汽车发动机原理 教学课件 作者 吴明 第十章发动机的排放与噪声.ppt

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1、《汽车发动机原理》课件第十章发动机的排放与噪声目录第一节发动机排放污染及防治第二节发动机噪声污染及防治第一节发动机排放污染及防治一、排放物分类及危害1.一氧化碳（CO）2.碳氢化合物（HC）3.氮氧化物（NOx）4.微粒二、排放物产生机理1.一氧化碳（CO）（1）混合气不均匀（2）不完全燃烧（3）CO2高温裂解（4）排气中HC不完全氧化2.碳氢化合物（HC）（1）缝隙效应（2）淬冷效应（3）不完全燃烧（4）失火（5）油膜和沉积物的吸附效应3.氮氧化物（NOx）控制NO的基本原则是：1）降低燃烧温度。2）降低混合气中氧的浓度。3）缩短高温燃烧反应滞留时间。影响NO生成的因素——4.微粒三、

2、发动机排放污染物净化技术汽油机排放物净化技术（1）机内净化技术1）改善可燃混合气的燃烧。①排气再循环1—进气室；2—排气再循环阀；3—节气门；4—节气门体；5—电控单元；6—排气真空调节阀；7—电控真空开关阀；A—废气EGR率对发动机排放和油耗的影响——②恒温进气装置1—进气导流管；2—真空控制膜盒；3—控制阀；4—进气温度传感器；5—空气滤清器；6—热炉；7—冷空气入口；8—排气支管；9—热空气出口；10—热空气管③提高燃油品质2）改善发动机的燃烧状况①推迟点火时间②优化进气系统③改善燃烧系统④改善冷机状况⑤优化活塞组设计⑥提高压缩比⑦精确控制空然比（2）机外净化技术1）燃油蒸发（EV

3、AP）排放控制系统1—油箱；2—单向阀；3—接缓冲器；4—控制电磁阀；5—节气门；6—进气歧管；7—真空控制阀；8—定量排放孔；9—活性炭罐；10—油箱盖附真空泄放阀2）曲轴箱强制通风系统PCV阀a）PCV阀开度小；b）PCV阀开度大3）三元催化转换器1—支承环；2—波纹网眼环；3—支承环；4—密封垫三元催化转换器在使用过程中应注意以下要求：①装用催化转换器的发动机只能使用无铅汽油。如果使用加铅汽油，铅覆盖在催化剂表面将使催化剂失效。②仅当温度超过250~350℃时，催化转换器才起催化反应。温度较低时，转换器的转化效率急剧下降。因此，催化转换器都安装在温度较高的排气管后面。③催化剂与载体

4、的容积必须与发动机排量相匹配，具有足够的强度和抗热冲击性，才能保证对CO、HC和NOx的净化率较高。④催化转换器必须配有温度控制装置或旁通管道，避免载体过热烧毁堵塞排气管道。4）二次空气供给系统二次空气供给系统控制回路——在下列情况下ECU不给二次空气电磁阀通电：①电控燃油喷射系统进入闭环控制。②冷却液温度超过规定范围。③发动机转速和负荷超过规定值。④ECU发现有故障。2.柴油机排放物净化技术（1）机内净化技术1）优化进气系统①进气组织a）切向气道及旋流b）螺旋气道及旋流c）纵向滚流d）压缩挤流e）膨胀逆挤流②多气门四气门与二气门柴油机性能对比——四气门——二气门2）优化喷油系统①高压喷

5、射。②增加喷孔数目，减小喷孔直径。③减小压力室容积。④推迟喷油。⑤电控高压共轨喷射技术。3）改进燃烧系统①燃烧室口径比。②燃烧室容积比。③燃烧室形状。不缩口与缩口ω形燃烧室排放特性对比――不缩口ω形——缩口ω形4）采用新的燃烧方式①低温燃烧技术。MK燃烧方式对排放的影响②HCCI技术。PCCI对放热规律的影响（2）机外净化技术1）氧化催化转换器2）NOx还原催化转换器SCR系统3）微粒捕集器（DPF）a）陶瓷蜂窝载体；b）陶瓷纤维编织物；c）金属纤维编织物DPF的再生方法有以下几种：①电加热再生系统。②连续再生系统。b）连续再生系统a）电加热再生系统③强制氧化催化再生系统。1—高压共轨喷

6、射系统；2—EGR阀；3—EGR中冷器；4—中冷器；5—进气流量计；6—VGT；7—排气制动；8—温度传感器；9一压力传感器；10—DPR清洗器；11—滤清器；12—氧化催化器4）DPNR装置a）DPNR系统组成；b）DPNR催化剂截面5）四元催化转换器6）低温等离子体技术①物理作用。②化学作用。第二节发动机噪声污染及防治一、燃烧噪声1.燃烧噪声产生机理2.燃烧噪声的控制策略1）采用隔热活塞以提高燃烧室壁温度，缩短滞燃期，降低空间雾化燃烧系统的直喷式柴油机的燃烧噪声。2）提高压缩比和应用废气再循环技术也可降低柴油机的燃烧噪声。3）采用双弹簧喷油阀实现预喷。4）采用增压。5）燃烧室的选择和

7、设计。6）减小供油提前角。7）共轨喷油系统。8）选用十六烷值高的燃料。二、机械噪声1.活塞敲击噪声降低活塞敲击噪声的措施主要有：1）采取活塞销孔偏置。2）采用在活塞裙部开横向隔热槽，活塞销座镶调节钢件，裙部镶钢筒，采用椭圆锥体裙等方式来减小活塞与气缸壁的间隙。3）增加缸套的刚度，不仅可以降低活塞的敲击声，也可以降低因活塞与缸壁摩擦而产生的噪声。为了增加缸套的刚度，可采用增加缸套厚度或带加强筋的方法。4）改进活塞和气缸壁之间的润滑状况