打印

三元催化反应器原理

三元催化反应器原理

有图有文,不错啊,自己都不舍得看!

一、三元催化概述

汽车发动机排放出的一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)是没有安全燃烧的产物,当空气不足时就会产生;氮氧化合物(NOX)的生成与发动机的燃烧温度和氧含量有密切的关系,温度越高,含氧量越大,越易产生NOX。这三种有害气体成份经在催化剂内部和载体上的催化剂发生化学反应转换成为无害的水蒸气、二氧化碳和氮气。

上述过程称为“三元催化”。三元催化反应器对三种主要污染物的清除率可达到其总量的90%

二、三元催化器的结构

催化器的结构:它由壳体、减震层、载体及催化剂四部分组成(见 2)。其中,载体和催化剂合称净化剂。

1、壳体

壳体一般由不锈钢制成,以防因氧化皮脱落而造成催化剂的堵塞。

2、减震层

减震层一般由膨胀挚片和钢丝网两种,起到减震、缓解热应力、保温和密封的作用。

1三元催化器与陶瓷载体

3、净化剂

净化剂由载体和催化剂组成。载体基本材料为陶瓷(MgO2 Al2O3SiO2),见 1。目的是提供承载催化剂涂层的惰性物理结构。为了在较小的体积内有较大的催化表面,载体表面制成为蜂窝状。催化剂指的是催化活性层份和水洗涂层的合层,它是整个催化器的核心部分,决定着催化器的性能和指标。催化剂用的是金属铂、铑、钯。将其中一种喷涂在载体上,就构成了净化剂。

附件

三元催化反应器.rar (281 KB)

2006-9-21 12:37, 下载次数: 179

TOP

  结构: 三元催化反应器类似消声器。它的外面用双层不锈薄钢板制成筒形。在双层薄板夹层中装有绝热材料----石棉纤维毡。内部在网状隔板中间装有净化剂。

  净化剂: 净化剂由载体和催化剂组成。载体一般由三氧化二铝制成,其形状有球形、多棱体形和网状隔板等。净化剂实际上是起催化作用的,也称为催化剂。催化剂用的是金属铂、铑、钯。将其中一种喷涂在载体上,就构成了净化剂。

  三元催化反应器使用的注意事项:

  1)保持发动机良好的工作状态,即理想的空燃比和安全燃烧;
  2)避免大油门冷车起动;
  3)催化剂最适合的工作温度是400°-800℃,不能超过1000℃,否则会促进催化剂过早老化,缩短使用寿命;
  4)发动机窜机油会降低催化剂活性;
  5)装有三元催化器的汽车,不能使用含铅汽油,因为含铅油燃烧后,铅颗粒随废气排经三元催化器时,会覆盖在催化剂表面,使催化剂作用面积减少,从而大大降低催化器的转换效率;
  6)行驶应特别注意不要“托底”,因为三元催化器大多数内部都是蜂窝陶器形成的催化剂承载体,碰撞后容易破碎,使催化器和排气系统堵塞。

  三元催化反应器的工作原理
  
  车辆上采用电喷射系统的目的保证燃料混合浓度接近于理想空燃比。理想空燃比对于催化转换器正常工作是很重要的,安装催化转换器的目的是降低有害气体排放。采用连续分析排气中氧气含量的λ传感器,可以获得理想的混合气浓度。如果空燃比不是理想值,通过累进地计量燃油喷入量,ECU可连续调整混合气浓度。

  根据λ传感器信号,ECU自动校正CO%的正确值(闭环运行)。而当λ传感器失效时,ECU可以在开环中工作。在吸热发动机中,燃烧是由氢气和氧气之间的反应产生的,紧接着发出热量.燃油是由碳氢混合物组成,它本身包含以不同方式结合在一起的碳原子和氢原子(石蜡、烯族烃、芳香烃)。

  空气和燃油混合燃烧的主要生成物是二氧化碳(CO2)水蒸气(H2O)、一氧化碳(CO)和小百分比的未燃烧的碳氢(HC)和氧化氮(NOx)。后两种按ppm计量。对于污染问题,只有一氧化碳以体积形式大量存在。 氮氧化物由氧化的混合气组成,主要如下:氧化二氮、一氧化氮(NO)、二氧化氮 NOx是表示这些氧化物的传统的符号,其中NO占总数的95%以上。

  为了把污染减少到最小程度(CO、HC和NOX),“λ传感器”被装到系统中,用于检测排气中氧的含量。从传感器输出的信号送到ECU,用来调整空燃混合比,从而保证催化转换器处于最佳工作状态。

TOP

恩,看文字就知道了。

TOP

引用:
引用第2楼dilong2006-09-25 22:28发表的“”:
恩,看文字就知道了。
里面还有很多内容,喽主只是把部分内容贴出来,不要浪费大家的金钱。

TOP

汽车排放的废气主要由一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NOX)等组成,它们在空气中积累到一定程度后在太阳光线的作用下,氮气化合物和碳氢化合物会起反应,生成含有二氧化氮(NO2)和臭氧(O3)的光化学烟雾,这两种物质均难溶于水,被吸入人体会长驱直入到肺部,浓度大时可引起中毒性水肿,进入血液可形成变性血红蛋白,使组织缺氧,对人们健康危害极大。1955年美国洛杉矶市曾被光化学烟雾笼罩几天,几千人受害,三百人死亡。另外,氢氧化合物进入大气后会形成酸雨,危害生态环境。所以,随着汽车数量不断增加,世界各国日益重视汽车废气的排放问题。从70年代以来,欧美各国针对汽车排放问题相继制定了法律条例,控制汽车废气排放。这种政府行为促进了汽车排气净化装置的发展和应用,一种比较简便和有效的催化式排气净化器也就应运而生了。 

催化式排气净化器的关键在于催化,也就是利用催化剂对汽车的废气进行净化,将废气中的有害物质转化为无害物质。早在70年代中期,美国已经实行了这种方法,以后被各国汽车业广泛使用,到目前为止仍是最有效的净化方法。催化式排气净化器有氧化型、双床型、三元型等多种型式,其中最常用的是三元型催化式净化器。欧共体规定从19931月开始,在欧共体各国出售的汽油发动机新车一律要配置三元型催化式净化器。

三元型催化式净化器的外形象一个排气消声器,实际上也起到消声器的作用。壳体用耐高温的不锈钢制成,内部的蜂巢式通道上涂有催化剂,催化剂的成份有铂、钯和铑等稀土金属,当汽车废气通过净化器的通道时,一氧化碳和碳氢化合物就会在催化剂铂与钯的作用下,与空气中的氧发生反应产生无害的水和二氧化碳,而氮氧化合物则在催化剂铑的作用下被还原为无害的氧和氮。所谓三元型催化式净化器是指汽车废气只要通过净化器本身,就可同时将废气中的三种主要有害物质转化为无害物质的一种高效率净化器。为了充分发挥三元催化剂的效率,必须要将汽车发动机的空燃比(充入气缸的空气量与进入气缸燃油量的重量比值)要接近理论上的比值,其空燃比只能在很小的范围内变动,否则就不能同时对废气中的三种有害物质进行净化。所以,三元型催化式净化器要与车上的电子计算机控制系统连在一起使用,用氧传感器检测排气中的氧浓度,将信息反馈到计算机,再由计算机去控制空燃比。

三元型催化式排气净化器是安装在汽车发动机的排气装置上,其净化效率十分高,可以净化90%以上的有害物质,是现代轿车上一种新的装置。当然,催化式排气净化器也不是全能的,它只能适用于无铅汽油做燃料的汽车,因为使用含铅汽油,废气中的铅就会复盖住催化剂,使净化器停止工作而不起任何作用,俗称中毒。因此,汽车使用三元型催化式排气净化器的前提条件有二个:一是要用无铅汽油,二是发动机要使用电控燃油喷射装置,这样,三元型催化式排气净化器才能起到净化效果。而且,三元型催化式排气净化器的技术较高,蜂巢式通道上的催化剂涂层如果展开的话,足有两个足球场面积那么大,制造工艺相当严格,但由于有良好的废气转化效果,因此得到广泛的应用。

TOP

不错的好资料  我DDDDDDDDDDDDDDD

TOP

引用:
引用第4楼xzhh2006-10-03 06:35发表的“”:
ding
同意楼上

TOP

谢谢分享。 [s:2]

TOP

呵呵,还是不错的,我这里也有一些关于三元催化的一些资料,给大家分享!

TOP

汽车发动机设计知识
环境科学 李鹏,计军平

附件

三元催化反应器.rar (279 KB)

2007-1-17 08:33, 下载次数: 21

TOP