第6章发动机有害排放物的控制系统(陈家瑞)ppt课件

1、第六章 发动机有害排放物的控制系统第一节 汽车发动机的有害排放物第二节 汽油机的排放控制安装第三节 柴油机排气后处置安装第一节 汽车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CO、碳氢化合物HC、氮氧化合物NOx和微粒排放。一、一氧化碳CO：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。 一氧化碳CO是碳氢燃料在熄灭过程中生成的重要的中间产物。CO生成的机理比较复杂。 氧气 缺乏;产生缘由： 熄灭温度低； 熄灭时间缺乏； 混合不均。 从化学当量的角度看，CO的生成率主要受混合气浓度c的影响。二、碳氢化合物HC：包括未燃和未完全熄灭的燃油和 光滑油蒸汽。 HC和NOx

2、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。 尾气HC占总量的60；产生来源： 曲轴箱窜气HC占总量的25； 供油系统的蒸气HC占总量的1520左右。 在熄灭过程中HC的生成途径：氧气缺乏、缝隙效应、激冷与淬熄。三、氮氧化物NOx：发动机排出的氮氧化物主要是NO占95%，NO2排出量较少。 高温；主要缘由： 富氧； 滞留时间。四、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有机物对人的呼吸道有害。1构成缘由 碳烟是由烃类燃料在高温缺氧条件下裂解生成的。2危害 0.1m以下的微粒对人体的危害最大，吸入肺叶后会吸附在肺细胞上，其中可溶性有机物、多

3、环芳香烃等是致癌物质。汽油车排放的来源第二节 汽油机的排放控制安装 氧化催化转化安装一、催化转化安装 复原催化转换安装 三元催化转换安装 1、氧化催化转化安装 氧化转换器只将排气中的CO、HC氧化成CO2和H2O，又称为二元催化转换器，必需提供二次空气作为氧化剂。催化反响器低温下运用 三元催化转换器可以同时降低CO、HC和NOx的排放。它可以以排气中的CO和HC作为复原剂，将Nox复原成氮气N2和氧气O2，而CO和HC那么被氧化为CO2和H2O。当空燃比在实际空燃比A/F=14.7 a=1附近时，氧化-复原反响到达平衡， CO、HC和NOx的排放同时到达最低。2、三元催化转化安装废气转化效率与

4、a 的关系1油品：催化转换器不能运用加铅汽油，会使催化剂失效；2排温：催化转换器仅在温度超越350C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；3混合气成分：混合气空燃比必需在14.7附近。混合气过浓或气缸缺火，都会使转换器过热。三元催化转换器运用原那么二、降低低温HC排放安装 1直接催化 将催化转化安装直接安装在排气管之后，加快催化剂的升温速度。对降低冷态下的HC很有效。 存在的问题:由于催化转化安装安装在离发动机排气管尽能够接近的位置，所以受高温的影响，促进催化剂的热劣化，因此，需求提高催化安装的耐热性。2利用电加热催化转化安装 经过外部电力提早加热催化，电加热催化转化安

5、装的主要缺陷是耗电量大，耐久可靠性较差。3二次熄灭安装 这是一种将燃料的一部分或过浓混合气送到催化转化安装之前，由熄灭器点火熄灭促进催化的安装。这种方式的主要缺陷是构造复杂。 4采用HC捕捉器三、稀薄NOx催化转化安装 稀薄熄灭技术的空燃比大于实际空燃比，所以三元催化转化安装三元催化转换器不再适用。因此，专门开发出了稀薄混合气熄灭时的NOx催化转化安装。这种催化转化安装主要有 NOx直接分解型：是一种在稀薄混合气下以HC为复原剂直接净化NOx的方式。 NOx吸附复原型 ：是一种在稀薄熄灭时吸附NOx，在浓或者实际空燃比时将吸附的NOx进展复原净化的系统。 四、排气再循环EGR系统 废气再循环：

6、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CO2，在不参与熄灭，却吸收了大量的热，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NOx排放。 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EGR系统由电脑控制，主要由废气再循环阀EGR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

7、气量。排气再循环EGR构造组成及任务原理 1-电控单元 2-EGR阀 3-真空电磁阀(VSV) 4-三元催化器 5-氧传感器 6-水温传感器 1低温、低速时不投入任务 2高速、中等负荷时投入任务 3大负荷时不投入任务 1、汽油蒸发控制系统作用: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: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汽油蒸气，经限流孔和汽油蒸气管9进入

8、进气歧管。 五、其他排放物的控制安装 图6 燃油蒸发EVAP控制系统1-汽油箱 2-燃油泵 3-蒸发阀 4-双通阀 5-碳罐 6-EVAP控制电磁阀 7-进气软管 -节气门 9-滤网 10-量孔 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。 当发动机在中、小负荷下任务水温75C时，电脑给EVAP控制电磁阀提供搭铁回路，EVAP控制电磁阀开启，活性碳罐与进气管之间构成通路，新颖空气即从活性碳罐下方的控制量孔进入活性碳罐，去除吸附在碳粒外表上的燃油蒸气，并与其一同经过进气管进入气缸内熄灭。 发动机

9、任务时，进气管真空度沿着曲轴箱气体软管所构成的通道，将进入空滤器的新颖空气经空气软管吸入气缸盖罩内，再由缸盖和机体上的孔道进入曲轴箱，与曲轴箱气体混合后，经PVC阀进入进气管和气缸。2、 强迫式曲轴箱通风安装 PCV系统 恒温进气空气滤清器的构造见图6-1、图6-2所示。进气管真空度作用在真空控制膜盒7上，控制控制阀8开大或关小3、恒温进气 第三节 柴油机排气后处置安装柴油机排放特点EGR系统3. 氧化催化转化器4. NOx复原催化转化器5. 颗粒捕捉器DPF Diese Praticulate Filter)特点：1无燃油蒸发排放问题；2与汽油机相比，HC和CO排放量少得多，而NOx排放处于

10、同一量级；3有颗粒物PM排放问题。难点：1废气总是处于氧化气氛过量空气系数大于1中，NOx难以复原；2排气温度明显低于汽油机的排气温度，碳烟难以氧化；3排气中含有大量的SOx和微粒，容易导致催化剂中毒。低压回路方式直接联接压气机7入口端和废气涡轮5出口端来实现EGR的方法(图6-13a)。由于压气机7的入口处为负压，而废气涡轮5出口压力为正，所以经过联接适当的EGR回流管6，就可以很容易地实现EGR。但由于这种方式的废气直接流过压气机7和中冷器8，所以易呵斥压气机的腐蚀和中冷器的污染等。 高压回路方式直接联接压气机后的中冷器 8出口端和废气涡轮5入口端来实现EGR。由于这种EGR方式的废气不流

11、过压气机和中冷器，所以不存在对压气机和中冷器的腐蚀和污染问题；但可实现的EGR率取决于排气压力和进气压力之差。特别是在中、大负荷时，由于增压进气压力提高，所以很难实现EGR。内部EGR方式 利用进、排气管中的气体脉动进展EGR的方式。对发动机各任务循环，在进气管和排气管中气流的压力脉动都很大。在这种压力脉动的作用下，使某一缸在进气过程中，其排气门处出现正压波。此时，假设能再次开启排气门，就可实现EGR。 在排气凸轮中除控制排气所需凸轮1(主凸轮)以外，又增设内部EGR公用凸轮2(EGR用凸轮)。经过这种机构，在进气过程中的适当时辰再次开启排气门3，使排出的废气回流到气缸内部，以实现EGR。 内部EGR系统不需求排气节流，所以不影响泵气损失，因此对经济性无影响， 同时不需求EGR阀以及EGR管路等，所以构造比较简单。 内部EGR方式柴油机排气后处置安装颗粒捕捉器目的：1氧化剂可以转化可溶性有机组分SOF中的大部分碳氢化合物，