Bộ lọc khí thải ô tô là gì? Khi nào là thời điểm lý tưởng để vệ sinh bộ lọc này?

Hiện nay, ô tô là phương tiện di chuyển phổ biến ở nhiều quốc gia. Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng của ô tô cũng góp phần gây ô nhiễm môi trường. Vì thế, bộ lọc khí thải ô tô trở thành một giải pháp hiệu quả trong việc giảm thiểu khí thải ra môi trường. Hãy cùng tìm hiểu về thiết bị này và nguyên lý hoạt động của nó trong bài viết dưới đây.

Bộ lọc khí thải – Catalytic converter là gì?

Bộ lọc khí thải ô tô – Catalytic Converter (DPF), còn gọi là bộ chuyển đổi xúc tác khí thải, có nhiệm vụ lọc các khí thải phát sinh từ ô tô, giúp giảm thiểu các chất độc hại như NOx, CO, HC–hydrocacbon,…

Thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong suốt quá trình hoạt động của xe. Nó được ví như lá phổi của xe, giúp hấp thụ các khí thải như N2, CO, CO2,… để lọc và chuyển hóa chúng, giảm thiểu mức độ độc hại trước khi thải ra ngoài môi trường.

Cấu tạo chi tiết của bộ lọc khí thải ô tô

Catalytic Converter bao gồm ba lớp cấu trúc riêng biệt, hoạt động kết hợp với nhau để làm trung hòa khí thải độc hại, chuyển hóa các chất khí gây hại thành các hợp chất ít tác động hơn đến môi trường.

Lớp xúc tác đầu tiên – Reduction Catalyst

Lớp xúc tác này giúp giảm lượng khí NOx, sử dụng các kim loại quý như Rhodium và Platium. Đây là những chất gây ô nhiễm không khí và các bệnh hô hấp ở con người, được tạo ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu.

Lớp xúc tác oxy hóa – Oxidization Catalyst

Ở lớp xúc tác thứ hai, qua quá trình đốt cháy chất xúc tác Palladium và Platium, khí Carbon Monoxide và Hydrocarbons được trung hòa. Quá trình này chuyển đổi các khí độc hại thành khí oxy, không gây hại cho môi trường.

Lớp cuối cùng là hệ thống kiểm soát khí thải

Mục tiêu của lớp này là điều chỉnh chính xác hệ thống phun nhiên liệu ô tô. Việc điều chỉnh này được thực hiện thông qua một bộ cảm biến oxy đặt giữa động cơ và bộ chuyển đổi xúc tác.

Cấu tạo bộ lọc khí thải ô tô tương tự như bộ lọc khí thải của xe máy và các phương tiện giao thông khác. Thiết bị này đóng vai trò rất quan trọng đối với hầu hết các phương tiện di chuyển.

Nguyên lý hoạt động của bộ lọc khí thải ô tô

Quá trình đốt cháy nhiên liệu trong động cơ tạo ra nhiều hợp chất độc hại, gây ô nhiễm môi trường. Để loại bỏ các hợp chất này, bộ chuyển đổi xúc tác của ô tô cần được trang bị lõi lọc khí thải dạng tổ ong với bề mặt phủ kim loại quý, giúp quá trình lọc khí thải diễn ra hiệu quả và nhanh chóng hơn.

Nguyên lý hoạt động của bộ lọc khí thải ô tô khá đơn giản. Khi khí thải từ buồng đốt được đưa vào bộ chuyển đổi xúc tác, lớp xúc tác đầu tiên sử dụng các kim loại quý như platinum và rhodium để giảm lượng khí NO (NO2). Khi các nguyên tử nitơ trong NO (NO2) tiếp xúc với lớp này, chúng bị tách ra và bám vào bề mặt lớp xúc tác, tạo ra nitơ và oxy không gây ô nhiễm.

Lớp xúc tác thứ hai giúp giảm lượng hydrocacbon và carbon monoxide trong khí thải thông qua quá trình oxy hóa nhờ vào platinum và palladium. CO và hydrocacbon sẽ phản ứng với oxy trong khí thải để tạo ra CO2 (carbonic), từ đó bộ chuyển đổi xúc tác chuyển đổi khí độc thành hợp chất ít độc hại hơn với môi trường.

Những vấn đề thường gặp và cách khắc phục bộ lọc khí thải ô tô

Mỗi thiết bị đều có những khuyết điểm riêng, và bộ lọc khí thải ô tô cũng không phải ngoại lệ. Tuy nhiên, những vấn đề này có thể được giải quyết bằng các phương pháp khắc phục hiệu quả. Dưới đây là một số điểm yếu của bộ lọc khí thải ô tô.

Các hạn chế của bộ lọc khí thải ô tô?

• Chi phí đầu tư ban đầu của bộ lọc khí thải ô tô có thể cao hơn so với một số công nghệ khác.
• Cần phải dành khoảng 10 đến 15 phút mỗi lần để vệ sinh, làm sạch bộ lọc, thay vì thay mới màng lọc như các công nghệ khác.
• Nếu không vệ sinh đúng thời gian, bộ lọc có thể hoạt động không hiệu quả.

Biện pháp cải thiện

Để giảm thiểu sự cố trong quá trình sử dụng, người lái xe có thể thực hiện các biện pháp như vệ sinh xe thường xuyên và bảo dưỡng bộ lọc khí thải ô tô định kỳ. Một trong những cách đơn giản nhưng hiệu quả là đem xe đến các trung tâm bảo dưỡng uy tín trên toàn quốc để kiểm tra và sửa chữa kịp thời.

Cài đặt bộ lọc khí thải gần động cơ

Một nhược điểm của hệ thống này là nó chỉ hoạt động hiệu quả khi đạt đến một nhiệt độ nhất định. Nếu xe để lâu trong điều kiện lạnh, bộ trung hòa khí thải có thể không hoạt động ngay khi khởi động động cơ.

Một giải pháp đơn giản là lắp đặt bộ lọc khí thải ô tô gần động cơ, giúp khí thải được đưa tới bộ trung hòa khí nhanh chóng. Tuy nhiên, việc này có thể làm giảm tuổi thọ của bộ Catalytic converter, bởi hiện tượng sốc nhiệt (giống như đổ nước nóng vào cốc thủy tinh) sẽ ảnh hưởng đến chất liệu ceramic của bộ lọc.

Chất liệu ceramic khó có thể được làm mỏng để tiếp xúc tốt với khí thải, đồng thời còn tạo trở ngại cho luồng khí thoát ra. Để khắc phục, nhiều nhà sản xuất đã chuyển sang sử dụng bộ lọc bằng kim loại, có khả năng chịu nhiệt tốt hơn.

Khởi động làm nóng bộ trung hòa khí trước khi xe được khởi động

Một phương pháp hiệu quả để giảm thiểu khí thải độc hại là làm nóng bộ trung hòa khí thải trước khi xe được khởi động. Cách đơn giản nhất là sử dụng điện để làm nóng bộ lọc.

Tuy nhiên, hệ thống điện 12V trên hầu hết các loại xe hiện nay không đủ công suất để làm nóng Catalytic converter kịp thời. Và không phải ai cũng đủ kiên nhẫn chờ đợi đến khi bộ trung hòa khí đủ nhiệt độ trước khi khởi động xe.

Thời gian bảo dưỡng bộ lọc khí thải – Catalytic converter

Việc sử dụng dầu nhớt hoặc các chất phụ gia kém chất lượng là nguyên nhân chính khiến bộ lọc khí thải (Catalytic converter) tạo ra nhiều muội than và cặn carbon. Điều này làm giảm hiệu suất động cơ, khiến xe ì ạch, khó vận hành và tiêu hao nhiều nhiên liệu hơn.

Để bảo dưỡng bộ lọc khí thải ô tô kịp thời, bạn có thể căn cứ vào quãng đường đã đi hoặc mang xe đến gara để kiểm tra định kỳ. Sau khi xe chạy được khoảng 20.000 – 30.000km, việc vệ sinh bộ lọc khí thải sẽ giúp xe hoạt động hiệu quả hơn và duy trì tình trạng tốt nhất.

Các dấu hiệu cần vệ sinh bầu lọc khí thải Catalytic converter

• Ô tô cũ đã sử dụng lâu mà chưa được bảo dưỡng.
• Công suất động cơ suy giảm rõ rệt.
• Xuất hiện mùi khó chịu xung quanh xe.
• Nghe thấy tiếng kêu lạ từ dưới gầm xe.
• Xe dễ chết máy khi di chuyển với tốc độ thấp.
• Xe bốc khói đen, dấu hiệu cho thấy nhiên liệu bị tiêu hao nhiều hơn.

Bộ lọc khí thải bị tắc

Khi bộ lọc khí thải ô tô bị tắc, hiệu suất động cơ sẽ suy giảm vì không khí lưu thông kém, khiến quá trình đốt cháy nhiên liệu trở nên kém hiệu quả.

Khi xe gặp tình trạng này, bạn có thể kiểm tra bằng cách nới lỏng bộ xúc tác khí thải khỏi đường ống xả. Nếu xe đột ngột tăng tốc nhanh, có thể bầu lọc đang bị tắc nghẽn.

Một cách khác để kiểm tra bầu lọc khí thải Catalytic Converter là gõ nhẹ vào bộ lọc bằng búa cao su. Nếu nghe thấy tiếng kêu hoặc cảm giác có sự chuyển động bên trong, hãy đi kiểm tra hoặc thay bộ lọc mới ngay lập tức.

Kiểm tra nhiệt độ bộ lọc khí thải

Khi bộ lọc khí thải ô tô gặp sự cố hoặc giảm hiệu suất, đèn Check Engine sẽ sáng lên. Nếu bộ lọc khí thải bị hỏng, mã lỗi P0420 – P0424 sẽ xuất hiện.

Để kiểm tra nhiệt độ bộ xúc tác, bạn có thể thực hiện các bước sau:

• Khởi động xe và để động cơ chạy trong khoảng 20 phút.
• Đỗ xe trên mặt phẳng, có thể dùng con đội kê để nâng xe lên nếu cần.
• Sử dụng nhiệt kế đo nhiệt độ trước và sau bộ xúc tác.

Nếu nhiệt độ phía sau bộ xúc tác cao hơn phía trước, điều này cho thấy bộ xúc tác khí thải đang hoạt động bình thường. Ngược lại, nếu nhiệt độ phía sau thấp hơn hoặc bằng phía trước, có thể bộ xúc tác khí thải đang gặp trục trặc.

Nếu bạn không phải là chuyên gia, sẽ rất khó để xác định chính xác bộ lọc khí thải có bị hỏng hay không. Vì vậy, hãy đến các gara chuyên nghiệp để kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ, giúp đảm bảo tình trạng bộ lọc luôn được kiểm soát tốt nhất.

Cách bảo vệ bộ lọc khí thải Catalytic converter

Sau một thời gian dài sử dụng, nếu vệ sinh bộ lọc khí thải ô tô không đúng cách, bộ phận này có thể bị hư hại và giảm hiệu suất. Để bảo vệ bộ lọc khí thải, bạn có thể thực hiện một số biện pháp sau:

• Thực hiện bảo dưỡng bộ xúc tác khí thải định kỳ.
• Thay mới bugi khi phát hiện sự ăn mòn ở các điện cực.
• Hệ thống đánh lửa cũng ảnh hưởng đến quá trình đốt cháy nhiên liệu, vì vậy cần khắc phục các vấn đề liên quan đến hệ thống này.
• Chọn dầu nhớt phù hợp để giảm thiểu việc hình thành muội than.

Chi phí thay bộ lọc khí thải ô tô

Mức giá thay bộ lọc khí thải ô tô dao động từ 20 triệu đến 30 triệu đồng, tùy thuộc vào loại xe và chất lượng của bộ lọc. Do đó, hãy bảo dưỡng và kiểm tra định kỳ để bộ lọc khí thải ô tô luôn hoạt động hiệu quả nhất.