发动机的排放控制与净化技术

发动机的排放控制与净化技术汇报人：2024-01-17CATALOGUE目录排放控制概述发动机内净化技术发动机外净化技术排放控制系统集成与优化新型排放控制技术展望01排放控制概述一氧化碳（CO）碳氢化合物（HC）氮氧化物（NOx）颗粒物（PM）排放污染物种类燃料不完全燃烧的产物，无色、无味、无刺激性，是城市大气中数量最多的污染物。燃烧过程中产生的氮氧化物，主要是NO和NO2，对环境和人体健康有严重危害。未完全燃烧的碳氢燃料所产生的物质，包括烷烃、烯烃、芳香烃等。燃料燃烧产生的微小固体颗粒，对环境和人体健康有严重影响。各国政府为了控制汽车尾气排放对环境的污染，纷纷制定严格的汽车尾气排放标准，以法律形式要求汽车制造厂商必须达到规定的尾气排放标准。国内外排放法规为了统一测量汽车尾气排放的方法和限值，国际上采用了一系列的排放测试循环，如欧洲的NEDC、美国的FTP-75等。排放测试循环随着环保意识的提高和技术的进步，未来的汽车尾气排放标准将更加严格，对汽车制造厂商的挑战也将更大。未来法规趋势排放法规与标准

排放控制意义环境保护控制汽车尾气排放是保护大气环境、防止污染的重要措施之一。人体健康汽车尾气中的有害物质对人体健康有严重危害，控制尾气排放有助于保障公众健康。推动技术进步严格的尾气排放标准推动了汽车制造厂商不断研发新的技术和产品，促进了汽车工业的技术进步和产业升级。02发动机内净化技术燃油喷射正时控制精确控制燃油喷射时间，确保燃油在最佳时机进入气缸，提高燃烧效率并降低排放。燃油喷射量控制根据发动机工况和负荷需求，实时调整燃油喷射量，实现燃油消耗和排放的最优化。高压共轨燃油喷射系统通过提高燃油喷射压力，实现燃油的精细雾化，促进燃油与空气的充分混合，提高燃烧效率。燃油喷射系统优化将燃油直接喷入气缸内部，通过高压喷油器将燃油雾化成微小颗粒，与空气充分混合后进行燃烧。缸内直喷原理提高燃油利用率，降低油耗；减少燃烧室壁面油膜的形成，降低机油消耗；实现更精确的燃油喷射控制，降低排放。缸内直喷优势缸内直喷技术稀薄燃烧原理在发动机燃烧室内形成较稀的混合气进行燃烧，通过优化燃烧过程来降低排放和提高燃油经济性。稀薄燃烧实现方式采用分层燃烧技术，在火花塞附近形成较浓的混合气以便于点燃，其余部分则为较稀的混合气；通过精确控制燃油喷射和点火正时等参数，实现稀薄燃烧过程的优化。稀薄燃烧技术将一部分发动机排出的废气重新引入进气管，与新鲜空气混合后再次进入气缸参与燃烧，从而降低燃烧温度和减少氮氧化物排放。废气再循环原理通过废气再循环阀控制废气的引入量，根据发动机工况和负荷需求进行实时调整；同时，需要对废气进行冷却和过滤处理，以保证其不会对发动机性能和排放产生负面影响。废气再循环实现方式废气再循环技术03发动机外净化技术利用催化剂将发动机尾气中的CO、HC和NOx等有害气体转化为无害的CO2、H2O和N2。原理主要由壳体、减震层、载体和催化剂组成。结构转化效率高，对发动机性能影响小。优点三元催化转化器通过过滤材料将发动机尾气中的颗粒物捕集下来，达到减少颗粒物排放的目的。原理结构优点主要由进气口、过滤材料和出气口组成。对颗粒物捕集效率高，可有效减少颗粒物排放。030201颗粒捕集器在催化剂的作用下，利用还原剂（如尿素）选择性地将NOx还原为N2。原理主要由催化剂、还原剂喷射系统和控制系统组成。结构对NOx转化效率高，可降低NOx排放。优点选择性催化还原技术123在发动机稀燃时，将NOx储存在催化剂中；在发动机富燃时，将储存的NOx释放出来并还原为N2。原理主要由氮氧化物储存催化剂和控制系统组成。结构可降低NOx排放，提高燃油经济性。优点氮氧化物储存还原技术04排放控制系统集成与优化03系统集成设计综合考虑发动机和后处理系统的性能、耐久性和成本等因素，进行系统集成设计，实现最佳匹配。01发动机性能优化通过改进发动机的燃烧过程、提高燃油经济性等方式，降低原始排放。02后处理系统选型根据发动机排放特性，选择合适的后处理装置，如三元催化转化器、颗粒捕集器等。发动机与后处理系统匹配通过精确控制燃油喷射量、喷射时间和喷射压力等参数，优化燃烧过程，降低排放。燃油喷射控制根据发动机工况和燃油品质，调整点火正时，提高燃烧效率，减少未燃烃类排放。点火正时控制通过控制进气量和燃油量的比例，实现空燃比的精确控制，提高三元催化转化器的转化效率。空燃比控制排放控制系统控制策略故障处理技术针对不同类型的故障，制定相应的处理措施，如故障码清除、部件更换或维修等。远程监控与大数据应用借助互联网和大数据技术，实现排放控制系统的远程监控和数据分析，为故障预防和处理提供有力支持。故障诊断技术利用车载诊断系统（OBD）实时监测排放控制系统的运行状态，及时发现并定位故障。排放控制系统故障诊断与处理技术05新型排放控制技术展望原理通过高压喷射系统将燃料均匀混合在气缸内，实现高效、清洁的燃烧。优势降低氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）排放，提高燃油经济性。挑战需要精确控制燃油喷射、气缸内温度和压力等参数，以实现稳定、可靠的燃烧。均质压燃技术在较低的温度下进行燃料燃烧，减少NOx的生成。原理显著降低NOx排放，同时保持较高的燃油经济性。优势需要解决低温燃烧时颗粒物排放增加的问题，以及确保发动机在低温环境下的可靠运行。挑战低温燃烧技术原理有效降低CO、HC和NOx等有害物质的排放。优势发展方向研发更高效、耐用的催化剂，降低催化转化器的制造成本和使用寿命。利用催化剂促进发动机排气中的有害物质发生化学反应，转化为无害物质。新型催化转化器技术原理01结合内燃机和电动机的优点，通过能量回收和优化控制策略降低排放。优势