汽车电器与电控技术 课件 8.3 发动机排放控制

发动机排放中的污染物主要包括一氧化碳，碳氢，氮氧化合物，二氧化硫及碳烟颗粒等。其中CO是烃燃料在局部不完全燃烧时的产物，烃燃料在发动机内燃烧出现局部缺氧或低温现象或部分CO2氢气还原成CO；8.3发动机排放控制8.3.1发动机排放中的污染物第8章汽车发动机电子控制系统1HC是未燃的燃料和不完全燃烧或裂解反应的碳氢化合物和小量氧化反应的中间产物。由于汽缸壁表面的冷凝作用，火焰传播无法传播到汽缸壁表面，致使汽缸壁表面的混合气无法燃烧或充分燃烧形成了激冷层。最后排入大气。NOx是空气在燃烧室内高温条件下，由氧和氮反应生成的，其中排出的NOx中大部分是NO，NO2较少。8.3发动机排放控制8.3.1发动机排放中的有害物质第8章汽车发动机电子控制系统2汽车专门控制汽车排放的装置，这些装置种类较多，按控制方法不同，可分为机内净化，机外净化两种。机内净化技术，改善可燃混合气的品质和燃烧状况，抑制有害气体的产生的净化。机外净化技术在发动机外部附加装置，使排出的废气进行净化后再排入大气。8.3发动机电控燃油喷射系统8.3.2发动机的净化技术第8章汽车发动机电子控制系统3机内净化技术通过改善点火时刻，配气相位和优化燃烧室结构，从而改善发动机的燃烧状况。通常采用恒温进气空气滤清器和废气在循环系统来改善混合气品质。8.3发动机电控燃油喷射系统8.3.3发动机机内净化技术第8章汽车发动机电子控制系统4恒温进气空气滤清器可以在发动机冷起动之后向发动机供给热空气，从而减少一氧化碳和碳氢的排放，又改善了发动机低温运转性能。废气再循环是将5%到20%的废气再引入进气管，与新鲜混合气一道进入燃烧室，使最高燃烧温度降低，从而减少氮氧化合物的生成量，8.3发动机电控燃油喷射系统8.3.3发动机机内净化技术第8章汽车发动机电子控制系统5

6ECU根据发动机的转速、负荷(节气门开度)、温度等参数信息，将排气中的少部分废气经EGR阀进入进气系统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧。少部分废气进入气缸参与混合气的燃烧，降低了燃烧时气缸中的温度，并抑制了NOX的再次生成的净化装置。8.3发动机电控燃油喷射系统8.3.3发动机机内净化技术第8章汽车发动机电子控制系统7二次空气喷射，这种方法是将新鲜空气喷射到排气门附近，使高温废气和空气接触混合，以便未燃CH、CO进一步燃烧，达到排气净化的目的。8.3发动机电控燃油喷射系统8.3.4发动机机外净化技术第8章汽车发动机电子控制系统8曲轴箱强制通风装置，主要用来减少HC等有害气体从曲轴箱内排入大气。发动机工作时有部分可燃混合气和燃烧产物会经汽缸活塞环窜入曲轴箱内，它们含有碳氢等有害气体，应进行净化，曲轴箱强制通风装置的作用是将窜入曲轴箱内的，混合气引入气缸内燃烧掉，它有开式、屏蔽式和闭式三种形式。8.3发动机电控燃油喷射系统8.3.4发动机机外净化技术第8章汽车发动机电子控制系统9目前多采用闭式曲轴箱强制通风装置，此种装置也称为PCV装置，主要由PCV阀及进、排气管路组成。利用曲轴箱通风系统和进气系统之间的压力差，通过PCV阀调节吸入气缸内的窜气量，当发动机高速运转时，PCV阀的流量要比低速要高，同时当发动机发生回火时，PCV阀应及时切断通风防止曲轴箱爆炸。8.3发动机电控燃油喷射系统8.3.4发动机机外净化技术第8章汽车发动机电子控制系统10柴油机微粒过滤器，柴油机排放的最突出问题是排气冒黑烟，这是燃料不完全燃烧的产物，柴油机微粒过滤器主要对其进行过滤，由滤芯和燃烧室等组成。8.3发动机电控燃油喷射系统8.3.4发动机机外净化技术第8章汽车发动机电子控制系统11工作时，柴油机排气经排气歧管，流过滤清器滤芯，达到净化目的，为了清除积存在过滤器滤芯上的微粒，以恢复其工作能力和减少排气阻力，在过滤器入口处设置一个燃烧室，燃油经喷油器喷入该燃烧室，经电热塞点火，将积存在过滤器滤芯上的炭烟微粒燃烧掉。8.3发动机电控燃油喷射系统8.3.4发动机机外净化技术第8章汽车发动机电子控制系统12燃油蒸发排放控制系统（FEC）又称燃油蒸汽回收系统，其功用就是防止燃油蒸汽排入大气而污染环境，同时还可节约能源。利用活性炭罐吸附燃油箱、曲轴箱、气门室和燃油管路中挥发的燃油蒸汽，当发动机启动后，再将活性炭罐中吸附的燃油送入燃烧室燃烧，不仅能使燃油蒸汽排放减少（燃油蒸汽的排放量降低95%以上），而且还能节约资源。8.3发动机电控燃油喷射系统8.3.4发动机机外净化技术第8章汽车发动机电子控制系统1314151-进气口；2-节气门；-3-进气歧管；4-炭罐电磁阀；5-燃油蒸汽；6-活性炭罐炭罐电磁阀开度的大小由ECU根据电磁阀两端的压差决定，ECU改变占空比的大小，即可控制电磁阀阀门开度。占空比越大，平均电流越大，电池阀门开度就越大，反之占空比越小，阀门开度越小。当炭罐电磁阀阀门开启时，在压差作用下，活性炭罐内部储存的饱和燃油蒸气便经电磁