Bộ xúc tác oxy hoá động cơ Diesel (DOC – Diesel Oxidation Catalysts) có cấu tạo tương tự bộ xúc tác 3 thành phần trên xe động cơ xăng. Trong đó những hợp chất hydrocarbon (HC) chưa cháy hết và carbon monoxide (CO) được oxy hóa. Vì thành phần oxy dư trong khí thải của động cơ diesel cao, nitơ oxide (NOx) không thể khử được. Vì thế động cơ diesel chỉ cần dùng bộ xúc tác oxy hóa (bộ xúc tác 2 thành phần) thay vì bộ xúc tác 3 thành phần như trên máy xăng.
Cấu tạo
Để tăng bề mặt hoạt động, giá mang bằng gốm hoặc kim loại được phủ một lớp oxide nhôm (Hình trên). Nằm trên lớp phủ trung gian này, chính là chất xúc tác, gồm 1 đến 2g platin và paladi.
Những kim loại quý là kim loại có tác dụng xúc tác, kích thích quá trình oxy hóa mà không bị tiêu hao trong suốt quá trình này.
Nhiệm vụ
Oxy hóa những phát thải HC và CO: Ở đó carbon monoxide (CO) và hydrocarbon (HC) được oxy hóa để trở thành carbon dioxide (CO2) và hơi nước (H2O). Sự oxy hóa bắt đầu xảy ra từ một nhiệt độ giới hạn nhất định (nhiệt độ khởi động). Tùy thuộc vào thành phần khí thải, lưu lượng và mức pha tạp chất xúc tác, nhiệt độ giới hạn vào khoảng 170 °C đến 200 °C. Bắt đầu ở nhiệt độ này tỷ lệ oxy hóa tăng đến trên 90%.
Oxy hóa NO thành NO2: Nitơ monoxide NO và nitơ dioxide NO2 được gọi chung là NOx. Tỷ lệ NO2 trong NOx của khí thải phát tán từ động cơ chỉ khoảng 10% trong hầu hết các chế độ vận hành thông thường. Bộ xúc tác oxy hóa có thể làm tăng tỷ lệ NO2 so với NO ngay cả khi ở nhiệt độ thấp. Tỷ lệ NO2 cao trong NOx đóng vai trò quan trọng cho hoạt động của những bộ phận nằm sau đó trên hệ thống xả, ví dụ như bộ lọc muội than DPF cho khí thải diesel hoặc bộ xúc tác khử chọn lọc SCR. NO2 giúp hạ nhiệt độ đốt cháy muội than trong chu trình tái sinh bầu DPF.
Giảm khối lượng muội than: Một phần của những hạt được phát thải từ động cơ diesel là những hydrocarbon tự tách ra khỏi tâm hạt khi nhiệt độ tăng cao. Quá trình oxy hóa những hydrocarbon này có thể làm giảm khối lượng hạt khoảng 15 % đến 30 %.
Xem thêm:
