảm hiệu suất năng lượng.
- Công nghệ EGR thường được sử dụng kết hợp với công nghệ phun xăng điều khiển điện tử và các công nghệ kiểm soát khí thải khác để đạt được hiệu quả giảm phát thải tốt hơn.
4. Bộ chuyển đổi xúc tác
1. Tính năng kỹ thuật
- Bộ chuyển đổi xúc tác là thiết bị được lắp đặt trong hệ thống xả, có sử dụng chất xúc tác để chuyển đổi các thành phần khí thải có hại thành chất vô hại. Các bộ chuyển đổi xúc tác phổ biến bao gồm các bộ chuyển đổi xúc tác ba chiều, có thể đồng thời giảm lượng khí thải hydrocarbon (HC), carbon monoxide (CO) và oxit nitơ (NOx).
- Tác dụng của bộ chuyển đổi xúc tác phụ thuộc vào việc lựa chọn chất xúc tác và nhiệt độ khí thải. Động cơ xăng hiện đại thường được trang bị bộ chuyển đổi xúc tác ba chiều hiệu suất cao để đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải nghiêm ngặt.
5. Bộ lọc hạt
1. Tính năng kỹ thuật
- Bộ lọc hạt chủ yếu được sử dụng để thu giữ các hạt vật chất (PM) có trong khí thải và giảm ô nhiễm ra môi trường. Công nghệ này đặc biệt phù hợp với động cơ diesel, tuy nhiên một số động cơ xăng còn được trang bị bộ lọc hạt.
- Bộ lọc hạt cần được tái tạo thường xuyên để tránh tắc nghẽn. Quá trình tái sinh thường được thực hiện bằng cách tăng nhiệt độ khí thải để đốt cháy các hạt thu được.
VI. Công nghệ nâng và điều chỉnh van biến thiên
1. Tính năng kỹ thuật
- Công nghệ điều chỉnh thời gian và nâng van biến thiên (VVT/VVL) tối ưu hóa quá trình nạp và xả bằng cách thay đổi thời gian và độ nâng mở van. Công nghệ này có thể điều chỉnh thời điểm đóng mở van theo các điều kiện vận hành khác nhau của động cơ nhằm nâng cao hiệu suất đốt cháy và giảm lượng khí thải.
- Công nghệ VVT/VVL có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của động cơ ở tốc độ thấp và cao đồng thời giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và khí thải.
VII. Công nghệ đốt cháy tinh gọn
1. Tính năng kỹ thuật
- Công nghệ đốt sạch đề cập đến quá trình đốt cháy ở tỷ lệ không khí-nhiên liệu cao hơn để giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và khí thải. Công nghệ này thường được sử dụng kết hợp với công nghệ phun xăng trực tiếp và tăng áp để đạt được hiệu suất cháy cao hơn.
- Công nghệ đốt sạch có thể làm giảm đáng kể việc tạo ra oxit nitơ nhưng có thể làm tăng lượng khí thải hydrocarbon và carbon monoxide. Vì vậy, thường cần phải sử dụng nó kết hợp với các công nghệ kiểm soát khí thải khác.
Việc áp dụng các công nghệ cải thiện môi trường này giúp động cơ xăng hiện đại đạt được lượng khí thải thấp hơn mà vẫn duy trì hiệu suất cao, đáp ứng tốt hơn nhu cầu bảo vệ môi trường.
