催化转化器的转化效率曲线是
空燃比的函数,它表明如果混合气较稀,对HC和CO的控制非常有利,但是对NOx的控制效果却非常差。另一方面,如果混合气较浓,对NOx的控制有利,而对HC和CO的控制则非常不利。对化学计量比的混合气,在一个很窄的窗口内,可以有效控制这三种污染物的浓度,将
空燃比精确控制在三种污染物转化效率都很高的区域中是
氧传感器反馈控制系统的主要目的。
催化转化器不仅可以根据内部组成不同分类,也可以根据它们的设计构造分类(图132)。贴近发动机安装的催化转化器被称为近藕合催化转化器。有些系统只有一个催化转化器,有些系统有两、三个催化转化器,如图133、图134所示。前面已经讨论过,有些系统同时需要喷射空气。为了能使催化转化器尽快热起来,现在很多催化转化器都被安装在接近排气支管处。
排气温度对催化转化器的功能非常重要,很多理想的化学反应都在高温时发生。事实上,只有当排气温度接近500°F(260℃)时,催化转化器才开始工作。正常使用过程中,催化转化器的效率也会下降。引起催化转化器效率下降的三个主要原因是;
①高温会使锗(Rh)氧化,不可逆地降低HC、 CO和NOX的转换效率。
②低温时可能会污染或者使催化剂的活性物质中毒。沉积在催化剂表面的污染物能阻止排放气体和催化转化器表面的活性物质接触。这对HC的影响最大,因为他们的分子比CO和NOx的分子大,表12是常见的污染以及它们对污染物的影响。
③不合适的
空燃比控制可能导致混合气过稀和排气温度过高,在催化转化器内部温度超过932°F(500℃)时,稀混合气能促进锗和其他金属的不可逆氧化反应。同样道理,污染源中的金属也被转化成不同的、低活性形式。
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