车用二冲程发动机排放控制与分析.

1、目录摘要 .IAbstract.II第一章 绪论 .11.1本课题研究目的与意义 .11.2车用二冲程摩托车排放在国外、国内研究现状 .11.2.1国外摩托车和轻便摩托车排放标准 .11.3.1 我国车用二冲程摩托车排放标准 .2第二章 二冲程发动机结构与基本原理与分析 .42.1车用二冲程发动机结构特点 .42.1.1二冲程汽油机结构及工作原理 .42.2二冲程发动机主要性能指标与特性 .62.2.1发动机的主要性能指标 .62.2.2车用二冲程发动机排放特性 .82.3 车用二冲程发动机有害排放物的来源及成因 .92.3.1CO 生成机理 .92.3.2碳氢化合物 HC 的生成机理 .92

2、.3.3氮氧化物 NOx 的生成机理 .10第三章 控制车用二冲程发动机排放途径与分析方法 .113.1国内车用二冲程发动机控制排放的途径 .113.1.1电喷技术 .113.1.2废气再循环系统 .113.1.3汽油蒸发控制系统 .123.2 目前车用二冲程发动机主要采取的控制方法 .123.2.1二次空气喷射系统的应用 .123.2.2排气催化转化器系统的应用 .133.2.3曲轴箱窜气污染物的控制 .14结论 .15致谢 .16参考文献 .17摘要随汽车工业的发展和汽车保有量的增加，其大气环境的污染日趋严重。因此，世界各国已相应地制定法规标准，而且随着节能和环保意识的提高，对汽车排放控制

3、的法规标准日趋强化。我国摩托车产品在不采取专门的净化措施的情况下，二冲程产品几乎达不到标准，每年将有 400 万辆摩托车排放不达标，形势非常严峻，因此研究摩托车排放控制技术非常重要。针对车用二冲程发动机结构与原理的分析，调整车用二冲程发动机化油器的安装位置，采用催化转化技术，合理布置催化器并采用合乎规格的催化器。通过试验分析：对比控制前后排放性能。改进后二冲程发动机保持了体积小、重量轻、功率大、机构简单、维修方便等突出优点，同时又解决了其存在的油耗高、排气污染严重的问题。力争在不降低发动机动力性的基础上，实现二冲程发动机低排放、高效率和高经济的技术要求。关键词：二冲程；发动机；排放；控制IAb

4、stractWith the development of the automobile industry and the increase in cars, The atmospheric pollution of the environment has become increasingly serious.Therefore, all countries in the world has been a corresponding development of regulations and standards, and along with energy-saving and envir

5、onmental protection awareness,Control of vehicle emission control regulations and standards and regulations become more enhanced. Motorcycle products in China do not take special measures in the case of purification, almost two-stroke products are not up to standard, Each year there will be four mil

6、lion motorcycle emissions standards do not, the situation was very serious, Therefore, the study of motorcycle emission control technology is very important.For two-stroke engine vehicle structure and principles of analysis, Adjust the vehicle's two-stroke carburetor engine placement, the use of

7、 catalytic converter technology, Rational arrangement of the use of catalytic converters and catalytic converters meet the specifications. Through experimental analysis: Compared before and after the emission control performance. Improved two-stroke engine has maintained a small size, light weight,

8、power, and institutions simply to highlight the advantages of easy maintenance. Solved at the same time, the existence of the high fuel consumption, exhaust pollution problem. Strive to reduce the engine power is not based on the realization of two-stroke engine with low emissions, high efficiency a

9、nd high technical requirements.Keywords:two-stroke;engine;emissions;controlII第一章绪论1.1 本课题研究目的与意义长期以来，我国二冲程摩托车占了较大比重。随着我国摩托车排放法规日益严谨和面对国际竞争的要求，二冲程摩托车的生命力受到了严峻的考验。由于小型二冲程汽油机具有突出的优点重量轻、 结构简单、升功率大 ,同时又有严重的缺点扫气时新鲜气体高达 30% 40%短路损失使油耗高、 HC 排放量大。二冲程发动机原有的优点的基础上， 降低其排放，达到法规要求， 延长其生命力满足市场需求。这将是未来二冲程发动机研究的重点。1

10、.2 车用二冲程摩托车排放在国外、国内研究现状1.2.1 国外摩托车和轻便摩托车排放标准1. 美国及加州摩托车排放标准美国的摩托车分为公路用车和非公路用车两类，其中有近 60%摩托车注册为公路用车，其余的为非公路用车。美国对非公路用摩托车没有排放法规要求。美国联邦和加州对排量在 50ml 以上的公路用摩托车的排放。如表1-1 所示。表 1-1 美国联邦和加州公路用摩托车排放标准年 型试验工况发动机排量排放量 g/kmmlCOHC美国联邦标准50-16917.05.01998FTP 75170-74917.0n5+0.0155(D -170)75017.014.020025012.05.0曲轴箱

11、排放标准：不允许曲轴箱排放泄露到大气美国加州标准50-16917.05.01999FTP 75170-74917.05+0.0155(D n -170)75017.014.0120065017.05.0199550-29712.01.028012.02.52001.350-29712.01.028012.01.4续表 1-150-29712.01.02003280-69912.01.070012.01.4燃油蒸发排放标准：采用密闭室法，当前限值为：2g/试验注： 1 D 为发动机排量，单位：ml 。另外，美国联邦和加州排放法规对摩托车都有耐久性要求，即在规定的寿命期限内都要满足其排放限值，其寿

12、命期为：I 类(50169ml)6000km；类 (170 279ml)90000km；类 (280ml)1500km。1.3.1 我国车用二冲程摩托车排放标准1. 北京摩托车排放法规我国首次制定摩托车排放法规标准是在 2005 年 GB5366摩托车主要性能指标中的怠速排放标准。2004 年，国家颁布实施了 GB146212004摩托车排气污染物排放标准 2，该标准规定了工况法和怠速法的排放限值。该标准规定的摩托车工况法排放试验方法及限值采用欧洲 ECE 法规，修正后又采用 EUDC 法规。2005 年以后，我国为了加强对排放的控制， 陆续颁布实施了 GB181762005轻便摩托车排气污染

13、限值及测试方法及 GB146222005摩托车排气污染物限值及测试方法。其限值见表 1-6 所示。表 1-6 摩托车及轻便摩托车限值实施年份车型COHCNOxg/kmg/kmg/km2006.1.1轻便摩托车630.12二冲程840.1摩托车1330.3四冲程为了遏制北京市大气污染加重的趋势，自2005年底至今市环保局建立了完善的摩托车排放地方法规3 ，该法规基本等同于我国台湾地区期排放水平， 其限值水平如表 1-7 所示。表 1-7 工况法排放标准值排放标准值 (g/km)车 型排气污染物第一阶段自 2005 年第二阶段自 2006 年 11月 1日起月1日起新生产摩托车 1CO4.53.5

14、及轻便摩托车HC+NO x3.02.0耐久性里程 26000km15000km注：1新生产残疾人专用车第一阶段排放标准值放宽到CO：60g/km ，HC ：4.0g/ km； 2耐久性里程，即要求车辆行驶里程在6000km(15000km) 内时，仍按照本标准值。表 1-8 怠速法排放法规限值排放标准值车型及实施日期CO(%)HC(ppm)四冲程二冲程2007 年 1 月 1 日以后生产新生产车1.53003000的摩托车及轻便摩托车在用车2.050035002007 年 1.月 1 日以前生产的摩托车及轻便4.522008000摩托车在用车3第二章二冲程发动机结构与基本原理与分析2.1 车用

15、二冲程发动机结构特点2.1.1 二冲程汽油机结构及工作原理二冲程发动机的工作循环是在两个活塞行程内，即曲轴旋转一周的时间内完成的。图 2-1 表示一种用曲轴箱扫气的二冲程化油器式汽油机的工作示意图。图2-1 二冲程工作原理示意图图 2-1 二冲程汽油机工作原理示意图1- 进气孔 2- 排气孔 3-扫气孔1 进气孔2 排气孔3 扫气孔发动机气缸上有三个孔，这三个孔可分别在一定的时刻为活塞所关闭。进气孔1 与化油器相连通， 可燃混合气经孔 1 流入曲轴箱， 继而可经扫气孔 3 进入气缸内，4而废气则可经过与排气管连通的排气孔2 被排出。图 2-1 表示活塞向上移动，到活塞将三孔都关闭时，开始压缩在

16、上一循环即已经吸入缸内的可燃混合气，同时在活塞下面的曲轴箱内形成真空度（这种发动机的曲轴箱必须是密封的） 。当活塞继续上行时，进气孔 1 开启，在大气压力作用下，可燃混合气便自化油器流入曲轴箱。活塞接近上止点时，火花塞发出电火花，点燃被压缩的混合气体。 高温、高压气体膨胀迫使活塞向下移动。 进气孔 1 逐渐被关闭，流入曲轴箱的混合气则因活塞的下移而被预先压缩。当活塞接近下止点时，排气孔2 开启，废气经过排气孔 2、排气管、消声器流入大气中。受到预压的新鲜混合气便自曲轴箱经扫气孔 3 流入缸内，并扫除废气。废气从气缸内被新鲜混合气扫除并取代的过程，称为气缸的换气过程，因此孔 3 被称为扫气孔或换

17、气孔。由上述可知，在二冲程发动机内，一个工作循环所包括的两个行程是：1第一个行程 活塞自下止点向上移动，事先已充入活塞上方气缸内的混合气被压缩，新的可燃混合气又自化油器被吸入活塞下方的曲轴箱内。2 第二个行程 活塞自上止点向下移动，活塞上方运行着作功过程和换气过程，而活塞下方则进行可燃混合气的预压缩。为了防止新鲜混合气体大量与废气混合并随废气一起排出气缸而造成浪费，活塞顶做成特殊的形状，使新鲜混合气的气流被引向上部。这样还可以利用新鲜混合气来扫除废气，使排气更为彻底。但在二冲程发动机中，要完全避免可燃混合气的损失是很困难的。图 2-2 为二冲程发动机示功图。它的工作循环如下：Vc排气口扫气口图

18、 2-2 二冲程发动机示功图5活塞由下止点向上止点移动，当将排气口a 点关闭时，压缩过程开始。到上止点前开始点火燃烧， 缸内压力迅速增高， cf 段即燃烧过程。接着活塞下行膨胀做功，一直到 b 点，排气口被打开，开始排气。此时，缸内压力较高，一般为0.30.6Mpa，故废气以声速从缸内排出，压力迅速下降。当活塞继续下移将换气口打开，曲轴箱内的新鲜可燃混合气进入气缸。这段时间里的排气称为自由排气。排气一直延续到活塞下行到下止点后再向上将排气口关闭为止。示功图 bda 曲线为二冲程发动机的换气过程，大约占130° 150°曲轴转角。接着活塞继续向上，便重复压缩过程，进行新的循环

19、。二冲程化油器式发动机与四冲程化油器式发动机相比较，其主要优点如下：1曲轴每转一周就有一个作功行程，因此，当二冲程发动机的工作容积和转速与四冲程发动机相同时，在理论上它的功效应等于四冲程发动机的2 倍。2由于发生作功过程的频率较高，故二冲程发动机的运转比较均匀平稳。3由于没有专门的换气机构，所以其构造较简单，质量也比较小。4使用方便。因为附属机构少，所以易受摩损，经常需要修理的运动部件数量也比较少。由于构造上的原因，二冲程发动机的最大缺点是不易将废气自气缸排除的较干净，并且在换气时减少了有效工作行程。因此，在同样的工作容积和曲轴转速下，二冲程发动机的功率并不等于四冲程发动机的 2 倍，只等于

20、1.51.6 倍；而且在换气时有一部分新鲜可燃混合气随同废气排出，因此二冲程发动机不如四冲程发动机经济。由于上述缺点，二冲程化油器式发动机在汽车上较少被采用。但这种发动机的制造费用低廉，构造简单，质量小，所以在摩托车上广泛应用。2.2 二冲程发动机主要性能指标与特性2.2.1 发动机的主要性能指标发动机的主要性能指标有动力性能指标（有效转矩、有效功率、转速等） 、经济性能指标（燃油消耗率） 。1. 动力性能指标(1) 有效转矩6发动机通过飞轮对外输出的平均转矩称为有效转矩，以 Ttq 表示。有效转矩与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩相平衡。(2) 有效功率发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效功率

21、，以 pe 表示。它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。发动机的有效功率可以用台架试验方法测定，也可以用测功器测定有效转矩和曲轴角速度，然后运用下面的公式计算发动机的有效功率（km），即p eTtq2n3Ttq n10（21）609550式中：Ttq 有效转矩（ N· m）；n 曲轴转速（ r/min）。发动机曲轴转速的高低，关系到单位时间内的作功次数的多少或发动机有效功率的大小，即发动机的有效功率随曲轴转速的不同而转变。因此，在说明发动机有效功率的大小时，必须同时指明相应的转速。在发动机产品标牌上规定的功率及相应的转速分别称作标定功率和标定转速。发动机在标定功率和标定转速下的工作状况，

22、称为标定工况。标定功率是发动机所能发出的最大的功率，它是根据发动机用途而制定的有效功率最大使用限度。同一种型号的发动机，当其用途不同时，其标定功率值并不相同。按照汽车发动机可靠性试验方法的规定，汽车发动机应能在标定工况下连续运行 3001000h。2. 经济性能指标发动机每发出 1KW 有效功率，在 1h 内所消耗的燃油质量（以g 为单位），称为燃油消耗率，用 be 表示。很明显，燃油消耗率越低，经济性越好。燃油消耗率 g/(kw · h)为beB103Pe（22）式中： B 发动机在单位时间内的耗油量（kg/h）可由试验测定；7Pe 发动机的有效功率（kw ）。发动机的性能是随着许

23、多因素而变化的，其变化规律称为发动机特性。2.2.2 车用二冲程发动机排放特性也可以用万有特性的形式表示内燃机其它变化的特性，例如排放特性。虽然内燃机的排放特性不是以特性曲线形式进行估计，而是按规定的测试工况加权计算的比排放量或按规定的行驶循环累计的整车单位里程的排放量估计的，测定排放特性对于拟定改善法定排放指标的途径有一定的帮助。1. 汽油机的排放特性一台具有代表性的 2L 排量 4 气门进气道喷射汽油机的 CO、HC 和 NOx 排放特性。各种排放都用比排放量 g/（km·h）表示。当然也可用其它单位表示，如小时排放质量（ g/h）或排放物体积分数，但不同单位将引起特性曲线形状的

24、改变。现代车用汽油机在常用的部件负荷区，为了满足三效催化转化器高效工作的要求，将过量空气系数a 控制在 1.0 左右，所以 CO 排放较低。在负荷很小（ pme <0.2MPa）时，为保证燃烧稳定，混合气适当加浓，导致CO 排放略有上升，尤其以比排放量形式表达时，看上去上升较多。当负荷超过全负荷的95%左右时， CO 的比排放量开始急剧上升（绝对排放浓度和质量则上升更快） ，显然是由于混合气显著加浓，使发动机能发出较大的功率和转矩。汽油机未燃 HC 比排放量的变化趋势。可见 HC 的变化趋势与 CO 有些类似，都是中等负荷比排放量较小，大负荷和小负荷的相对增加。不同之处有两点：一是全负荷

25、时 HC 排放增加不如 CO 严重；二是小负荷时 HC 比排放随负荷的减少增加得比 CO 更快。排放规律不同的原因可用 CO 和 HC 生成机理不同来解释。大负荷时混合气过浓，主要生成 CO，碳氢燃料完全不氧化是不大可能的。 HC 排放主要来自淬熄等多相因素，循环绝对排放量变化不大，它的比排放在负荷增加时应下降。在达到全负荷时HC 比排放量增大，可能是因为排气中严重缺氧，使未燃HC 的后期氧化受阻所致；在负荷很小时HC 比排放急剧增加。除了因输出功率减小外，还在于排气温度过低，未燃HC 后期氧化减弱。汽油机 NOX的排放特性与 CO、HC截然不同。在中等转速以上当转速一定时，NOx比排放随负荷

26、增大而下降而且当接近全负荷时下降更快。实际上，在中等负荷区域，NOx 的绝对排放量是随负荷增大而增大的（原因是燃烧温度提高），但 NOx的增加未8与负荷成正比，所以比排放逐渐下降。 此外，当负荷一定时， NOx的比排放随转速升高而增大，当然绝对排放量增加更快。由此可知，转速上升造成的燃烧温度提高，促进 NOx的生成，这一影响要超过反应时间下降的影响。2.3 车用二冲程发动机有害排放物的来源及成因汽车排放的污染源：1发动机曲轴箱排放。2燃油箱蒸发排放。3汽车尾气排放。汽车排放主要是和发动机的混合气形成、燃烧过程及燃烧结束后在排气过程中的化学反应有关，此外，还与燃油的蒸发等因素有关。2.3.1CO

27、 生成机理CO 的生成机理主要是可燃混合气中缺氧 (过量空气系数 <1 时或由于可燃混合气局部混合不均匀使局部 <1)造成不完全燃烧。另外，由于 CO2 和 H2O 的高温离解反应，其中 H2 使 CO2 还原成 CO 和 H2O 的水煤气反应，造成不缺氧时生成 CO。发动机工作循环排气行程中的残余废气会冲淡可燃混合气， 造成某些工况 (如怠速工况)燃烧不良，会使 CO 排放量增多。内燃机燃烧过程中，化学动力学浓度冻结现象对 CO 消失的反应也有限制。2.3.2 碳氢化合物 HC 的生成机理HC 主要来自三部分：曲轴箱气体约占 20%，燃油蒸气 (主要为燃油箱 )约占 20%，其余

28、 60%来自排放的废气。可燃混合气中未燃烧或不完全燃烧的汽油都可以形成 HC。汽油机燃烧室内混合气是通过火焰传播进行燃烧的，当冷的气缸壁表面形成一层低温混合气冷凝层以及活塞顶与气缸壁间缝隙中存留着低温混合气时，火焰无法传播到这些冷凝层和缝隙层中去，在排气行程中，这些未混合气排出去便形成HC。由于混合气过稀 ( >1)或过浓 ( <1)、废气严重稀释、 点火不良等因素均可造成燃料燃烧不完全而排出 HC。二冲程发动机进气终了时，进排气门重叠开启的过程中，进入气缸中的新鲜混合气会有少量从排气门逃逸，尤其是二冲程发动机利用可燃混合气从排气口中逃逸，会产生 HC。92.3.3 氮氧化物 NO

29、x 的生成机理发动机排出的废气中所含 NOx 成分不是燃料燃烧的产物， 它是在气缸内高温高压下空气中的 N2 与 O2。但通常 NO 是主要的，而 NO2 含量极少 (通常的废气仪检测出的所谓 NOx 其实是 NO 而不含 NO2 )。NOx 生成机理较复杂，有不同的机理解释， 通常认为 NOx 的生成主要取决于燃烧温度和氧的浓度，在氧充足时， 燃烧室内瞬间的最高温度越高，生成 NOx 越多 7 。10第三章控制车用二冲程发动机排放途径与分析方法由于汽车排放问题的重要性日趋增强，排放已成为主导汽车发动机发展的关键问题。为达到日益严格的排放法规，首先从机械上大力提高加工精度和采用优良的材料及结构

30、设计，把内燃机的曲轴箱窜气减少到最小，同时开发新的低污染燃烧系统，改进化油器，采用电喷射系统等等。3.1 国内车用二冲程发动机控制排放的途径近几年，由于我国加大了控制汽车尾气排放的力度，新生产二冲程发动机因种种原因一时不能满足排放的要求，尤其是在用车由于使用、维护、修理上的问题尾气超标情况十分严重。这种情况促使种类繁多的针对化油器式在用车的净化器进入市场，然而实际使用过程中，大多数净化装置达不到满意的净化效果。其中最显著的成果有：电子控制燃油喷射系统（ EFI）、进气排气过程补气系统（电控或阀控）等。3.1.1 电喷技术电子控制燃油系统是以电子计算机芯片作为智能化控制中心，对布置在发动机上的各

31、个传感器所测得的各发动机运行参数进行精确计算，确定出最佳喷油量和点火时间并输出指令作用于喷油和点火控制系统，使发动机获得最佳工作工况。发动机上安装的转速、进气流量、温度、压力等传感器，及时将所接受到的相应参数传输给 ECU (控制单元 )，ECU 对这些参数进行计算后，发出指令给喷油器，从而使喷油器的喷油量及喷出时刻达到该工况下的最佳值。由于此法在理论上可使发动机能够获得最佳空燃比，因而燃油在气缸内能充分燃烧，不但排污低，而且提高了发动机的功率和转矩。应用电子控制燃油喷射技术，其节油和降低排放的效果非常显著。当采用开环控制（不设置氧传感器 )。已可使尾气排放基本达到欧洲I 号标准。如采取闭环控

32、制(加装氧传感器控制装置 )，则可使排放远低于欧洲I 号标准所规定的限值。该法不仅能出色的降低排放，而且使发动机的功率和转矩得到提高，油耗有所降低。但由于装置了计算机控制单元(ECU) 、各种传感器、燃油泵和喷油器等装置，其制造成本较高。3.1.2 废气再循环系统废气再循环是指把发动机排出的部分废气回送到进气管，并与新鲜混合气一起11再次进入气缸。由于废气中含大量 CO2，而 CO2 不能燃烧却吸收大量的热，使气缸中混合气的燃烧温度降低，从而抑制 NOx 的生成量。废气再循环是净化排气中 NOx 的主要措施，因而得到广泛应用。3.1.3 汽油蒸发控制系统汽油箱等燃料供给系统中的燃料随时都在蒸发

33、汽化，若不加已利用或控制，则当发动机停机时，汽油蒸发物 HC 将进入大气，造成对环境的污染。汽油蒸发控制系统的作用就是将这些汽油蒸发物收集和储存在炭罐内，当发动机工作时再将其送入气缸烧掉。有些发动机为了防止液态汽油流入炭罐，在汽油箱顶部设置气 液分离器，以分离液态汽油蒸气，使汽油蒸发经汽油箱蒸汽管进入炭罐，分离出来的液态油则返回汽油箱。汽油蒸发控制系统有各种各样的结构形式，但其作用是一致的，即降低 HC 从汽油箱和燃料供给系统向大气的排放。3.2 目前车用二冲程发动机主要采取的控制方法目前，采用闭环电控喷射系统与三效催化转化器的组合被认为是汽油机排放控制的最有效和最主要的技术手段本文通过化油器

34、燃油供给特性的调整及燃烧室与进排气道结构的优化、采用二次空气喷射系统和氧化型催化转化器、运用曲轴箱闭式通风装置降低曲轴箱窜气污染物，使之控制在法规排放限值范围内，从而有效满足法规排放限值对摩托车排放控制的要求。3.2.1 二次空气喷射系统的应用采用空气冷却的中小排量摩托车发动机，在气缸盖排气道紧靠排气管出口处，可形成较大的容积和相对绝热保温区域，由于在此区域内部气体温度较高，若适时喷入空气则可保证 CO 和 HC 氧化反应的进行，此种方式称为二次空气喷射 (SecondaryAir Injection) 。为应对排放法规的要求，国外摩托车企业广泛将二次空气喷射系统应用于摩托车发动机上，不论是

35、50ml 这样的小排量摩托车发动机，还是 1300 ml 这样的大排量摩托车发动机，大多数都采用这项技术。有些摩托车发动机即使在采用电子控制燃料喷射装置的情况下仍然应用了二次空气喷射技术 15 。因此，在不能采用闭环电控喷射系统与三效催化转化器的情况下，二次空气喷射是排放控制的主要技术措施。二次空气喷射系统利用进气管内的负压控制空气喷射的开启，利用排气脉动开闭弹簧阀，在发动机高负荷浓混合气运转工况下，空气通过空气滤清器、负压切换12阀和簧片阀喷入排气道，从而使 CO 和 HC 进一步氧化。摩托车发动机装置二次空气喷射系统，需要对原发动机工作过程进行调整，才能达到较为理想的排放控制效果。某卧式

36、125ml 摩托车发动机的二次空气喷射系统的研制，在原燃油供给系统、点火系统、配气正时系统的基础上，进行了大量的试验匹配，通过采用适当加浓空燃比、推迟点火时间和提前排气门开启等措施促进高温废气的二次燃烧，这种放热反应不仅降低 HC 和 CO 的排放，也加热了催化转化器，可大大提高催化转化器在暖机过程的转化率。3.2.2 排气催化转化器系统的应用按工作原理不同，催化转化器可分为氧化型催化转化器、还原型催化转化器、三效催化转化器和稀燃催化转化器。由于摩托车二期排放控制主要以 HC 和 CO 为主。因此，生产实践中主要应用氧化型催化转化器。氧化催化器工作时，需要过量的空气实现氧化即燃烧，把 HC 和

37、 CO 转化为水蒸气和 CO2，因此，对于采用化油器的摩托车发动机，可将氧化催化器与二次空气喷射系统配合使用，使排气到达催化转化器之前，获得氧化反应所需的氧和所需的温度 16 。排气催化转化器在摩托车发动机上的应用，关键性的问题是如何使催化转化器处在比较理想的工作环境，如合适的氧含量和合适的工作温度，以提高催化转化器的转化效率和有效降低HC 和 CO 的排放。因此，在安装催化转化器过程中对排气消声器温度场进行测试，同时参照催化转化器低温起燃温度和避免排气背压过高的要求，综合排气消声器的结构特点以及二次空气喷射系统(在加装二次空气系统的情况下 )的实施情况， 确定催化转化器的安装位置。在此基础上

38、， 根据催化转化器的起燃特性、转化效率、排气背压、耐久性及性能等方面的要求，对催化转化器几何尺寸、目数、贵金属含量进行确定。二冲程汽油机排放含 NOx 较少，但有很多由于短路扫气造成的未燃 HC，可用氧化催化转化器改善其排放。二冲程汽油机为求燃烧稳定，常用较浓混合气工作，为对排气进行有效的催化氧化， 喷射二次空气是必不可少的。 而且催化剂一旦起燃，大量 HC 的后燃会使催化剂过热，二次空气有助于控制温度。二冲程汽油机的氧化催化转化器最好分两级：第一级紧凑发动机，使之容易起燃，第二级装在排气系下游二次空气喷射口后面，用来完成 HC 的氧化。这时催化活性物质可以用较便宜恶Pd，它氧化 HC 的或性

39、很好，起燃温度较低，耐高温性能又好。为使结构紧凑，兼顾耐用，摩托车二冲程发动机常用金属载体催化剂。柴油机的排气也可以用氧化催化转化器进行处理。尽管因柴油机排气温度较低，PM 中的 DS 难以氧化，但氧化催化剂可以氧化PM 中的大部分 SOF，得到 PM13排放降低的效果。同时也可使柴油机的 CO 和 HC 排放降低。此外，氧化催化可有效净化醛类和 PAH，减轻柴油机排气臭味。但是，如果柴油含有较多的硫，则氧化催化剂会生成较多的硫酸盐，有时反而使 PM 排放增加。所以，配氧化催化转化器的柴油机应该用低硫柴油。3.2.3 曲轴箱窜气污染物的控制在摩托车所排放到大气的污染物总量中，约有 10% 20

40、%来自曲轴箱窜气，因此，控制和消除曲轴箱窜气污染物是十分必要的。摩托车发动机应用的曲轴箱闭式通风装置是将以往曲轴箱连接大气环境的通风管连接到空气滤清器，构成闭式通气口。当发动机中高速运转时，通过空气滤清器形成真空度，将曲轴箱内的窜气吸入空气滤清器，再经化油器吸入气缸进行燃烧。由于闭式通风装置能使曲轴箱内始终保持负压，因而可以减缓润滑油窜入燃烧室 (即窜机油 )和通过曲轴箱密封面的渗漏，而窜入燃烧室中的机油是排气中 HC 和微粒的重要成因。然而，摩托车发动机的曲轴箱闭式通风装置较通常汽车发动机采用的 PCV(Positive CrankcaseVentilator)系统在构造和功能上都要简单，由

41、于缺少汽车发动机曲轴箱强制通风装置 PCV 阀的控制作用，摩托车发动机曲轴箱闭式通风装置对曲轴箱窜气的抽吸效应较弱，特别是在中低转速和中低负荷情况下 17 。因此，发动机进气系统相关参数和设置应当进行适当调整。14结论当今世界，随着各国越来越关注大气污染现况， 以及关于排放法规的日益严格，形成了对于控制汽车尾气排放技术越来越高的要求，如何更好的控制发动机在各个工况阶段的尾气污染物的排放已成为了一个日益受到关注的研究课题。为了达到更高的尾气控制标准，不仅要对发动机进行化油器控制等技术改造，还要对影响发动机排放的各种因素 进一步的实验分析和理论研究，以使现有的控制技术能够得到进一步的细化。本文紧紧围绕控制车用二冲程发动机尾气污染物排放的几个关键技术进行了综述、实验验证和对比分析，并且得出了一些相应的结论，具有一定的理论和研究价值。其中，为了更严格的控制尾气排放