【2024年07月31日訊】(記者玉山編譯報導)(續上週)美國道路上有數千萬輛汽車,每輛汽車都是空氣污染源。為了遏制這種污染,城市、州和聯邦政府制定了清潔空氣法,限制汽車產生的污染量,使用催化轉換器正可净化汽車尾氣。
還原催化劑
還原催化劑是催化轉換器的第一級。它使用鉑和銠來幫助減少氮氧化物的排放。採用陶瓷蜂窩狀催化劑結構。
當一氧化氮或二氧化氮分子接觸催化劑時,催化劑會將氮原子從分子中剝離並保留下來,以釋放氧氣。氮原子與其他也黏在催化劑上的氮原子結合,形成氮氣然後排放出來。例如:兩個一氧化氮氣體分子接觸還原催化劑後,會分離成一個氧氣分子和氮氣分子,然後排放到空氣中。
氧化催化劑
氧化催化劑是催化轉換器的第二級。它透過在鉑和鈀催化劑上燃燒(氧化)未燃燒的碳氫化合物和一氧化碳。此催化劑有助於一氧化碳氣體和碳氫化合物與廢氣中剩餘的氧氣反應。例如:兩個一氧化碳氣體分子與一個氧氣分子結合,生成兩個二氧化碳氣體分子,然後排放出去。
催化轉換器使用的結構主要有兩種:蜂巢結構和陶瓷珠結構。如今大多數汽車都採用蜂巢結構。
控制污染並提高績效
轉換的第三階段是控制系統,該系統監視尾氣排放的成分並使用這些資訊來控制燃油噴射系統。催化轉換器上游安裝有一個氧氣感知器,這意味著它比轉換器更靠近引擎。該感知器告訴引擎電腦排氣中有多少氧氣。
引擎計算機可以透過調節空燃比來增加或減少排氣中的氧氣量。這種控制方案允許引擎電腦確保引擎在接近化學計量點的情況下運行,並確保排氣中有足夠的氧氣以允許氧化催化劑燃燒未燃燒的碳氫化合物和一氧化碳氣體。
催化轉換器和熱
它最大的缺點之一是它只能在相當高的溫度下工作。當冷啟動汽車時,催化轉換器幾乎無法減少廢氣中的污染。
解決方法是將催化轉換器移至更靠近引擎的位置。這意味著更熱的廢氣到達轉換器使其加熱更快,但這也因暴露在極高溫度下而縮短其壽命。大多數汽車製造商將轉換器放置在前排乘客座椅下方,距離引擎足夠遠,以減少對其造成損害。
預熱催化轉換器
預熱催化轉換器是減少排放的好方法,透過電阻加熱器為催化轉換器預熱。不幸的是,大多數汽車上的12伏電池無法提供足夠的能量或電力來加熱催化轉換器,只有配備大型高壓電池組的混合動力汽車,才有足夠電力來加熱催化轉換器。
催化轉換器失竊
在全國範圍內,SUV和卡車已成為竊賊的目標,他們希望利用催化轉換器內的貴重金屬獲利。一個標準的催化轉換器含有價值數百美元的鉑、鈀和銠。
由於卡車和SUV的車身離地較高,便於竊賊接近轉換器,因此竊賊只需要一把往復鋸和大約60秒的時間就可完成任務。
這種趨勢引起了許多地區的警方注意,為免催化轉換器失竊,警方提醒SUV和卡車司機將車停在繁忙、光線充足的地區。◇
責任編輯:鍾義雲