三元催化转换器

1、三元催化转换器（TWC）与涡轮增压 主讲人：马志路三元催化转换器 本章主要内容与要求1.理解和掌握安装位置2.理解和掌握催化器的作用（重点）3.理解和掌握催化器的结构、工作原理（难点）4.理解和掌握催化器使用注意事项一、催化器的安装位置 位置：排气歧管后边，消音器前面。二、催化器作用 作用：利用转换器中的催化剂，将发动机排除废气中的CO、HC、NOX变成无害气体。三、催化器的结构、工作条件 工作条件：1.燃油要求2.使用要求3.温度要求结构结构:由壳体、减震垫、绝热层、载体和催化剂涂层这几部分构成。载体载体:分金属和稀土陶瓷两种，形状为蜂窝状，现主要使用400目的载体.催化剂涂层催化剂涂层:主

2、要为Pt(铂)、Rh（铑）、Pd（钯）和助催化剂CeO2（二氧化铈）、氧化催化剂-Al2O3（三氧化二铝）组成，涂在载体中通气管路的内壁上。涂敷催化剂的载体涂敷催化剂的载体 垫片垫片 壳体壳体 1、工作条件 三元催化器工作条件: 燃油要求：汽油中铅的含量导致三元催化器的转换效率严重下降，也是导致其烧缩、烧结的主要原因之一。对硫、磷等杂质的含量也有要求。 使用要求：三元催化器必须和闭环电喷控制发动机同时使用。才能保持比较高的转换效率，即发动机理论空燃比为14.7：1。 温度要求：在350到850，低于或高于正常的工作温度就会导致三元催化器的转换效率和使用寿命的降低。2、闭环控制 闭环电喷系统的控

3、制框架图经消音器尾气排出进气道点 火 系 统喷油嘴 E C U燃烧室氧传感器三 元 催化 转 换器将氧传感器数据传回ECU以便及时调整发动机四、催化器的使用注意事项注意事项1.排气温度过高因查明原因，及时排除故障 2.装有氧传感器和TWC的汽车，应禁用含铅汽油3.长时间大负荷工作或燃烧不完全，转换效率下降4.TWC固定不牢或颠簸，催化器载体易损坏废气涡轮增压主要内容与要求理解和掌握提高发动机功率的方法。 理解和掌握废气能量的利用。 理解和掌握废气涡轮增压器的基本结构和工作原理。 理解和掌握汽油机涡轮增压的主要技术措施。一、概述增压：就是利用增压器将空气或可燃混合气进行压缩，再送入发动机气缸的过

4、程。目的：提高发动机功率和改善经济性能。提高发动机的单机功率有以下三条途径： 1）改变发动机的结构参数（如增加气缸数，增大气缸直径D、活塞行程S和减少冲程数等）。 2）提高发动机转速n或活塞平均速度Cm。 3）提高发动机的平均有效压力pme。二、结构涡轮增压 1、功用将排气中的部分废气通过管路导回进气管中，与进气管中气体回合，然后进入汽缸再循环。能有效地减少N0X的排放。作用：降低尾气中的NONOx x 含量注意：系统只在发动机部分负荷工况下工作，在怠速和全负荷工况不工作三、涡轮增压的分类按进气方式的不同，可以分为：按进气方式的不同，可以分为： 机械增压、涡轮机械增压、涡轮 增压、复合增压增压

5、、复合增压 气波增压气波增压增压系统的结构形式分类 （1）机械增压系统 增压器可用离心式压气机、罗茨式压气机、螺旋转子式压气机或滑片转子式压气机等。 应用：机械增压系统可有效地提高内燃机功率并能用于二冲程发动机扫气，以及用于复合增压系统中。Pk值不宜超过160170kPa，否则，将导致整机性能下降，特别是比油耗上升。（2）废气涡轮增压系统 废气涡轮增压器：废气涡轮与压气机通常装成一体。特点：其结构简单，工作可靠，一般自吸式发动机，合理加装废气涡轮增压系统后，可提高功率3050，降低比油耗5左右，有利于改善整机动力性能、经济性能及排放品质，因而得到广泛应用。（3）复合式增压系统 结构：将废气动力

6、涡轮与废气涡轮增压器串联起来工作。 特点：可充分利用废气能量，使动力性能、经济性能大为改善，但结构复杂，成本高且技术难度大。 （4）气波增压系统 气波增压：是由曲轴驱动一个特殊转子，在转子中废气直接与空气接触，利用高压废气的脉冲气波迫使空气在互相不混合的情况下受到压缩，从而提高进气压力。 特点：结构简单，加工方便；但还存在不少问题。 总结：从实际应用的情况来看，较为常见的是涡轮增压和机械增压，其中涡轮增压占了绝大部分。（5）工作原理（重点）1、涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。2、利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤

7、清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。3、当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整一下发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。（6）工作条件(难点） 安装位置：涡轮增压器安装在发动机的进排气歧管上。工作条件：处在高温，高压和高速运转的工作状况下，其工作环境非常恶劣，工作要求又比较苛刻，因此对制造的材料和加工技术都要求很高。材料：制造难度最高的是支承涡轮轴运转的“浮式轴承”，它工作转速可达10万转/分以上，加上环境温度可达六、七百度以上，决非一般轴承所能承受，由于轴承与机体内壁间有油液做冷却

8、，又称“全浮式轴承”。 涡轮增压式与自然吸气式比较涡轮增压的缺点涡轮增压器虽然有协助发动机增力的作用，但也有它的缺点：其中最明显的是，“滞后响应”，即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓，即使经过改良后的反应时间也要1.7秒，使发动机延迟增加或减少输出功率。这对于要突然加速或超车的汽车而言，瞬间会有点提不上劲的感觉。4、注意事项 怠速和低负荷时，NOx排放浓度低，为了保证稳定燃烧，不进行EGR。 只有热态下进行EGR。发动机温度低时，NOx排放浓度也较低，为了保证正常燃烧，冷机时不进行EGR。 大负荷、高速时，为了保证发动机有较好的动力性，此时混合气较浓，NOx排放生成物较少，可不进行EG

9、R或减少EGR率。 废气再循环量对NOx排放和油耗的影响还受到空燃比、点火提前角等因素的影响。因此在EGR率进行控制时，同时对点火等进行综合控制，就能得到较好的发动机性能。思考与练习选择题行驶时( )排放量最多，( )排放量最少。 ANOxHC； BNOxCO； CHCCO；DCOHC减速时( B)排放量最少，( )排放量显著增加。 ANOxHC； BNOxCO； CHCCO；DCOHC发动机工作时的燃油量是( )。A喷油器喷油量； B燃油泵供油量；C来自燃油箱的蒸发控制燃油蒸气量； DA+B废气再循环的作用是抑制( )的产生。 AHC； BCO； CNOx； D有害气体在( )时废气再循环控制系统不工作。A. 正常行驶； B怠速； C高转速； D热车采用三元催化转换器必须安装( )。 A前氧传感器； B后氧传感器； C前、后氧传感器；如果三元催化转换器良好，后氧传感器信