汽车结构第06章-发动机有害排放物的控制

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1、《汽车构造》电子教案第六章发动机有害排放物的控制第六章发动机有害排放物的控制排气净化装置强制式曲轴箱通风系统汽油蒸发控制系统随着汽车保有量的与日俱增，汽车排气对人类健康的危害及对环境的污染也日甚一日。对此，世界各国都制定了相应的法规或标准，以期把汽车的有害排放物控制在较低的水平上。例如，在美国特别是在加利福尼亚州，自1990年以来，排放标准愈以严格。为了满足排放标准，必须对发动机的排气进行净化。近几年来，汽车界开发和创造出许多净化排气新技术和新装置。7/24/202127/24/202137/24/20214（续）本节从以下几方面介绍汽车的排气净化装

2、置：一、发动机的有害排放物二、恒温进气空气滤清器三、二次空气喷射系统四、催化转换器五、柴油机微粒过滤器六、排气再循环（EGR）系统7/24/20215一、发动机的有害排放物以内燃机为动力的汽车是城市大气的主要污染源之一。汽车排放的污染物主要有一氧化碳(CO)，碳氢化合物(HC)，氮氧化合物(NOx)和微粒。更进一步7/24/20216CO是燃油的不完全燃烧产物，是一种无臭无味的气体。它与血液中血红素的亲和力是氧气的300倍，因此当人吸入CO后，血液吸收和运送氧气的能力降低，导致头晕，头痛等中毒症状。当吸入体积分数为0.3%的CO气体时，可致人于死亡。

3、NOx主要指NO和NO2，产生于燃烧室内高温富氧的环境中。空气中含NOx的体积分数达(10~20)*0.0001%可刺激口腔及鼻粘膜，眼角膜等。当NOx的体积分数达500*0.0001%时，几分钟可使人出现肺气肿而死亡。HC包括未燃和未完全燃烧的燃油和润滑油蒸气。HC和NOx在阳光照射下形成光化学烟雾，其中主要的生成物是臭氧()，它具有强氧化性，可使橡胶开裂，植物受害，大气能见度降低，并刺激人眼和咽喉。微粒主要是柴油机排气中的碳烟，而汽油机的排气微粒微不足道。微粒表面吸附的可溶性有机物对人的呼吸道有害。7/24/20217二、恒温进气空气滤清器恒温进

4、气空气滤清器也称进气温度自动调节式空气滤清器。它是在普通空气滤清器上增设一套空气加热与控制系统构成的(图6-1)。气道燃油喷射式发动机不采用恒温进气空气滤清器。恒温进气空气滤清器多用于化油器式或节气门汽油喷射式发动机上。恒温进气空气滤清器的功用就是当发动机冷起动之后，向发动机供给热空气。在这种情况下，即使化油器供给稀混合气，热空气也能促使燃油充分汽化和燃烧，从而既减少了CO和HC的排放，又改善了发动机低温运转性能。当发动机温度升高后，恒温进气空气滤清器向发动机供给环境温度的空气。因此，这种空气滤清器是一种排气的净化装置。7/24/202187/24/

5、20219恒温进气空气滤清器的结构7/24/202110恒温进气空气滤清器的工作原理示于图6-3。当发动机冷起动后汽车前罩下的环境温度低于30摄氏度时，双金属进气温度传感器4将通气阀5开启(图6-3)。进气管真空度经真空软管6作用到真空控制膜盒1，并吸引膜片2向上，膜片通过连杆带动控制阀9将进气导流管10关闭。这时，热空气从热炉经热空气管7进入空气滤清器(图6-3a)。温度在30-50摄氏度之间时，进气温度传感器根据温度的高低部分地开启通气阀，使进气管真空度只有一部分传送到控制膜盒。在此部分真空度的作用下，控制阀部分地开启导流管。这时将有部分热空气和

6、部分环境空气供入发动机(图6-3b)，使进气温度基本恒定。当进气温度超过53摄氏度之后，双金属进气温度传感器使通气阀关闭，真空软管与膜盒隔断，在这种情况下没有真空度传到膜盒，膜片在膜片弹簧3的推压下向下移动。这时，控制阀将进气导流管全部打开，而将热空气管完全封闭，于是进入空气滤清器的空气全部是环境空气(图6-3c)。7/24/202111三、二次空气喷射系统很多汽车发动机装有二次空气喷射系统。虽然二次空气喷射系统有各种各样的结构，但其功用却基本相同，即利用空气泵将新鲜空气经空气喷管喷入排气道或催化转换器，使排气中的CO和HC进一步氧化或燃烧成为二氧化

7、碳()和水()。1.组成2.工作原理7/24/202112图6-4所示为电脑控制的二次空气喷射系统，它由空气泵1，旁通线圈及旁通阀2，分流线圈及分流阀4，空气分配管6，空气喷管7和单向止回阀11等组成。1.组成7/24/202113空气泵通常由发动机驱动，空气泵产生的低压空气称作二次空气。在分流阀与排气道之间以及分流阀与催化转换器之间均装有单向止回阀，以防止排气进入二次空气喷射系统。分流线圈及旁通线圈由电脑控制，当接通发动机点火开关之后，电源电压便施加到两个线圈绕组上，电脑通过对每个绕组提供接地使线圈通电。当发动机起动之后，电脑不使旁通线圈和分流线圈

8、通电，于是这两个线圈同时把通向旁通阀和分流阀的真空隔断，这时空气泵送出的空气经旁通阀进入大气。这种状态称为起