柴油車因為發(fā)動機技術跟不上汽車尾氣排放標準,需要加沈陽尿素。與汽油車不同,柴油車使用沈陽尿素來凈化發(fā)動機尾氣中的氮氧化物。
汽油車處理廢氣的方式
之前只知道汽車的尾氣中含有大量的有害氣體,不知道具體含有哪些有害氣體,會造成怎樣的危害。甚至小時候聞到拖拉機尾氣就覺得好,就跟著跑了一段時間。
隨著汽車保有量的增加,汽車尾氣已成為主要的空氣污染之一。燃料和空氣在發(fā)動機中燃燒后,產(chǎn)生數(shù)百種化合物,這些化合物隨排氣管排放到空氣中。固體懸浮顆粒、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳等。汽車廢氣中所含的有害物質會危害人體健康。
發(fā)動機工作時,會吸入純凈的空氣,與燃油按一定比例混合,然后變成可燃混合物,由火花塞點燃燃燒,為汽車提供動力。空氣中除了氧氣,還含有高達78%的氮氣,在高溫下與氧氣混合,成為有害的氮氧化物。
各國都制定了汽車尾氣排放的標準,國ⅵ是汽車尾氣排放的標準。為了滿足排放標準,汽車公司也開發(fā)了許多尾氣凈化技術,其中三元催化轉化器是最重要的汽車尾氣凈化裝置。
因為它可以凈化汽車尾氣中的三種有害氣體,所以被稱為三元催化轉化器。三元催化轉換器一般安裝在汽車的排氣管中。當發(fā)動機產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過管道中的三元催化轉化器時,里面的催化劑會增強一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化物的活性,使它們被氧化還原,轉化為無害的水、氧氣和氮氣,從而達到凈化廢氣的目的。
柴油車尾氣處理方法
柴油車的尾氣和汽油車基本一樣,但是柴油發(fā)動機不需要三元催化器。這是因為柴油機采用擴散燃燒,與汽油機的預混燃燒不同。柴油機的進氣系統(tǒng)沒有節(jié)氣門,通過噴油來調節(jié)功率。攝入量越大越好。這就導致柴油機大部分時間都處于富氧燃燒狀態(tài),廢氣中的氧氣濃度過高。
三效催化轉化器主要依靠貴金屬銠來完成氮氧化物的轉化,銠的轉化能力受氧濃度的影響。氧濃度過高時,銠的轉化能力會嚴重降低。所以在柴油機上安裝三元催化轉化器是沒有用的。
以前柴油機的尾氣可以直接達標,所以沒有尾氣凈化裝置。然而,隨著排放標準越來越嚴格,柴油機普遍選擇了尿素噴射技術(SCR)來控制廢氣。
可以看到,氮氧化物與沈陽尿素反應,最終分解成氮氣、水、二氧化碳和一氧化碳。但是這個反應方程式并不嚴謹。實際上,在高溫下,沈陽尿素水解生成氨,然后氨與氮氧化物反應,將氮氧化物分解為氮氣和水。
除了油箱,柴油車上還有一個裝沈陽尿素的盒子,只要啟動柴油機就會消耗沈陽尿素。所以柴油車上的沈陽尿素屬于消耗品。一般來說,每百升汽油消耗4升沈陽尿素,具體消耗與路況、負荷、發(fā)動機排量有關。
車上有一個小型的電子系統(tǒng),可以根據(jù)發(fā)動機轉速、噴油等數(shù)據(jù)計算出氮氧化物的理論量。然后計算出所需的沈陽尿素噴射量,再控制噴射系統(tǒng)將沈陽尿素噴射到排氣端的高溫尾氣中,消除氮氧化物。