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1、第五章 发动机的机外净化,前面已介绍了许多降低发动机排放的相关技术，即便是将所有的机内净化技术都用在发动机上，发动机仍然会排出一定量的有害气体。其原因是：要想在一个极短的时间内实现油和气的理想均匀混合，并做到完全彻底的燃烧，事实上是不可能的。为了进一步地降低发动机的排气污染，需要采取一些机外净化的技术。,http:/ 汽油机的机外净化,三元催化净化器 油雾的净化 曲轴箱强制通风 燃油吸附技术,http:/ 催化反应机理 三元催化净化器有效工作的条件 三元催化净化器的中毒失效,http:/ 裁 体：颗粒、金属织物、蜂窝陶瓷； 催化剂：以铑Rh、铂Pt、钯Pd三种贵重金属为主要活性组分， 还有铈C
2、e、镧La等稀土元素作为助催化剂。 垫 层：一般由陶瓷纤维(硅酸铝)、蛭石和有机粘合剂三部 分组成。陶瓷纤维(硅酸铝)具有良好的抗高温能力；蛭石的作用 主要提供热膨胀性和隔热性，使 催化转化器的壳体和载体连接更 为紧密；有机粘合剂主要作用是 使垫层具有一定的强度以便于在 装配催化转化器系统时安装容易。,http:/ 下连续七个步骤才能完成，即： 反应物从流体主体向固体催化剂外表面扩散 反应物从外表面向内表面扩散 反应物在催化剂上吸附 吸附物在催化剂表面上进行反应 产物从催化剂表面脱附 产物从催化剂内表面扩散到催化剂外表面 产物从催化剂外表面向气流主体扩散 NOxN2+O2，CO+0.5O2CO
3、2，HC+O2CO2+H2O,http:/ 三元催化净化器的工作温度： 起燃温度： 最有效的转换温度： 。,http:/ 失 活：当温度达 以上时，载体会烧熔塌陷，作为催化剂的贵重金属会氧化，催化活性下降； 化学中毒：一些毒性化学物质吸附在催化剂表面，尾气中的有害气体不能和催化剂接触，使催化剂的转换效率降低。导致催化净化器化学中毒的物质主要有硫、铅、锌、磷。 1）硫中毒 二氧化硫的存在会抑制三元催化剂的活性。 2）铅中毒 铅中毒存在两种不同的机理，即： 当温度达 时，氧化铅引起中毒； 当温度低于 时，硫酸铅和铅的其他化合物引起中毒。 3）磷中毒 磷酸铅及焦磷酸锌附在催化剂表面使之中毒。 4）锌
4、中毒 焦磷酸锌附在催化剂表面使之中毒。,http:/ 泛采用活性碳来吸附燃油 蒸汽。当发动机正常运行 时，将进入发动机新鲜空 气的一部分引入流经活性 碳罐，如此便可使活性碳 再生。,http:/ 柴油机的机外净化,微粒捕集技术 NOx的机外净化技术 氧化催化转化技术,http:/ 微粒捕集材料 微粒捕集器的再生,http:/ 碰撞而作布朗运动，细小的微粒在布朗运动的作用下扩散到壁 面和微孔的内表面，微粒的尺寸越小，排气温度越高，布朗运 动越剧烈，扩散沉积作用越明显。 拦 截：微粒的直径比过滤微孔的直径大时，微粒便被 拦截捕获。 惯性碰撞：当气流流入微孔内时，气体收缩导致流线弯曲， 由于微粒的惯
5、性远比气体大，因此它将保持原运动方向而偏离 流线，结果使微粒碰撞到捕获物而被捕集。 综合过滤：实际的微粒捕集器通常要用到上述三种捕集方 法中的23种，因此将用到多种捕集方法的微粒捕集技术称为 综合过滤。,http:/ 对发动机排出的废气进行过滤，滤掉废气中的碳烟， 达到减小排气污染的目的。实验中的微粒过滤材料有 如下几种，即： 陶瓷基过滤材料 金属基过滤材料 复合基过滤材料,http:/ 泡沫陶瓷 陶瓷纤维毡,http:/ 金属丝网：成本相对较低，且孔隙大小沿气流方向可任意组合，捕获的微粒在过滤体中沿过滤方向分部均匀。缺点是捕获效率低。 金属纤维毡：壁表面积大，过滤效果好。,http:/ Sp
6、ing公司发明的新型复合基过滤材料是金属纤维毡Fe-18Cr-3Al和陶瓷纤维毡 70Al2O3-30SiO2的复合材料。,http:/ 电加热再生 微波加热再生 红外加热再生 反吹再生 被动再生：大负荷再生 排气节流再生 催化再生 燃油添加剂再生,http:/ NOx的选择性非催化还原 NOx的选择性催化还原 等离子辅助催化还原,http:/ 择性非催化还 原的净化原理 是，在发动机 排出的高温废 气中加入还原 剂NH3，使其 与NOx反应生 成N2和H2O。,http:/ NOx的选择性催化还原借用催化剂以加速NOx的转化。在此需特别指出的是， NOx的选择性催化还原技术易加速N2O的形成，而N2O导致温室效应的作用是CO2的150倍。,http:/