汽车排放系统如何处理尾气污染物?

汽车尾气中含有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、颗粒物等多种污染物,对环境和人体健康都有极大危害。汽车排放系统采用了多种技术和装置来处理这些尾气污染物。
三元催化转化器是处理尾气污染物的关键部件之一。它主要安装在汽车排气系统中,其工作原理基于催化剂的作用。当高温的尾气通过三元催化转化器时,催化剂会促使一氧化碳(CO)氧化成二氧化碳(CO?),碳氢化合物(HC)氧化成水(H?O)和二氧化碳,同时将氮氧化物(NO?)还原为氮气(N?)和氧气(O?)。一般来说,三元催化转化器能将一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的转化效率提高到90%以上,大大降低了这些污染物的排放。
废气再循环(EGR)系统也是减少氮氧化物排放的重要手段。该系统通过将一部分废气重新引入到发动机的进气系统中,与新鲜空气混合后再次进入燃烧室。由于废气中含有大量的二氧化碳等惰性气体,它们的比热容较大,能够吸收燃烧过程中的部分热量,从而降低燃烧室内的最高温度。因为氮氧化物的生成主要与高温有关,所以降低燃烧温度可以有效抑制氮氧化物的生成。通常情况下,EGR系统能使氮氧化物的排放量降低20% - 30%。
柴油车还会使用柴油颗粒捕集器(DPF)来处理颗粒物。DPF的工作原理是通过物理过滤的方式,将尾气中的颗粒物捕捉并收集起来。当DPF中的颗粒物积累到一定程度时,需要进行再生操作,以恢复其过滤性能。再生方式主要有主动再生和被动再生两种。主动再生是通过向排气系统中喷射燃油,使排气温度升高,从而将颗粒物燃烧掉;被动再生则是利用尾气中的高温和催化剂的作用,使颗粒物在正常行驶过程中逐渐燃烧。
为了更直观地了解这些装置对不同污染物的处理效果,以下是一个简单的对比表格:
装置名称 处理的主要污染物 处理效果 三元催化转化器 一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物 转化效率达90%以上 废气再循环(EGR)系统 氮氧化物 排放量降低20% - 30% 柴油颗粒捕集器(DPF) 颗粒物 有效捕捉并可通过再生恢复性能本文由AI算法生成,仅作参考,不涉投资建议,使用风险自担
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