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三元催化器总成系统基础知识


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二、有害气体对人体的危害
(一)有害气体对人体的危害
一氧化碳(CO):一氧化碳会降低人体血液的输氧能力,抑制 思考,使人反应迟钝,引起睡意:浓度增加会使人出现头疼、发 昏等症状,严重的情况下还有可能使人中毒致死。 碳氢化合物(HC):机动车排放出的不饱和碳氢化合物,包括烯烃、 烷烃、芳香烃,是造成烟雾的主要因素之一。其中芳香烃损害人 体神经系统,还是人体致癌因素。 氮氧化物(NOx):有强烈的刺激性气味,对肺和心肌有很强 的损害作用,在水中沉积会导致水的富营养化:其中N02会降低 肺功能,哮喘病人和儿童最容易受害,而且NO。是产生臭氧(03) 的主要物质之一。
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四、催化剂概述
(二)三元催化器的组份
汽车三元催化剂的关键组分是催化剂的活性组分。常用的活性组分 有铂、铑、钯等贵金属和铈、镧、镨、钕等稀土元素和铜、铁、铬、 锰、钴、镍等普通金属
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四、催化剂概述
(一)催化剂的分类
催化转换剂是控制排放的有效手段之一,根据组成及作 用不同可以分为三类: 二效催化剂:该类催化器属于氧化催化剂,使用铂、铑 或两者混合来提高尾气中还原性气体(CO、HC)与氧气反应的 速度从而降低 CO、HC的排放。 三效催化剂:三效催化器组合通常是铂、钯、铑。除了 和二效催化剂一样增加CH和CO的转化,钯和铑还加速NO反 应,即三效催化剂能够对三种主要的排气污染物进行进化。
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三、有害气体的产生机理
(二)有害气体的产生机理
壁面油膜和积炭吸附:气缸避面上的润滑油膜以及沉淀在气 缸内的多孔积炭会吸附燃料混合气体及燃料蒸汽,这些气体在膨 胀和排气过程中,逐步释放出来,少部分被氧化,大部分随燃烧 气体排出。 壁面淬熄产生的CH占排放总量的30%-50%,壁面油膜和积 炭吸附产生的碳氢高达35%-50%。
一、系统概述
(一)、三元催化器的组成
1、主要组成:
三元催化器总成主要由壳体、载体、减震层、催化剂等组成。
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一、系统概述
(二)、三元催化器的功能
三元催化器的功能: 将发动机燃烧后排出的有害气体转化 成无害气体后排往大气。催化转化器中的催化剂可以促进 碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)的氧化反应,将其 分别转化成水蒸气(H2O)和二氧化碳(CO2);同时把 氮氧化物(NOX)还原成为氮气(N2)。
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Improving little by的产生机理 (二)有害气体的产生机理
高温NO:高温下O2分子分解为O原子,与N发生强烈 吸热反应,由于反应在1900K下才能进行所以称为高温NO。 激发NO:内燃机中混合气在过浓条件下容易产生激发 NO,此反应部需要较高的温度。 燃料NO: ,燃料中的氮化合物分解后生成BCN和NH3 等中间产物,并逐步生成NO,该反应在1900K以下就可以 进行。 综上所述:产生NO的三大要素为温度、氧浓度和反应 时间。即在高温、富氧和较长反应时间下NO生成量较大。
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三、有害气体的产生机理
(二)有害气体的产生机理
一、不完全燃烧:怠速或高负荷工况,混合气浓度过高,形成不 完全燃烧;加速或减速时,混合气过浓或过稀也会产生不完全燃烧; 混合气不均也是不完全燃烧产生CH的重要原因。 二、壁面淬熄效应:所谓壁面淬熄效应是指温度较低的燃烧室壁 面对火焰的迅速冷却,使活化分子的能量被吸收,链式反应被中断, 在壁面形成0.1-0.2mm左右的不燃烧或者不完全燃烧的火焰淬熄层, 产生大量未燃烧HC。
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三、有害气体的产生机理
(二)有害气体的产生机理
一、CO的产生受混合气浓度的影响,由于缺氧使燃料中 的C不能完全氧化程CO2,CO作为中间物产生; 二、在排气过程中,为燃碳氢化合物CH的不完全氧化也 会产生少量CO。
三元催化器总成系 统基础知识
部门:动力总成部
讲师:张剑
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目 录
一、系统概述 二、有害气体对人体的危害 三、有害气体的产生机理 四、催化剂概述 五、催化器厂家问题及整改方案
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二、有害气体对人体的危害
(一)有害气体对人体的危害
二氧化硫(S02),S02、NOx(主要是N02)形成酸雨 引起雨水pH值的降低,严重污染河流、湖泊,破坏生 态系统的自然平衡,并严重腐蚀建筑物。 铅(Pb):对血液、骨路和神经系统有损害。铅(Pb) 对妇女儿童的危害极大,如:儿童多动症、孕妇习惯性 流产都与此有关。 醛类(Cn.1H2..ICHO):它刺激眼睛和鼻黏膜, 有麻痹作用。 碳烟微粒(PM),以柴油车为甚。柴油微粒直径大 多小于0.3Pm,属可吸入微粒,易引起肺组织摩擦损伤。 碳烟微粒具有吸附区,可携带其他有毒物或致癌物。
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三、有害气体的产生机理
(二)有害气体的产生机理
碳烟的生成机理是由烃类材料在高温缺氧条件下裂解产生的, 它们不断脱氢形成原子级的碳粒子,逐渐聚合成2nm的碳核。以 及碳核相互碰撞发生的凝聚,使碳核继续增大,成为直径2030nm的碳烟基元;碳烟基元经过相互聚集形成1 u m以下的球状 或者链状的多孔性聚合物。重硫分的未燃烃、硫酸盐以及水分在 碳烟上吸附凝集,形成微粒排放。
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