BlueTEC là tên thương hiệu mà Mercedes-Benz áp dụng cho những chiếc xe động cơ diesel “sạch” của họ. Hãy cùng tìm hiểu kỹ thuật hệ thống BLUETEC từ động cơ đến ống xả.
BlueTEC là tên thương hiệu được Mercedes-Benz sử dụng để mô tả hệ thống xử lý khí thải động cơ diesel của hãng. Để bắt kịp với luật khí thải ngày càng phát triển và ngày càng khắt khe của Bắc Mỹ và Châu Âu, công ty đã thiết kế và phát hành hai phiên bản của hệ thống này. Phiên bản một đã được phát hành cho thị trường Hoa Kỳ dưới dạng chiếc sedan 2007 E320 BlueTEC và được thiết kế để sử dụng động cơ Ultra Low Sulfur Diesel (ULSD) mới được giới thiệu sau đó. Bước tiếp theo, Mercedes-Benz đã phát hành BlueTECs dòng R, ML và GL 320 tinh vi hơn với động cơ diesel phun AdBlue đáp ứng tiêu chuẩn khí thải BIN 5 khắt khe của Mỹ và đang trên đà đạt tiêu chuẩn các thông số EU6 của Châu Âu.
Về cốt lõi, BlueTEC là sự kết hợp của một số công nghệ diesel phức tạp khác nhau hoạt động cùng nhau để tạo thành một thứ gì đó mạnh mẽ hơn nhiều so với bất kỳ công nghệ diesel nào có thể có. Các thành phần khác nhau tạo nên hệ thống bao gồm:
- Hệ thống phun nhiên liệu áp suất cao hiện đại. Điều này nhằm mục đích tối ưu hóa áp suất và tốc độ phun để tạo ra hoạt động trơn tru nhất có thể.
- Một bộ tăng áp biến thiên, mang lại lợi ích bổ sung là đốt cháy hoàn toàn và mạnh mẽ hơn.
- AdBlue, là một dung dịch lỏng được bơm vào ống xả. Điều này làm giảm đáng kể lượng khí thải của một chiếc xe bằng cách chuyển khí thải oxit nitơ thành nitơ và oxy thông thường.
BlueTEC và BlueTEC với AdBlue
Hệ thống Mercedes-Benz BlueTEC bắt đầu từ buồng đốt của động cơ với các đặc tính đốt cháy nhiên liệu được cải thiện nhằm nâng cao hiệu suất, cũng như giảm thiểu các hạt nhiên liệu chưa cháy mà thông thường sẽ phải được xử lý ở hạ lưu. Kiến trúc động cơ BlueTEC được xây dựng trên công nghệ CRD. Trong khi cả hai hệ thống đều sử dụng chất xúc tác oxy hóa (OxyCat) và Bộ lọc hạt Diesel (DPF) để loại bỏ hydrocacbon không cháy (HC), carbon monoxide (CO) và các hạt (bồ hóng), chúng khác nhau về cách xử lý oxit nitơ (NOx).
BlueTEC với xúc tác khử kiểu lưu trữ
Hệ thống này sử dụng bộ chuyển đổi xúc tác NOx kiểu lưu trữ để kiểm soát các ôxít nitơ. Với thiết kế này, khí NOx được tạo ra trong hoạt động bình thường bị giữ lại và tạm thời giữ lại trong bộ chuyển đổi. Tại các khoảng thời gian quy định, dưới sự chỉ đạo của máy tính, hệ thống nhiên liệu cung cấp các giai đoạn đốt cháy phong phú gián đoạn. Các hydrocacbon dư thừa bị cuốn theo từ hỗn hợp đậm đặc này sẽ kết hợp lại với các oxit nitơ bị mắc kẹt bên trong vỏ nóng và phá vỡ các phân tử NOx. Khí nitơ sạch thu được và hơi nước được loại bỏ, để lại một bộ chuyển đổi sạch với các chất xúc tác tái sinh sẵn sàng tiếp nhận làn sóng ôxít nitơ tiếp theo.
BlueTEC với phun AdBlue
Mercedes-Benz đã thiết kế quy trình này cho dòng xe SUV lớn hơn và nặng hơn và chiếc crossover dòng R của họ, theo logic rằng những chiếc xe này đã có mức tiêu thụ nhiên liệu cao hơn và chúng sẽ tiết kiệm hơn nếu sử dụng một hệ thống không phụ thuộc vào Các sự kiện hỗn hợp giàu tiêu hao nhiên liệu thường xuyên để giảm NOx. Trong khi hệ thống kiểu lưu trữ cho phép Mercedes sử dụng ít nhiều ngay lập tức động cơ CRD, nhưng sự sắp xếp xúc tác khử chọn lọc (SCR) này đã yêu cầu một số thay đổi đối với thiết kế động cơ. Trong số những sửa đổi đó: đỉnh piston được sửa đổi để phân phối và phun nhiên liệu tốt hơn, tỷ số nén giảm nhẹ và Bộ tăng áp hình học biến thiên (VGT) thích ứng hơn để cung cấp đường cong mô-men xoắn phẳng hơn và mượt mà hơn.
Trong khi thiết bị lưu trữ sử dụng lượng dư thừa của hỗn hợp nhiên liệu giàu để “đốt cháy” các oxit nitơ tích lũy, quá trình phun này dựa vào sự chuyển đổi hóa học thông qua phản ứng giữa dung dịch AdBlue urê và các phân tử NOx tích lũy trong bộ chuyển đổi SCR. Khi AdBlue được bơm vào hơi khí thải nóng, nó bị khử thành nước và urê. Ở nhiệt độ khoảng 400 độ F (170 độ C), urê chuyển hóa thành amoniac (NH3), sau đó phản ứng với khí NOx trong bộ chuyển đổi để tạo ra khí nitơ lành tính và hơi nước.
Hệ thống nào tối ưu hơn?
Đó thực sự là một câu hỏi về kinh tế và tính thực tiễn. Hệ thống nào trong hai hệ thống được áp dụng cho bất kỳ chiếc xe cụ thể nào phụ thuộc chủ yếu vào mục đích sử dụng của chiếc xe: Những chiếc SUV hạng nặng, tiêu thụ nhiên liệu cao dành nhiều thời gian dưới tải sẽ được hỗ trợ tốt nhất bởi hệ thống phun AdBlue. Mặt khác, các xe du lịch tiết kiệm nhiên liệu nhỏ hơn, sử dụng tối ưu bộ chuyển đổi lưu trữ NOx. Dù bằng cách nào, kết quả với hệ thống Mercedes-Benz BlueTEC là giảm đáng kể muội than và các chất ô nhiễm.
2018, Update 2022
