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    汽车三元催 器如何减少污染物排放

    日期?011-2-15 21:57:02

     
    汽车发动机 主要排放?/strong>包括?
    • 氮气(N2)——空气中 ?8%为氮气,大 分氮气在汽车发动机中都不会参与燃烧?/li>
    • 二氧化碳 (CO2)——这是燃 产物之一。燃油中的碳与空气中的氧结合而成?/li>
    • 水蒸?H2O)——这是另 种燃烧产物。燃油中的氢与空气中的氧结合,形成此化合物?/li>

    这些排放物基本上是无害的(尽管人们认为排放出的二氧化碳 加剧了全球变暖)。不过,由于燃烧过程绝非完美,汽车发动机还产生了以下一些量比较少但却更有害 的排放物?/p>

    • 一氧化 ?CO)——一种无 无味的有毒气体
    • 碳氢化合物 挥发性有机化合物(VOC)——主要由 燃烧的燃油蒸发而成

      阳光将这些 质分解成氧化剂,后者与氮氧化合物反应生成地面臭?O3),地面臭氧 是烟雾的主要组成部分?/p>

    • 氮氧化合物 NO和NO2,总称为 NOx)——会促 烟雾和酸雨的形成,还会对人体粘膜产生刺激

    这是法律主 管制的三种排放物,也是催化转化 用来减少的排放物 

    大多数现代 车都配备?strong>三元催化转 ?/strong>。“三元”指催化转化 帮助减少的三种受管制排放物,即一氧化 、VOC和NOx分子。转化 使用两种不同的催化剂:还原催化 和氧化催化 。这两种类型的转化器都由涂覆有金属催化剂的陶瓷结构件组成,这些金属催化剂通常是铂、铑 ?或钯。转化 结构的设计理念是要使废气流与催化剂的接触面积达到最大,同时要使所需催化剂量达到最小,因为催化剂比较昂贵?/p>

    三元催化转
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    三元催化转
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    三元催化转 器: 注意这两种 开的催化剂?/font>

    催化转化  要采用两种结构—?strong>蜂窝结构 ?strong>陶瓷微珠结 。目前,大多数汽车都采用蜂窝结构 ?/p>

    陶瓷制蜂窝
催化剂结? src=
    陶瓷制蜂窝 催化剂结?/font>

    还原催化 ?/font>
    还原催化 在催化转化 的第一阶段使用。在此阶段,转化器使用铂和铑来帮助减少NOx排放物。当 NO或NO2分子与催化 接触时,催化剂将?a href="http://auto.bowenwang.com.cn/atom.htm" target="_blank" eventslistuid="e3" s_oc="null">原子从分子中分 出来并加以保留,同时以O2的形式释放 氧。分离出来的氮原子与其他粘附在催化剂上的氮原子结合,形成N2?例如?/p>

    2NO=N2+O2?NO2=N2+2O2

    氧化催化 ?/font>
    氧化催化 在催化转化 的第二阶段使用?在此阶段,在铂和钯催化剂的催化作用下燃烧(氧化)之前还未燃烧尽的碳氢化合物和一氧化 ,从而减少这些物质?此催化剂的 用是促进废气中CO和碳氢化合 与剩余氧气的反应?例如?/p>

    2CO+O2=2CO2

    但是,这里 氧气从何而来?/p>

    控制系统
    第三阶段采用了控制系统 来监测废气流,然后利用监测到的信息来控?a href="http://auto.bowenwang.com.cn/fuel-injection.htm" target="_blank" eventslistuid="e4" s_oc="null">燃油喷射系 。有一 ?a href="http://auto.bowenwang.com.cn/question257.htm" target="_blank" eventslistuid="e5" s_oc="null">氧传感器 安装在催化 化器的上游,也就是说它要比转化器更靠近发动机。发动机的电脑可以通过此传感器知道废气中的氧气含量,然后通过调整空气燃油比来提高或降低废 气中的氧气含量。于是发动机电脑通过这种控制方案,可以确保发动机以接近化学计量点的空气燃油比运行,同时还可确保废气中有足量的氧气来供氧化催化 燃烧之前尚未燃烧尽的氮氧化合物CO?/p>

    催化转化 ?/strong>在减少污染物方面卓有成效,但它仍有很大的改进空间。它只能在相当高的温度下工作,这是它最大的缺点之一。当冷起动汽车时,催化转化 在减少废气中的污染 物方面几乎无能为力?/p>

    解决此难题的一种简单方法是将催化转化 移近发动机。这意味着到达转化器的废气的温度会更高,从而可以更快地将其加热,但这也有可能会因转化器长期处于极 高的温度下运行而缩短其使用寿命。大多数汽车制造商都将转化器放置在前排乘客座椅下面,以使它与发动机之间的距离足够长,从而将温度降至不会 其造成损伤的程度?/p>

    预热催化转  ?/strong>是一种减少排放物的好方法。预热催化转  的最简单方法是使用电阻加热 ?/strong>。但遗憾的 ,大多数汽车上的12伏电路系统都不能提供充足的能量或电能,从而无法足够快地加热催化转化 。而大部分人也不愿意在起动汽车前花几分钟时间等待催化转化 热起来。具有大容量 高电压电池组?a href="http://auto.bowenwang.com.cn/hybrid-car.htm" target="_blank" eventslistuid="e6" s_oc="null">混合动力 ?/font>则可以提供 够的电能来非常快速地加热催化转化 ?/p>

     
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