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汽车工程手册:德国版-催化转化器的作用与种类

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:为减少不希望的气态废气组分,需采用催化转化器。汽车上的催化转化器为陶瓷或金属材料的蜂窝状细室结构。催化转化器有两种不同的涂层系统。常规的点燃式发动机配备标准的三效催化转化器。这时用氧化催化转化器转换废气中的HC和CO。为减少在稀薄混合气工作的点燃式发动机的NOx排放,采用NOx储存催化转化器达到它的最大储存容量。

汽车工程手册:德国版-催化转化器的作用与种类

在理想情况内燃机废气只含完全燃烧的产物,即水蒸气(H2O)和二氧化碳(CO2)。而实际发动机的废气除理想燃烧的产物外,还含有一系列不希望的废气组分,其中有排放法规限制的HC、CO、NOx和微粒(PM)。为减少不希望的气态废气组分,需采用催化转化器。

汽车上的催化转化器为陶瓷金属材料的蜂窝状细室结构。催化转化器有两种不同的涂层系统。一是陶瓷反应体(载体),惰性点阵,涂上活性催化层;另一是金属反应体(载体),活性成分均匀分布在整个点阵上。在涂层系统中的陶瓷反应体上先涂一层“洗涂层(Wash-coat)”,然后再涂一层活性组分。洗涂层有两个功能:一是与反应体和活性组分的牢固结合,二是放大活性表面。陶瓷反应体小室密度按使用要求为200~1200cpsi(每平方英寸小室数)。金属反应体壁厚为12(完全挤压体)~2(金属支撑体涂层)mil(1mil=0.0254mm)。

薄膜、多室反应体有更好的催化转化能力,因为它有多的活性表面,并能在发动机起动后快速投入工作。

常规的点燃式发动机配备标准的三效催化转化器。利用控制燃料和燃烧空气的化学当量比(过量空气系数λ=1)可减少废气中的HC和CO,并在催化转化器中氧化成H2O和CO2以及将NOx还原为N2(见5.1.5小节)。(www.xing528.com)

稀薄混合气工作的点燃式发动机在废气中有较多的剩余氧气含量。这时用氧化催化转化器转换废气中的HC和CO。为减少在稀薄混合气工作的点燃式发动机的NOx排放,采用NOx储存催化转化器达到它的最大储存容量。在发动机λ=1工作状况工作时复合的NOx又转换成NO2

NOx后处理的另一个技术是选择性催化还原反应(SCR—Selektive Katalytische Reduktion)技术。利用连续喷射水溶性的尿素溶液(AdBlue)可以将NOx转换为水和氮气(见5.1.5小节)。

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