发动机排放控制技术

发动机排放控制技术汇报人：2024-01-17目录contents排放控制概述发动机排放污染物及来源排放控制技术原理及分类典型排放控制装置及系统排放控制技术的挑战与发展趋势发动机排放控制技术实践应用01排放控制概述减少大气污染物排放，保护生态环境，降低对人类健康的危害。环境保护能源节约推动技术进步提高燃油经济性，减少能源消耗，降低对石油资源的依赖。促进发动机技术和排放控制技术的不断创新和发展。030201排放控制的意义国际法规联合国欧洲经济委员会（UNECE）制定的全球统一轻型车辆测试程序（WLTP）等。国家标准各国政府制定的汽车排放标准，如中国的国六标准、美国的EPA标准等。地区性法规如欧盟的欧Ⅵ标准、加州的CARB标准等，对特定地区的车辆排放进行更严格的控制。排放控制的法规和标准第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段排放控制技术的发展历程简单机械控制，如化油器调整、点火正时调整等。机内净化技术，如缸内直喷、可变气门正时等。电子控制技术，如电子点火、电子燃油喷射等。机外净化技术，如三元催化转化器、颗粒捕集器等。02发动机排放污染物及来源碳氢化合物（HC）是发动机燃烧过程中未完全燃烧的燃料所产生的，包括烷烃、烯烃、芳香烃等。来源HC在阳光下会与氮氧化物（NOx）发生光化学反应，形成光化学烟雾，对人类健康和环境造成危害。危害碳氢化合物一氧化碳（CO）是发动机燃烧过程中氧气不足时产生的，是燃料不完全燃烧的产物。CO是一种无色、无味、无刺激性的有毒气体，会与人体血红蛋白结合，降低血液输氧能力，对人体健康造成危害。一氧化碳危害来源来源氮氧化物（NOx）是发动机燃烧过程中高温条件下空气中的氮气与氧气反应生成的。危害NOx会刺激人体呼吸系统和免疫系统，还会与大气中的水、氧气等反应形成酸雨，对环境造成危害。氮氧化物来源颗粒物（PM）是发动机燃烧过程中产生的固体或液体微粒，包括碳烟、油雾等。危害PM会对人体呼吸系统和心血管系统造成危害，尤其是直径小于2.5微米的细颗粒物（PM2.5），能深入肺部甚至进入血液循环系统。颗粒物03排放控制技术原理及分类通过精确控制燃油喷射量，实现燃油与空气的充分混合，提高燃烧效率，减少污染物排放。燃油喷射技术将燃油直接喷入气缸内部，提高燃油雾化效果，使燃油与空气混合更充分，降低排放。缸内直喷技术在过量空气系数大于1的条件下进行燃烧，降低燃烧温度，减少氮氧化物（NOx）的生成。稀薄燃烧技术机内净化技术03选择性催化还原（SCR）技术在催化剂的作用下，利用还原剂（如尿素）选择性地将NOx还原为氮气和水。01三元催化转化器利用催化剂将发动机排出的CO、HC和NOx等有害气体转化为无害的二氧化碳、水和氮气。02颗粒捕集器通过过滤装置捕捉发动机排气中的颗粒物，减少颗粒物排放。机外净化技术燃油供给系统负责向发动机提供适量的清洁燃油，确保燃油的充分燃烧。空气供给系统为发动机提供清洁的空气，确保燃油与空气的正确混合比例。点火系统在适当的时间点燃混合气，确保发动机的平稳运行和高效燃烧。控制单元（ECU）根据发动机运行工况和车辆状态，实时调整空气、燃油供给和点火等参数，实现发动机的最佳性能和最低排放。排放控制装置包括三元催化转化器、颗粒捕集器、SCR系统等，用于减少发动机排气中的有害物质。排放控制系统的组成及工作原理04典型排放控制装置及系统燃油蒸发控制系统活性炭罐吸附油箱和化油器中蒸发的汽油，防止其进入大气。电磁阀控制活性炭罐与进气管之间的通道，使吸附的汽油在发动机运行时被吸入气缸内燃烧。连接曲轴箱和进气管，使曲轴箱内的废气能够进入进气管。曲轴箱通风管对曲轴箱废气进行油气分离，防止机油进入进气管。油气分离器曲轴箱强制通风系统通过氧化还原反应将发动机尾气中的CO、HC和NOx转化为无害的CO2、H2O和N2。催化剂提供催化剂附着的表面，增加催化剂与尾气的接触面积。载体三元催化转化器EGR阀控制废气再循环量的装置，根据发动机工况调整EGR阀的开度。EGR管道连接排气歧管和进气管，使部分废气能够重新进入气缸参与燃烧，降低燃烧温度，减少NOx的生成。废气再循环系统05排放控制技术的挑战与发展趋势随着环保意识的提高，各国政府不断出台更严格的排放法规，要求发动机制造商降低污染物排放。法规日益严格为满足法规要求，发动机排放控制技术不断升级，涉及多个系统和部件的协同工作，技术复杂性不断增加。技术复杂性增加在满足排放法规的同时，发动机制造商还需考虑成本压力，如何在保证性能的同时降低成本是一大挑战。成本压力排放控制技术的挑战电动化随着电动汽车的普及，发动机排放控制技术将逐渐向电动化方向发展，减少对传统燃油发动机的依赖。智能化借助先进的传感器和算法，实现发动机排放控制系统的智能化，提高控制精度和效率。集成化将多个排放控制部件集成到一个模块中，简化发动机结构，降低成本和重量。排放控制技术的发展趋势碳捕集与利用技术通过碳捕集技术将发动机排放中的二氧化碳进行捕集和利用，实现碳的循环利用，降低碳排放对环境的影响。新型催化剂技术研发更高效、更环保的新型催化剂，提高发动机排放控制效果，降低污染物排放。氢燃料电池技术氢燃料电池作为一种清洁能源技术，具有零排放、高效率等优点，未来有望在发动机排放控制领域发挥重要作用。未来排放控制技术展望06发动机排放控制技术实践应用故障排除根据诊断结果，对故障部件进行维修或更换，恢复系统正常功能。预防性维护定期对排放控制系统进行预防性维护，减少故障发生的可能性。故障诊断利用专业诊断仪器对发动机排放控制系统进行故障诊断，确定故障位置和性质。发动机排放控制系统的故障诊断与排除123定期清洁或更换空气滤清器、燃油滤清器和机油滤清器，保证发动机进气、燃油和润滑系统的清洁。滤清器清洁与更换定期检查氧传感器、温度传感器等排放控制系统传感器的性能，如有损坏及时更换。传感器检查与更换对三元催化转化器、颗粒捕集器等排放控制装置进行定期维护和保养，确保其正常工作。排放控制装置维护发动机排放控制系统的维护与保