摩托車尾氣催化凈化系統(tǒng)匹配中,影響催化劑用量的因素有哪些?
答:為達(dá)到我國摩托車第2階段排放標(biāo)準(zhǔn)(相當(dāng)于歐Ⅱ),我國摩托車生產(chǎn)廠普遍采用了排氣催化凈化技術(shù)。該技術(shù)被證明是目前治理摩托車尾氣排放行之有效的技術(shù)之一。
摩托車排氣催化凈化技術(shù)是一項以催化劑為核心的綜合設(shè)計和匹配優(yōu)化工程,如摩托車化油器與催化劑的匹配,排氣系統(tǒng)與催化劑的匹配等,以達(dá)到在動力性、噪聲、燃油經(jīng)濟性、生產(chǎn)工藝與成本等諸多因素得到綜合平衡的情況下,排放得到有效控制的目的。因此,摩托車排放控制是一個系統(tǒng)工程,催化劑效能的發(fā)揮、催化劑的用量都受諸多因素的影響。
一般來說,影響催化劑用量的主要因素有:
a) 所滿足的排放標(biāo)準(zhǔn)
摩托車達(dá)到不同的排放標(biāo)準(zhǔn),催化器加裝的催化劑規(guī)格或數(shù)量是不一樣的,對于較高的排放標(biāo)準(zhǔn),要使用較多的催化劑以使凈化更多的CO、HC和NOX,如用歐Ⅰ的配置就很難達(dá)到歐Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)。
b) 原車的排放情況
原車的排放情況主要指原車的排放值、排氣性質(zhì)等。摩托車的排氣催化凈化匹配遵循“先機內(nèi),后機外”的原則,只有在原機排放降下來、排氣的性質(zhì)比較適合催化劑工作后,催化劑的效果才能顯現(xiàn),匹配系統(tǒng)的性價比才能提高。低的原機排放,所需要的催化劑用量自然要少。另外一個重要的因素就是排氣性質(zhì)━排氣的氧化劑對CO、HC和NOX的凈化率達(dá)到了較高水平;當(dāng)空燃比<14.6即發(fā)動機處于富油燃燒時,催化劑對CO、HC的凈化率迅速下降,此時需要較多的催化劑才能達(dá)到要求的凈化效果,還有可能導(dǎo)致不希望的副反應(yīng)發(fā)生,影響催化劑的耐久性;當(dāng)空燃比>14.6即發(fā)動機處于貧油燃燒時,催化劑對CO、HC的凈化率迅速升高,但對NOX的凈化率迅速下降,此時少量的催化劑就能達(dá)到較高的凈化率。所以通過排氣組份的調(diào)整(如發(fā)動機空燃比、向排氣中注入二次空氣),可以減少催化劑的用量。
c) 排氣系統(tǒng)
排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)對催化劑的影響較大,如消聲器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)直接關(guān)系到催化劑載體尺寸,影響著催化劑的用量;雙排氣消聲器的車輛需要加裝2個尺寸較小的催化劑載體;對消聲器內(nèi)排氣溫度低于催化劑起燃溫度的車輛,需要再加裝前置催化器或熱管,或改為前置催化器的結(jié)構(gòu);對于某些二沖程車,由于排放惡劣,需要采用“分級凈化,逐級推動”的方案,一方面使系統(tǒng)易于起燃,另外讓前置熱管合理分?jǐn)傄虼呋紵鸬臒嶝?fù)荷,保證催化劑不因高溫?zé)Y(jié),從而延長使用壽命。
d) 催化劑的性能
毫無疑問,采用凈化效率高的催化劑,需要的催化劑用量少。
e) 發(fā)動機的排量
摩托車催化劑有一個適宜的空速特性范圍,它與發(fā)動機排量/催化劑體積的比值直接相關(guān),在設(shè)計凈化系統(tǒng)方案時,要充分考慮將這一比值落入催化劑的空速范圍內(nèi)。
總之,影響催化劑用量的因素較多,但最重要的還是發(fā)動機的排放特性,通過系統(tǒng)的匹配優(yōu)化,才可以在催化劑使用量合理的情況下,將車輛排放控制在設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。
答:為達(dá)到我國摩托車第2階段排放標(biāo)準(zhǔn)(相當(dāng)于歐Ⅱ),我國摩托車生產(chǎn)廠普遍采用了排氣催化凈化技術(shù)。該技術(shù)被證明是目前治理摩托車尾氣排放行之有效的技術(shù)之一。
摩托車排氣催化凈化技術(shù)是一項以催化劑為核心的綜合設(shè)計和匹配優(yōu)化工程,如摩托車化油器與催化劑的匹配,排氣系統(tǒng)與催化劑的匹配等,以達(dá)到在動力性、噪聲、燃油經(jīng)濟性、生產(chǎn)工藝與成本等諸多因素得到綜合平衡的情況下,排放得到有效控制的目的。因此,摩托車排放控制是一個系統(tǒng)工程,催化劑效能的發(fā)揮、催化劑的用量都受諸多因素的影響。
一般來說,影響催化劑用量的主要因素有:
a) 所滿足的排放標(biāo)準(zhǔn)
摩托車達(dá)到不同的排放標(biāo)準(zhǔn),催化器加裝的催化劑規(guī)格或數(shù)量是不一樣的,對于較高的排放標(biāo)準(zhǔn),要使用較多的催化劑以使凈化更多的CO、HC和NOX,如用歐Ⅰ的配置就很難達(dá)到歐Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)。
b) 原車的排放情況
原車的排放情況主要指原車的排放值、排氣性質(zhì)等。摩托車的排氣催化凈化匹配遵循“先機內(nèi),后機外”的原則,只有在原機排放降下來、排氣的性質(zhì)比較適合催化劑工作后,催化劑的效果才能顯現(xiàn),匹配系統(tǒng)的性價比才能提高。低的原機排放,所需要的催化劑用量自然要少。另外一個重要的因素就是排氣性質(zhì)━排氣的氧化劑對CO、HC和NOX的凈化率達(dá)到了較高水平;當(dāng)空燃比<14.6即發(fā)動機處于富油燃燒時,催化劑對CO、HC的凈化率迅速下降,此時需要較多的催化劑才能達(dá)到要求的凈化效果,還有可能導(dǎo)致不希望的副反應(yīng)發(fā)生,影響催化劑的耐久性;當(dāng)空燃比>14.6即發(fā)動機處于貧油燃燒時,催化劑對CO、HC的凈化率迅速升高,但對NOX的凈化率迅速下降,此時少量的催化劑就能達(dá)到較高的凈化率。所以通過排氣組份的調(diào)整(如發(fā)動機空燃比、向排氣中注入二次空氣),可以減少催化劑的用量。
c) 排氣系統(tǒng)
排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)對催化劑的影響較大,如消聲器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)直接關(guān)系到催化劑載體尺寸,影響著催化劑的用量;雙排氣消聲器的車輛需要加裝2個尺寸較小的催化劑載體;對消聲器內(nèi)排氣溫度低于催化劑起燃溫度的車輛,需要再加裝前置催化器或熱管,或改為前置催化器的結(jié)構(gòu);對于某些二沖程車,由于排放惡劣,需要采用“分級凈化,逐級推動”的方案,一方面使系統(tǒng)易于起燃,另外讓前置熱管合理分?jǐn)傄虼呋紵鸬臒嶝?fù)荷,保證催化劑不因高溫?zé)Y(jié),從而延長使用壽命。
d) 催化劑的性能
毫無疑問,采用凈化效率高的催化劑,需要的催化劑用量少。
e) 發(fā)動機的排量
摩托車催化劑有一個適宜的空速特性范圍,它與發(fā)動機排量/催化劑體積的比值直接相關(guān),在設(shè)計凈化系統(tǒng)方案時,要充分考慮將這一比值落入催化劑的空速范圍內(nèi)。
總之,影響催化劑用量的因素較多,但最重要的還是發(fā)動機的排放特性,通過系統(tǒng)的匹配優(yōu)化,才可以在催化劑使用量合理的情況下,將車輛排放控制在設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。