项目三-发动机的排气净化装置及增压机构的认识

课题项目三 发动机的排气净化装置及增压机构的认识教学目标【知识目标】1、理解废气涡轮增压概念。2、了解废气涡轮增压、排气净化装置的功用组成。 3、理解进排气系统一般的检查、调整方法、了解常见故障分析 教学重点废气涡轮增压、排气净化装置。教学难点废气涡轮增压、排气净化装置。教学时间2课时（第11周）教具准备曲轴箱强制通风阀教学组织与实施教师活动学生活动【新课导入】1、电控汽油发动排气系统的组成有哪些？2、简述三元催化转换器的安装位置及功用。【新课讲授】一、发动机排气净化的重要性与必要性 随着汽车保有量盼不断增加，汽率的排气污染已成为严重豹社会公害：由于汽车的排气高度处于人的呼吸带，故排气污染对人体健康危害很大。汽车所造成豹环境污染，已越来越引起人们高度关注，各国的汽车废气排放标准越来越严格。为了达到废气的排放标准，人们一方面开发研究汽车废气排放控制的各种方法，另一方面开始致力予清洁燃料汽车的研究和推广。如电动汽车、混合动力汽车等。二、汽车的排气污染简述 汽车排气污染来自以下几个方面； 1排气管排出的废气，主要成分是一氧化碳(CO)、碳氢化合物(CH)、氮氧化合物(NOx)二氧化硫(SO。)及碳烟等。 。 2曲轴箱窜气，主要成分是碳氢气体。 。 3从油箱、油泵、燃油管道接头等处蒸发出的汽油蒸汽，主要成分是碳氢化合物。 一氧化碳是无色、无味、无臭的易燃有毒气体，是由各种碳氢化合物的不完全燃烧所 产生的。CO是大城市中数量最多、分布最卢的污染物，发达城市中CO约80是汽车排 放的。 氮氧化合物(NOx)是对NO、NO2、N2O4等的总称。其中危害最大的是NO、N02，汽缸内温度高且氧充足时易产生。氮氧化物是一种无色无味的气体，微溶于水，一般空气中的氮氧化物对人体无害，但是NO2具有腐蚀性和生理刺激作用，能降低远方物体的亮度和反差。它刺激人眼黏膜，严重时还会引起肺炎和肺气肿。 碳氢化合物(CH)是燃料不完全燃烧的产物，对人体皮肤及呼吸系统有刺激作用。 HC和NOx在逆温层和低风速、空气接近停滞状态、阳光充足的气象条件下，受强烈太阳 光紫外线照射后，产生一种复杂的光化学反应，生成一种危害极大的新的污染物一一光化学烟雾。 碳烟主要来自柴油机的排气，由微小的碳粒构娥，常粘附有SO。等，对人体和动物的呼吸道危害极大。三、发动机排气净化装置 1废气再循环(EGR) ； （1）作用EGR控制装置功能是将适当的废气重新引入汽缸参加燃烧，废气中含有大量的惰性气体，从而降低最高燃烧温度，以抑制NO。的生成。 （2）组成及工作原理如图520所示为开环控制的EGR控制装置，主要由EGR阀、废气真空调节阀和 EGR电磁阀等组成。EGR阀安装在废气再循环通道中，用以控制废气再循环量。EGR电磁阀安装在通向EGR阀真空通道中，由ECU直接控制。废气真空调节阀控制通往EGR阀的真空度，以改变EGR阀的开启程度。 当发动机冷却液温度较低时,ECU使EGR电磁阀关闭，空气进入EGR阀上方的真空室,EGR阀关闭，废气再循环停止。ECU给EGR电磁阀通电时，EGR阀真空室的真空度上升，EGR阀打开，废气进人汽缸再循环。 2曲轴箱强制通风(PCV)装置 （1）作用曲轴箱强制通风(PCV)装置能将发动机在做功行程末时窜入曲轴箱未燃烧的混合气导人进气系统而重新燃烧。 (2)组成及工作原理 如图521所示，曲轴箱强制通风(PCV)装置主要由PCV阀和两根软管组成。一根连接PCV阀与节气门后的迸气管，使窜气进入进气管。一根根连接节气门前的进气管与气门室盖，使新鲜空气进入曲轴箱，保持曲轴箱内一定的气压。PCV阀安装在进气系统与曲轴箱通风系统之间，开度由节气门后的真空度控制。真空度越大，其开度越大，被吸人到汽缸中参与燃烧的窜气数量越多。如图522所示。 当节气门后的真空度高时，PCV阀打开，曲轴箱内的混合气通过真空管被吸入到进气管内，然后到汽缸中燃烧。 3汽油蒸气排放(EVAP)控制装置 （1）作用 收集汽油箱和浮子室内的汽油蒸气，并将汽油蒸气导入汽缸参加燃烧，从而防止汽油蒸气直接排出大气而防止造成污染。同时，根据发动机工况，控制导入汽缸参加燃烧的汽油蒸汽量。 （2）组成与工作原理 如图523，油箱的燃油蒸汽通过单向阀进入活性炭罐上部，空气从炭罐下部进入活性炭罐，在炭罐上方有一定量排放小孔及受真空控制的排放控制阀。当ECU给电磁阀通电时，真空度进入排放控制阀上部使其打开，炭罐内的汽油蒸汽通过软管进入节气门后方的进气管道中，从而被送到汽缸中燃烧。电磁阀不通电时，汽油蒸汽被贮存在活性炭罐中。 四、废气涡轮增压控制 （1）进气增压的作用增压就是将空气预先压缩然后再供入汽缸，以提高空气密度、增加进气量的一项技术。由于进气量增加，可相应地增加循环供油量，从而可以增加发动机功率。同时，增压还可以改善燃油经济性。 （2）进气增压的方法增压的方法主要有废气涡轮增压、机械增压和谐波增压等。废气涡轮增压应用广泛，它根据进气压力的大小控制增压器的工作，以达到控制进气压力、提高发动机动力性和经济性的目的。 （3）废气涡轮增压装置如图524，废气涡轮增压装置主要由增压器、中间冷却器、旁通阀、增压电磁阀及增压控制阀组成。（4）工作原理当进气压力较低时，ECU给增压压力电磁阀通电，切断膜片控制阀的真空，使通向排气管的旁通阀关闭，废气流经泵轮带动涡轮旋转，空气受到压缩后，其温度和压力上升，再经过冷却器冷却后进入汽缸。当进气压力较高时，压力电磁阀断电，涡轮增压器停止增压。为了降低进气温度和压力，增大充气效率，减少爆燃倾向，增压后的空气经冷却器冷却后再进入汽缸。 涡轮增压与发动机没有机械的联系，不消耗发动机动力，可大幅度地降低有害气体的排放和噪声。缺点是低速时转矩增加不多，而且在发动机工况发生变化时，瞬态响应差，致使汽车加速性，特别是低速加速性较差。 【课堂小结】汽车排气污染来自排气管排出的废气、曲轴箱窜气、从油箱、油泵、燃油管道接头等处蒸发出的汽油蒸汽。发动机排气净化装置有废气再循环(EGR)、曲轴箱强制通风(PCV)装置、汽油蒸气排放(EVAP)控制装置。涡轮增压与发动机没有机械的联系，不消耗发动机动力，可大幅度地降低有害气体的排放和噪声 【布置作业】简述废气再循环(EGR)的作用简述排气污染的主要气体有哪些废气再循环系统的组成及工作原理说说曲轴箱强制通风的作用说说汽油蒸气排