汽车构造6发动机有害排放物的控制ppt课件

1、第六章第六章发动机有害排放物的控发动机有害排放物的控制制排气净化安装排气净化安装仅涉及发动机的机外净化安装，有：仅涉及发动机的机外净化安装，有：1恒温进气空气滤清器恒温进气空气滤清器2二次空气放射系统二次空气放射系统3催化转换器催化转换器4排气再循环系统排气再循环系统5曲轴箱通风及汽油蒸发控制系统曲轴箱通风及汽油蒸发控制系统 HC和和NOx在阳光照射下构成光化学烟雾，其主要生成物是臭氧，在阳光照射下构成光化学烟雾，其主要生成物是臭氧，具有剧烈氧化性，对人类、环境危害极大。具有剧烈氧化性，对人类、环境危害极大。4微粒排放：主要指柴油机排气中的碳烟，其外表吸附的可融性微粒排放：主要指柴油机排气中的

2、碳烟，其外表吸附的可融性有机物对人的呼吸道有害。有机物对人的呼吸道有害。发动机的有害排放物：发动机的有害排放物：主要有一氧化碳主要有一氧化碳CO、碳氢化合物、碳氢化合物HC、氮氧化合物、氮氧化合物NOx和微粒排放。和微粒排放。1一氧化碳一氧化碳CO：碳氢燃料的不完全产物，人吸入后将降低：碳氢燃料的不完全产物，人吸入后将降低血液吸收和运送氧气的才干。血液吸收和运送氧气的才干。2碳氢化合物碳氢化合物HC：包括未燃和未完全熄灭的燃油和光滑油：包括未燃和未完全熄灭的燃油和光滑油蒸汽。蒸汽。3氮氧化合物氮氧化合物NOx：熄灭室内高温富氧环境中的产物。：熄灭室内高温富氧环境中的产物。1恒温进气空气滤清器恒

3、温进气空气滤清器 也称进气温度自动调理式空气滤清器添加一套空气加热和控制安装。也称进气温度自动调理式空气滤清器添加一套空气加热和控制安装。多用于化油器式或节气门体汽油放射式发动机上。多用于化油器式或节气门体汽油放射式发动机上。 为什么要进展进气温度调理？ 当发动机冷起动后，在怠速或小节气门开度下任务时，化油器供应浓混合气，熄灭不完全，发动机排气中CO和HC较多。恒温进气空气滤清器的作用就是当发动机冷起动后，向发动机供应热空气，这样，化油器即使供应稀混合气，热空气也能保证燃油充分汽化和熄灭，从而既减少了CO和HC排放，又能使发动机在低温下稳定任务。当发动机任务温度升高后，恒温进气空气滤清器向发动

4、机供应环境温度的空气。 进气管真空度是如何作用到真空控制膜盒上的呢？见图所示的恒温进气空进气管真空度是如何作用到真空控制膜盒上的呢？见图所示的恒温进气空气滤清器的任务原理表示图。气滤清器的任务原理表示图。 双金属进气温度传感器双金属进气温度传感器4在环境温度低于在环境温度低于30C开启，进气管真空度经真空开启，进气管真空度经真空软管软管6作用到真空控制膜盒作用到真空控制膜盒1，并吸引膜片，并吸引膜片2抑制弹簧抑制弹簧3弹力向上，经过连杆带动弹力向上，经过连杆带动控制阀控制阀9将进气导流管将进气导流管10封锁。此时，热空气管封锁。此时，热空气管7翻开，被排气支管翻开，被排气支管8加热的热加热的热

5、空气进入空气滤清器。空气进入空气滤清器。热空气热空气 当汽车前罩下的环境温度在当汽车前罩下的环境温度在30 C 53 C之间时，进气温度传感器部分地之间时，进气温度传感器部分地开启通气阀，使进气管真空度只需一部分传送到控制膜盒。控制阀部分地开启开启通气阀，使进气管真空度只需一部分传送到控制膜盒。控制阀部分地开启进气导流管，热空气管也部分地开启。因此，部分冷空气和热空气供入发动机，进气导流管，热空气管也部分地开启。因此，部分冷空气和热空气供入发动机，使进气温度根本恒定。见图使进气温度根本恒定。见图b所示。所示。 当环境温度超越当环境温度超越53 C后，双金属进气温度传感器将通气阀封锁，真空软后，

6、双金属进气温度传感器将通气阀封锁，真空软管与膜盒隔断，膜片弹簧力使控制阀封锁热空气管，将进气导流管完全翻开，管与膜盒隔断，膜片弹簧力使控制阀封锁热空气管，将进气导流管完全翻开，供入发动机的全部是环境空气。见图供入发动机的全部是环境空气。见图c所示。所示。2二次空气放射系统二次空气放射系统 二次空气放射系统的主要功用是在冷起动时由二次空气放射系统的主要功用是在冷起动时由ECU根据发动机根据发动机温度，控制来自空气泵的新颖空气喷入排气歧管或三元催化转换器中，温度，控制来自空气泵的新颖空气喷入排气歧管或三元催化转换器中，使排气中的使排气中的CO和和HC进一步氧化或熄灭成为二氧化碳进一步氧化或熄灭成为

7、二氧化碳CO2和水和水H2O，以控制尾气中，以控制尾气中CO和和HC 成分，同时，加快三元催化转换成分，同时，加快三元催化转换器的升温过程。器的升温过程。 二次空气放射二次空气放射系统主要由空气泵、系统主要由空气泵、内部开关阀和单向内部开关阀和单向阀等组成。空气泵阀等组成。空气泵通常由发动机带驱通常由发动机带驱动，单向阀的功用动，单向阀的功用是防止废气前往空是防止废气前往空气泵。气泵。3催化转换器催化转换器 催化转换器安装在排气歧管之后、排气消声器之前的排气管中。其催化转换器安装在排气歧管之后、排气消声器之前的排气管中。其作用是利用催化剂通常是金属铂、钯或铑的作用将排气中的作用是利用催化剂通常

8、是金属铂、钯或铑的作用将排气中的CO、HC和和NOx转换为对人体无害的正常气体。转换为对人体无害的正常气体。 催化转换器有氧化催化转换器和三元催化转换器。氧化转换器只将排气催化转换器有氧化催化转换器和三元催化转换器。氧化转换器只将排气中的中的CO、HC氧化成氧化成CO2和和H2O，又称为二元催化转换器，必需提供二次空，又称为二元催化转换器，必需提供二次空气作为氧化剂。三元催化转换器可以同时降低气作为氧化剂。三元催化转换器可以同时降低CO、HC和和NOx的排放。它可的排放。它可以以排气中的以以排气中的CO和和HC作为复原剂，将作为复原剂，将Nox复原成氮气复原成氮气N2和氧气和氧气O2，而而CO

9、和和HC那么被氧化为那么被氧化为CO2和和H2O。当空燃比在实际空燃比。当空燃比在实际空燃比14.7附近附近时，氧化时，氧化-复原反响到达平衡，复原反响到达平衡， CO、HC和和NOx的排放同时到达最低。的排放同时到达最低。 假设在三元催化转换器之后再衔接一个氧化催化转换器，排气管中未被假设在三元催化转换器之后再衔接一个氧化催化转换器，排气管中未被氧化的氧化的CO和和HC继续与供入的二次空气进展氧化反响，进一步降低继续与供入的二次空气进展氧化反响，进一步降低CO和和HC排放。排放。1催化转换器不能运用加铅汽油，会使催化剂失效；催化转换器不能运用加铅汽油，会使催化剂失效；2催化转换器仅在温度超越

10、催化转换器仅在温度超越350C才起作用，因此，催化转换才起作用，因此，催化转换器都安装在温度较高的排气歧管后面附近；器都安装在温度较高的排气歧管后面附近；3混合气空燃比必需在混合气空燃比必需在14.7附近。混合气过浓或气缸缺火，都会附近。混合气过浓或气缸缺火，都会使转换器过热。使转换器过热。本卷须知本卷须知4废气再循环废气再循环EGR系统系统 废气再循环是指把发动机排出的部分废气回送到进气管，并与新颖混合废气再循环是指把发动机排出的部分废气回送到进气管，并与新颖混合气一同进入气缸。由于废气中含有大量的气一同进入气缸。由于废气中含有大量的CO2，不参与熄灭，却吸收了大量，不参与熄灭，却吸收了大量

11、的热，因此，降低了最高熄灭温度，又使混合气中氧的成份降低，因此减少的热，因此，降低了最高熄灭温度，又使混合气中氧的成份降低，因此减少了了NOx排放。排放。 废气再循环使发动机动力性能和经济性能下降，尤其是废气再循环使发动机动力性能和经济性能下降，尤其是 废气再循环过多，废气再循环过多，会影响发动机怠速、低转速小负荷、暖机工况的运转稳定性，因此，必需根据会影响发动机怠速、低转速小负荷、暖机工况的运转稳定性，因此，必需根据发动机工况的变化控制废气再循环率参与废气再循环的废气比例。发动机工况的变化控制废气再循环率参与废气再循环的废气比例。 现代轿车发动机排气再循环现代轿车发动机排气再循环EGR系统由

12、电脑控制，主要由废气再循环系统由电脑控制，主要由废气再循环阀阀EGR阀控制废气再循环的废气量。而阀控制废气再循环的废气量。而EGR阀的开度大小由电磁阀和真阀的开度大小由电磁阀和真空调理阀控制造用在空调理阀控制造用在EGR阀上真空膜片室内的进气管真空度大小，改动膜片的阀上真空膜片室内的进气管真空度大小，改动膜片的位置，就改动了位置，就改动了EGR阀的开度大小，从而改动了废气再循环的废气量。阀的开度大小，从而改动了废气再循环的废气量。 废气废气废气废气来自节气门上方的真空度来自节气门上方的真空度缘由：缘由：1、汽油蒸汽、汽油蒸汽 冷凝冷凝 稀释机油稀释机油 机油蜕变机油蜕变2、废气中二氧化硫、废气

13、中二氧化硫 遇水遇水 亚硫酸亚硫酸 遇氧遇氧 硫酸硫酸 机件机件腐蚀腐蚀3、废气进入、废气进入曲轴箱压力增大曲轴箱压力增大 机油泄露机油泄露5曲轴箱通风及汽油蒸发控制系统曲轴箱通风及汽油蒸发控制系统 发动机任务时，有部分可燃混合气和熄灭产物经活塞环由气缸窜入曲轴箱内。当发动发动机任务时，有部分可燃混合气和熄灭产物经活塞环由气缸窜入曲轴箱内。当发动机在低温下运转时，还能够有液态燃油漏入曲轴箱内。这将导致光滑油蜕变，呵斥机件机在低温下运转时，还能够有液态燃油漏入曲轴箱内。这将导致光滑油蜕变，呵斥机件腐蚀或锈蚀，并且对大气环境腐蚀或锈蚀，并且对大气环境HC等气体的污染。等气体的污染。 发动机任务时，

14、总有一部分可燃混合气和废气经活塞环漏到曲轴发动机任务时，总有一部分可燃混合气和废气经活塞环漏到曲轴箱。漏到曲轴箱内的汽油蒸汽凝结后呵斥机油变稀，性能变坏；废气箱。漏到曲轴箱内的汽油蒸汽凝结后呵斥机油变稀，性能变坏；废气促使机油氧化蜕变，更使曲轴箱内压力升高，促使机油上窜到熄灭室促使机油氧化蜕变，更使曲轴箱内压力升高，促使机油上窜到熄灭室内烧掉，也从曲轴油封、衬垫等处渗出而流失。因此，必需在发动机内烧掉，也从曲轴油封、衬垫等处渗出而流失。因此，必需在发动机高、低负荷工况下都能使曲轴箱内压力稳定低负荷时漏气量少，高高、低负荷工况下都能使曲轴箱内压力稳定低负荷时漏气量少，高负荷时漏气量大，这就需求曲

15、轴箱强迫通风系统。曲轴箱强迫通风负荷时漏气量大，这就需求曲轴箱强迫通风系统。曲轴箱强迫通风系统将漏到曲轴箱内的汽油蒸汽和废气引导到发动机的进气系统，吸系统将漏到曲轴箱内的汽油蒸汽和废气引导到发动机的进气系统，吸入气缸内烧掉，大大减少了发动机的废气排放量。入气缸内烧掉，大大减少了发动机的废气排放量。 强迫式曲轴箱通风安装就是防止曲轴箱内碳氢燃料蒸汽和熄灭产强迫式曲轴箱通风安装就是防止曲轴箱内碳氢燃料蒸汽和熄灭产物排放到大气中的净化安装。物排放到大气中的净化安装。强迫式曲轴箱通风安装强迫式曲轴箱通风安装 PCV系统系统曲轴箱通风安装曲轴箱通风安装一、功用：一、功用：a.防止曲轴箱内气压过高，机油渗

16、漏防止曲轴箱内气压过高，机油渗漏b.把渗入曲轴箱油蒸气引入气缸内熄灭把渗入曲轴箱油蒸气引入气缸内熄灭c.防止油蒸气稀释机油而蜕变防止油蒸气稀释机油而蜕变通风方式通风方式自然通风：从曲轴箱内抽出的气体直接导入大气中去。自然通风：从曲轴箱内抽出的气体直接导入大气中去。强迫通风：用进气管的真空将曲轴箱内抽出的气体导入发动机进气管道中。强迫通风：用进气管的真空将曲轴箱内抽出的气体导入发动机进气管道中。曲轴箱通风安装任务演示曲轴箱通风安装任务演示PCV阀阀 强迫式曲轴箱通风安装最强迫式曲轴箱通风安装最重要的控制元件是重要的控制元件是PCV阀，其阀，其功用是根据发动机工况的变化功用是根据发动机工况的变化自

17、动调理进入气缸的曲轴箱内自动调理进入气缸的曲轴箱内气体的数量。因此，强迫式曲气体的数量。因此，强迫式曲轴箱通风安装又称为轴箱通风安装又称为PCV系统系统。 控制元件控制元件PCV阀的作用：阀的作用：根据发动机工况的变化自动调根据发动机工况的变化自动调理进入气缸的曲轴箱气体的数理进入气缸的曲轴箱气体的数量。量。节气门下方的真空度节气门下方的真空度发动机不任务时发动机不任务时PCV阀的开度阀的开度 当发动机不任务时，当发动机不任务时，PCV阀中的弹簧阀中的弹簧2将其将其中的锥形阀中的锥形阀3压在阀座压在阀座4上，封锁了曲轴箱与进上，封锁了曲轴箱与进气管的通路。气管的通路。发动机在怠速或减速时发动机

18、在怠速或减速时PCV阀的开度阀的开度 在怠速或减速时，进气管真空度很大，抑制在怠速或减速时，进气管真空度很大，抑制弹簧力把锥形阀高高举起，这时锥形阀弹簧力把锥形阀高高举起，这时锥形阀3与与PCV阀体阀体1之间只需很小的缝隙。此时，窜入曲轴箱的气体也很之间只需很小的缝隙。此时，窜入曲轴箱的气体也很少。少。节气门下方的真空度节气门下方的真空度节气门下方的真空度节气门下方的真空度部分节气门开度时部分节气门开度时PCV阀的开度阀的开度 进气管真空度比怠速时小，在弹簧的作进气管真空度比怠速时小，在弹簧的作用下锥形阀用下锥形阀3与与PCV阀体阀体1之间的缝隙增大。由之间的缝隙增大。由于窜入曲轴箱的气体较怠

19、速时多，所以需求较于窜入曲轴箱的气体较怠速时多，所以需求较大的大的PCV阀开度。阀开度。发动机在大负荷任务时发动机在大负荷任务时PCV阀的开度阀的开度 节气门全开，进气管真空度较小，弹簧将锥形节气门全开，进气管真空度较小，弹簧将锥形阀阀3进一步下压，使进一步下压，使PCV阀的开度到达最大。此时，将产阀的开度到达最大。此时，将产生更多的曲轴箱气体，必需使生更多的曲轴箱气体，必需使PCV阀开度最大。阀开度最大。节气门下方的真空度节气门下方的真空度节气门下方的真空度节气门下方的真空度vPCVPCV阀堵塞，会呵斥曲轴箱通风不畅阀堵塞，会呵斥曲轴箱通风不畅vPCVPCV软管漏气，会呵斥发动机怠速不稳软管

20、漏气，会呵斥发动机怠速不稳v假设气缸的密封性能良好，假设气缸的密封性能良好，PCVPCV系统应该使曲轴箱内的压系统应该使曲轴箱内的压力略低于大气压力才干构成强迫通风的作用力略低于大气压力才干构成强迫通风的作用汽油蒸发控制系统汽油蒸发控制系统 汽油蒸发EVAP排放控制系统的作用是防止燃油箱和化油器浮子室内的燃油蒸发HC化合物排入大气呵斥污染。方法是将这些汽油蒸气搜集和储存在活性炭罐内，在发动机任务时再将其送入气缸烧掉。 发动机停机后，燃油蒸气进入炭罐，被活性炭吸附。发动机起动后，进气管真空度经真空软管10传送到限流阀8，膜片上移并将限流孔开启，新颖空气自炭罐底部向上流过炭罐，与吸附在活性炭外表的

21、汽油蒸气，经限流孔和汽油蒸气管9进入进气歧管。炭罐顶部的限流阀8的作用是用来控制进入进气歧管的汽油蒸气和空气数量。怠速时，传送到膜片上方的真空度很小，致使孔径较大的限流孔封锁，以免破坏怠速时混合气的空燃比；大负荷或高转速工况下，限流阀全开，大、小限流孔均开启。燃油蒸发燃油蒸发EVAPEVAP控制系统控制系统1-1-汽油箱汽油箱 2- 2-燃油泵燃油泵 3- 3-蒸发阀蒸发阀 4- 4-双通阀双通阀 5-5-碳罐碳罐 6-EVAP 6-EVAP控制电磁阀控制电磁阀 7- 7-进气软管进气软管 8-8-节气门节气门 9- 9-滤网滤网 10- 10-量孔量孔当发动机在中、小负荷下任务当发动机在中、小负荷