Bộ chuyển đổi thực tế trên xe
Bộ chuyển đổi khí thải là một thiết bị chính 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 hết thành khí thải đã được đốt cháy hết ( 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 bị vỡ ra dẫn tới tắc nghẽn đầu ra của bộ chuyển đổi làm công suất giảm và có thể ngưng hoạt động
Vị trí bộ chuyển đổi khí thải
Phía dưới xe
Bộ chuyển đổi khí thải bị nghẹt
Bộ chuyển đổi bắt đầu hỏng
Nếu bạn không,bạn sẽ sớm phải làm điều đó.Nếu bạn giống hầu hết các lái xe, bạn có thể biết một các gần đúng về bộ chuyển đổi khí xả trên xe nhưng bạn cũng chỉ hiểu khái niệm mơ hồ về chức năng của nó Hi vọng với bài viết này có thể giúp bạn hiểu được hơn về các bộ phân quan trọng của hệ thống xả trên xe.
Vào năm 1970 khi mà chúng tôi lần đầu tiên quan tâm tới sự ảnh hưởng của khói xả ô tô đối với môi trường xung quanh, rất nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để xác định vấn đề.
Nguyên lí hoạt động của bộ chuyển đổi
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).
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 quá 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), Nito (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 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 chắc chắn trong các phản ứng hóa học thì không thay đổi bởi phản ứng.
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 hơn và hơn nữa. Theo 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 80.000km 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
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 với chất xúc tác. Đó là lí do vì sao gốm tổ ong được thiết kế. Nó cung cấp một diện tích bề mặt lớn trong một không gian nhỏ.
Thứ ba ,tỉ lệ giữa nhiên liệu với không khí phải được duy trì trong giới hạn rất cứng nhắc.Vì bộ xúc tác chỉ phát huy chức năng của nó trong một giới hạn nhất định của các chất đọc hại trong khí xả.Nếu như giới hạn này không đúng thì bộ chuyển đổi sẽ không thực hiện chức năng và có thể xảy ra hư hỏng
Giới hạn này được duy trì bới một cảm biến được đặt ở một vị trí đặc biệt trong hệ thống xả và chỉ 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 8150C 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 với nó cho phép chúng ta có thể tận hưởng tự do,tận hưởng những chiếc xe ô tô bằng việc giúp 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 công suất thấp
- Bộ chuyển đổi khí xả có thể rất nóng gây ra cháy nguy hiểm khi xe đậu trên vùng cỏ khô.
