Tái tạo bộ lọc hạt khí (GPF) là gì?
Tái tạo bộ lọc hạt khí (GPF) là quá trình làm sạch hoặc tái tạo bộ lọc hạt xăng, một bộ phận được sử dụng trong một số hệ thống xả xe.
Bộ lọc hạt xăng được thiết kế để thu giữ và giảm thiểu bụi mịn (PM) phát ra từ động cơ xăng. Theo thời gian, khi bộ lọc tích tụ bụi mịn, nó có thể bị tắc nghẽn, dẫn đến giảm hiệu suất và tăng lượng khí thải. Để duy trì hiệu quả của bộ lọc, cần phải tái sinh.
Các loại bộ lọc hạt khí (GPF) tái sinh
Có hai loại tái tạo DPF, và tái tạo GPF cũng vậy. Sau đây là hai phương pháp tái tạo GPF:
Tái sinh thụ động: Trong quá trình này, nhiệt độ khí thải cao sinh ra trong điều kiện lái xe bình thường đủ để đốt cháy các hạt vật chất thu được. Hệ thống điều khiển động cơ theo dõi tình trạng của bộ lọc và khởi động quá trình tái sinh nếu cần thiết. Các hạt thu được sẽ bị oxy hóa và chuyển đổi thành carbon dioxide (CO2) và hơi nước.
Tái sinh chủ động: Tái sinh chủ động bao gồm việc sử dụng các phương pháp bổ sung để tăng nhiệt độ khí thải nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đốt cháy các hạt bụi thu được. Điều này thường được thực hiện khi nhiệt độ khí thải trong điều kiện lái xe bình thường không đủ cao để tái sinh thụ động. Hệ thống điều khiển động cơ có thể phun thêm nhiên liệu vào hệ thống xả hoặc điều chỉnh thời điểm đánh lửa để tăng nhiệt độ khí thải. Quá trình này giúp đốt cháy các hạt bụi thu được và làm sạch bộ lọc.
Tái tạo bộ lọc khí thải dạng hạt là một khía cạnh quan trọng để duy trì hiệu suất và kiểm soát khí thải của các phương tiện được trang bị công nghệ này. Nó giúp đảm bảo bộ lọc được làm sạch các hạt vật chất tích tụ và tiếp tục giảm thiểu hiệu quả lượng khí thải độc hại.
Quá trình tái tạo GPF
Quá trình tái sinh bộ lọc hạt khí thường bao gồm 6 bước:
① Giám sát: Bộ điều khiển động cơ (ECU) liên tục theo dõi tình trạng của bộ lọc nhiên liệu (GPF) để xác định thời điểm cần tái sinh. Bộ điều khiển này tính đến các yếu tố như mức độ tích tụ bụi mịn và nhiệt độ khí thải.
② Khởi tạo Tái tạo: Khi ECU phát hiện GPF đã đạt đến một mức tích lũy nhất định, nó sẽ khởi tạo quá trình tái tạo. Quá trình này có thể được thực hiện thông qua các phương pháp tái tạo thụ động hoặc chủ động, như đã mô tả trước đó.
③ Tái tạo thụ động: Trong quá trình tái tạo thụ động, ECU dựa vào điều kiện lái xe bình thường để tăng nhiệt độ khí thải đến mức cho phép đốt cháy các hạt vật chất bị giữ lại. Điều này thường xảy ra khi lái xe liên tục trên đường cao tốc hoặc trong điều kiện tải động cơ cao. ECU theo dõi chặt chẽ nhiệt độ và các thông số khác để đảm bảo tái tạo hiệu quả.
④ Tái tạo chủ động: Nếu nhiệt độ khí thải không đủ để tái tạo thụ động, ECU sẽ khởi động tái tạo chủ động. Quá trình này bao gồm việc bổ sung nhiên liệu vào hệ thống xả để tăng nhiệt độ hoặc điều chỉnh thời điểm đánh lửa của động cơ. Nhiệt độ tăng lên giúp đốt cháy các hạt vật chất bị giữ lại.
⑤ Đốt cháy các hạt vật chất: Khi nhiệt độ khí thải tăng lên, các hạt vật chất tích tụ trong bộ lọc GPF chịu tác động của nhiệt độ cao. Nhiệt độ cao khiến muội than và các hạt khác bị oxy hóa, chuyển đổi chúng thành carbon dioxide (CO2) và hơi nước. Quá trình này làm sạch bộ lọc hiệu quả và loại bỏ các hạt vật chất tích tụ.
⑥ Hoàn tất quá trình tái tạo: Khi ECU xác định quá trình tái tạo đã hoàn tất và GPF đã sạch, nó sẽ kết thúc chu trình tái tạo. Hệ thống trở lại hoạt động bình thường và xe tiếp tục vận hành với lượng khí thải giảm và hiệu suất GPF được phục hồi.
Cần lưu ý rằng các chi tiết cụ thể về tái tạo GPF có thể khác nhau tùy thuộc vào hãng xe, kiểu xe và hệ thống kiểm soát khí thải được triển khai. Các nhà sản xuất khác nhau có thể áp dụng các chiến lược hoặc công nghệ hơi khác nhau để đạt được quá trình tái tạo GPF.
Sự khác biệt giữa GPF và DPF là gì?
GPF và DPF không chỉ khác nhau về khả năng tái tạo mà còn khác nhau ở nhiều khía cạnh, sau đây là những điểm khác biệt chính giữa GPF và DPF:
① Loại động cơ: Bộ lọc khí thải động cơ xăng (GPF) được thiết kế cho động cơ xăng, trong khi bộ lọc khí thải động cơ diesel (DPF) được thiết kế cho động cơ diesel. Động cơ xăng và động cơ diesel có quá trình đốt cháy khác nhau và tạo ra các loại hạt bụi khác nhau, do đó cần có hệ thống lọc riêng.
② Công nghệ lọc: Do đặc tính khác nhau của các hạt vật chất, GPF và DPF có thể sử dụng các công nghệ lọc khác nhau. GPF thường sử dụng vật liệu lọc hoặc lớp phủ mịn hơn để thu giữ và giữ lại các hạt nhỏ hơn do động cơ xăng tạo ra. Mặt khác, DPF thường được thiết kế với vật liệu lọc thô hơn để xử lý các hạt lớn hơn do động cơ diesel thải ra.
③ Chiến lược tái sinh: Chiến lược tái sinh của GPF và DPF cũng khác nhau tùy thuộc vào nhiệt độ và điều kiện khí thải. Động cơ diesel thường tạo ra nhiệt độ khí thải cao hơn, do đó việc tái sinh thụ động DPF (sử dụng nhiệt độ cao trong quá trình lái xe bình thường) trở nên phổ biến hơn. GPF trong động cơ xăng có thể yêu cầu các phương pháp tái sinh chủ động như phun nhiên liệu vào ống xả hoặc điều chỉnh thời điểm đánh lửa để tăng nhiệt độ khí thải nhằm tái sinh hiệu quả.
④ Thành phần hạt vật chất: Động cơ xăng tạo ra các hạt vật chất khác với động cơ diesel. Động cơ xăng thải ra các hạt vật chất dưới dạng các hạt nhỏ hơn, mịn hơn so với động cơ diesel. Bộ lọc khí thải động cơ xăng (GPF) được thiết kế để thu giữ và lọc các hạt nhỏ hơn này hiệu quả hơn.
⑤ Tiêu chuẩn Khí thải: GPF và DPF được phát triển để đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải cụ thể được đặt ra cho động cơ xăng và động cơ diesel tương ứng. Các tiêu chuẩn này có thể có các yêu cầu và giới hạn khác nhau về phát thải hạt, ảnh hưởng đến thiết kế và hiệu suất của từng bộ lọc.
Điều quan trọng cần lưu ý là mặc dù GPF và DPF có mục đích tương tự là giảm lượng khí thải dạng hạt, nhưng chúng được tối ưu hóa cho các đặc điểm và yêu cầu cụ thể của động cơ xăng và động cơ diesel.
GPF có phải là bộ chuyển đổi xúc tác không?
Không, bộ lọc hạt xăng (GPF) không giống với bộ chuyển đổi xúc tác, mặc dù cả hai đều là thành phần của hệ thống xả và có mục đích khác nhau.
GPF được thiết kế đặc biệt để thu giữ và giảm thiểu khí thải dạng hạt (PM) từ động cơ xăng. Nó hoạt động như một bộ lọc, giữ lại các hạt mịn như bồ hóng, tro và các hạt khác sinh ra trong quá trình đốt cháy trong động cơ xăng. GPF giúp giảm lượng khí thải các hạt này, cải thiện chất lượng không khí và đáp ứng các quy định về khí thải.
Mặt khác, bộ chuyển đổi xúc tác là một thiết bị chủ yếu được thiết kế để giảm lượng khí thải độc hại sinh ra trong quá trình đốt cháy, chẳng hạn như carbon monoxide (CO), nitơ oxit (NOx) và hydrocarbon chưa cháy (HC). Bộ chuyển đổi xúc tác chứa các chất xúc tác, chẳng hạn như bạch kim, paladi và rhodi, giúp thúc đẩy các phản ứng hóa học chuyển đổi các khí độc hại này thành các chất ít độc hại hơn.
Mặc dù cả bộ lọc khí thải (GPF) và bộ chuyển đổi xúc tác đều là một phần của hệ thống xả và giúp giảm khí thải, nhưng chúng hoạt động khác nhau và nhắm đến các loại chất gây ô nhiễm khác nhau. Bộ lọc khí thải (GPF) chủ yếu nhắm đến khí thải dạng hạt, trong khi bộ chuyển đổi xúc tác chủ yếu nhắm đến khí thải sinh ra trong quá trình đốt cháy.
VIEW All