排放与净化培训课件.ppt

排放与净化知识培训,2,发动机的环保性,内燃机净化性能是当代内燃机最重要的性能指标之一。其排放污染物数量的多少及净化控制技术的优劣，不仅直接影响生产和销售企业的生存和发展，而且严重危及人类赖以生存的环境。 内燃机排放污染物对大气环境和人类健康的影响不容忽视，尤其作为汽车动力时，其影响更大。自汽车排出的有害气体，早已成为大气污染的主要来源。特别是一些大城市，如上海、广州、北京等大城市均已出现光化学烟雾，雾霾现象经常性出现。 随着人们对环境保护要求不断提高,对发动机的排放要求也日益从严,世界各国也相应地制定了更加严格的法规，而测试发动机排放的方法和程序越来越接近实际。（见图 1，2，3）,3,图1,4,图2,5,图3,6,欧洲重型车用柴油机排放值 g/kwh 注 还有动态烟度值0.8m-1 适用于额定功率不大于85kw的柴油机 适用于单缸工作容积小于0.7l ，额定转速大于3000r/min的柴油机 ece，r49 欧洲13工况循环 esc 欧洲稳态工况 elr 欧洲加载响应循环 etc 欧洲瞬态循环,7,8,9,10,排放物 完全燃烧 co2，h2o，n2，air 不完全燃烧 co，hc，nox，so2，pm，臭气等,11,内燃机排放物的毒性与影响 co 与红血球结合能力是o2的210倍，使供o2受阻。co与20%红血球结合使人头晕恶心；50%失去意识；70%死亡；co限制在20ppm以下。 hc 约200种成分,甲醛,丙烯醛对眼睛和呼吸器官有强烈刺激作用。乙烯对农作物和某些观赏植物有伤害，苯并芘致癌。 nox：主要no 与红血球结合能力是co 的1000倍,生成红血朊，使人中枢神经障碍。 次要no2 招致气管和肺功能障碍。 sox so2与no2有相似的毒性，形成酸雨。 pm 2um以下微粒吸入肺部，沉积，引起慢性病变，以致癌变。 co2 产生温室效应，地球变暖。,12,co，hc，nox，pm成因 co 不完全燃烧，供氧不足 pm 内燃机排出的全部废气，在大气条件下收集到的全部呈固体状和液体状的微粒。用二氯甲烷作萃取剂，把微粒子组成分为可溶性有机成分和非可溶性有机成分。,13,颗粒是碳氢燃料不完全燃烧形成的可溶性和不可溶性粒子。 非可溶性干碳烟，碳氢燃料热分解，一面脱氧一面聚合形成20-30nm碳烟粒子，小粒子最后形成为50-200nm大粒子。 光化学烟雾 能见度降低，对人眼有刺激性作用，引起呼吸障碍和慢性中毒。 成因：hc浓度nox浓度3倍，气温24，温度低，日照充足，夏秋之间，下午1-2点钟烟雾浓度达到最高。,14,1.4.1.4 净化措施 机前净化，机内净化，机后净化,15,机内净化 进气，燃油，燃烧室优化匹配 直喷式燃烧室：ge，co2 分开式：hc，co，nox，pm 改进燃油系统： 提高喷油压力，缩小喷孔，增加孔数，提高喷雾质量。改善燃烧工作过程，降低排放。 高压喷射：在缩小喷孔的同时，缩短喷油持续时间，这样延迟喷油始点，改善nox排放，而ge不会恶化。喷油即时结束，re，pm，co得到改善。 电控供油压力，供油量，供油正时和供油速率，使燃烧过程更加优化。 更高的压力喷射，pm，推迟喷射角 nox,16,17,18,喷油嘴 喷油嘴的改进 减少喷后滴油 hc，rb改善 提高流量系数 nox，rb改善 提高形成喷雾的稳定性 rb 例：喷油量一定，喷孔直径一定，喷嘴流量系数提高20%，缩短喷油时间的结果与提高喷压44%的效果一样，说明提高喷嘴流量系数的结果。,19,组织气流运动： 螺旋气道开度不大，能产生较高涡流强度，而气道阻力较小，对v 的影响不大，特别是延迟喷油提前角改善nox，但对rb的恶化比切向气道小。 四气门技术变涡流技术，低速大负荷使用强涡流使ge，rb。高速部分负荷降低涡流，使混合燃烧优化。 发展紊流和适当降低涡流强度的燃烧室，采用微涡流强紊流燃烧室，良好的混合气形成和良好燃烧作用，nox，co，rb 均比一般燃烧室好。 选用常用工况： 动力性，经济性，排放好的工况为常用工况，因此汽车需要电控，司机对车速，路阻的变化，发动机转速n，pe和变速比进行优化。,20,21,22,23,24,目前我公司102国4机型所采用的净化措施 废气再循环系统 废气再循环，就是将发动机废气冷却后送入气缸，可以进一步降低进气温度，提高进气密度，从而降低燃烧温度，可以有效地降低nox的排放，同时进一步优化egr也可以降低燃油消耗。 本机型的erg系统为外部排气再循环，有egr阀（见图4），egr冷却器（见图5）、真空调节器及连接管路组成。 egr系统采用闭环系统，在闭环控制egr系统中，检测实际的egr率或开度作为反馈控制信号，其控制精度更高。闭环控制egr系统工作时，ecu可根据egr开度传感器的反馈信号修正电磁阀的开度，使egr率保持在最佳值。egr阀开度传感器为电位计式，其工作原理与电位计式节气门位置传感器类似。egr阀传感器与ecu之间有三条连接线路，分别为电源线、地线和信号线，ecu通过电源线给传感器提供5v的标准电压，传感器将egr阀的开启高度变化转化为电信号经信号线输送给ecu。,25,图 4,图 5,26,后处理系统包括三元催化器(doc)、颗粒捕捉器(poc)。原理示意图如图6所示：,图 6,27,三元催化器：指安装在柴油汽车排气系统中，通过喷涂在载体上的贵金属催化剂铂、铑、钯等进行氧化反应，能同时降低排气中一氧化碳（co）、总碳氢化合物(thc)和柴油颗粒物中可溶性有机物组分（sof）的催化转化器。 102国4机型三元催化器直接装在增压器蜗壳出口法兰上。三元催化器直径为5.66英寸，长度为4英寸，采用陶瓷载体。 颗粒捕捉器：其基本原理是:柴油机排出的含有炭粒的黑烟，通过专门的管道进入发动机尾气金属载体颗粒捕集器，经过其内部密集设置的过滤器，将炭烟微粒吸附在金属过滤器上；与doc生成的no2 反应，生成对人体无害的二氧化碳排出。 颗粒捕捉器安装由主机厂根据整车排气尾管布置决定。 102国4机型颗粒捕捉器采用金属载体，具有起燃快、背压低、冷启动时显著降低排放、耐高温、同样体积下转化效率高的优点。,28,scr原理,一、scr的化学反应本质,将尿素与水以适当比例(一般为32.5% ) 混合, 喷入柴油机排出的废气中, 使废气中的nox 还原成无害的n2(氮气) 和h2o(水蒸气) ,使发动机达到国四或更高标准。,二、化学反应（分为两步骤）,1、尿素喷入高温排气后分解： nh2conh2 +