臺灣博碩士論文加值系統

本研究主要是針對汽車排氣加入二次空氣後，可縮短觸媒轉換器溫度提升所需時間，讓觸媒轉換器提早達到工作溫度，對廢氣淨化有顯著的效果；若輔以保溫材的雙重助益下，將使觸媒轉換器工作效益再度提升，對於廢氣淨化會有更加乘的效果。
本實驗在引擎的頭段排氣歧管之處與頭段4轉2歧管之處，分別設置二次空氣導入點，並加裝單向閥利用引擎運轉在排氣管產生之正負壓而形成真空效應，讓單向閥因正負壓做機械性的開啟與關閉，將新鮮空氣注入至排氣歧管內，於進入觸媒轉換器前就先與廢氣後燃，隨後未燃燒完全之殘餘廢氣進入觸媒轉換器後再度作用，將污染物再度催化轉換成無害氣體，使最後末端排氣之污染物大幅降低，達到淨化排氣的目的；並配合耐熱材質的陶瓷纖維保溫材，研究溫度對觸媒轉換器的影響，並探討二次空氣導入與觸媒轉換器，輔以陶瓷隔保溫材的交互影響。

In this study, secondary air was injected into the exhaust of automobile to reduce the time needed for heating up the catalyst. By doing this, the catalyst can reach its working temperature faster, which will be beneficial for the purification of exhaust gas. To carry out the experiment, secondary air was injected at two locations, namely the head exhaust manifold and the head 4-in-2 exhaust manifold of the engine. In addition, one-way valve was installed to create vacuum effect inside the exhaust pipe, resulting from the positive/negative pressure formed when the engine is in operation. The mechanical operation (open/close) of the one-way valve was controlled by the positive/negative pressure to allow fresh air to enter into the exhaust manifold. The entered fresh air was then burned with the exhaust gas before entering the catalytic converter, leaving the unburned residual exhaust gas to go into the catalytic converter. Finally, catalytic reactions conducted inside the catalytic converter transformed pollutants into harmless gases which then left the tail pipe of the exhaust system, achieving the goal of exhaust gas purification. Furthermore, thermal insulating material, such as ceramic fibers, was adopted to study the effect of temperature on the catalytic converter performance. The interaction between secondary air injection, three-element catalytic converter and ceramic thermal insulator was also investigated.

摘要............................i
Abstract............................ii
誌謝............................iii
目錄............................iv
表目錄............................v
圖目錄............................vi
第一章 導論............................1
1.1 前言............................1
1.2 研究動機............................3
1.3 研究目的............................4
1.4 研究方法............................4
1.5 研究範圍與限制 ............................5
第二章 文獻探討............................6
2.1 國外文獻回顧............................6
2.2國內文獻回顧............................8
第三章 汽車排放污染防治............................11
3.1 汽車排放污染概述............................11
3.1.1 污染氣體的種類及對人體的影響........................11
3.1.2影響排出污染物之因素........................12
3.2 汽車污染氣體排放標準與測試........................16
3.2.1我國對汽車排放污染氣體具體管制........................16
3.2.2我國對使用中汽車污染氣體之排放標準........................17
3.2.3我國對使用中汽車污染氣體之測試........................17
3.3 減少汽車排放污染氣體之處理........................18
3.3.1蒸發排放控制系統(EEC系統)........................18
3.3.2 積極式曲軸箱空氣系統(PCV系統)........................18
3.3.3 將進氣加溫........................19
3.3.4 化油器改良........................19
3.3.5 採用汽油噴射系統........................19
3.3.6 燃燒室改良........................19
3.3.7 廢氣再循環系統(EGR系統)........................20
3.3.8 點火系統改良 ........................20
3.3.9 排氣管之改良 ........................20
第四章 實驗設備與方法........................26
4.1 實驗設備........................26
4.1.1 實驗架上引擎規格........................28
4.1.2 原廠頭段排氣管改裝........................29
4.1.3 空氣單向閥........................30
4.1.4 原廠三元觸媒轉換器........................30
4.1.5 代觸媒直通管 ........................31
4.1.6 原廠中段排氣管........................32
4.1.7 原廠尾段排氣管........................32
4.1.8 溫濕度計........................33
4.1.9 陶瓷纖維保溫材........................34
4.1.10 數位溫度計........................34
4.1.11 計時碼錶........................35
4.1.12 廢氣分析儀........................36
4.1.13 三用電錶........................37
4.1.14 正時燈........................37
4.1.15 轉速控制器........................38
4.1.16 汽車診斷電腦........................39
4.1.17大氣壓力計........................39
4.2 實驗用燃料........................40
4.3 實驗方法........................40
4.4 實驗條件........................42
4.5 實驗步驟........................43
4.5.1 觸媒轉換器測試程序........................44
4.5.2 陶瓷纖維保溫材測試程序........................44
4.5.3 二次空氣導入測試程序........................45
4.5.4 二次空氣導入搭配保溫材之測試程序........................45
第五章 實驗結果與討論........................47
5.1 觸媒轉換器對廢氣淨化之影響........................47
5.2 保溫材對觸媒轉換器溫度之影響........................48
5.3 二次空氣對觸媒轉換器升溫效率及廢氣淨化之影響........................52
5.4 二次空氣搭配保溫材對升溫效率與廢氣淨化之影響........................57
第六章 結論與建議........................62
6.1 結論........................62
6.2 未來發展與建議 ........................63
參考文獻........................64
附錄一 僅配置原廠觸媒轉換器之各項數據........................67
附錄二 二次空氣導入點1之各項數據........................67
附錄三 二次空氣導入點2之各項數據........................68
附錄四 二次空氣導入點1+ 保溫材之各項數據........................68
附錄五 二次空氣導入點2+ 保溫材之各項數據........................69
Extended Abstract........................70
簡 歷........................75

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