发动机排放技术的应用分析和研究
摘要
随着汽车数量的迅速增加,运输到环境的风险必须再次上升到一个全新的水平。有关研究结果证实,汽车尾气排放已成为影响环境的重要因素。因此,在汽车排气控制中没有延迟。相关研究论文主要涵盖三个层次。首先,它描述了汽车废气的危害。其次,它描述了排放技术的现状。最后,它描述了技术发展趋势以及当前的排放系统问题。
关键词:发动机;排放技术;分析研究
目录
一、引言 (1)
二、发动机排放物的危害 (1)
2.1一氧化碳(CO)的危害 (1)
2.2碳氢化合物(HC)的危害 (1)
2.3氮氧化物(NO)的危害 (1)
2.4二氧化硫(SO2)的危害 (2)
2.5微粒物PM的危害 (2)
三、发动机排放技术 (2)
3.1工作原理 (2)
3.2性能特点 (3)
四、排放系统设计及催化剂发展的趋势 (3)
4.1重视催化机理的基础研究 (3)
4.2加强排放系统的空气动力学研究 (3)
4.3单独进行排放系统所需空燃比的调节 (4)
4.4研究适合稀燃需要的催化剂 (4)
4.5研究开发适合清洁燃料发动机的排放系统 (4)
结语 (5)
参考文献 (6)
致谢 (7)汽车尾气处理
一、引言
近年来,我们生活的居住环境受到多种因素的威胁,其中最大的是因使用汽车而造成的污染。汽车中使用的大多数燃料是化石燃料,在燃烧过程中,化石燃料会产生一定量的氮氧化物,碳氢化合物,颗粒,一氧化碳和其他有害物质。随着汽车数量的增加,这些排放物的危险变得越来越明显,有些甚至威胁着人类健康。据有关专家介绍,汽车的主要污染物范围是0、3、2米,这是我们的正常呼吸范围。交通拥堵在一些大城市已经很普遍,当汽车闲置时,汽车排放的污染物相对高于正常情况下排放的污染物,同时,化石燃料的不完全燃烧会导致能源浪费。。另外,汽车排放的二氧化碳使温室效应更加严重,这不利于我们的居住环境。因此,为了发展汽车工业并同时减少来自化石燃料燃烧的污染,有必要集中精力对发动机废气控制技术的不断探索或开发替代化石燃料的新能源。
二、发动机排放物的危害
2.1一氧化碳(CO)的危害
汽车中的一氧化碳主要由化石燃料的不完全燃烧产生。一氧化碳是一种无,无味的有毒气体,在正常情况下不会造成伤害。仅在吸入一定量的一氧化碳后,您才会感到头晕,呕吐,头痛和其他症状,在严重的情况下会引起窒息。这些症状的主要原因是二氧化碳与血液中的血红蛋白相互作用,使血液中的血红蛋白恶化,损害血液的携氧能力,并导致人体缺氧。最重要的是,一氧化碳可以在大气中长期存在,因为它在大气中相对稳定并且难以与其他物质相互作用。
2.2碳氢化合物(HC)的危害
化石燃料燃烧不完全也会产生碳氢化合物,但比一氧化碳危害更大。烃类含有苯,醛和多环芳烃,它们具有一定的毒性,其中多环芳烃和苯具有致癌作用,特别是苯并和亚硝基。碳氢化合物在明亮的条件下容易与氮氧化物发生反应,形成有毒的光化学雾(主要是臭氧和醛),这会对大气环境和人类健康产生严重影响。
2.3氮氧化物(NO)的危害
汽车中的氮氧化物种类很多,包括NO,NO2和其他物质。无处
它是氮氧化物的主要成分,其性质为无无味。通常,空气中的一氧化氮对人体
无害,但是当吸入一定量时,会产生类似于一氧化碳的症状,从而影响中枢神经系统,导致轻度中枢神经系统疾病,中毒甚至死亡。 NO2在室温和压力下具有强烈的刺激性气味和褐,并且对人体有害,因为它主要由氮氧化物的氧化组成。由于二氧化氮与人血中的血红蛋白结合,因此会使血红蛋白变性,从而对心脏,肝脏和肾脏产生特殊影响,导致植物枯萎。此外,氮氧化物和碳氢化合物在光照条件下会形成光化学雾毒性,从而造成空气污染并威胁人体健康。
2.4二氧化硫(SO2)的危害
化石燃料中都含有一定量的硫,在燃烧的过程中会形成具有刺激性气味的二氧化硫。二氧化硫就是一种无透明的气体,一定量的二氧化硫能够使人体产生咳嗽、胸闷与呼吸困难等症状,严重时可使人体休克。此外,SO2还极易与大气中的水分结合生成亚硝酸,与煤尘共存时能产生硫酸烟雾,积累到一定程度时还会形成酸雨,使水土酸化,影响植物的生长,并对材料具有腐蚀破坏作用。
2.5微粒物PM的危害
细颗粒包含多环芳烃和其他有害物质,这些颗粒对环境有一定影响,并在一定程度上威胁着人类健康。而且,颗粒的大小影响它们对人体的危害程度。一些小颗粒(小于0、5微米)很可能在空气中长时间漂浮,这大大增加了人体吸入的可能性,并对人体呼吸系统造成了极大的损害。另外,分子间的毛孔具有吸收作用,通过吸收一些致癌物(如SO2和NO2),可能对人体造成更大的伤害。
三、发动机排放技术
电机排气功能的配置非常简单,主要通过三元催化转化器完成。作为具有过滤特性的外部净化器,三元催化转化器可以过滤掉HC,CO和其他物质,并且可以通过还原机制尽可能避免有害物质的排放。低水量也可用作合理而有效的电动机冷却装置,以避免浪费资源。三元催化转化器长期以来一直被认为是人类汽车工业中的一项伟大发明。除了前面提到的过滤和转换功能外,还可以调节气体惯性,例如提高二氧化碳的活性,以将其完全转化为水和二氧化碳2。但是实际上,即使使用三元催化转化器,汽车也会排放废气。它还会排放温室气体。因此,所有国家都为排放技术建立了本地排放标准。
3.1工作原理
三效催化剂基本上是用于化学反应的产物,它主要调节气体的惰性,并且借助化学原理,它可以将释放的苯转化为无毒的气体和水。例如,如果通过氧化催化二氧化碳,则可以产生二氧化碳。另一个例子是,氮氧化物气体可以在化学反应中分解生成O2,HC氢化物是无害的物质,可构成水并能与水反应。根据化学反应的方法和机理,可以看出三效催化剂的工作原理是将有害气体转化为人体的过程。
3.2性能特点
三效催化转化器是目前常用的过滤器单元,包括大众,本田,日产和其他世界知名的制造商,所有这些
都使用此单元控制车辆排气。主要优点是:首先,性能相对稳定。它可以保证车辆的长期使用,其次,总的使用成本很低。当前,有一些技术可以实现更深入的排放控制。然而,就成本而言,三效催化剂仍然具有某些优点,第三,该材料是优异的。主体由陶瓷制成,因此不易磨损。载体使用诸如铑和钯的矿物,非常稳定并且不会引起化学反应。因此,即使车辆在高温下有问题,也不会由于未处理的气体而将有害气体注入到车辆中。
四、排放系统设计及催化剂发展的趋势
尽管在当前情况下三向刺激具有更大的优势,但不可否认的是,它们仍然存在一些缺陷。随着科学技术的进步,人类对汽车尾气排放提出了更高的要求。三元催化剂将不可避免地从市场上淘汰。新技术的出现也是适应未来时代发展的必然产品。
4.1重视催化机理的基础研究
在当前背景下,催化剂的化学反应机理无疑是正确的选择。但是,由于汽车动能的变化和机油效率的提高。当然,继续采用当前的技术模型或继续使用化学“符合性”管理使得难以逆转器官功能。因此,相关研究部门应考虑社会发展趋势和汽车行业的创新速度,从根本上改变当前的研究思路,并为进一步的活动创造动力。
4.2加强排放系统的空气动力学研究
实际上,常规的燃料燃烧问题主要是由于空气动力学问题而引起的机油燃烧不足。有效改善空气动力学的研究可以增强发动机的空气循环并为燃烧燃料提供