2.燃烧后处理
燃烧后处理是对已经产生的污染物和有害气体进行净化处理,其主要技术为
二次空气喷射和催化转化器两种。
(1)
二次空气喷射。
二次空气喷射是向排气气流中强行注入空气,给排气气流中泵人一定的氧使未燃烧的燃料在排气管中继续燃烧,同时还可以加热催化转化器,提高催化转化器效率。
气泵有电动式和机械式两种,整个系统的组成因车型不同也有差异,我们在相关
二次空气喷射系统中再讲。
二次空气喷射系统对污染物的控制非常有效,而对发动机的性能没有明显的影响。它对发动机的唯一影响是压缩空气泵会消耗发动机的一小部分功率。尽管
二次空气喷射是很“陈旧”的排放控制技术,由于它的效果非常明显,所以今天在很多车型上还在使用该项技术。
(2)催化转化器。最重要的排放控制单元就是催化转化器了,虽然我们采取了众多污染物控制技术,排气中三种有害污染物还是大量进入了排气系统。催化转化器是这些气体在排人大气前将它们转换成无害气体的“最后机会”了。需要将发动机排放的CO和未燃碳氢化合物进行氧化反应,而NOX需要进行还原反应。
催化转化器是整体式排放控制设备,它没有运动件,和发动机的真空度、机械装置或其他特殊控制技术都没有关系。它的唯一功能就是减少废气排放。
催化转化器使用的是整体式结构,在其整体式载体的表面涂有薄薄的一层“贵金属”涂层,诸如铂、把和锗。催化转化器的有效性在很大程度上受钵的氧化物的影响,它能够提供氧化CO和HC所需要的氧。
二氧化钵的作用是非常重要的,因为它增强了将NO和CO转换成N2和CO2的反应效率。另外,二氧化饰还能改善贵金属的热阻。高温可能引起催化剂的烧结,从而严重损失催化转化器的性能,这是由于在高温时催化转化器表面物质的迁移效应,导致了金属颗粒的膨胀,从而减少了活性金属和污染物之间的接触面积的原因。二氧化钵的另外一个作用是当发动机在稀混合气状态下工作时,能够储存氧,而当发动机工作在浓混合气状态时,又将氧释放出来,这样可以改善氧化反应。
催化转化器设计上最重要的要求是使催化转化器的表面积尽可能大,增加排气和催化转化器表面的接触机会,同时也不要使排气阻力增加得太多。所以催化转化器采用蜂窝状陶瓷结构。为了防止陶瓷催化转化器在路面振动作用下损坏,同时也为了隔离温度的快速变化,需要将催化转化器封装在不锈钢外壳内。
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