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摩托车催化转化器应用知识问答(4)

放大字体  缩小字体 发布日期:2012-05-05  浏览次数:754
核心提示:二次进气装置在催化净化技术中的作用是什么? 答:这里所说的二次进气是指空气凌晨入排气系统。 二次进气装置在催化净化技术中
二次进气装置在催化净化技术中的作用是什么?
    答:这里所说的二次进气是指空气凌晨入排气系统。

    二次进气装置在催化净化技术中得到了广泛的应用,其主要的作用是提高排气中的氧气浓度,调节排气性质,使催化剂对CO、HC的净化效果有显著的提高。此外,排气中O2浓度的增加,降低了催化剂的起燃温度,缩短了起燃时间;为催化剂提供了合适的工作环境,有利于活性中心的稳定,延长了催化剂的使用寿命。但由于O2量的增加,催化剂对NOX的净化率不会提高,甚至下降。

    使用二次进气装置,CO、HC的净化率得到明显提高,从而可以用少量的催化剂达到相同的排放目标,使系统成本降低。

    9     摩托车催化剂的工作原理是什么?

    答:简单地说,催化剂是能加速化学反应的一类物质。它有几个重要特性:

    a)       同样的温度下,催化剂使反应物的转化量大大增加;

    b)      达到同样的转化量,催化剂可以使反应在低的多的温度下进行。

    c)      化学热力学上可能发生的化学反应才能使其反应速度加快,对不能发生的化学反应则无能为力;

    催化净化技术是控制摩托车尾气排放的最有效和经济的方法之一,在这一技术中,催化剂起着关键性作用。在催化剂作用下,摩托车尾气中的有害组分发生以下转化反应:

    CO+O2→CO2

    HC+O2→CO2+H2O

    NOX+CO(HC)→N2+CO2(+H2O)

    并且在排气温度条件下,使上述反应以极快速度进行,在极短时间内将有害物转化为无害的CO2、H2O和N2,使催化技术在控制尾气排放中实际可行。

    由于摩托车发动机在多数工况下需要的混合气较浓,导致排气中的主要污染物是CO和HC,这需要增加O2的含量以使CO和HC的氧化反应完全进行,因而摩托车中使用的催化剂多为氧化催化剂(二元催化剂)。

    经过长期的研究和应用,金属蜂窝催化剂已被证明是适合摩托车排放控制的催化剂型式,其他型式的催化剂在净化性能、耐久性能等方面不能满足实际需要。

    10    催化剂的体积、孔密度的概念是什么?

    答:摩托车催化剂两端的外壳通常都比内芯长5mm,以满足焊接工艺要求,因此催化剂体积是指内芯的体积。例如外尺寸φ63.5*×50、外壳厚度为1.5mm的催化剂,内芯尺寸为φ60.5×40,体积是115mL。

    催化剂的孔密度,业内普遍采用的单位是cpsi (channels per square inch),每平方英寸横截面上的孔道数。

    由于使用了金属材料,摩托车催化剂的孔道壁厚可以薄至0.020mm,常用的有0.100mm和0.050mm,因而催化剂的孔密度可以作得很高,目前已有高达1200 cpsi的载体出现,这是陶瓷蜂窝很难达到的。广泛使用的有100、200、400 cpsi等,热管孔密度<50 cpsi。

    催化剂体积与孔密度无关。内芯尺寸为φ60.5×40、孔密度分别为100、200、400 cpsi的催化剂,它们的体积都是115mL。

    催化剂的几何表面积随着孔密度增大而增大,净化性能通常也随之提高,但是制造成本、排气阻力都随之上升,甚至热劣化加剧、副反应发生。因此在匹配时,选择催化剂还需要从催化工程角度做进一步考虑。

 
 
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