柴油车为什么要加尿素?
时间:2023-05-18 11:15 来源:未知 作者:化学自习室 点击:次 所属专题: 尿素
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尿素明明是化肥,怎么能加到柴油车上呢?
化肥尿素
相信大家都有这个疑问。
要回答这个问题,咱们先了解一下柴油车和汽油车的区别。
汽油车,烧汽油,汽油喷射进入汽缸,和空气混合,压缩,然后火花塞冒个火花,点燃汽油空气混合物,燃烧发热膨胀推动活塞移动。
柴油机类似,燃料是柴油。也有汽缸,活塞这些,但是没有火花塞。
没有火花塞,柴油怎么燃烧呢?答案是,直接把空气压缩压缩,压缩到很小的体积,然后,压力很大,温度也会升高。在此情况下,柴油就会自己燃烧了。
用最普通的话说,汽油机是点燃汽油,柴油机是压燃柴油。
你知道上图中哪个是汽油机哪个是柴油机吗?
所以,同样是压缩过程,汽油机的压缩比在8到10,而柴油机的压缩比动不动就破20。
而空气中有百分之七十左右的氮气,在燃烧过程中,会产生氮氧化物。比如一氧化氮,二氧化氮,四氧化二氮。这些都属于污染物。
为了清除这些氮氧化物,汽车上采取了安装三元催化器的办法,用催化剂把这些氮氧化物分解掉。
但是,由于柴油机工作原理的差异,尾气中的氧气含量比汽油尾气中的氧气含量要多不少,而三元催化器是采用的还原原理,氧气太多的环境下,三元催化器就会失效。废话,本来我要还原,结果来了这么多氧气让我氧化,罢工!
此路不通,只能另选路线。
于是,专家们选择了尿素这种化合物。
可见,氮氧化物遇到尿素发生反应,最后分解成了氮气,水,二氧化碳,一氧化碳这些东东。
但是这个反应方程式不严谨。实际上,尿素是在高温下,是先水解产生氨气,然后氨气和氮氧化物反应,将氮氧化物分解生成氮气和水。
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
8NH3+6NO→7N2+12H2O
但是这个喷尿素,也是挺有技术含量的。
柴油车的尿素水就是加到这个尿素箱里面
车辆上面有个小电子系统,会根据发动机转速、喷油量等数据计算出氮氧化物的理论生成量。然后计算出所需要喷射的尿素量,然后控制喷射系统向排气端的高温尾气中喷射尿素来消除氮氧化物。
怎么样?是不是很神奇?
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