1汽油機的排氣凈化
據(jù)統(tǒng)計,汽油機的排放污染中尾氣占70%以上,曲軸箱排出的廢氣約為20%,汽油蒸發(fā)約占10%。由此可見,治理重點應(yīng)為發(fā)動機。
(一)有害物質(zhì)的生成因索
汽油機中混合氣過濃是產(chǎn)生大量CO的原因。排放HC的原因較多,如氣缸壁的低溫冷卻作用使火焰熄滅,微弱的電火花不能點燃混合氣,進、排氣門疊開期間新鮮混合氣的泄漏,曲軸箱竄氣和汽油蒸發(fā),等等。NOx的生成是由于燃燒過程中的高溫,在有多余氧氣的條件下燃燒溫度對NOx的生成起關(guān)鍵作用。
(二)減少排污的方法
1.廢氣再循環(huán)裝置。N0x的產(chǎn)生是由于燃燒時的溫度過高引起的,所以廢氣再循環(huán)裝置根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速將5%~20%的廢氣引回氣缸,使燃燒溫度降低,從而降低NOx的生成。
2.曲軸箱通風(fēng)裝置。發(fā)動機工作時,少量可燃混合氣和廢氣會竄入曲軸箱,如與潤滑油混合將影響它的潤滑性能并腐蝕機件。因此,一般發(fā)動機都裝有強制通風(fēng)裝置。在這些發(fā)動機上,曲軸箱和進氣管之間用抽氣管連接,曲軸箱內(nèi)的竄氣從抽氣管被吸入進氣管,其中的有害物質(zhì)在燃燒時被消除。抽氣管上安裝流量控制閥(PCV閥)用于控制竄氣的流量,使其隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加而增大。另外,曲軸箱的通氣孔連接空氣濾清器的下方,使曲軸箱內(nèi)氣體經(jīng)抽氣管被抽入進氣管時,新鮮、清潔的空氣能及時補充到曲軸箱,形成閉路循環(huán)。
3.二次空氣供給裝置。這種裝置的原理是:讓從燃燒室排出的HC和CO再次與氧氣發(fā)生反應(yīng),生成對環(huán)境無害的C02和H20。它裝有一臺專門的空氣泵,將新鮮空氣引入裝在排氣管上的熱反應(yīng)器,使HC和CO在此與氧氣再次進行燃燒。
4.三元催化轉(zhuǎn)換裝置,F(xiàn)代汽油轎車普遍安裝二元催化轉(zhuǎn)換裝置,一般裝于排氣消聲器的前端。它以鉑、銠、鈀的混合物做催化劑,以蜂窩狀陶瓷做催化劑載體,使C0和HC氧化后,N0x又與HC或空氣中的H發(fā)生還原反應(yīng),最后生成C02、H20和N2排入大氣。
5.汽油蒸氣回收裝置。為防止汽油箱向大氣排放汽油蒸氣而污染環(huán)境,汽車一般都裝有電控活性炭罐蒸發(fā)污染控制裝置。汽油箱中的汽油蒸發(fā)形成汽油蒸氣通過管路流人活性炭蹈,不斷被其中的活性炭吸附。當(dāng)發(fā)動機工作時,ECU根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速、溫度和空氣流量信號,控制汽油蒸氣控制閥的開度,空氣被從活性炭罐的大氣入口吸入,與汽油蒸氣混合一起進入氣缸燃燒。同時,炭罐也得到?jīng)_洗,具備再次吸附汽油蒸氣的能力。