汽车排放控制技术的现状与发展.docx
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汽车排放控制技术的现状与发展
汽车排放控制技术的现状与发展
毕业综合训练
课题名称汽车排放操纵技术的现状与进展
系别汽车工程学院
专业汽车检测与修理
班级11统专汽检〔4〕班
姓名虎牙黑学号111111111
指导老师龙更
江西科技学院
毕业综合训练任务书
院汽车工程学院专业汽车检测与修理年级11级
班级〔4〕班姓名余忠鹏起止日期2021-10-30至11-30
题目汽车排放操纵技术的现状与进展
1.毕业综合训练任务及要求〔依照题目性质对学生提出具体要求〕
本课题要紧研究汽车尾气的要紧成分危害以及对其操纵措施,对发动机的一些故障诊断方法作了一些具体的分析,以及发动机排气净化,机内、机外净化作了详细的研究,然后作出了对柴油机高压共轨多次喷射技术的改进,排气后处理技术的研究及进展进程。
最后提出了努力进展研制可替代能源的环保型汽车的一些方法和具体行动,为以后汽车污染的有效操纵以及新一代更为环保型汽车指明了有效的途径
2.毕业综合训练的原始资料及依据〔包括做调研报告的背景,研究条件、应用环境等〕
通过学生在汽车实验室和实习单位的实习实践,并查阅各种相关书籍,学生应熟练把握汽车排放污染物产生的原理和汽车排放污染操纵以及净化措施。
课题在应用上要求能够应用于汽车修理企业中作为修理人员的技术参考以及汽车制造企业中作为制造人员的技术参考。
在内容上要求做到系统的阐述汽车排放污染物产生的缘故并研究一些先进的污染操纵技术。
以达到汽车在行驶中更经济、更环保
3.要紧参考资料、文献
[[1]闫君杰,陈芳.河南机电高等专科学校学报.2007.第6期
[2]张子波.汽车故障诊断技术.机械工业出版社.2020,05
[3]舒华,姚国平.汽车电器设备与修理.北京理工大学出版社.2020.06
[4]蔡兴盛.汽车构造与原理-发动机.机械工业出版社.2020.07
[5]陈吉彦.公路与汽车.宁波工程学院,2005.08.第四期
[6]杨贵恒,沈卫东.汽车工业研究.2001.第4期
[7]李骏,王永红,张馨.华东交通大学学报.2001.第2期
[8]陈士力.四川工业学院学报.2001.第1期
[9]李骏,王永红,张馨.华东交通大学学报.2001.第3期
[10]雷永臣,尹祚为.林业机械与木工设备.2000.第11期
[11]毛峰.汽车车身电控技术.机械工业出版社.
指导教师龙更
2021年9月30日
指导教师评语
建议成绩:
优良中及格不及格
指导教师签字
年月日
最终评定成绩:
优良中及格不及格
系主任签字
年月日
名目
摘要:
据研究说明,汽车排放物成分专门复杂,有一百种以上,其要紧污染物包括:
一氧化物、二氧化碳、氮氧化物〔NOx〕和碳氢化合物〔HC〕。
此外还有铅尘和烟尘等污染物。
具体而言,汽车排放污染物的要紧来源是:
CO:
矿物燃料燃烧后的一种副产物。
通常是因空气不足或其他原
因造成不完全燃烧时所产生的一种无色、无味气体。
一样汽油机排放的一氧化碳比柴油机高。
CO2:
矿物燃料燃烧后的一种副产物。
是完全燃烧或CO在空气中氧化而来的。
HC:
来自汽车燃油的不完全燃烧。
NOx:
要紧是NO和NO2的混合物。
是空气中N2和O2在发动机燃烧室高温高压下反应的产物,压缩比越高,燃烧室的温度越高,生成量越大。
SOx(包括SO2):
汽油和柴油中的硫在发动机燃烧室中氧化生成的产物。
b(铅):
来自汽油中的四乙基铅。
汽车用的汽油中,通常加有四乙〔基〕铅或四甲〔基〕铅做抗暴剂,这些铅的70﹪随尾气排入大气。
柴油机NOX生成的缘故是:
燃烧过程的平均过量空气系数尽管比较大,但因混合气成分不平均,局部燃烧温度仍专门高,因此生成大量NOX只是,随着柴油机负荷的降低,NOX的排放迅速减小。
爱护环境,确实是爱护我们的家。
操纵汽车尾气的排放,防治大气污染势在必行。
让我们共同从小事做起,防治大气污染,让天空永久蔚蓝!
关键词:
汽车排放物;汽车污染物;新能源技术
第一章 汽车排放污染物及其危害
1.1汽车排放污染种类及来源
据研究说明,汽车排放物成分专门复杂,有一百种以上,其要紧污染物包括:
一氧化物、二氧化碳、氮氧化物〔NOx〕和碳氢化合物〔HC〕。
此外还有铅尘和烟尘等污染物。
具体而言,汽车排放污染物的要紧来源是:
CO:
矿物燃料燃烧后的一种副产物。
通常是因空气不足或其他原
因造成不完全燃烧时所产生的一种无色、无味气体。
一样汽油机排放的一氧化碳比柴油机高。
CO2:
矿物燃料燃烧后的一种副产物。
是完全燃烧或CO在空气中氧化而来的。
HC:
来自汽车燃油的不完全燃烧。
NOx:
要紧是NO和NO2的混合物。
是空气中N2和O2在发动机燃烧室高温高压下反应的产物,压缩比越高,燃烧室的温度越高,生成量越大。
SOx(包括SO2):
汽油和柴油中的硫在发动机燃烧室中氧化生成的产物。
b(铅):
来自汽油中的四乙基铅。
汽车用的汽油中,通常加有四乙〔基〕铅或四甲〔基〕铅做抗暴剂,这些铅的70﹪随尾气排入大气。
PM〔颗粒物〕:
颗粒物是由于进气不充分或燃烧温度过低造成燃烧不完全形成的。
排气中颗粒有三个来源:
〔1〕燃料液相燃烧不完全产生的碳烟颗粒;
(2)润滑油燃烧产生的积碳颗粒。
〔3〕燃料中硫生成的SO3、SO2和添加剂钙生成的CaSO4颗粒。
VOC〔易挥发有机化合物〕:
蒸发性气体,是许多不同种类的烃类构成的混合物,来自汽车燃油箱的汽油蒸发。
1.2汽车排放物对人体的危害
一氧化碳〔CO〕与人体血液中的血红素有专门强的亲和力,使血液丧失对样的输送能力而产生缺氧中毒。
当环境中CO浓度超过100ppm时,人体就会产生头晕,乏力等不适感;随着CO浓度的增加,会进一步产生头痛、呕吐、昏迷等症状;当CO的浓度超过600ppm时,短期内会引起窒息死亡。
汽车肺气中排出多种氮氧化物〔NOx〕,其中一氧化氮与人体血液中血红素的亲和力比CO还强,两者集合会产生与CO的相似症状,一样情形对人体的眼睛、鼻子、咽喉、支气管和肺部等会带来更大的损害,严峻时致人于死地
碳氢化合物〔HC〕为燃油未经完全燃烧后排出的气体,具有一定的易燃易爆性,其中苯类物质又具有致癌作用。
臭氧在阳光下极易发生光学反应,形成以抽样和以醛类为主的光化学烟雾。
当O3达到一定浓度时,会令生物在短期内发生高温氧化脱水而死亡;醛类有机物带有毒性,对眼睛和呼吸系统有强烈的刺激作用,严峻的会导致死亡。
二氧化硫〔SO2〕为燃油中硫燃烧后的生成物,人体吸入后,即产生咳嗽,咽喉肿痛,呼吸困难,胸闷,四肢乏力,进一步产生支气管炎,肺炎和心脏病等,严峻的会导致人猝死。
SO2还极易与大气中的水蒸气结合生成亚硫酸烟雾,达到一定聚量后便形成酸雨,使水土酸化,破坏林木,植物的生长。
VOC:
阻碍神经中枢系统:
显现头晕、头痛、无力、胸闷;阻碍消化系统:
显现食欲不振、恶心等。
1.3汽车排放物对环境的危害
都市气温急剧升高CO2、SO2这些气体被成为温室气体,一旦进入空气中,一方面可产生温室效应,促进气温升高;另一方面破坏地球的爱护层—臭氧层。
让阳关直截了当照耀地球表面,加速气温升高。
地球气候不正常NOX生成的硝酸与氧化硫生成的硫酸等一起生成酸雨,造成土囊酸化,进而阻碍生态平稳。
第二章汽车排放净化技术
2.1微粒排放净化措施
由于喷人燃烧室的嫩料与空气混合不完全,高温燃料及嫩气历经高温聚合及分解反应,产生了高分子量的HC,通过进一步的凝聚作用,产生了碳烟颗粒,虽大部分在随后的富氧区烧掉,但终究因混合不完全仍有约1%的碳烟颗粒没被烧掉,重的颗粒赶忙排出.可溶碳氢有机物来源于未燃的燃油和机油.碳氢有机物在冷凝过程中吸附在碳烟颗粒的表面,成为柴油机微粒排放的一部分。
为了达到日益严格的排放法规的要求,目前世界各国都在积极开发减少柴油机微粒排放的技术措施。
发动机的微粒排放净化措施包过机内净化措施和机外净化措施。
1机内净化措施
机内净化着眼于降低燃烧室内碳粒初始粒子的形成、通过改进发动机结构或增加附加装置达到微粒净化的目的.
a燃烧系统的优化
燃烧过程对微粒产生的阻碍最大,也是研究的热点,要紧有以下几个研究方向
燃油喷射系统的优化与喷油有关的参数
要紧有喷油量、喷油嘴端压力、喷油嘴结构和喷油提早角.喷油系统的性能直截了当阻碍嫩油的雾化和混合气的质量,最终阻碍微粒排放特性.例如,增加喷油嘴孔数、采纳电控技术和提高喷射压力能够使燃油在燃烧室内更平均地分布,减少燃油碰壁,将有利于减少微粒排放,但会引起N0,的增加;
嫩烧方式的改进为了减少微粒排放,日本、美国都在研究预混合燃烧方式的柴油机,如此,可使燃油与空气充分混合,尽量幸免在高温缺氧情形下燃油裂解成碳粒的可能性;
进气旋流的优化在高压喷射的情形下采纳低涡流比有利于减少微粒排放.这是由于涡流比大,提高了进气速度,而降低充气效率.但在发动机实际运行时,低转速时要求较高的进气旋流;而高速时要求有较低的进气旋流.采纳可变涡流进气道技术可使运行中的涡流比在0.2一2.5之间变化,使发动机性能及微粒排放特性在整个范畴内得到优化;d.四气门技术采纳四气门结构,使活塞上的嫩烧凹坑和缸盖上的喷油嘴布置在燃烧室中央,改善了进气涡流和油雾分布,使燃烧状况明显优化,同时也改善了活塞和喷嘴的冷却条件,从而减少微粒排放:
采纳陶瓷材料用陶瓷材料制成的燃烧室、活塞顶和缸套能够提高嫩烧室的绝热成效.用陶瓷材料制成气门摇臂等运动部件,可减少摩擦阻力、降低机油耗量,从而减少微粒排放.
b进气增压与空气冷却技术
进气增压与中冷能够增加进气量,如此姗料在最大扭矩时能够得到充分的氧,而幸免达到临界空燃比。
使用变截面增压器(VCT)并配合先进的操纵系统,可有效地降低微粒排放量.
c降低机油消耗量
在柴油机排放的微粒中,未燃机油占专门大比重,因此必须降低机油消耗量.为此,须对活塞、活塞环、缸套等零部件进行优化设计并进行配合间隙的优化研究,专门是热变形条件下的研究,以达到降低机油消耗的目的.
d燃料的改进措施
降低含硫量在燃烧过程中,柴油中的硫约有98%转化为S02。
,其余的2%成为硫酸盐颗粒.部分SO:
被进一步氧化并与嫩烧过程中生成的H2O结合,形成H2SO3和硫酸盐,增加了微粒的排放量.当嫩料中的S从0.12%下降到0.05%时,微粒排放量将减少8%~10%,但进一步减少S对微粒的排放量不再有阻碍.美国1993年10月规定高速公路上行驶的汽车所用的柴油,其硫含量不得高于0.05%,1996年已全部供应低硫柴油.日本也于1997年全部供应低硫柴油;
降低燃油比重燃油比重直截了当阻碍非直喷式柴油机的微粒排放,即微粒排放量随燃油比重的增加而增加:
燃油的乳化采纳油包水型乳化燃油,如此由于油中水的急剧汽化使油滴变得更加细小,有利于扩散然烧,可有效降低微粒排放.
2.机外净化措施
机外净化即排气后处理,将柴油机排气引人专门的后处理装置中,排除其中的部分微粒后再排人大气.要紧的机外净化措施示于图1.机外净化措施中应用最广泛的是微粒的过薄技术,即用耐高温的过滤材料制成特定结构的过滤体,将排气中的微粒截留在过滤体内,从而达到净化的目的.过滤体的材料和结构应满足以下要求:
a.通过特性好,排气阻力尽可能小;b.抗热冲击性好,有较好的机械性能c.热稳固性好,能承担专门高的热负荷;d.过滤效率高;e.适应再生的要求.
目前国内外应用最广泛的过滤材料有壁流式蜂窝陶瓷、泡沫陶瓷、陶瓷纤维等。
随着过滤体内微粒的不断积存,柴油机排气阻力增加、背压升高.当背压升高到一定程度时,将导致柴油机功率和过滤效率下降.因此必须及时清除过滤体内积存的微粒。
众所周知,当柴油机在最大负荷、转速的工况下,气缸排气口的温度可达到500一600℃,现在柴油机排气微粒开始迅速氧化、升温直至着火燃烧,以此减少微粒,从而达到过滤体的排气阻力和过滤效率复原到原先的水平,即过滤体的〝再生〞.目前过滤体的再生方法要紧是:
〝热再生〞,即利用全负荷再生、喷油助燃再生、电加热再生、电自加热再生、节流再生等,此外,也开发了如逆向喷气再生、振动再生等非加热再生方法,也确实是利用外部热源使积存在过滤体内的微粒升温、自燃,以减少过滤体内的微粒.
柴油机排放后处理系统柴油机微粒后处理系统是利用泡沫陶瓷过滤微粒,并利用微波对滤体进行再生.2.1.1泡沫陶瓷过滤体将陶瓷原料配制成泥浆,并在聚醋或聚醚泡沫塑料内浸演成型,最后经烧制而成.泡沫陶瓷内部由许多小孔(称为〝气室〞)组成,每个气室通过窗口与多个邻室相连,由于微粒直径远小于气室直径,因此微粒的捕集发生在整个气室里.其优点是多孔结构使火焰易于传播。
2.2废气再循环〔EGR〕系统
柴油机与汽油机一样也有大量的NO生成,废气再循环(EGR)确实是通过回引部分废气与新奇空气共同参与燃烧反应,利用废气中含有大量的惰性气体(CO2、N2、H2O等)具有较高的比热容这一特性,来降低NOX的生成。
柴油机NOX生成的缘故是:
燃烧过程的平均过量空气系数尽管比较大,但因混合气成分不平均,局部燃烧温度仍专门高,因此生成大量NOX只是,随着柴油机负荷的降低,NOX的排放迅速减小。
在汽油机上降低NOX最要紧的方法是通过废气再循环(EGR),而柴油机也能够通过废气再循环(EGR)来降低NOX排放。
废气再循环(EGR)什么缘故能降低NOX呢?
因为NOX的生成条件是高温富氧,而废气的引入,一方面使混合气热容量增大,造成相同量的混合气升高同样温度所需热容量增大,从而降低最高燃烧温度;另一方面,废气对新奇充量的稀释也相应降低了氧的浓度,从而有效的抑制了NOX的生成。
依照废气进入气缸是否通过发动机的进气系统,EGR系统可分为内部EGR系统和外部EGR系统。
内部:
EGR系统通过改变配气正时实现。
该系统不需要外加其他设备,结构简单,应用方便,而且能够幸免再循环废气对管道的腐蚀,有利于提高系统耐久性。
由因此在进气行程内,直截了当开启排气阀使废气回流,因此难以精确操纵EGR率;同时废气未经冷却直截了当回流,引起混合气温度升高,这一点又有利于NOX的生成。
因此内部EGR对NOX的抑制成效并不显著。
然而随着操纵技术的不断提高,内部EGR因其简单、便利,日益受到青睐。
外部:
EGR利用专门的管道将废气引入进气歧管,使废气与新奇空气在进入气缸前充分混合。
由于外部EGR不但能够通过电控系统精确操纵EGR率、优化发动机性能,而且能够在外部系统中通过加装EGR冷却器,有效降低燃烧温度,因此目前较为常用的是外部EGR系统。
1增压柴油机EGR的实现
自然吸气柴油机所用的EGR系统与汽油机类似。
由于进排气之间有足够的压力差,EGR的操纵比较容易。
在现代增压柴油机中,由于涡轮增压器效率的提高,增压器后的进气压力(增压压力),在专门多工况下会高于增压器前的排气压力,造成EGR的困难,至少可不能获得足够高的EGR率。
为此可采纳以下措施:
①如图1a所示,在EGR阀5前,加一个排气脉冲阀6,利用排气脉冲加大EGR量。
②用节流阀7对进气进行节流(见图lb),可降低柴油机前的进气压力,可使EGR率大为提高。
但明显会增加柴油机的泵气缺失,有损燃油经济性。
③在进气系统中,装一个文丘里管8(见图lc),能够提高EGR的有效压差,从而扩大EGR率的可调范畴。
由于文丘里管喉口的压降,在喉口下游可得到部分的复原,压力缺失能够减,调剂文丘里管的旁通阀9,可改变EGR的有效压差。
④用专门的EGR泵11(见图ld)强制进行EGR,因此具有最大的灵活性。
但由于EGR泵的流量要求专门大,机械驱动泵明显过于庞大昂贵。
如图上所示涡轮增压器驱动一个外加的EGR泵11是一个有用方案。
⑤用可变喷嘴增压器VNT〔VariableNozzleTurbocharger〕,是实现增压柴油机有效EGR的一个新途径。
用一般涡轮增压器,实现足够的EGR往往有困难。
有实验结果说明;用一般的涡轮增压器时,只能在部分负荷下获得0.1左右的EGR率;用可变喷嘴涡轮增压器时,柴油机大负荷时,能够通过减小涡轮喷嘴流通面积来提高排气压力,进而增大大负荷领域的EGR率。
图1〔增压中冷柴油机的EGR系统〕
a用排气脉冲阀的EGR系统b用进气节流阀的EGR系统
c用文丘里管的EGR系统d用EGR泵的EGR系统
1—电控单元2—中冷器3—柴油机4—涡轮增压器5—EGR阀6—排气脉冲阀
7—进气节流阀8—文丘里管9—文丘里管旁通阀10—EGR冷却器11—EGR泵
2废气再循环排气的冷却
实验证明,把再循环的排气加以冷却,即采纳所谓冷EGR,可使进入缸内的新奇空气的缺失减少,从而幸免了大负荷燃油经济性和排气烟度的恶化。
冷EGR系统布置如图3-1c、图3-1d所示。
EGR冷却器10能够用柴油机的冷却水冷却,但冷却温降有限,最好用空气直截了当冷却。
现已成功投产的EGR冷却器,可在不同工况下,使EGR温度下降50-150℃,使NO下降10%左右。
d柴油机EGR的操纵
〔1〕操纵方式
柴油机的EGR操纵比较复杂,专门是增压柴油机,一样都采纳电子操纵。
其操纵方式能够是开环操纵,也能够是闭环操纵。
开环操纵。
开环操纵一样基于脉谱(MAP)的操纵,即通过实验确定典型工况下,达到排放要求的最正确EGR率。
这种方法操纵简单,目前应用较为普遍。
但其准确性依靠于各种工况下MAP图的精确制取,同时动态响应慢。
较典型的开环操纵为对混合气的成份加以考虑,依照不同转速、负荷条件,由进气和排气中的氧气浓度来确定最优的EGR率,例如在图1a中,电控单元1依照柴油机转速、负荷,以及进气和排气中的氧气浓度、温度等传感器的输入信号,按标定的EGR脉谱对EGR阀5、节流阀7、旁通阀9等执行机构进行操纵。
EGR阀5能够是一个真空阀。
电控单元1通过对一个独立真空源产生的真空度加以调制,来操纵真空阀的开度。
EGR阀也能够是一个电磁阀,可由电控单元通过PWM信号直截了当操纵。
闭环操纵。
闭环操纵能够选择基于排气背压的闭环操纵,也可选择基于排气氧气传感器紫的闭环操纵。
基于排气氧气传感器的闭环操纵,选取对发动机性能阻碍最大的两个参数——进气中的氧气浓度和排气中的氧气浓度加以考虑。
基于过量空气系数的EGR操纵,是通过过量空气系数来间接测量NOx的排放量,其受EGR率的阻碍大,可作为EGR闭环操纵的反馈信号。
闭环操纵能够实时依照工况的变化自动调整EGR量,使EGR达到最正确。
因此,它比开环操纵的成效更好,但其结构也较复杂。
〔2〕操纵时刻
汽油发动机在发动机中小负荷时将一定量的废气引入燃烧室参与燃烧,怠速、全负荷时不起作用。
柴油发动机在发动机怠速、中小负荷时将一定量的废气引入燃烧室参与燃烧,全负荷不起作用。
柴油机EGR系统的结构
以一汽大众柴油轿车为例,其柴油机EGR系统的结构要紧分为两类:
①废气再循环电磁阀与机械阀分开方式〔见图2〕
②废气再循环电磁阀与机械阀合二为一,直截了当由发动机操纵单元操纵〔见图3〕
图2〔EGR与机械阀分开方式〕图3〔EGR阀与机械阀合并方式〕
1-发动机操纵单元2-废气再循环阀〔电磁〕1-发动机操纵单元2-废气再循环阀〔电磁〕
3-废气再循环阀〔机械〕4-空气流量计3-废气再循环阀〔机械〕4-尾气净化装置
5-尾气净化装置
第三章发动机排气后处理技术的研究及进展进程
3.1、催化氧化法
柴油机PM后处理技术包括催化氧化和过滤,利用催化氧化技术减少载重车和都市公交车柴油机尾气PM排放始于20世纪90年代。
催化剂为蜂窝整体直通式,能部分氧化去除排气PM的可溶性有机组分以及气态污染物HC和CO,发动机负荷低时,PM可溶性有机组分含量高,催化氧化降低PM排放成效明显;而发动机负荷高时,PM中可溶性有机组分含量低,催化氧化降低PM排放成效较弱。
典型的PM排放降低值为20%~50%,而且随着排气温度提高,降低率增大,但排气温度提高也会导致SO3和硫酸盐排放增加。
3.2、过滤法
过滤是降低PM排放最直截了当的方法,但将柴油机排气微粒收集起来后,决定微粒捕集器可行性的确实是再生的问题了,微粒捕集器的再生一样都采纳燃烧法,即利用外界能量提高微粒捕集器内的温度,使微粒着火燃烧,或通过使用某些催化剂降低微粒的着火温度,使之能在正常的柴油机排气温度下着火燃烧分解。
目前,催化再生的燃油添加剂再生和连续再生已成为研究的热点。
燃油添加剂再生可能会造成新的二次污染,但这类燃油添加剂通常为含钙或铁钡铜锰的金属化合物,成本相对低,降低微粒着火温度显著,在国内该方法应该具有较为广泛的应用前景;而连续再生是将催化剂与微粒表面充分接触,降低微粒排放量的成效也较为明显。
连续再生式DPF装置目前要解决的问题是:
在发动机的各种运转条件下不发生碳粒堵塞现象,以确保碳粒净化率的长期稳固性,提高其使用寿命
3.3、低温等离子体技术
目前,低温等离子体技术在柴油机尾气操纵中较多的是将其用于排气微粒的捕集,其要紧依据在于柴油机排气微粒中有70%~80%〔以质量计〕是带电的。
利用低温等离子技术捕集柴油机微粒的技术现在还处于实验室时期,而且已获得较中意的数据。
等离子体静电捕集微粒装置的流淌阻力小,对发动机的性能阻碍较小,这是传统微粒捕集器所没有的,而且具有较高的捕集效率,能解决微小微粒难于收集的困难等优点。
然而这种技术有用化的最大困难在于设备庞大,结构复杂及成本较高,在车用上那么有高压电电源的供给问题。
因此,该项技术的商品化还需要进一步的研究
3.4、Nox净化系统
由于柴油机机内NOx操纵与PM操纵存在所谓的trade-off效应,而机外的NOx操纵又因排气中含有大量O2而变得专门困难。
目前,柴油机排气NOx净化研究要紧从选择性催化还原和吸附—催化还原两条技术路线入手。
1.选择性催化还原
选择性催化还原有一个专门明显的优点确实是:
催化剂可不能因为燃料或润滑油中所含的硫而引起硫中毒。
以尿素作为还原剂的选择性催化还原系统,能够降低柴油机排气中绝大部分的NOx,也能降低部分HC。
因此,以尿素为还原剂的SCR被认为是最具有应用前景的。
但尿素SCR技术的难点在于处理都市差不多建设与植被尿素水的矛盾,因此使今后车用尿素的SCR的有用性受到阻碍。
1990年,Iwamoto和Held分别报道在Cu/ZSM-5催化剂上,HC能选择性催化还原NOx。
随后,作为净化柴油机和吸燃汽油机排NOx的潜在技术,HC选择性催化还原NOx受到重视。
对小型客车来说,HC选择性催化还原系统的进展旨在改进催化剂材料和增大NOx净化效率的操纵方法上,同时也尽量减少燃料经济性的恶化
2.吸附—催化还原
吸附—催化还原对NOx的净化率高达80%左右,其还原NOx的机理是:
基于发动机周期性进行稀燃和富燃工作的一种NOx净化技术,在稀燃时期将NOx吸附储存起来,而在短暂的富燃时期,NOx开释并被排气中的HC还原。
关于超低S燃料,现有吸附—催化还原技术可将NOx降低90%,但燃油经济性会因此降低。
适用于高含量S燃料的吸附—催化剂目前尚在开发之中
3.5、同时净化系统
1.同时催化法
在氧化环境下,用催化方法同时去除NOx和PM的理念是由Yoshida首次提出的,他对〝Soot-O2-NO〞3组份之间反应的可能性进行了实验研究和探讨。
Cooper等人通过实验研究发觉,NO在Pt催化剂作用下被氧化成NO2,而NO2能进一步氧化柴油机的碳烟,从而揭示了NO〔NO2〕在降低柴油机碳烟中的作用
2.四效催化剂
最近,被称作柴油机PM—NOx还原系统〔DPNR〕的一种四效催化系统得到了进展,它具有同时净化4
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