汽油机车辆和柴油机车辆的尾气净化技术与发展趋势.ppt

内容简介,一：汽油车排放污染物种类、危害及产生原因,汽油车尾气净化技术,机内净化技术,机外净化技术,以改进发动机燃烧过程为核心,在排气系统中采用化学或物理方法对已生成的有害排放物进行净化的排放后处理技术,对来自曲轴箱和供油系统的有害排放物进行净化的非排气污染控制技术,二：汽油车尾气净化技术,机内净化技术,机内净化技术,机内净化技术,机内净化技术,机内净化技术,机外净化技术,纵观人类治理汽车排放污染的历程，在20世纪70年代中期以前主要是采用以改善发动机燃烧过程为主的各种机内净化技术。这些技术尽管对降低排气污染起到了很大作用，但效果有限，且不同程度地对汽车的动力性和经济性带来负面效应。随着排放法规的日益严格，人们开始考虑各种机外净化技术。,机内净化技术,机外净化技术,机外净化技术,机外净化技术,机外净化技术,三：汽油车排放控制技术的发展趋势,清洁代用燃料类型,3：电子控制汽油喷射加三效催化转化器已成为国际上汽油车排放控制技术的主流。,7：均质混合气压燃（HCCI）可望使内燃机的排放性能获得新的突破无烟排放，NOX排放几乎为零，是进一步提高汽油机排放性能的研究方向。,4：采用电控喷射的分层稀燃发动机已成为汽车工业发展的一个重要方向。,5：对燃料的要求越来越严格，无铅汽油将广泛使用。,6：醇类燃料作为代用燃料将会应用到车用汽油机上。,四：柴油车排放污染物种类及排放特征,排气温度低,汽油车尾气排放种类：氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳、硫化物和颗粒排放物。,尾气中氧含量高,颗粒物质排放高,CO、HC排放低,柴油车尾气排放特征：,五：柴油车排放控制技术,改善燃油品质,柴油机机内净化技术,1：改进燃烧系统。改进燃烧系统指的是燃烧室的形状、供油系统、进气流动的最佳匹配。采用点控制喷油泵、电控泵喷嘴、电子调速器、可变涡流系统、多气门化和中央配置喷油器等措施，既可改善柴油机性能，又可降低柴油机尾气排放物，尤其是颗粒PM物质的排放。2：防止机油上窜。防止和减少机油串入燃烧室应通过加强机体刚度,改善气缸盖与机体的连接、减少气缸工作面的变形,改善活塞、活塞环和气缸表面的设计,加强机油控制,减少从气门推杆泄漏的机油等措施来实现。3：采用增压中冷技术。废气涡轮增压提高了气缸内平均有效压力,过量的空气系数和整个循环的平均温度可使柴油机颗粒物的排放量降低50%左右,并减少CO和CH的排放。利用中冷技术,NOX的排放量可降低60%70%。,4：采用柴油电控喷射技术。电子控制柴油机高压喷射技术(如电控高压共轨喷射)的应用可使柴油机通过最佳喷油定时、最佳喷油率和预喷射的控制与发动机转速、负荷之间的关系进行连续调节,使颗粒排放降低40%以上,并且发动机过渡工况的排放性能也可得到显著改善。5：采用废气再循环(EGR)技术。利用废气再循环(EGR)来降低NOX的排放,需要与电子控制技术相结合,根据柴油机负荷、转速、冷却水温度、传感器及启动开关信号,由ECU对EGR率和EGR随机进行控制,保证在对柴油机性能影响不大的条件下,降低尾气中NOX的排放。,柴油机机内净化技术,1：加装氧化型催化转化器柴油机氧化催化器一般使用于含硫量较低的柴油燃料并要保证催化剂及载体、发动机运行工况、发动机特性、废气的流速和催化转换器的大小以及废气流入转换器的进口温度等正常,使净化效果达到最佳。2：采用颗粒过滤及再生技术颗粒过滤由颗粒过滤器和再生装置组成。颗粒过滤器通过其中有极小孔隙的过滤介质(滤芯)捕集柴油机排气中的固定碳粒和吸附可溶性有机成分的碳烟。颗粒过滤器对碳的过滤效率较高,可达到60%90%。3：可溶性SOF氧化催化利用白金和钮等贵重金属作为催化剂的组成成份,以氧化铝和二氧化硅制成蜂窝状陶瓷作为载体,用于可溶性SOF的催化转化。可溶性SOF降低率达到60%80%,从而降低全部颗粒PM排放的20%-30%。,排气后处理技术,4：NOX催化转化器NOX催化转化技术可分为催化热分解和选择性催化还原反应两种。催化热分解是利用由金属离子沸石、钒和钼构成催化剂来降低NOX热分解反应的活化能，使NOX分解成无毒的N2，该方法简单且反应生成物无毒；选择性的还原反应是在排气中喷入饱和的HC和NOX，反应生成物为N2、CO2和H2O，选择性的还原反应将会生成额外的CO2。5：NOx吸附储存(Trap)还原催化原理是先将NOx转化为NO2并储存，再喷射还原剂(通常采用燃油)还原。NOx吸附转化器主要应用于稀薄燃烧中，其效率可达到90%。,排气后处理技术,采用代用燃料,采用代用燃料,代用燃料一般具有以下特点：1：天然气汽车成本低，储量丰富,主要以压缩天然气汽车CNG为代表。2：甲醇具有辛烷值高、低发热量、低公害和无排烟的特点。3：LPG发动机的NOX、PM排放较低,HC易氧化,可实现稀薄燃烧,以预燃电热辅助点火和电控喷射LPG排放为佳,通常采用双燃料汽车。4：代用燃料的热值较低,增加发动机的体积。,六：柴油车排放控制技术发展趋势,1：电控高压喷射柴油机通过计算机辅助设计对柴油机燃烧系统、进排气系统、燃油供给系统和燃烧室结构的优化设计,并采用新材料和新工艺,广泛采用增压中冷和电控高压喷射控制技术(机内净化)并采用尾气处理技术综合控制是柴油机和尾气控制的发展方向。2：提高石油冶炼技术提高石油冶炼技术,研制新