目前汽车及发动机排放控制研究的主要内容

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汽车发动机的燃烧特性与排放控制方法

汽车发动机的燃烧特性与排放控制方法

汽车发动机的燃烧特性与排放控制方法汽车作为现代社会不可或缺的交通工具,其发动机的性能和排放对环境和人类健康有着重要影响。

了解汽车发动机的燃烧特性以及掌握有效的排放控制方法,对于提高发动机的效率、减少环境污染具有重要意义。

汽车发动机的燃烧特性主要包括燃烧过程、燃烧速度和燃烧温度等方面。

燃烧过程可以分为三个阶段:着火延迟期、快速燃烧期和后燃期。

着火延迟期是指燃料从开始喷射到开始燃烧的时间间隔,这个阶段的长短会影响燃烧的稳定性和发动机的性能。

快速燃烧期是燃料燃烧的主要阶段,燃烧速度快,释放的能量多。

后燃期则是燃烧的末期,此时燃烧速度较慢,释放的能量相对较少。

燃烧速度取决于燃料的性质、混合气的浓度和温度、气缸内的压力等因素。

一般来说,混合气浓度适中、温度较高、压力较大时,燃烧速度会加快。

燃烧温度对发动机的性能和排放有着重要影响。

温度过高会导致氮氧化物(NOx)的生成增加,而温度过低则会使燃烧不完全,产生一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)等污染物。

汽车发动机的排放物主要包括一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)等。

这些排放物对环境和人体健康都有很大的危害。

CO 是一种无色无味的有毒气体,它会与人体血液中的血红蛋白结合,降低血液的输氧能力,导致缺氧。

HC 包括多种有机化合物,它们不仅会对环境造成污染,还可能对人体的呼吸系统和神经系统产生损害。

NOx 是形成酸雨和光化学烟雾的主要物质之一。

PM 则会对人体的肺部造成损害,引发呼吸道疾病。

为了控制汽车发动机的排放,采取了多种方法。

首先是优化发动机的燃烧过程。

通过改进进气系统、喷油系统和点火系统等,使混合气的形成和燃烧更加均匀和充分,从而减少污染物的生成。

例如,采用电子控制燃油喷射技术可以精确控制燃油的喷射量和喷射时间,提高燃油的利用率,降低排放。

其次是使用尾气净化装置。

常见的尾气净化装置有三元催化转化器、颗粒物捕集器等。

三元催化转化器可以将 CO、HC 和 NOx 转化为无害的二氧化碳(CO₂)、水(H₂O)和氮气(N₂)。

发动机排放实习报告

发动机排放实习报告

一、实习目的与要求实习目的:1. 深入理解汽车发动机排放污染的成因及影响。

2. 掌握发动机排放检测的基本原理和方法。

3. 学习发动机排放控制系统的工作原理及维护保养。

4. 培养实际操作能力,提高对汽车排放问题的分析和解决能力。

实习要求:1. 熟悉汽车发动机排放污染的相关知识。

2. 掌握发动机排放检测仪器的操作方法。

3. 能够分析发动机排放数据,识别排放问题。

4. 了解发动机排放控制系统的维护保养要点。

二、实习内容本次实习主要分为以下几个部分:1. 理论讲解:首先,我们学习了汽车发动机排放污染的基本概念、成因及影响。

了解到汽车尾气中的有害物质,如CO、HC、NOx等,对环境和人体健康的危害。

2. 排放检测:在实习老师的指导下,我们学习了如何使用排放检测仪器,对发动机的排放性能进行检测。

具体操作步骤如下:- 将排放检测仪器连接到发动机的排放尾管上。

- 启动发动机,进行怠速排放测试。

- 对测试数据进行记录和分析,判断排放性能是否符合标准。

3. 排放控制系统分析:通过实际案例分析,我们学习了发动机排放控制系统的结构、工作原理及故障诊断方法。

重点了解了氧传感器、三元催化转化器、燃油喷射系统等关键部件的作用。

4. 排放控制系统的维护保养:我们学习了发动机排放控制系统的维护保养要点,包括定期更换空气滤清器、燃油滤清器、火花塞等,以及检查和清洗三元催化转化器等。

三、实习总结通过本次发动机排放实习,我收获颇丰。

以下是我在实习过程中的一些心得体会:1. 汽车发动机排放污染问题日益严重,对环境和人体健康造成极大危害。

了解排放污染的成因及影响,有助于我们更好地认识问题,采取有效措施减少排放。

2. 掌握发动机排放检测的基本原理和方法,能够帮助我们及时发现和解决排放问题,确保发动机排放性能符合标准。

3. 发动机排放控制系统是汽车排放污染控制的关键。

了解其工作原理及维护保养要点,有助于我们更好地保障发动机排放性能。

4. 实践是检验真理的唯一标准。

发动机排放控制技术与应用分析论文讲解

发动机排放控制技术与应用分析论文讲解

发动机排放控制技术与应用分析论文讲解引言:随着汽车普及和交通运输的迅猛发展,发动机排放对环境质量和人类健康带来了越来越大的影响。

因此,研究和应用发动机排放控制技术,减少有害气体和颗粒物的排放,成为一个重要的课题。

本文将从发动机排放控制技术的定义和分类开始,然后分析各种控制技术的原理和应用效果。

一、发动机排放控制技术的定义和分类:二、燃烧控制技术:燃烧控制技术通过优化喷油系统和进气系统,调整燃烧过程中的燃料混合和燃烧参数,改善燃烧效率,从而减少尾气中的有害气体排放。

其中,最常见的技术包括点火延迟控制、燃烧过程优化和可变气门正时等。

这些技术能够降低燃烧产生的氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO)的排放,有效减少对大气的污染。

三、排气后处理技术:排气后处理技术是通过在发动机排出的尾气中加装氧化催化剂、还原催化剂和颗粒捕集器等装置,对尾气进行进一步处理,减少有害气体和颗粒物的排放。

氧化催化剂能够将一氧化碳和未完全燃烧的碳氢化合物氧化为二氧化碳和水,还原催化剂能够将氮氧化物还原为氮和水。

颗粒捕集器则能够捕集和控制颗粒物的排放。

这些技术广泛应用于柴油车辆的排气后处理系统中,可以达到很高的净化效率。

四、燃料改进技术:燃料改进技术是通过改变燃料的物理性质和化学组成,降低燃烧产物中有害物质的含量,减少尾气排放。

常见的燃料改进技术包括改进燃料的燃烧性能、添加催化剂和清洁剂等。

例如,添加甲醇和乙醇等氧化性燃料可以增加燃烧温度,提高NOx的减排效果。

添加铁催化剂和有机清洁剂则可促进颗粒物的氧化和捕集。

结论:发动机排放控制技术是减少汽车尾气污染的关键手段,可以有效降低有害气体和颗粒物的排放。

目前,燃烧控制技术、排气后处理技术和燃料改进技术已经得到广泛应用,并取得了一定的成果。

但是,随着车辆保有量的增加和交通运输的发展,发动机排放控制技术仍然面临一些挑战,如技术成本高、性能稳定性差等。

未来的研究方向包括提高技术的可行性、推动政策法规的制定和加大对发动机排放控制技术的基础研究。

柴油发动机尾气排放与控制技术研究

柴油发动机尾气排放与控制技术研究

柴油发动机尾气排放与控制技术研究摘要:近年来,不难发现,经济的增长和科技的进步让人们越来越注重对于生活品质的追求。

然而,在不断挖掘欲望和满足我们潜在需求的同时,我们所做的一系列实践行为也对周围所生活的环境造成了一定的压力。

大气环境污染就是一个非常严重的问题,相关部门应该对此给予足够重视,有必要针对于柴油发动机尾气的排放进行有针对性的研究,并采取合理的技术对于尾气排放进行控制和处理,以提升柴油发动机尾气排放的控制能力,仅供参考。

关键词:柴油发动机;发动机尾气;尾气排放;尾气控制前言:随着汽车行业的日益兴起,汽车使用数辆与日俱增,这直接导致汽车尾气问题变得日益严重。

尤其是针对于柴油发动机,其尾气也会产生一定的排放物,对于人们的生命和生活健康造成了严重的威胁,而且尾气排放的同时还会对大气在带来危害,影响人们的长期可持续发展。

为此,针对这些问题,我们应该对尾气进行合理处理,不断控制其排放效果,减少其对于环境和人类的污染,相关人员应该对此给予足够重视。

1柴油发动机尾气排放现如今,人们对于柴油发动机的大量使用会产生大量的尾气排放,造成了严重的空气污染,对于环境的长期可持续发展带来了严重的影响。

为此,需要从生态环境的角度出发,认识到柴油发动机所产生的尾气排放问题的重要性,并采取相应的技术措施对其进行解决。

不难发现,柴油发电发动机主要的污染物就是废气污染,在柴油发动机之中,废气污染物产生来源主要分为两种,主要内容涵盖以下两个方面:一种是工作时所产生的废气,也是在工作期间由原料燃烧而引起的废气,这些废气是难以避免的;与此同是,另一种的废气排出的是由于汽车在行驶过程当中所产生的汽车尾气,就是我们在生活中随处可见的这些尾气,这对于我们的环境造成了严重的干扰,需要采取合理的措施对其进行有效解决。

机动车尾气主要包含的成分:一氧化碳,碳氢化合物,氮氧化物,微粒碳烟,二氧化碳以及水等诸多物质,其中一氧化碳、氮氧化合物和碳氢化合物以及微粒和碳尘都对环境具有严重危害性。

汽车发动机排放控制技术研究

汽车发动机排放控制技术研究

汽车发动机排放控制技术研究汽车发动机排放控制技术研究随着汽车数量的不断增加,汽车尾气排放已经成为全球环保领域的重要问题。

汽车发动机是造成尾气排放的主要来源,因此研究汽车发动机排放控制技术具有重要意义。

本文将从发动机排放控制技术的研究现状、发展趋势、技术方案等方面进行探讨。

一、研究现状目前,汽车发动机排放控制技术主要包括三大类:化学净化技术、物理吸附技术和生物降解技术。

1. 化学净化技术化学净化技术是通过化学反应将尾气中的有害气体转化为无害气体或者减少有害气体的排放。

常见的化学净化技术包括三元催化转化器、氧化催化转化器和还原催化转化器等。

其中,三元催化转化器是目前应用最为广泛的一种化学净化技术,可同时减少氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物的排放。

2. 物理吸附技术物理吸附技术是利用吸附剂对尾气中的有害气体进行吸附,从而达到减少尾气排放的目的。

常见的物理吸附技术包括活性炭吸附、分子筛吸附等。

物理吸附技术具有结构简单、维护成本低等优点,但其吸附剂的寿命较短,需要经常更换。

3. 生物降解技术生物降解技术是通过微生物对尾气中的有害气体进行分解代谢,从而达到减少尾气排放的目的。

常见的生物降解技术包括生物滤池、生物膜反应器等。

生物降解技术具有高效、可持续等优点,但其运行成本较高,需要定期清理和维护。

二、发展趋势未来汽车发动机排放控制技术的发展趋势主要包括以下几个方面:1. 多种技术相结合未来汽车发动机排放控制技术将会采用多种技术相结合的方式,以达到更好的净化效果。

例如,将三元催化转化器和颗粒捕集器结合使用,可以同时减少氮氧化物和颗粒物的排放。

2. 智能化控制未来汽车发动机排放控制技术将会采用智能化控制方式,通过传感器和控制器实时监测尾气排放情况,并对发动机进行精细调节,以达到更好的净化效果。

3. 新型材料应用未来汽车发动机排放控制技术将会采用新型材料,例如纳米材料、金属有机骨架材料等,以提高催化转化效率和吸附效率。

汽车发动机排放性能优化研究

汽车发动机排放性能优化研究

汽车发动机排放性能优化研究第一章:引言汽车作为现代交通工具的重要组成部分,已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。

然而,随着汽车数量的逐年增长,排放问题逐渐引起了人们的关注。

汽车发动机排放性能优化研究成为了当前的热点话题。

本文探讨了汽车发动机排放性能的优化方法,以期提出可行的解决方案来降低汽车的排放污染。

第二章:汽车排放性能的意义和现状汽车发动机排放性能是指发动机在运行时所排放的废气中有害物质的浓度和数量。

这些废气包括一氧化碳、氮氧化物和颗粒物等,会对环境和人体健康造成严重影响。

当前,汽车废气排放已经成为城市大气污染的主要来源之一,加剧了全球变暖和气候变化的问题。

因此,研究汽车排放性能的优化方法势在必行。

第三章:汽车排放性能的优化途径(一)燃料改进研究表明,改善燃油的质量可以有效降低汽车的排放量。

采用高质量的燃料可以增加燃烧效率,减少有害物质的生成。

目前,已经有研究证明添加特定的添加剂可以降低废气中一氧化碳和氮氧化物的含量。

(二)发动机优化设计对发动机的优化设计可以显著提高其燃烧效率,从而减少排放。

采用高效的燃烧室设计,如直喷技术和缸内直喷技术,可以使燃料更加充分燃烧,降低不完全燃烧物质的生成。

此外,使用先进的排气净化技术,如三元催化转化器和颗粒捕集器,可以有效净化废气中的有害物质。

(三)尾气处理技术的改进尾气处理技术是目前降低汽车排放的主要手段之一。

通过改进催化转化器的材料和结构,可以提高其催化活性和稳定性,从而有效降低废气中的有害物质。

此外,采用协同控制策略,如电子喷射技术和电化学氧化技术,可以进一步降低排放。

第四章:案例分析以某汽车厂家为例,对其汽车发动机排放性能的优化进行了分析。

通过对该厂家的排放测试数据进行统计和比较,发现该厂家的某款车型在废气排放方面存在较大的改进空间。

通过优化燃烧室设计以及改进尾气处理技术,可以显著降低该车型的排放量。

第五章:总结与展望本文主要研究了汽车发动机排放性能优化的方法和途径,并以某汽车厂家为例进行了案例分析。

汽车发动机排放控制技术解析

汽车发动机排放控制技术解析

汽车发动机排放控制技术解析随着全球环境保护意识的不断提高,汽车发动机的排放控制技术也日益重要。

本文将对汽车发动机排放控制技术进行解析,包括废气净化系统、燃烧优化技术以及后处理技术等方面。

一、废气净化系统废气净化系统主要是通过一系列装置来净化汽车尾气中的有害物质,包括废气再循环系统、三元催化转化器以及颗粒捕集过滤器等。

1. 废气再循环系统废气再循环系统是通过将部分废气重新引入燃烧室中进行再燃烧,以降低燃烧温度来减少氮氧化物的生成。

它能有效地降低尾气中的有害物质排放,特别是减少氮氧化物的生成,对于控制汽车尾气的污染具有重要意义。

2. 三元催化转化器三元催化转化器是一种利用催化剂将尾气中的一氧化碳、氮氧化物以及碳氢化合物等有害物质转化为无害物质的装置。

通过使用高效催化剂,三元催化转化器能够有效地提高尾气的清洁度,减少有害物质的排放。

3. 颗粒捕集过滤器颗粒捕集过滤器主要用于捕捉尾气中的颗粒物质,如细颗粒物和颗粒态有机物等。

通过过滤器的作用,颗粒物质被捕获并定期进行清除或再生,以保持过滤器的高效性能。

颗粒捕集过滤器在控制尾气排放中起到了重要的作用。

二、燃烧优化技术燃烧优化技术主要是通过改善发动机的燃烧过程,以减少有害物质的生成和排放。

以下介绍几种常见的燃烧优化技术。

1. 直喷技术直喷技术是将燃油直接喷入燃烧室中,与空气充分混合后进行燃烧。

与传统的多点喷射技术相比,直喷技术能够更好地控制燃油的喷射量和喷射时机,提高燃油的利用率以及燃烧效率,减少有害物质的生成。

2. 可变气门正时技术可变气门正时技术是通过控制发动机进气和排气门的开闭时机,优化气缸内的气流动态,以提高燃烧效率和降低排放。

通过调整气门的开闭时间和气门的升程,可变气门正时技术可以实现更精确的燃烧控制,从而减少有害物质的产生。

三、后处理技术后处理技术主要是通过对发动机排出的废气进行处理,以降低有害物质的浓度和排放量。

1. SCR技术SCR(Selective Catalytic Reduction)技术是一种通过添加尿素溶液来还原氮氧化物的后处理技术。

汽车排放控制技术的前沿研究与展望

汽车排放控制技术的前沿研究与展望

汽车排放控制技术的前沿研究与展望随着全球工业化和城市化的迅速发展,汽车成为现代交通运输中不可或缺的一部分。

然而,汽车的大量使用也带来了环境污染问题。

汽车排放物对大气环境和人类健康都构成了巨大威胁。

因此,汽车排放控制技术的研究和发展已经成为目前汽车工业研究的热点和重点!一、汽车排放控制技术的发展历史汽车排放控制技术的发展经历了几个重要阶段。

1. 第一阶段早期的汽车发动机是以煤炭或木材为燃料的蒸汽机。

当发动机改为内燃机时,汽车排放控制技术没有得到广泛应用和重视。

2. 第二阶段1960年代末到1970年代初,由于工业化和城市化迅速发展,汽车出行量急剧增加,城市大气环境污染问题也日益突出。

当时,各国政府纷纷制定了相关法规规定汽车尾气排放限值,汽车排放控制技术得到快速发展。

3. 第三阶段从1990年代开始,汽车排放控制技术进一步发展。

随着环境保护法规的不断加强和人们对健康的更高需求,汽车排放限制逐渐变得更加严格。

于是,更加先进的汽车排放控制技术诞生了,如三元催化器、EGR等。

二、汽车排放控制技术的现状目前,环保法规对汽车尾气排放控制要求越来越高,而相关技术也在不断进步。

1. 目前采用的主要技术(1)三元催化器:能够将氮氧化物、一氧化碳和不完全燃烧产生的碳氢化合物转化为较为无害的氮气、水和二氧化碳。

(2)蓝色DEF:又称尿素溶液,通过喷射到尾部排放管内的方式,将氮氧化物转化为氮气和水。

(3)EGR技术:能够降低发动机燃烧室温度,减少NOx的生成。

2. 现有技术的不足之处尽管现有技术在排放控制方面已取得了很大进步,但仍然存在不足之处。

例如:(1)三元催化器在低温下的转换效率较低;(2)蓝色DEF需要额外的耗材和零件支持;(3)EGR技术对发动机的性能有所影响。

三、汽车排放控制技术的未来展望未来的汽车排放控制技术将呈现两个主要方向。

1. 发展更加高效、绿色的汽车发动机发动机是汽车排放的根源,进一步提高发动机的燃烧效率和控制燃烧过程将成为未来发动机设计的主要方向。

汽车发动机排放控制技术研究与优化

汽车发动机排放控制技术研究与优化

汽车发动机排放控制技术研究与优化随着全球汽车保有量的不断增加,汽车尾气排放对环境造成的影响越来越显著。

为了减少汽车排放对空气质量和人类健康的危害,汽车发动机排放控制技术研究与优化变得至关重要。

本文将探讨目前广泛应用的汽车发动机排放控制技术,并讨论未来发展方向。

一、尾气排放控制技术概述尾气排放控制技术是指针对汽车发动机产生的废气进行处理,以减少有害气体的排放。

目前,主要的尾气控制技术包括三元催化器、颗粒捕集器、氮氧化物(NOx)催化还原剂和燃烧优化等。

1. 三元催化器:三元催化器是一种常用的尾气控制装置,用于减少一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)和非甲烷总烃(NMHC)的排放。

它通过利用负载的贵金属催化剂,将有害气体转化为较为无害的物质,例如将一氧化碳转化为二氧化碳(CO2)、将氮氧化物转化为氮气(N2)等。

2. 颗粒捕集器:颗粒捕集器是用于捕集柴油车尾气中的颗粒物,以减少颗粒物对空气和健康的危害。

它通过滤除颗粒物,在发动机部分负荷工况下进行颗粒物的再生,从而保持储存能力。

3. NOx催化还原剂:NOx催化还原剂主要用于减少柴油车尾气中的氮氧化物排放。

它通过将氨(NH3)或尿素(NH2CONH2)添加到尾气中,与NOx反应生成氮气和水蒸气。

4. 燃烧优化:燃烧优化是通过调整燃烧过程中的燃油喷射、进气气流、点火时机等参数,以降低尾气排放量。

燃烧优化可以提高燃烧效率,减少不完全燃烧产生的有害气体。

二、优化汽车发动机排放控制技术的研究方向尽管目前的汽车发动机排放控制技术已经取得了显著的成果,但在面对日益严格的排放标准和环境保护要求时,还存在改进的空间。

以下是优化汽车发动机排放控制技术的研究方向。

1. 先进催化剂研究:发展更高效和更持久的催化剂对于汽车的尾气控制至关重要。

研究人员可以探索新型材料和催化剂结构,以提高催化剂的活性和稳定性,从而降低有害气体的排放。

2. 引入新技术:随着科技的进步,新技术的引入可以进一步优化汽车发动机的排放性能。

汽车发动机的排放控制技术

汽车发动机的排放控制技术

汽车发动机的排放控制技术随着全球交通需求的不断增加,汽车数量也呈现飞速增长的趋势。

然而,汽车的排放对环境造成的污染也引起了广泛的关注。

为了减少汽车尾气排放对空气质量和人类健康的影响,汽车制造商和工程师们不断推出新的发动机排放控制技术。

本文将介绍一些常见的汽车发动机排放控制技术以及其原理和效果。

一、三元催化转化器三元催化转化器是一种广泛应用于汽车尾气系统中的技术,能有效地减少尾气中的污染物。

催化转化器通过使用贵金属催化剂,将一氧化碳(CO)、未燃烧的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)转化为二氧化碳(CO2)、水(H2O)和氮气(N2)。

这种转化过程主要是通过催化剂上的化学反应来实现的。

二、溶液尿素喷射系统溶液尿素喷射系统,又称尿素SCR系统,是一种用于减少柴油车辆尾气中氮氧化物(NOx)排放的技术。

系统通过在尾气中喷射尿素溶液,将尿素分解成氨(NH3),然后将氨与尾气中的氮氧化物进行选择性催化还原反应,将其转化为氮气和水。

这一过程主要发生在车辆尾部的催化转化器中。

三、电动汽车电动汽车是一种以电池为动力来源的汽车,与传统的内燃机汽车相比,其零排放特性使其成为一种环保的交通工具选择。

电动汽车使用电池供电,并通过电动机驱动车辆运动。

由于电动汽车没有尾气排放,因此不会对空气质量造成污染。

四、燃油喷射系统的改进燃油喷射系统是汽车发动机关键的一个部件,对排放性能有重要影响。

近年来,工程师们通过改进燃油喷射系统,有效地降低了汽车尾气中的污染物排放。

改进包括优化喷油嘴设计,提高燃油喷雾的细度和均匀性,使燃油更完全地燃烧,减少未燃烧碳氢化合物的排放。

五、舱内空气质量控制技术除了车辆尾气排放外,汽车的舱内空气质量也是一项重要的考虑因素。

舱内空气污染物主要来自人造革、塑料制品、空气新鲜度不足等原因。

为保证车内空气质量,现代汽车配备了空调过滤系统,可以有效地过滤和去除空气中的污染物,使车内空气保持清新。

综上所述,随着社会对环境污染问题的关注不断增加,汽车发动机排放控制技术得到了广泛的研究和应用。

汽车发动机排放技术研究

汽车发动机排放技术研究

汽车发动机排放技术研究引言1.尾气排放标准为了限制汽车尾气的排放,各国相继制定了严格的排放标准。

例如,欧洲实施了欧洲五、欧洲六排放标准,美国实施了Tier 2 Bin 5排放标准,中国实施了国V和国VI排放标准。

这些排放标准对氮氧化物、一氧化碳、非甲烷挥发性有机物和颗粒物等尾气成分设置了严格的限制值。

相应地,汽车发动机排放技术也在不断进步和完善,以满足这些标准。

2.技术措施为了降低汽车尾气排放,汽车发动机排放技术采用了一系列技术措施。

主要包括以下几点。

2.1发动机燃烧控制通过优化燃烧过程,可以减少尾气中有害物质的生成。

例如,直喷汽油发动机通过精确控制燃油喷射和点火时间,可以降低氮氧化物和颗粒物的排放。

同时,采用缸内直喷、缸内混合喷射和缸外混合喷射等喷油策略,也可以减少颗粒物的生成。

2.2排气后处理技术排气后处理技术是汽车发动机排放控制的重要手段。

包括氧化催化剂、还原催化剂和颗粒捕集器等。

氧化催化剂可以将一氧化碳和挥发性有机物转化为无害的二氧化碳和水。

还原催化剂则可以将氮氧化物还原为氮气和水。

颗粒捕集器则可以有效去除颗粒物。

这些装置结构复杂,需要合理设计和优化使用材料,以保证高效的排放控制效果。

2.3氮氧化物减排技术氮氧化物是汽车尾气中的重要污染物之一、为了减少氮氧化物的排放,汽车发动机排放技术采用了多种措施。

如增加进气增压、EGR外混和SCR技术等。

这些技术可以有效降低氮氧化物的生成和排放,提高发动机的经济性和可靠性。

3.发展趋势随着汽车技术的不断进步,未来汽车发动机排放技术仍然具有发展潜力。

主要包括以下几个方面的发展趋势。

3.1发动机混合动力化发动机混合动力化是未来汽车发动机的主要发展方向之一、通过将传统燃油发动机与电动机相结合,可以使发动机在低负荷时以更高的效率工作,进一步降低尾气排放。

3.2新能源驱动技术除了混合动力化,新能源驱动技术也是未来汽车发动机排放技术的重要发展方向。

包括电动汽车、燃料电池汽车等。

发动机排放控制概述

发动机排放控制概述

发动机排放控制概述发动机排放控制是指通过各种技术手段降低发动机产生的废气排放物对环境的污染。

随着汽车保有量的增加和车辆使用的日益频繁,发动机排放控制成为了汽车工业和环保领域中的重要议题。

本文将从发动机排放的组成、控制技术、发展趋势等几个方面进行概述。

发动机排放的组成发动机排放主要包括废气中的一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)以及颗粒物等。

这些排放物对空气质量和人类健康都有一定程度的影响,因此控制发动机排放成为了一项重要任务。

排放控制技术为降低发动机排放对环境的影响,研究人员提出了多种排放控制技术。

其中包括:•三元催化转化器:通过催化剂将一氧化碳、氮氧化合物和碳氢化合物转化为无害的氮气、二氧化碳和水•EGR技术:采用废气再循环的方式来减少氮氧化物的生成•SCR技术:利用尿素溶液与废气中的氮氧化物反应生成无害氮气和水蒸气•DPF技术:颗粒物过滤器,用于捕获和净化颗粒物排放以上技术是当前常用的排放控制技术,它们各自有着优点和局限性,需要根据具体情况选择合适的技术进行应用。

发展趋势随着社会对环境保护要求的提高以及技术的不断发展,发动机排放控制技术也在不断进步。

未来的发展方向主要包括:•车用电气化技术的发展:电动汽车等新能源车型在减少传统发动机排放上有显著优势•智能控制技术:通过人工智能、大数据分析等技术手段实现发动机排放的精准控制•进一步提高排放标准:国家和行业对发动机排放标准的要求逐渐提高,促使技术创新以满足更严格的标准未来,随着技术的不断创新和环保要求的提高,发动机排放控制技术将朝着更加环保、高效的方向发展。

总结发动机排放控制是汽车工业和环保领域中的重要议题,通过不断研究和技术创新,我们能够更有效地减少发动机排放对环境的影响,为地球环境保护作出贡献。

未来,我们有信心通过不懈的努力,实现更加清洁、绿色的出行方式。

车用二冲程发动机排放控制与分析

车用二冲程发动机排放控制与分析

车用二冲程发动机排放控制与分析引言:排放控制技术:1.燃油系统优化:燃油直喷技术的应用可以提高燃油的雾化效果,增加燃烧效率,从而降低了废气中的颗粒物和一氧化碳排放。

此外,通过改善燃油系统和燃油的供应与喷射过程,可以进一步减少废气中的氮氧化物产生。

2.排气后处理技术:采用三元催化器和颗粒捕集器等排气后处理装置,可以有效地将一氧化碳、氮氧化物和颗粒物等有害物质转化为无害物质。

另外,采用电子控制技术对排气后处理装置进行监测和控制,可以提高其工作效率和寿命。

3.空燃比控制:通过精确控制空燃比,可以在尽可能低的氮氧化物排放下保持较高的燃油经济性。

此外,通过电子控制单元(ECU)对燃烧过程进行实时监测和调整,可以进一步降低排放物的产生。

4.节气阀控制:通过调整节气阀的开度和时间,可以控制进气量和混合气质量,从而影响燃烧效率和排放物产生。

此外,采用变动湿式舱、波纹油泵等技术,可以减少机油的混入废气中,从而降低排放物的含量。

排放分析方法:1.发动机工作特性测试:通过测量发动机的转速、负荷、燃料消耗和排气温度等工作特性参数,可以了解发动机的工作状态和燃烧效率。

2.排气分析:利用废气分析仪对排气中的一氧化碳、氮氧化物和颗粒物等成分进行定量测量,从而了解排放物的含量和组成,评估排放性能。

3.排气颗粒物样品采集:使用颗粒计数器和颗粒采样器等装置对排气中的颗粒物进行采集,然后通过显微镜、电子显微镜和粒度分析仪等设备对颗粒物进行形态和粒径分析。

结论:车用二冲程发动机排放控制与分析是实现环境保护和能源节约的重要手段之一、通过优化燃油系统、采用排气后处理技术、控制空燃比和节气阀以及采用排放分析方法等措施,可以有效地降低排放物的含量和组成,提高发动机的燃烧效率和环境性能。

未来,随着环保要求的不断提高,车用二冲程发动机排放控制与分析将继续得到深入研究和广泛应用,为汽车工业的可持续发展做出重要贡献。

汽车发动机排放控制技术

汽车发动机排放控制技术

汽车发动机排放控制技术在当今社会,汽车已经成为人们生活中不可或缺的交通工具。

然而,随着汽车保有量的不断增加,汽车发动机排放所带来的环境污染问题也日益严重。

为了保护我们的生态环境,减少汽车尾气对空气的污染,汽车发动机排放控制技术应运而生并且不断发展。

汽车发动机排放的污染物主要包括一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)等。

这些污染物不仅对人体健康造成危害,还会对大气环境产生负面影响,如导致酸雨、光化学烟雾等。

为了降低汽车发动机的排放,首先采用的技术是改进发动机的燃烧过程。

通过优化进气系统、燃油喷射系统和点火系统等,可以提高燃烧效率,使燃料更加充分地燃烧,从而减少污染物的生成。

例如,采用电子控制燃油喷射技术取代传统的化油器,可以更精确地控制燃油喷射量和喷射时间,实现更好的空燃比控制,降低 CO 和 HC 的排放。

废气再循环(EGR)技术也是一种常见的排放控制手段。

将一部分废气引入进气系统,与新鲜空气混合后再次进入气缸参与燃烧。

由于废气中含有大量的惰性气体,如二氧化碳(CO₂)等,它们可以吸收热量,降低燃烧温度,从而减少氮氧化物(NOx)的生成。

但过度的EGR 会影响发动机的动力性能和燃烧稳定性,因此需要精确控制 EGR 率。

三元催化转化器是目前汽车尾气净化的重要装置。

它安装在排气系统中,能够同时将 CO、HC 和 NOx 转化为无害物质,如二氧化碳(CO₂)、水(H₂O)和氮气(N₂)。

三元催化转化器的工作效率取决于空燃比的精确控制,只有在理论空燃比附近,其转化效率才能达到最佳。

因此,与之配合的氧传感器和电子控制单元(ECU)就显得尤为重要。

氧传感器能够实时监测排气中的氧含量,ECU 根据氧传感器的反馈信号调整燃油喷射量,以保持空燃比的稳定。

颗粒捕集器(DPF)则主要用于减少颗粒物的排放。

它能够捕捉排气中的颗粒物,当积累到一定程度时,通过再生过程将其燃烧掉,转化为无害物质。

汽车发动机排放控制

汽车发动机排放控制

汽车发动机排放控制随着汽车数量的快速增长,汽车尾气排放对环境和人类健康造成的影响越来越大。

为了减少汽车尾气排放对空气质量的污染,保护生态环境,各国纷纷制定了汽车发动机排放控制措施。

一、汽车排放污染问题的严重性汽车排放污染主要来自汽车尾气中的废气成分,包括一氧化碳、氮氧化物、颗粒物和挥发性有机物等。

这些废气成分对空气质量和健康造成直接的危害。

其中,一氧化碳会降低血液运输氧气的能力,氮氧化物和颗粒物会导致呼吸道疾病和肺部疾病的发生,挥发性有机物则会产生臭氧和光化学烟雾。

二、汽车发动机排放控制的方法为了减少汽车尾气排放的污染,汽车发动机排放控制采取了多种方法:1. 燃烧优化技术:汽车发动机的燃烧过程是产生尾气污染的主要环节,燃烧优化技术可以通过改善燃烧效率来减少废气的生成。

例如,采用高压共轨喷射系统和精确控制点火时机,可以提高燃油的燃烧效率,减少排气中的一氧化碳和颗粒物含量。

2. 尾气处理装置:尾气处理装置是指对汽车尾气中的污染物进行捕捉和转化的装置。

常见的尾气处理装置包括三元催化转化器和颗粒捕集器。

三元催化转化器可以将一氧化碳、氮氧化物和挥发性有机物转化为无害的氮、二氧化碳和水,颗粒捕集器则可以捕集和减少颗粒物的排放。

3. 新能源汽车:随着新能源技术的发展,电动汽车和混合动力汽车成为了减少尾气排放的重要选择。

电动汽车使用电池储存能量,不产生尾气排放,而混合动力汽车将传统燃油发动机和电动机结合起来,可以减少燃油的消耗和尾气排放。

三、全球汽车发动机排放控制标准为了统一汽车发动机尾气排放的标准,各国制定了相应的排放标准。

以下是一些主要国家的汽车发动机排放控制标准:1. 欧洲:欧洲联盟制定了一系列的汽车尾气排放标准,目前最新的标准是欧洲六阶段排放标准(Euro 6)。

根据这一标准,汽油发动机的一氧化碳和氮氧化物排放量必须低于特定阈值,柴油发动机的颗粒物排放量也有相应的限制。

2. 美国:美国环境保护署(EPA)制定了一系列的汽车尾气排放标准,其中最重要的是美国环保局第二阶段标准(EPA Tier 2)。

柴油车辆的排放及试验研究

柴油车辆的排放及试验研究

2、实验室试验:在实验室环境 中模拟柴油车辆行驶,以获取不 同工况下的排放数据。
2、实验室试验:在实验室环境中模拟柴油车辆行驶,以获取不同工 况下的排放数据。
通过这两种试验方法,可以全面了解柴油车辆在实际使用过程中的排放情况, 为进一步降低排放提供数据支持。
2、实验室试验:在实验室环境中模拟柴油车辆行驶,以获取不同工 况下的排放数据。
2、氮氧化物排放:柴油车辆排放的氮氧化物包括NO、NO2、N2O等,这些物 质是光化学烟雾和臭氧污染的主要来源。
柴油车辆排放问题
3、硫氧化物排放:柴油车辆排放的硫氧化物包括SO2、SO3等,这些物质可导 致酸雨和大气污染。
1、道路试验:通过在实际道路 上对柴油车辆进行测试,以获取 实际行驶状态下的排放数据。
内容摘要
此外,燃油喷射系统优化和发动机技术改进虽然可以提高燃油利用率和降低 排放,但技术推广和应用仍受到成本和市场接受度等因素的制约。
内容摘要
国重型柴油车辆排放控制技术的原理主要包括氧化催化反应、还原反应、热 反应等多个方面。其中,氧化催化反应通过在催化剂的作用下将尾气中的有害物 质转化为无害物质,是排放控制技术的核心环节。还原反应则是在催化剂的作用 下,将尾气中的氮氧化物还原为氮气和水蒸气等无害物质。热反应则通过控制燃 烧过程,降低燃烧温度和减少不完全燃烧产物的生成,从而降低车辆排放。
试验结果及分析 通过道路试验和实验室试验,可以得出柴油车辆在不同行驶条件和工况下的 排放数据。对这些数据进行分析,可以发现柴油车辆的排放主要受到发动机性能、 燃油品质、行驶工况等因素的影响。其中,发动机性能和燃油品质对排放的影响 最大。因此,为降低柴油车辆的排放,需要从这两个方面入手进行改进。
2、实验室试验:在实验室环境中模拟柴油车辆行驶,以获取不同工 况下的排放数据。

发动机排放控制技术在汽车中的应用

发动机排放控制技术在汽车中的应用

发动机排放控制技术在汽车中的应用随着汽车行业的快速发展,发动机排放问题日益引起广泛关注。

为了满足日益严格的环保法规和降低对环境的影响,汽车制造商不断提高发动机排放控制技术水平。

本文将详细介绍发动机排放控制技术在汽车中的应用。

1. 发动机排放控制技术概述发动机排放控制技术主要包括废气再循环(EGR)、燃油喷射控制、进气歧管喷射、涡轮增压等技术。

这些技术的主要目的是降低发动机排放中的氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)等有害物质的含量。

2. 废气再循环(EGR)技术废气再循环(EGR)技术通过将部分废气引入燃烧室,与新鲜空气混合后参与燃烧过程,从而降低燃烧室内氮气的浓度,减少NOx的生成。

EGR技术的优点是降低NOx效果显著,且不需要额外能源消耗。

但EGR技术也会降低发动机的燃油经济性,增加磨损和腐蚀。

3. 燃油喷射控制技术燃油喷射控制技术是根据发动机的运行状态和负荷,精确控制燃油的喷射量和喷射时机。

通过优化燃油喷射,可以降低发动机排放中的HC和CO含量。

燃油喷射控制技术包括节气门控制、多点燃油喷射、直接燃油喷射等。

4. 进气歧管喷射技术进气歧管喷射技术是将燃油喷射到进气歧管中,与空气混合后进入燃烧室。

这种技术的优点是燃油分布均匀,燃烧效率高,能有效降低排放。

进气歧管喷射技术适用于多种发动机类型,如汽油机、柴油机等。

5. 涡轮增压技术涡轮增压技术是通过涡轮压缩进气,提高发动机进气量,从而提高燃烧效率和功率。

涡轮增压技术可以降低发动机排放中的CO和HC含量,同时提高燃油经济性。

但涡轮增压技术会增加发动机的负担,可能导致磨损和腐蚀。

6. 结论发动机排放控制技术在汽车中的应用对于降低排放、保护环境具有重要意义。

各种排放控制技术在实际应用中具有一定的优势和局限性,因此汽车制造商需要根据实际情况选择合适的排放控制技术,实现发动机排放的优化。

在未来,随着排放法规的进一步严格,发动机排放控制技术将不断发展和完善,为汽车行业可持续发展做出贡献。

汽车发动机排放控制技术研究

汽车发动机排放控制技术研究

汽车发动机排放控制技术研究随着全球汽车保有量的增加和交通拥堵问题的日益加剧,汽车发动机排放成为了一个重要的环境问题。

尾气排放中的有害气体对空气质量和人类健康造成了严峻威胁。

为了解决这个问题,汽车发动机排放控制技术逐渐成为研究的焦点。

一、介绍汽车发动机排放控制技术的背景和意义在介绍汽车发动机排放控制技术之前,首先需要了解汽车尾气排放的主要成分。

汽车尾气排放包含了一系列的有害气体,如碳氢化合物、氮氧化物和颗粒物等。

这些有害物质不仅对空气质量造成了污染,也对人类健康构成了威胁。

汽车发动机排放控制技术的研究和应用可以帮助降低汽车尾气排放的污染程度,改善空气质量,减少对人类健康的危害。

通过技术的发展,汽车可以更加环保,减少对环境的负面影响。

二、发动机内部排放控制技术1. 燃烧控制技术发动机燃烧控制技术是降低尾气排放的关键。

通过优化燃烧过程,可以减少有害物质的生成,降低尾气中的碳氢化合物和一氧化碳等有害成分的含量。

2. 高效催化净化技术利用催化剂对尾气中的有害物质进行高效净化是现代汽车尾气处理的主要方法之一。

催化净化技术可以将一氧化碳、氮氧化物等转化为无害物质,减少对环境的污染。

三、尾气后处理技术除了发动机内部排放控制技术之外,尾气后处理技术也是减少汽车尾气排放的重要手段。

1. 氧化催化剂和还原催化剂氧化催化剂和还原催化剂是常用的尾气后处理技术。

氧化催化剂可以将尾气中的有害物质氧化为无害物质,而还原催化剂则可以将有害物质还原为无害物质。

2. 颗粒物过滤技术颗粒物是尾气中的另一个重要污染组分。

使用颗粒物过滤技术可以有效减少颗粒物的排放,提高尾气的净化效果。

四、未来发展方向随着环保意识的增强和技术的不断进步,汽车发动机排放控制技术将会继续发展和完善。

以下是未来发展的几个方向:1. 新能源汽车新能源汽车,如电动汽车和燃料电池汽车,是减少汽车尾气排放的重要选择。

随着电池技术和燃料电池技术的不断进步,新能源汽车将成为未来汽车发展的主流。

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目前汽车及发动机排放控制研究的主要内容随着排放法规的日益严格及开发、应用的清洁燃料日益增多,促使排放控制技术研究范围扩展、深度加深。

一、排放系统及三元催化器为了使汽车发动机的排放达到较低的法规限值要求,仅仅靠改善燃料品质及发动机工作过程是很难实现的,需要通过排气后处理系统才能达到目的。

目前国内大部分汽车还没有排气后处理装置,然而根据国外汽车排放控制技术发展的趋势,汽车不仅需要装后处理器,而且要设计控制排放的整个系统,成为发动机供油、冷却、润滑等系统之外的一个新系统,简称为排放系统。

国外汽车发动机研究及生产部门正投入更多的人力及财力,从事有关排放系统的基础研究、应用技术研究及产品设计开发。

1.排放系统发动机排放系统包括排气管、后处理装置及消声器等。

(1)设计排放系统的必要性及其功能将发动机排气管、后处理装置及消声器等作为一个单独的系统设计,除了因为降低排放日益显得重要外,还有下列原因:①低排放、低油耗及高功率是现代车用发动机追求的主要目标,然而有些发动机参数的控制措施对实现这三大目标是矛盾的,例如混合气空燃比的控制,为了实现低油耗及低CO2排放,需要采用稀混合气燃料,而当前使用的三元催化剂并不能适应稀混合气的燃烧。

如果将三者统一作为单独的系统处理,就能较好地解决矛盾。

②现有排气系统除了要考虑低排放外,还要考虑降低噪声及排气热量的再利用,因此要将三者统一起来,纳入一个新的系统--排放系统。

③至今无论发动机排气系统还是后处理装置的方案及型式都较多,随着公司及发动机系列不同而不同。

同时现代汽车使用燃料的种类又增多,使用的燃料不同,排放物的组成及降低排放物的对策也不同,很有必要将排放问题从一个系统角度考虑,逐步实现规范化、标准化或者模块化。

④现代电子技术及发动机可变技术的发展,有可能将原来发动机排气管路的设计与降低排放结合起来,成为一个单独的排放系统进行设计。

(2)排气后处理所要研究解决的主要问题研究和设计汽车发动机排放系统必须要了解存在的问题。

目前车用发动机排气后处理存在的主要问题如下:①"点火"温度较高催化剂都要在较高的温度下才能对排放物起催化作用,即"点火"温度较高。

因此在发动机冷启动及低温下工作时,排气温度低,HC及CO排放高,而催化剂却不能对它们起催化、转化的作用。

②不能同时适应理论空燃比及稀混合气的需要一般三元催化剂适合在发动机使用理论空燃比混合气时,同时对HC、CO及NOx起催化转化作用。

而在使用稀混合气时,排气中氧含量多时NOx的还原作用就低。

③微粒过滤器工作一段时间后,其中微粒增多,使排气阻力增加,需要将其中微粒烧掉并排除掉,尽管已有多种技术可使微粒过滤器的功能恢复,但是仍需研究出一种更简单的办法。

④贵重金属价格高催化剂中需要有铂(Pt)、钯(Pd)及铑(Rh)等贵金属,这些金属资源不丰富,价格高。

需要寻求资源丰富、价格低的金属作催化剂用。

⑤催化剂中毒的问题催化剂在高温作用下长期使用容易老化,转化效率降低。

另外更重要的问题是受排气中硫化物、铅等影响,催化剂会显著降低催化效率。

此外还会产生臭味的硫化氢。

(3)排放系统设计及催化剂发展的趋势根据未来排放法规的要求,目前排气后处理的有关技术、排放系统设计及催化剂的发展将着重有以下几个方面:①重视催化机理的基础研究过去较长的时间内,提高催化剂的效率主要靠选择、配对及不同质量比例等进行试验、筛选。

今后将要进行更多的基础研究及微观分析。

催化剂现代理论是以"活性部位"学说为基础。

活性部位就是指催化材料晶体上的点。

在这些点上,催化剂促使排气中一些成分,被吸附在上面进行化学反应。

现代排放系统的设计与研究人员正在着手研究催化剂不同反应能力模式的基本原因,了解在不同氧化物体系中,专门起催化作用的活性部位的本质。

从而能通过这些微观的基础研究,形成一个专门的催化反应学说领域,将研究成果应用到未来排放催化系统的设计中,获得更高的催化反应效率。

②加强排放系统的空气动力学研究过去对发动机缸内气体流动研究得较多。

现代及未来将致力于排放系统气体动力学的研究,该研究包括以下三方面内容:一是催化反应器中排气流动的研究,二是排气动能及可变技术的研究,三是降低排气阻力及噪声的研究。

这三个方面的研究要达到多种目的,会有一些干扰的矛盾产生,必要时如何采取折中方案,妥善解决这些矛盾,以便使综合效果最佳,这也是研发工作者的主要任务之一。

③单独进行排放系统所需空燃比的调节提高发动机性能,降低油耗所需要的空燃比与提高催化效率所需要的空燃比是不一样的,存在一些矛盾。

未来发展的趋势是采取一些措施,调节排放催化系统中的"空燃比",或者说调节其含氧量,这样使发动机本身及排放系统空燃比的调节分开,使两者都能得到最大的效益。

④研究适合稀燃需要的催化剂发动机采用稀混合气快速燃烧技术日益受到重视,采用燃油直接喷入汽缸及稀燃的技术,可以使发动机兼备高比功率及低油耗的优点。

然而需要开发适应稀燃发动机的新型催化剂,以便能在含氧量较多的排气中,也能使NOx还原转化。

⑤研究开发适合清洁燃料发动机的排放系统使用醇燃料、气体燃料及灵活燃料的汽车排气中的成份与汽油、柴油相比,有一定变化,增加了未燃醇、甲烷、甲醛及乙醛等,这些排放物同样污染大气环境,影响人类健康及生态的平衡。

现有催化剂不能很好地抑制、消除这些排放物。

需要根据这些排放物生成的特点、氧化转化机理及条件,研究新的催化剂及排放系统。

2.先进的消声器消声器是排放系统中重要部件之一,占据一定的空间。

排量为2L的发动机,消声器的容积约20~25L,重20~35kg。

消声器性能的好坏,既影响乘车的舒适性、环境和安静,又影响汽车的动力性能及排放。

因此需要将消声器纳入排放系统一起考虑。

传统的消声器大部分是消极的,使排气声波经过一些障碍衰减一部分,现代汽车消声器已经成为可变的半主动式的产品,目前正在研究开发主动控制的新一代消声器,它能使噪声降低得更多,同时更有助于降低汽车排放。

半主动式消声器只能响应发动机的一定的工作条件,如根据发动机的转速、负荷或者排气背压而改变其工作状态。

在主动式消声系统中,至少有一个传感器将排气噪声的变化反馈给微机控制单元,然后优化噪声及排放性能。

因此需要较复杂的控制系统,以实现:(1)提高乘车的舒适性,达到更严的噪声标准;(2)简化消声器内部结构,降低其体积及质量;(3)使消声器成为标准部件,适合一定功率范围内的不同发动机的需要,同时有助于降低排放,又不影响发动机的动力性能。

3.排气后处理车用发动机排气后处理主要包括两方面内容:排气催化反应及去除微粒,将有害排放物减到最低程度。

(1)基本的化学反应排气催化反应是通过催化反应器中的催化剂的作用,加速排气中有害物质向无害物质的转化。

例如使HC及CO氧化成H2O及CO2;加速NOx还原成N2、N2O、NH3及H2O等。

催化剂的作用是降低反应温度,加快转化速率。

(2)基本的后处理方案在汽油机上应用催化反应器的技术方案有以下4种:①仅采用两级催化反应器,CO及HC被转化成无害的CO2及H2O;②采用两级催化反应器,第一级是采用还原型催化剂使NOx还原,而第二级是引入二次空气,并用氧化型催化剂,使CO及HC氧化燃烧;③采用排气再循环及氧化型催化反应器,排气再循环用于降低排气的NOx含量,而氧化型催化反应器则使CO及HC转化成CO2及H2O;④采用三元催化反应器方案,在同一反应器内,NOx、HC和CO同时都转化为无害气体。

在柴油机上使用催化反应器时,应考虑如下几点:①柴油机的过量空气系数较大,不需二次空气,就有足够氧气供CO及HC氧化;②柴油机排放的HC及CO 含量较汽油机的低,不易维持还原反应的温度,而排气的氧化气氛强,故难以用还原催化法去除NOx;③柴油机没有四乙基铅添加剂,因此排气不会使催化剂发生铅中毒现象,但排气的微粒及焦油较多,附在催化剂上会影响其活性。

柴油机需用具有催化反应剂的微粒过滤器。

4.三元催化反应器三元催化反应器是用铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)、铈(Ce)及稀土金属等中的某几种作催化剂,在排气经过反应器的很短时间内,将其中HC、CO、NOx 同时进行催化反应,使它们转化成CO2、N2、NH3及N2O等排入大气中。

三元催化反应器通常由圆筒形外壳、上面涂覆着催化剂的载体等构成。

载体一般有γ-A12O3小球、堇青石制成的整体蜂窝状多孔陶瓷及金属薄片制成的载体等3种。

二、催化剂及催化反应技术通过催化反应降低汽车排放的核心是研制高性能的催化剂。

全面提高催化反应器的性能,还需促进载体及控制空燃比等技术的发展,提高催化剂低温活性及高温耐热性,降低催化剂成本。

1.催化剂及载体的发展(1)催化剂早期主要使用铂(Pt)作催化剂,而后使用铂/铑(Pt/Rh),因为铂贵而铑的资源有限,现代除了继续使用铂/铑催化剂外,正研究和使用下列催化剂:①仅用钯(Pd)作催化剂;②铂/钯/铑三金属催化剂;③铂/钯催化剂;④钯/铑催化剂;⑤稀土金属催化剂。

各种催化剂各有优、缺点,都不能具备十分完美的性能,仍在研究发展中。

目前,比较多的欧洲汽车厂家使用铂/铑或钯/铑作催化剂。

钯具有良好的使HC氧化的性能,但是对燃油中的硫中毒较敏感,从而使NOx的转化性能变差。

(2)催化剂的载体早期是使用颗粒状载体,但由于机械强度较差及排气流动阻力大等原因已更多地由堇青石制成的整体蜂窝状多孔陶瓷载体所代替。

主要研究改进的方向是使其材质致密化,减少壁厚,提高能负载催化剂的表面积与体积的比值。

此外减少其热容量,提高热传导性及高温耐热性也是提高催化剂低温性能及使用寿命所必需的。

现代除了堇青石制的陶瓷载体外,还有用Fe-Cr-Al系等合金制造的金属载体。

它的特点是:壁薄、机械强度及耐久性好、排气流阻小、不会影响发动机的功率、热传导性好、热容量小,因此能够在发动机启动时较快地达到催化剂的点火温度,提高低温工况下催化剂的转化效率。

金属载体的缺点是制造工艺要求及成本高,目前在高性能、高级轿车上,使用金属载体催化反应器的较多。

2.稀燃发动机用的新概念三元催化剂为了降低发动机CO2排放,稀燃技术得到更多的应用,同时降低比油耗。

然而通常在理论空燃比混合气工况下,效率较高的三元催化剂,在使用稀混合气燃烧时,因排气中氧含量多,不能使NOX很好地还原转化,因此需要研究开发适应稀燃发动机需要的新型催化剂。

日本丰田公司开发了一种新概念的三元催化剂。

它可以在发动机用稀混合气工作时,将NOX储存起来。

然后在汽车加速等工况需要增加功率使用理论空燃比混合气时,NOX释放出来进行还原转化。

丰田公司从1994年将这种新型催化剂及稀燃系统用于排量为1.6L及1.8L发动机上,效果甚佳:发动机台架试验结果表明,新的催化剂在排气温度为300~450℃的范围内转化NOX的效率可达90%,在耐久试验后,转化效率可达60%。

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