《汽车排放控制系统》PPT课件

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1、第12章汽车排放控制系统本章主要内容汽车排放的形成和危害汽车排放控制的作用与分类汽车排放电子控制系统的结构与工作原理12.1概述1.汽车排放的形成和危害随着汽车保有量的增加，汽车排放对环境所造成的影响也随之增大。汽车排放对人类危害最大的是：一氧化碳(CO)碳氢化合物(HC)氮氧化物(NOx)12.1概述1．一氧化碳(CO)CO是烃类燃料在空气不足的情况下，由于不完全燃烧而产生的有害物。CO被人体吸收后，容易与血红蛋白结合，阻碍血红蛋白带氧，会造成人体内缺氧而使人感到头痛、恶心，严重时还导致人因窒息而死。2．碳

2、氢化合物(HC)HC是石油产品的基本组成部分，其与氧的化合(燃烧)所释放的热量是发动机运转所需的能量。但排人大气中的HC则是一种污染。发动机排气中高含量的HC是燃料未经燃烧或燃烧不完全的产物。此外，燃油箱汽油蒸发、曲轴箱气体直接排放等，也是HC对大气造成污染的来源。HC气体在阳光下与氮氧化物NOx作用，进行光化学反应，形成含有臭氧(O3)、丙稀醛、甲醛、硝酸盐、酮及过氧化酰等物质的光化学烟雾。这种“烟雾”具有较强的氧化力和特殊的气味，对人眼、咽喉等有刺激作用，并容易使橡胶开裂和植物受损等。在诸多的碳氢化合物中

3、，苯比芘还是一种致癌物。12.1概述3．氮氧化物(NOX)NOX是在温度很高的情况下氮与氧化合的产物，对大气造成污染的主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。氮氧化物是一种有毒并带有恶臭的气体，会引起人眼结膜、口腔、咽喉粘膜肿胀和充血，并可能导致支气管炎、肺炎等病。12.1概述2.汽车排放控制的作用与分类（1）汽车排放控制的作用汽车对大气的污染主要源自发动机排出的废气，三种有害排放物中，全部CO、NOx和约占60％的HC都是由发动机排气管排出的。此外，曲轴箱气体和燃油箱燃油蒸发的HC排放各约占汽车HC总排

4、放的20％。对汽车排放的控制，就是通过改善燃烧、降低燃烧温度、阻断曲轴箱气体和燃油蒸发排放、净化排气管废气等手段，使汽车对大气的污染减小到最低的限度，以缓解汽车保有量增加对环境所带来的负面影响、满足人类对环境质量不断提高的要求。12.1概述2．汽车排放控制的分类①机内净化：从进气系统入手，通过改善混合气的质量，使燃烧产生的有害成分降低。这一类的排放控制装置有：进气温度自动控制装置、废气再循环控制装置、混合比加浓式减速废气净化装置、进气歧管真空度控制阀等。②机外净化：对发动机排出的废气进行再净化处理，将废气中所

5、含的CO、HC和NOx等有害气体转化为无害的水(H2O)、二氧化碳(CO2)和氮(N2)等气体。这一类的排放控制装置有：热反应器、氧化催化剂转化器、三元催化转化器、二次空气供给装置等。目前广泛使用的发动机废气净化装置是三元催化转化装置。③污染源封闭循环净化：对曲轴箱气体及燃油箱燃油蒸发等HC排放源实施封闭化处理，以阻断向空气排放HC。这类控制装置有：曲轴箱强制通风装置、活性炭罐等。12.2汽车排放电子控制系统的结构与原理1.废气再循环控制系统（1）废气再循环的作用在高温下(高于1370℃)，氮与氧气化合生成N

6、Ox。在其它条件相同的情况下，发动机的燃烧温度越高，燃烧后产生的NOx就越多。废气再循环(ExhaustGasRecirculation——EGR)就是将发动机排出的部分废气引入进气管（如下图），与新鲜混合气混合后进入气缸，利用废气中所含有大量的二氧化碳(CO2)不参与燃烧却能吸收热量的特点，降低燃烧温度，以减少NOx的排放。12.2汽车排放电子控制系统的结构与原理EGR原理12.2汽车排放电子控制系统的结构与原理（2）废气再循环量的控制方式增加废气再循环量，发动机的燃烧温度可进一步降低，抑制NOx产生的作用

7、就更有效。但废气再循环量过多，会导致混合气的着火性变差，造成发动机的油耗上升，动力性下降，HC排放量上升。因此，必须控制废气引入量，而在发动机起动、怠速和低负荷等工况下，发动机的燃烧温度较低，NOx不会超量，为确保发动机可靠运行，就不能在新鲜混合气中掺入废气。12.2汽车排放电子控制系统的结构与原理通常以废气再循环率来衡量废气的引入量，废气再循环率定义如下：EGR率=EGR气体量/（吸入的空气量+EGR气体量）100%废气再循环控制装置通过控制EGR率来保证发动机运转性能良好的同时，达到最佳的NOx净化效果

8、。EGR率与发动机动力性、经济性和排放性能有关（如下图）。EGR率增加过大时，使燃烧速度太慢，燃烧变得不稳定，失火率增加，使HC也会增加；EGR率过小，NOx排放达不到法规要求，易产生爆震，发动机过热等现象。因此EGR率必须根据发动机工况要求进行控制。12.2汽车排放电子控制系统的结构与原理12.2汽车排放电子控制系统的结构与原理试验结果说明：当EGR率小于10%时，燃油消耗量基本上不增加，当EGR