【发动机排放技术应用探析5500字（论文）】

发动机排放技术应用分析目录TOC\o"1-2"\h\u22597发动机排放技术应用分析 128946前言 12612关键词：汽车尾气；发动机；排放技术 2200671绪论 2257341.1研究背景 214711.2研究目的与意义 251482相关概念界定 2317702.1发动机排放技术 239192.2工作原理 399442.3性能特点 352973发动机排放技术应用分析 4302013.1降低技术的应用分析 4146163.2发动机排放控制技术应用分析 5175443.3柴油发动机尾气净化技术 7181144排放系统设计及催化剂发展的趋势 8106564.1重视催化机理的基础研究 8324664.2加强排放系统的空气动力学研究 957684.3单独进行排放系统所需空燃比的调节 960054.4研究适合稀燃需要的催化剂 9211674.5研究开发适合清洁燃料发动机的排放系统 10257125结论与展望 1011411参考文献 11前言汽车发动机是一种提供驱动力机构，其是设计者在参与设计开发过程中，历经长时间的探究及深入总结而获取的成果。它的研发成功和应用，显著优化了劳动状况，降低了劳动的沉重负荷。新型交通设备调整并优化了人们出行模式，拉近了社会中交往和联系的距离，也加快了社会进步的速度。然而对于现实社会而言，汽车发动机本身也暴露出严重的社会问题，即汽车车尾气排放问题。随着汽车工业的迅速发展，我国的汽车保有量急剧增加，汽车废气对空气的污染已成为严重的社会公害。在汽车密集的城市，汽车排放污染，不仅是一个环境保护问题，而且本身也造成能源浪费。汽车排气中的CO、HC对大气产生很大的污染。汽车排放污染对人们的生活环境造成了极大的影响，严重地威胁到人们的身体健康，同时也危害着一些动、植物的生存和生长，破坏了自然界的生态平衡。因此，解决汽车的排气污染成为亟待认真研究的重要课题。为了保护我们的生存环境，关爱生命健康，必须严格限制汽车尾气排放。严格汽车排放，关爱生命健康关键词：汽车尾气；发动机；排放技术1绪论1.1研究背景近年来，由于汽车制造业的不断进步以及经济的发展，人们的生活水平越来越高，汽车的使用量也在不断攀升，这对于人们来说是一个不小的进步。但随着汽车使用量的增加，随之引发了一系列的问题其中最突出的问题便是汽车尾气对环境造成的污染问题。由此一来，研究汽车发动机的维修技术的重要性日渐显现。1.2研究目的与意义世界各国逐渐认识到保护环境的重要性，并颁布了一系列法律法规来保护环境，汽车发动机排放法规便是其中之一。当前，很多国家都在积极开发新型发动机排放技术，以期能够使发动机排放的尾气对环境的污染降低到最少。众所周知，汽车的尾气排放与排放技术和燃料密不可分，而且这一过程中会排出以一氧化碳和二氧化碳为主的有害物质，长期吸入这些气体会给人体带来不同程度的影响，而且对环境也会带来相当大的危害。鉴于此，为了人们的身体健康和生活环境的美好，研究新型汽车发动机排放技术将具有重要意义2相关概念界定2.1发动机排放技术发动机排放技术的核心组成成分是三元催化器，这是安装在汽车排气系统中扮演重要角色的机外净化装置。汽车尾气中的HC，CO和NOx都可以通过这个净化装置进行氧化，然后还原成没有污染的水，氮气和二氧化碳。当具有较高温度的汽车尾气经过净化装置处理时，其三元催化剂可以进一步增强HC，CO和NOx这三种气体的活性，从而进一步促进氧化和还原的化学反应。其中，CO在比较高的温度下可以被氧化成无毒无色的二氧化碳。而NOx可以被还原成氧气和氮气，同时HC化合物在高温条件下可以被进一步氧化成二氧化碳和氧化水。这样，通过汽车尾气处理的净化装置，三种有害的气体变成无害气体，从而使得汽车尾气在一定程度上达到安全排放的标准。2.2工作原理当具有较高温度的汽车尾气经过净化装置处理时，其三元催化剂可以进一步增强HC，CO和NOx这三种气体的活性，从而进一步促进氧化和还原的化学反应。其中，CO被氧化成无毒无色的二氧化碳，NOx还原成氧气和氮气，同时HC化合物被进一步氧化成二氧化碳和氧化水。这样，汽车尾气处理的净化装置将这三种有害的气体变成无害气体。2.3性能特点三元催化器具有相对比较稳定的性能和质量，同时使用寿命长，产品可以广泛应用到奥德赛，奥迪，本田，现代，奥拓，捷达，帕萨特和别克等车型上。三元催化器的载体部件主要由多孔的陶瓷材料构成，其安装在汽车排气后处理装置的排气管当中。这个载体本身是不参与到催化反应中的，而是在载体上面覆盖一层贵重金属如铑、钯等贵重金属。研究证明三元催化器是可以减少汽车尾气排放物的最佳方法。通过一定的氧化反应和还原反应，可以有效的将汽车尾气中的大部分有毒气体变成无害汽车。而且三元催化剂在359摄氏度下就可以起反应，稳定高达800摄氏度时反应效能仍然良好，因此非常适应于汽车排放气体的净化。3发动机排放技术应用分析3.1降低技术的应用分析所谓发动机排放技术中的降低技术，指的是当发动机运行时，采用一定的技术手段来减少汽车尾气中的有毒物质总量。众所周知，车的设计构造，因为它直接关系到汽车要想减少汽车尾气中有毒气体的总量，首先应该关注汽对燃料的需求。从当前来看，人们选择汽车时往往会关注汽车的舒适度，事实上汽车制造商也会将安全舒适的设计理念贯穿于汽车生产的每一个环节，而且汽车制造商为了更大限度地满足汽车消费者的多种需求，不得已增加了汽车的重量，当汽车的重量加大时，发动机尾气排放量也会相应增加。所以汽车制造商在设计制造汽车时，不但要将汽车的安全性和舒适性纳入考虑范围，还要考虑汽车的自重因素。另外，汽车发动机燃料也会影响到汽车尾气的成分。发动机排放超标，很大部分原因是燃料质量不高，要想控制好发动机排放的标准，提升汽车燃料质量是一种可行的办法。高质量的燃料不仅可以使汽车排放所产生有害物质减少，还能够为汽车提供更强劲的动力，提升汽车的性能，也有利于车况的保持。根据相关数据显示，质量偏低的燃料排放出来的尾气是质量较高燃料所排放的2倍还多，这种低质量的燃料不但不能给汽车带来强劲的动力，还会给汽车的发动机带来一定损耗，而且排放出来的有害物质往往也是远超国家规定的排放量，久而久之对环境所造成的伤害将是难以估量的。因此，提升燃料质量是降低尾气排放，提升车辆性能的有效方法，也是实现发动机排放技术革新的途径之一。3.2发动机排放控制技术应用分析发动机排放的控制技术是指当发动机运行时，利用一定的技术手段来控制汽车尾气有毒物质的含量。汽车发动机排放控制一般指的是控制尾气排放量。主要以两种方式为主，一是对排放物的产生进行控制；二是对排放的排放量进行控制。由于科学技术的日新月异，电子技术逐渐被运用到排放技术上来，它以汽车的点火和燃料使用为控制点来实现对排放产生物的控制。所以，真正意义上实现控制排放物产生实际就是采用循环利用的方式。换句话说，就是对汽车尾气的排放进行再次利用，将尾气中还没完全燃烧的且可以利用的废气进行再利用，这就是行内俗称的废气再利用系统。废气再利用系统主要连接汽车进气管和进气控制阀门，使部分可以再次利用的废气进行再利用，将循环利用的废气与气管中的全新气体进行结合，以此减少尾气的排放。汽车行业内有一个专业术语EGR，就是专门来形容发动机排放控制技术。这个技术的推广，可以使汽车的废气排放量降到最低，从而保持汽车的最佳状态。3.2.1采用电控燃油式喷射在目前道路状况、交通环境及技术水平状态下，汽车在本身的整个运行阶段中一般是处于随时变化的控制状态，频繁型停车、制动或启车，有时上坡或拐弯下行，其行进速度亦在持续的发生着升降的变化过程。然而汽车发动机在各类运行态势之下，对其混合气中的各个成分的具体含量和点火的状态下均存在着显著的差别性要求，比如：保持高负载形态时，其必须传导出很大的扭矩，而且还要有很大比重的混合气组成，且适时的延迟点火时间；在低负载情况时，输入较小比例的混合气浓度就行，且适时提前点火，基于此，即需按现实运行状况为基础，随时调整所输入混合气的具体比重及点火时间节点；电控型燃油喷射装备能够依照马达的具体转速及传送气体量，在很短时间内及测定出此发动机在现实状态下基本的点火超前角及所供入的喷油量，尔后，依照各类传感器传送来的相关讯息，转入电子式调控阶段，展开运算、处置、调整，选取最恰当的喷油密度及最佳启火超前角，以实现减少有害气体的排放量的目标。3.2.2选取多气门和气门调控工艺在过去的汽车发动机当中，其内部各段缸的进、排气门都是1个，此种双气门的功能结构并不繁杂，所消耗的制作成本也不大，对于那些在功率额度上要求不高的常规马达来说，即可获取极佳的使用功效和足够的扭矩。但是，对于具有较高功率和尾气排放量的汽车发送机，其结构设计时即应设置多个气门，一般情况下，厂家会采取3个气门，以保证发动机燃烧室能够更通畅的进行气体交换，保证室内外的气体能够稳定进出；同时，亦可在较大程度上保证发动机燃烧室燃烧过程的速度与效率，既降低了单位水平内的燃油量，又增强了汽车性能。若我国汽车发动机能够科学的应用多气门技术，则能够减少近1/3的尾气排放量，也可显著减少燃油使用量。现阶段，每缸包含两个进气门和两个排气门的四气门发动机是我国汽车发动机研发与应用的重要方向，仅包含两个进气门和一个排气门的三气门发动机已逐步淘汰，而五气门却可在较大程度上增加机械设计的复杂性和投资成本，因此，仅少量的应用于高端汽车配置中。生产责任方在设计发动机结构时处于增高发动机标定功率的考虑，需将打开进气门的时间提前，同时将关闭时间延后。另一方面，出于发动机启动性能和增强怠速的平稳效能的考虑，则应将进气门打开的时间适当延后，降低进气门打开的幅度。如此一来即可在发动机转速和外在荷载量高时，有效增强发动机进气门的运行速度与稳定性。3.3柴油发动机尾气净化技术发动机主要分两种：汽油发动机和柴油发动机。大多数柴油发动机的排放尾气以氮氧化物和微粒为主，其中排出的碳氢化合物和一氧化碳仅仅只达到了汽油发动机的十分之一或者更低。当前实用的尾气后期处理技术主要有以下几种：氮氧化物催化器、碳氢化合物催化器以及微粒捕捉器。其中，氮氧化物催化器可以将微粒中的大部分碳氢化合物进行有效溶解，并进一步降低一氧化碳和碳氢化合物，再利用微粒捕捉器进行微粒过滤处理，降低氮氧化物的排放。这也就是汽车发动机最理想的“四效”催化剂技术，它能最大限度地将柴油发动机的尾气进行净化。为了尾气得到更好的净化排放，这种技术应该被更好的完善和推广。4排放系统设计及催化剂发展的趋势根据我国未来汽车排放相关法律的规定，目前汽车排气后处理的相关系统，技术和催化剂主要向以下几个方面发展：4.1重视催化机理的基础研究在过去的很长一段时间里，要提高催化剂的效率，主要是依靠配对，选择和通过不同质量比例的化学成分进行试验以及筛选。在今后的发展中，将会有更多的人参与到催化剂效率提高的研究和实验分析中。对现代排放系统的研究和相关的设计人员在正进一步研究如果使得催化剂即使在不同温度等条件下其反应效率提高，从而有效的提高催化剂的活性。4.2加强排放系统的空气动力学研究过去对发动机缸内气体流动研究得较多。现代及未来将致力于排放系统气体动力学的研究，该研究包括以下三方面内容：一是催化反应器中排气流动的研究，二是排气动能及可变技术的研究，三是降低排气阻力及噪声的研究。这三个方面的研究要达到多种目的，会有一些干扰的矛盾产生，必要时如何采取折中方案，妥善解决这些矛盾，以便使综合效果最佳，这也是研发工作者的主要任务之一。4.3单独进行排放系统所需空燃比的调节提高发动机性能，降低油耗所需要的空燃比与提高催化效率所需要的空燃比是不一样的，存在一些矛盾。未来发展的趋势是采取一些措施，调节排放催化系统中的"空燃比"，或者说调节其含氧量，这样使发动机本身及排放系统空燃比的调节分开，使两者都能得到最大的效益。4.4研究适合稀燃需要的催化剂现在越来越多的人开始重视汽车发动机采用稀混合气体速燃技术。许多汽车生产商采用燃油直喷技术来降低汽车耗油和提高汽车发动机功率。但是要适应这种新的技术，需要研究和开发适合稀燃需要的催化剂，从而使得跟多有害气体得以氧化还原。4.5研究开发适合清洁燃料发动机的排放系统汽车使用气体燃料，醇燃料和灵活燃料后，其排放的尾气的成分和与使用柴油，汽油的汽车尾气相比，成分是大不相同的。使用柴油和汽油的汽车尾气其含有甲烷、乙醛和甲醛等。这些排放气体会极大的影响和污染大气环境，破坏生态平衡和人体健康。通过现有催化剂技术，可以很好的降低或者消除这些排放物。因此，除了了柴油和汽油等传统燃料，未来研究工作者们将会进一步研究和开发适合新型燃料的催化剂来提高汽车发动机排放系统的功能5结论与展望随着人们对全球气候变暖和空气污染的重视程度的提高，世界各大汽车企业和研究机构都投入了大量的经费来研究汽车发动机的燃烧及后处理技术，提出了许多新的思路和方法，从不同的角度来解决汽车的燃料经济性和有害气体的排放问题，并且都取得了一定的成效，对我国汽车制造企业来说，了解并掌握汽车发动机污染控制的最新技术并加以应用，不但可以增强其产品的技术含量，而且可以提高其产品的市场竞争力和企业的生命力，因此现代汽车采用排放控制技术对汽车尾气排放的控制起着重要作用。综上所述，排放技术的选择对于汽车是很关键的一步，而且由于环境保护越来越受到人们和社会的关注，不仅需要车辆开发商继续对发动机内部进行优化和改造，还需要对汽车尾气排放系统进行完善改进，并且在这一