三元催化器和发动机的关系

最初改善汽油机的目标是想让汽油和空气形成的混合气尽可能地均匀,但是在压缩和点火时要求的还是均质性。由于在燃烧室中的点火源限制,所以不可能同时点燃全部的混合气。火焰的焰峰到达气缸壁也需要一段时间,当自燃的混合气产生的压力波传递到燃烧室远处的气缸壁时,发动机就开始敲缸了,由于发动机的燃烧室现在都没有办法避免炽热区,炽热区的存在再加上有害颗粒物的形成会造成汽油机无法与柴油机相抗衡,当汽油机工作时所产生的NOx、CO和未燃尽的HC等有害物质,都是由三元催化器来解决。

MKL三元催化器

自从现代社会有了汽车以后,世界各地的工程师们都一直在努力想设计出功率强大、节油和低排放的发动机。发动机设计师们坚信早晚有一天柴油机和汽油机会合二为一,最后出现吸收两种内燃机各自优点的全新一代内燃机。

初次引进三元催化器是始于1986年,但是这个技术同时也把发动机油耗提高了10%。直到过了一段时间以后人们才成功地使大排量发动机能够在低负荷的情况下在稀混合气燃烧范围内运行。只有在油气混合比平衡时使用三元催化器才能减少NOx的排放,所以汽油机就需要附加一个NOx存储转化器,让发动机在混合燃烧的工作范围内节约10%~15%的燃油。

MKL三元催化器

通用和欧宝这两家主要研发汽油机的公司把这种发动机称之为HCCI发动机,戴姆勒公司和大众公司则是双管齐下,在改进柴油机的性能同时也在改进汽油机的性能。

现代发动机的混合气还是要用火花塞进行点火,为了避免产生NOx的缺点,工程师们也正在积极研究不用火花塞的汽油机,一旦研制成功就可以把吸入的所有混合气同时点燃。但是在传统汽油机工作范围内仍然有必要使用三元催化器。因为它同时也可以当作氧化还原催化器来使用,主要用于减少在汽油机压燃下会增加的CO和NOx这两种有害物质的排放。

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