Hệ thống tuần hoàn khí thải EGR trên xe hơi

( Hệ thống EGR (Exhaust Gas Recirculation System))
Hệ thống EGR dùng để khống chế NOx là bằng cách dùng sự tuần hoàn của khí thải. Khi nhiệt độ buồng đốt cao, bộ EGR sẽ nạp một mẫu nhỏ khí thải vào hỗn hợp với không khí và nhiên liệu. Hệ thống EGR bao gồm: van EGR, các đường ống chân không, công tắt nhiệt và một bộ cảm biến áp suất của khí thải. Bộ van EGR được bố trí trên đường ống nạp. Nó bao gồm một cái vỏ, bêntrong chứa một lò xo và một màng chân không, khi chân không trong vỏ gia tăng thì màng sẽ dịch chuyển kéo van đi lên và mở van để đưa một mẫu nhỏ khí thải vào đường ống nạp. Tín hiệu chân không được lấy từ đường ống nạp hoặc bộ khuyếch đại chân không.

 

 
Hình 1 Nguyên lý hoạt động cơ EGR
​

Nếu động cơ dùng bộ chế hòa khí, thì lỗ chân không lấy từ bộ chế hòa khí được bố trí trên cánh bướm ga khi cánh bướm ga đóng kín. Khi bướm ga đóng,độ chân không rất là bé hoặc không có ở lỗ chân không, van EGR đóng. Khicánh bướm ga mở hoặc gia tăng tốc độ, thì chân không trong lỗ chân không sẽtăng và tín hiệu chân không đến bộ EGR mạnh, làm van EGR mở. Độ chân không giảm khi bướm ga mở lớn lúc này van EGR đóng. Động cơ phun xăngthường lỗ chân không được lấy sau cánh bướm ga để mở van EGR.Đường ống chân không điều khiển van EGR bị gián đoạn bởi một công tắt nhiệt, chức năng của van EGR là giảm nhiệt độ cháy để làm giảm sự hình thành NOx. Khi động cơ lạnh dẫn đến động cơ ấm, sự giảm nhiệt độ cháy là không cần thiết, lúc này hệ thống EGR không hoạt động. Hầu hết, các hệ thống EGR đều phải điều khiển qua trung gian của một công tắt nhiệt CTO (Colant Temperature Override Switch), nó sẽ khóa tín hiệu chân không tới van EGR cho tới khi nhiệtđộ động cơ đạt đến yêu cầu. 
 

Hình 2 Công tắt nhiệt CTO
​

CTO lấy tín hiệu nhiệt độ từ nước làm mát của độngcơ, nó có thể được bố trí ở xylanh, nắp máy, đỉnh két nước hoặc gần bộ điều nhiệt.

Hình 3 Cảm biến áp suất khí thải
​

Cảm biến áp suất khí thải (Exhaust Back – Pressure Sensor) gọi tắc là van BPT được dùng ở một số hệ thống EGR để tăng độ tin cậy của hệ thống. Vị trí của cảm biến được bố trí trên đường chân không (hình 5) ở giữa CTO và bộ EGR. Từ cảm biến đường ống chân không được nối với bộ EGR và đường ống nạp, một ống còn lại của cảm biến được nối với với khí thải. Khi áp suất khí thải thấp, lỗ chân không khí mở, một lượng không khí đi vào đường ống chân không của bộ EGR, làm giảm tín hiệu chân không và EGR đóng. Khi áp suất khí thải cao, lỗ không khí đóng, tín hiệu chân không lớn và điều khiển van EGR mở.
 

 
Hình 4 Bộ phận làm mát của hệ EGR
​

Riêng ở động cơ phung xăng, phía trên của bộ EGR có bố trí một cảm biến để xác định độ nâng của van EGR và tín hiệu này được gửi về bộ xử lý gọi là ECU (Elctronic Controlled Unit). ECU sẽ điều khiển sự hoạt động của van điện điều khiển EGR để cung cấp chân không tới van EGR cho phù hợp với mỗi điều kiện hoạt động thay đổi của động cơ. Độ nâng của van EGR được điều khiển theo chương trình. ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến: độ nâng của van EGR, tốc độ động cơ, lưu lượng không khí nạp, nhiệt độ nước làm mát và vị trí của cánh bướm ga.
+ Ở tốc độ cầm chừng van EGR không làm việc.
+ Khi cánh bướm ga mở lớn và số vòng quay cao van EGR đóng.
+ Nhiệt độ động cơ bé hơn 70oC thì van EGR đóng.
+ Khi cánh bướm ga mở lớn hơn 45o thì van EGR đóng.

Hệ thống hồi lưu khí xả​