汽車尾氣有害物排放已成為城市大氣污染的主要來源，從排放控制技術來看，單純采用機內凈化措施難以滿足現有排放法規要求，必須同時采用機外凈化措施。三元催化轉化器的研制使汽車排放控制技術取得了突破性進展，它可使汽油車排放的CO、HC、NOx大為降低。閉環電子控制燃油噴射系統(EFI)加三元催化轉化器(TWC)
目前控制汽油機排氣污染非常重要的技術。
1 三元催化轉化器介紹
1.1 三元催化轉化器的結構
如圖1所示，三元催化轉化器一般由殼體、減振層、載體和催化劑涂層4部分組成。催化器殼體由不銹鋼材料制成，以防氧化皮脫落造成載體堵塞。減振層一般采用膨脹墊片或鋼絲網墊，起密封、保溫和固定載體的作用，防止催化器殼體受熱變形等對載體造成損害。催化器載體一般采用蜂窩狀陶瓷材料，也有少數采用金屬(不銹鋼)材料。在載體孔道壁面上涂有一層非常疏松的活性層，即催化劑涂層，它以r-Al2O3為主,其粗造的表面可使壁面的實際催化反應表面積擴大7000倍左右.在涂層表面散布著作為活性材料的貴金屬,一般為鉑(Pt)、銠(Rh)和鈀(Pd),Pt主要催化CO和HC的氧化反應,Rh用于催化NOx的還原反應。
1.2 三元催化轉化器的工作原理
在三元催化轉化器中,CO、HC與NOx互為氧化劑和還原劑,生成無害的CO2、H2O和N2：
2 影響三元催化轉化器整體設計的因素
2.1汽車的排放特性
催化轉化器設計中，首先必須弄清楚所針對車型的排放特性，
是正確運用催化轉化技術降低汽車排放的重要前提。
在實際使用中，催化轉化器與發動機及汽車組合成一個完整的排放控制系統來起作用，存在各部件之間的匹配優化問題。應根據具體車型的原始排放水平、排放法規要求、對動力性和經濟性等指標的要求等條件來確定催化器設計方案。
2.2 三元催化轉化器與空燃比的關系
大量試驗結果表明，只有當空燃比接近理論值(14.7：1)時，NOx、HC和CO的轉化率才能達到最佳，否則會出現顧此失彼的結果，不可能達到日趨嚴格的排放要求，采用閉環多點電噴技術，電腦根據氧傳感器的氧信號調節噴油量，并且多點噴射技術加大了噴射壓力，使燃油充分霧化并最大可能地完全燃燒，將空燃比控制在理論空燃比附近，可獲得最佳催化轉化效率。
2.3 催化轉化器與排氣系統的匹配
排氣系統對發動機性能的影響主要是通過壓力波對掃氣干擾而產生的，其影響程度隨排氣管
度而變化。催化器的安裝位置會顯著影響排氣系統的這種波動效應，進而對發動機的動力性和經濟性造成顯著影響。另外，催化器的安裝位置還會影響發動機的排氣噪聲。因此，在采用催化轉化器時，必須對發動機排氣系統進行重新設計，以達到催化器與排氣系統的良好匹配。匹配中主要應考慮排氣總管和排氣歧管的尺寸及進排氣相位。
2.4 溫度分布對催化器轉化效率的影響
合理布置催化轉化器在排氣系統的位置，并采取有效措施對催化轉化器內部溫度加以控制，能大大改善催化轉化器轉化效率及失效壽命。
2.5 催化轉化器的流動特性
流速分布不均勻不僅會使流阻增加，還會造成載體中心區域的空速和溫度過高，使該區域的催化劑很容易劣化，縮短使用壽命；而載體外圍區域的空速和溫度過低，這部分催化劑得不到充分利用，造成總體轉化效率降低。另外，流速分布不均勻還會導致沿載體徑向存在過大的溫度梯度，產生熱應力分布不均勻，造成載體熱變形和損壞。
為探討入口管錐角對速度分布的影響，利用ANSYS軟件對二維流場進行分析，結果如圖2、3所示。從圖2、3可見40°錐角的速度分布更均勻。
2.6 催化轉化器壓力損失的組成及計算
催化轉化器壓力損失包括氣流與催化器管壁的摩擦引起的沿程損失、催化劑載體通道中的沿程損失(即載體的壓力損失)、擴張管和收縮管處的渦流引起的局部損失、載體前后氣流收縮和擴張造成的局部損失。載體的壓力損失
???? 日前，日本沖繩縣的大學生成功設計一種新型機器人盔甲，這種氣動動力裝置比電影《...
美國東部時間2月24日16點53分，發現號航天飛機順利升空，此次發現號一個重要的任務是攜...
德國埃莫克法蘭肯（EMUGE-FRANKEN）是一家擁有80多年歷史的集團公司，在螺紋加工、銑削...
當前，在加工制造產業鏈中，我國制造業仍處于低端，扮演為別人打工的角色。在重大工程...
全世界最漂亮的政商女強人可以齊心協力地干革命，卻不能心平氣和地分享權力，這似乎是...
