Bộ xử lý xỳc tỏc, đó được sử dụng trong hệ thống thải của động cơ trong hơn ba thập kỷ qua. Nú làm giảm đỏng kể hàm lượng độc hại trong khớ thải của động cơ. Cỏc bộ xử lý xỳc tỏc ba tỏc dụng được sử dụng trờn cỏc phương tiện giao thụng ngày nay cú khả năng giảm tới 90% lượng khớ thải độc hại phỏt ra từ động cơ khi nú
được sấy núng hoàn toàn đạt nhiệt độ >250oC. Cỏc chất xỳc tỏc Platin (Pt), Rubidi
(Rb) là những vật liệu xỳc tỏc hoạt tớnh cao cựng với Ceria cú khả năng chứa ụxy nờn bộ xỳc tỏc cú thể ụxy hoỏ liờn tục đối với CO, HC ngay cả khi khớ thải cú hàm lượng lớn CO, HC và thiếu khụng khớ. Sự chuyển đổi của CO, HC đũi hỏi một mụi
trường ụxy hoỏ. Trong khi đú sự chuyển đổi NOx đũi hỏi một mụi trường khử. Do
vậy, bộ xử lý xỳc tỏc ba tỏc dụng hoạt động cú hiệu quả khi thành phần hỗn hợp gần
điều kiện lý tưởng ( 1) để cú cả mụi trường ụxy hoỏ và mụi trường khử. Với hỗn
sự khử NOx giảm.
Do đũi hỏi nghiờm ngặt và chớnh xỏc về hệ số dư lượng khụng khớ để bộ xử
lý xỳc tỏc làm việc cú hiệu quả nờn bộ xử lý này thường được trang bị trờn động cơ cú hệ thống điều khiển điện tử (ECU). Sơ đồ lắp bộ xử lý khớ thải ba đường trờn ụtụ (hỡnh 1.9)
Hỡnh 2.2 Vị trớ lắp bộ xỳc tỏc trờn xe
Bộ xử lý này làm giảm đỏng kể lượng khớ thải độc hại. Tuy nhiờn, vấn đề tồn tại của bộ xử lý xỳc tỏc là nú làm việc khụng hiệu quả ở chế độ khởi động lạnh và chạy ấm mỏy khớ mà nhiệt độ và lưu lượng khớ thải thấp làm cho nhiệt độ bộ xỳc tỏc thấp hơn 250 300oC [11]. Do vậy, trong giai đoạn khởi động lạnh và chạy ấm mỏy, khớ thải độc hại hầu như khụng được xử lý làm cho hàm lượng khớ thải độc hại thải ra ngoài cao, gõy ụ nhiễm mụi trường.
Cỏc nghiờn cứu gần đõy chỉ ra rằng: khoảng 6070% tổng lượng khớ thải CO
và HC của động cơ cú trang bị bộ xử lý xỳc tỏc được thải ra trong vài phỳt đầu sau
khi khởi động (theo chu trỡnh thử nghiệm FTP 75) [4]. Khi nhiệt độ bộ xử lý đạt
trờn 300oC thỡ hiệu quả trung hũa cỏc thành phần độc hại tăng mạnh và cú thể đạt
tới 90%. Tuy nhiờn, nhiều phương tiện đi trong thành phố với quóng đường quỏ ngắn nờn động cơ và bộ xử lý chưa thể ấm hoàn toàn. Do đú, việc nghiờn cứu tăng
hiệu quả bộ xỳc tỏc trong thời gian chạy ấm mỏy để giảm nồng độ độc hại trong khớ thải của cỏc phương tiện trong giai đoạn này sẽ là cơ sở để giảm tổng lượng độc hại chung của khớ thải ra mụi trường.