汽车构造gz06.ppt

1、第一节 排气净化装置 第二节 汽油机的排放控制装置 第三节 第四节.柴油机的排放控制系统,第六章 发动机有害排放物的控制,第一节 排气净化装置,汽车排气对人类健康危害，对环境有污染 一. 发动机有害排放物 一氧化碳:吸入体积分数为0.3%-死亡 氮氧化合物:体积分数超过500 x %出现肺气肿 碳氢化合物:刺激人眼和咽喉 氮氧化合物+碳氢化合物-形成烟雾 微粒：柴油机排气中的碳烟。微粒表面吸附的可溶性有机物对人的呼吸道有害。,各种有害气体产生原因,CO: CH不完全燃烧，氧气不足，混合气过浓 燃烧局部高温分解2CO22CO+O2 HC： 氧气不足，混合气形成不充分或局部混合气过浓 燃烧温度过低

2、 NOx ：混合气中氧的浓度过高，燃烧温度过高 微粒：氧气不足，温度过低 欧洲排放标准欧五2008年实施.中国现行标准北京欧三,2008年欧四标准,第二节 汽油机的排放控制装置,一.催化氧化装置 1.氧化催化转化装置： (1)贵金属Pt，Pd (2)影响因素：反应物浓度，温度，空间速度 (3) 2次空气供给方式：空气喷射方式和排气管压力脉动,2.三元催化氧化装置,(1)同时净化CO HC, NOx .受空燃比影响 (2)组成：催化剂，载体，垫层，壳体 (3)催化剂：Pt，Pd，Rh (4)催化助剂：Ni，Cu，V,Cr,二.降低低温HC排放装置,(1)直接催化：催化剂温度高易引起催化剂劣化 (

3、2)电加热催化：蓄电池供电，交流发电机加热 (3)二次燃烧：结构复杂，点火一旦失败HC反而增加 (4) HC捕捉器：利用沸石或活性炭,三.稀薄NO化合物转化装置,(1)直接分解催化转化：HC为还原剂，Cu-沸石 及Pt为催化剂 (2)吸附还原型：在稀薄时吸附NOx，在Pt表面 氧化为硝酸盐，在理论空燃比发生反应,四.废气再循环系统,把发动机排出的部分废气回送到进气歧管，与新鲜混合气一起再次进入气缸。由于废气中含有大量的CO2，而CO2不能燃烧却吸收大量的热，使气缸中混合气的燃烧温度降低，从而减少了NOx的生成量。排气再循环是净化排气中NOx的主要方法。在新鲜的混合气中掺入废气之后，混合气的热值

4、降低，致使发动机的有效功率下降。为了作到既能减少NOx的排放，又能保持发动机的动力性，必须根据发动机运转的工况对再循环的废气量加以控制。NOx的生成量随发动机负荷的增大而增多，因此，再循环的废气量也应随负荷而增加。在暖机期间或怠速时，NOx生成量不多，为了保持发动机运转的稳定性，不进行排气再循环。在全负荷或高转速下工作时，为了使发动机有足够的动力性，也不进行排气再循环。,电磁阀 6 接受发动机 ECU 的控制信号，电磁阀开启真空通路，在进气 管道真空度作用下，EGR 阀 8 上的膜片被吸起，使阀打开，将来自排气管的废气引入汽缸， 使 NOx 排放降低。,1真空直接控制EGR阀,2.背压传动阀,

5、3电子控制EGR,五、恒温进气系统 恒温进气系统也称进气温度自动调节系统。由空气加热装置(又称热炉)和安装在空气滤清器进气导流管上的控制装置构成的恒温进气系统,多用于化油器式或节气门体喷射式发动机上。,发动机冷起动后，在怠速或小节气门开度下工作时，由于温度低，须供给发动机浓混合气以保持其稳定运转。但浓混合气燃烧不完全，排气中CO和HC较多。若供给稀混合气，虽可减少有害气体的排放，但低温下发动机不能稳定运转。 恒温进气系统的功用就是在发动机冷起动后，向发动机供给热空气，这时即使供给的是稀混合气，热空气也能促使汽油充分汽化和燃烧，从而减少了CO和HC的排放，又改善了发动机低温运转性能。当发动机温度

6、升高后，恒温进气系统向发动机供给未经加热的环境空气。,第三节,一.汽油蒸发控制系统 汽油箱和化油器浮子室中的汽油随时都在蒸发汽化，若不加以控制或回收，则当发动机停机时，汽油蒸气将逸入大气，造成对环境的污染。汽油蒸发控制系统的功用便是将这些汽油蒸气收集和储存在炭罐内，在发动机工作时再将其送入气缸燃烧。,1真空直接,二.强制式曲轴箱通风系统,又称PCV系统。在发动机工作时，会有部分可燃混合气和燃烧产物经活塞环由气缸窜入曲轴箱内。当发动机在低温下运行时，还可能有液态燃油漏入曲轴箱。这些物质如不及时清除，将加速机油变质并使机件受到腐蚀或锈蚀。又因为窜入曲轴箱内的气体中含有HC及其他污染物，所以不允许把

7、这种气体排放到大气中。现代汽车发动机所采用的强制式曲轴箱通风系统就是防止曲轴箱气体排放到大气中的净化装置。,通风方式,自然通风：从曲轴箱内抽出的气体直接导入大气中去。 强制通风：将曲轴箱内抽出的气体导入发动机进气管道中。,(1) 发动机不工作时，PCV 阀中的弹簧 2将其中的锥形阀 3 压在阀座4 上，关闭了曲轴箱与进气管的通路(a)。 (2) 怠速或减速时，进气管真空度很大， 真空度克服弹簧压力把锥形阀高高吸起，这时锥形阀 3 与 PCV 阀体 1 之间只有很小的缝隙(图 b)。因为发动机在怠速或减速工作时，窜入 曲轴箱的气体很少，所以 PCV 阀开 度虽小，但足 以使曲轴箱气体流出曲轴箱。

8、,(3) 节气门部分开度时的进气管真空度比怠速时小，在弹簧的作用下锥形阀与阀体间的缝隙增大(图 c)。因为在部分节气门开度下发动 机的负荷比怠速时大，窜入 曲轴箱的气体较多，所以较大的 PCV 阀开度可以使所有曲轴箱 气体被吸入进气管。 (4) 发动机在大负荷工作时，节气门全开，进气 管真空度较小，弹簧将锥形阀进步向下压，使 PCV 阀的开度达到最大(图 d)。因为大负 荷时将产生更多的曲轴箱气体，所以只有 PCV 阀开度很大才能使曲轴箱气体全部流入进气管。 (5) 如进气管发生回火，进气管压力增高，锥形阀落 在阀座上，如同发动机不工作时一样，以防止回火进入 曲轴箱而引起发动机爆炸。 当活塞或

9、汽缸严重磨损时，将有过多的气体窜入 曲轴箱，这时即使 PCV 阀开度最大也 不足以使这些气体都流入进气管。在这种情况下， 曲轴箱压力将会升高，部分曲轴箱气体 经空气软管和滤网进入空气滤清器。,第四节.柴油机的排放控制系统,EGR系统 1.EGR率 2.EGR对发动机性能及排放的影响: A：抑制预混合燃烧速度。CO2 浓度变大，氧气浓度相对变小 B：对于增压发动机注意排气管和进气管压力 3.EGR的类型：外部EGR和内部EGR 后处理装置 1.酒精选择还原法 2.氨气选择还原法,4NO+4NH3+O2-4N2+6H2O NO+NO2+2NH3-2N2+3H2O,柴油机微粒过滤器,主要采用过滤法。微粒过滤器的滤芯由多孔陶瓷制造，有较高的过