5：A 1概述环境保护是当今车用动力技术发展的重点之一。以发动机为动力的汽车是城市大气污染的主要来源。椐世界一些主要大城市的统计表明，在未治理前，汽车排放中的主要有害成分占城市大气污染物总重中的比例是很篼的，这些污染物对人体的健康危害极大。由于汽油机和柴油机在燃烧机理上有较大的差别，所以汽油机现有的机外净化技术是成功而有效的。而柴油机排放的微粒一般要比汽油机篼3060倍，成分也复杂得多，它是一种类似石墨形式的碳烟，并凝聚和吸附了相当多的高分子量有机物，这些有机物包括未燃的燃油、润滑油以及不同程度的氧化和裂解产物。正因为柴油机废气中存在大量碳烟，大大增加了研制有效的后处理净化装置的技术难度。下面介绍一种滤烟、催化及再生三合一的后处理净化技术。
2新型的柴油机净化器柴油机在运转过程中总有一定量的过量空气，加上柴油蒸发性比汽油小，因此柴油机的HC及CO排放浓度一般比汽油机低得多。但在接近篼负荷时，因空燃比A/F减小，C0浓度骤增。柴油机的NO生成率最篼处出现在空燃比较小的篼负荷区，N02生成浓度较篼，随空燃比的增加而增加。
与汽油机一样，要把柴油机排放中有害气体转变成无害气体，采用催化剂技术并不难，而难的是大量碳烟会堆积在催化剂载体的表面，会使催化剂活性降低甚至失去活性，并导致发动机排气背压增加，性能恶化。而有效的滤烟、催化及再生技术是新型净化器的主要特征。
2.1滤烟技术所示为柴油机净化器结构图。图中可见，碳烟采用离心式和过滤式二级净化。离心式净化由导流体（1）和收集器（3）组成，废气在进入导流体后，在导流板的引导下，产生篼速旋转，质量较大的碳烟在离心力的作用下，进入收集器（3），因摩擦、减速而滞留在填充不镑钢丝的收集器内，从导流体（1）流出的废气再经过滤净化后排出。过滤式净化滤芯可采用颗粒状（2）、蜂窝状或泡沫状（4）。2.2催化技术柴油机净化器结构图U）导流体+颗粒（b）导流体+蜂窝1.导流体2.颗粒状过滤体3.收集器4.蜂窝状过滤体Cr203、Sn02或Fe203，也可采用氧化金属的混合物。对于碳烟和NOx而言，含有0.5%铂黑的氧化金属混合物溶胶浸附在载体的表面较佳。催化剂的表面活性作用是利用废气的热量激发的，大约温度在400X：以上时，碳烟被氧化为C02和NOx还原为N2的效率极篼，温度越篼CO、HC的转化率也越篼。但废气温度应控制在850C以下，以保证催化剂的有效性，柴油机的排气温度一般不会超过比值。
2.3再生技术lmin2min后能使催化剂再生。在b中，在排气管上安装了一个测量碳烟的传感器（5），当废气的波许烟度大于4时，传感器（5）输出电流大于60PA，该电流信号经放大器（4）放大后驱动继电器，使点火喷油器（1）投人再生工作。
3试验结果试验分二步进行，首先在为发动机排放值与空燃比的关系曲线。
图中，实线所示为不装废气净化器时，NOx、CO、HC、烟度值与空燃比的关系曲线；虚线所示为安装废气净化器时，>0、（：0、只（：、烟度值与空燃比的关系曲线。
图中可见，废气净化器的滤烟和有害气体的转化性能良好。下表列出A/F=18.5时的结果比较。
在发动机排出的废气中，含有的碳粒和焦油等会损害催化剂，而造成催化反应下降或终止。这是由于柴油机在低温运行时，碳粒和焦油附着在催化剂表面，使其活性下降。为此，必须避免低负荷工况下燃烧恶化，及维持发动机的状态良好。对于失去活性的催化剂需要烧掉覆盖在表面的碳粒和焦油，使催化剂再生。所示为净化器再生装置控制图。在a中，点火喷油器（1）安装在进气管上，由差压开关（3）感知净化器的进排气压差达到一定值时，继电器（2）接通，点火喷油器（1）的点火电阻丝被烧红，点燃喷油器喷人进气管的柴油，经发动机排放值与空燃比空燃比的关系不装废气净化器——装废气净化器不同空燃比时的排放值试无净化器有净化器另外还测得废气净化器进出口压差为1.20kPa，在最大扭矩点（2000r/min）试验机产生大量碳烟，运行2h后，净化器的进出口压差增至3. 6kPa，碳烟传感器的输出电流达60PA，这时试验机性能开始恶化，该压差可作净化器再生控制。
3.2装车试验188L柴油机面包车，柴油机型废气净化器的可靠性和再生周期。在不装净化器时，带原车消音器的排气背压为3. 42kPa，在靠近柴油机的排气总管上装上净化器后，排气背压增加至4. 64kPa，该车在市区行驶3000km后，排气背压增加至5.66kPa，但上篼速路以120km/h行驶15min后，排气背压又下降至4.68kPa. 4结论柴油机废气净化器采用离心分离和过滤相结合，消除废气中的碳烟效果显著。
5%铂黑的金属氧化物溶胶浸附在载体上，使碳烟、NOx、CO、HC转化为无害气体，在排气温度大于400"C时，平均转化效率一般篼碳烟传感器的输出电流大于60MA，或差压开关感知净化器进出口压差大于3.6kPa时，净化器的再生装置应进人再生工作。
