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汽油机和柴油机是汽车最主要的动力源,而柴油机以其优越的燃油经济性和较低的CO,HC排放,近年来得到更普遍的应用,逐渐成为车用动力的首选。但是,较高的PM和NOX排放成为限制柴油机发展的主要障碍。尽管对PM和NOX控制技术的研究已经有很长一段时间,但同时对PM和NOX排放进行综合控制却是最近才兴起的课题。 由于PM和NOX生成机理的不同,为了达到同时降低PM和NOX的目的,单纯的使用机内控制技术是不够的,需要使用柴油机后处理技术。本文通过分别对单独的PM和NOX的控制方法进行分析,提出了对柴油机PM和NOX进行综合控制的技术路线,并列举了目前已经得到应用或者还处于研究阶段的一些方案,以此来证明所提出的技术路线的合理性。然后通过对这些技术路线和这些方案的比较,作者认为在氧化环境中,用催化方法同时去除NOX和PM是较好的方法。 众多的同时去除NOX和PM的催化剂中,钙钛矿型复合氧化物被认为是目前最好的一种催化剂。在他人研究的基础上,我们针对钙钛矿型复合氧化物中的La0.9K0.1CoO3,利用固态反应法和溶胶凝胶法两种方法在800℃、950℃、1050℃制备出了六组La0.9K0.1CoO3。通过物理检测手段初步认为温度越高,所制备的La0.9K0.1CoO3作为催化剂的物理性能越好;在同一温度下,由溶胶凝胶法所制备的La0.9K0.1CoO3作为催化剂的物理性能较好。 然后利用催化剂微型评价装置对所制备的多组La0.9K0.1CoO3的化学催化性能进行了测试,通过实验证明了La0.9K0.1CoO3可以同时除去尾气中的PM和NOX;制备温度越高,用溶胶凝胶法制备的钙物La0.9K0.1CoO3对PM和NOX的催化性能也越好。在此基础上,为了进一步降低PM在PM和NOX反应中的起始反应温度,作者根据他人的理论提出了利用贵金属Pt和La0.9K0.1CoO3共同作为PM和NOX反应的催化剂。尽管实验结果不尽人意,但为今后的改进工作提供了参考。 为了验证催化剂的实际催化效果,将催化剂涂覆在蜂窝陶瓷载体上,作为柴油机的后处理装置,在柴油机试验台上进行实际实验,得到结论:此催化剂在一定温度下不仅能够同时降低柴油机尾气中的PM和NOX,同时可以降低HC和CO的排放,但是对PM和NOX的转化效率还比较低,在最好的情况下只有15%～20%;与其它技术相比,此技术离实际应用还有一定的距离。