汽车尾气治理学堂︱(第三讲)汽车尾气超标原因分析与解决办法

汽车尾气治理学堂︱(第三讲)汽车尾气超标原因分析与解决办法

发布日期:2017-12-08 浏览次数:1388

氮氧化物的污染危害

在汽车排出尾气中的氮氧化物之中有一种毒性很强的红棕色气体二氧化氮, 中毒的症状是发生水肿的同时, 95%为一氧化氮, 3%~4%二氧化氮, 一氧化氮排入大气后会逐渐转变为二氧化氮。高浓度的一氧化氮能引起中枢神经的瘫痪及痉挛。二氧化氮引起闭塞纤维性支气管炎等。空气中的氮氧化物在阳光充足的午前2小时和午后2小时容易在碳氢化合物发生光化学反应,产生的臭氧和PAN等对人体产生的危害更大。

柴油机产生碳烟的组成是一种类似石墨形式的含碳物质并凝聚和吸附了相当的高分子量有机物顺粒物。其中的90%以上是致癌物质, 并会导致如肺气肿等慢性肺病。

氮氧化合物(NOx)成因分析

NOx主要成份是燃烧过程中形成的多种氮氧化合物。NOx包含NO、NO2等多种气体,主要指一氧化氮NO和二氧化氮NO2,它是由排气管排出。NOX常常发生在高温大负荷的情况下。它的产生第一要有足够高的温度(1000度以上),第二要有高压,足够大的压力,第三要有多余的氧才能反应,这三个条件任何一个不满足都不会产生氮氧化物。

由于NOx是高温燃烧时的生成物,当发动机的转速和负荷提高时,使气缸的燃烧温度升高,NOx生成量随之增大,CO和HC的生成量稍有增加,但影响较小。

当空燃比和转速保持不变,并按最大功率调节点火提前角时改变负荷对HC的排放影响不大。发动机负荷小时,可使NOx排放浓度下降;转速的变化对CO的排放浓度没有多少影响,转速升高时,HC的排放有明显的降低。

过多的NOx排放可能性最大的原因是EGR阀工作不好造成的或者是气缸里面有炽热点造成爆燃现象。当燃烧室内产生爆燃时,气缸温度大幅提高,这可能导致过多的NOx排放。而气缸的爆燃则可能是由于点火提前过大、燃烧室中的积碳和点火控制系统故障造成。冷却水温度过高也会促成爆燃。

试验证明供给略稀的混合气(空燃比≥15.5)会增大NOx的排放量。汽油机排出的氮氧化物中,NO占99%,而柴油机排出的氮氧化物中NO2比例稍大。

解决办法

三元催化转换器安装在汽车排气系统内,其作用是减少发动机排出的大部分废气污染物,可除去HC(碳氢化合物)、CO(一氧化碳)和NOx(氮氧化合物)三种主要污染物质的90%,是最重要的机外净化装置。可将NOx直接催化转化为氮气和氧气,不同与CO、HC需要氧传感器调节。

道路拥堵严重:汽车开开停停会使燃油不完全燃烧而产生大量的一氧化碳,它极易吸附在三元催化剂活性表面造成三元中毒失效,所以汽车长期在低速、加速、减速状况下行驶也是造成三元失效的主要原因。

闭环电喷发动机很容易产生进气系统、燃烧室沉积物,氧传感器,三元催化器积炭过多中毒失效,三元催化器堵塞,EGR(废气再循环系统)阀阻塞卡滞等问题,导致三元催化净化系统不能正常工作,尾气排放超标。

最好的解决办法:修复三元催化器或者更换三元催化器,三元催化器烧结上去的积碳是很稳定的物质,常规的清洗很难清除掉积碳。

经常对喷油嘴、节气门及燃烧室沉积物清洗,一般来说经过保养可对三元催化器的伤害会降到最低。