第章发动机有害排放物的控制系统(陈家瑞).ppt

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1、第六章发动机有害排放物的控制系统第一节汽车发动机的有害排放物第二节汽油机的排放控制装置第三节柴油机排气后处理装置第一节汽车发动机的有害排放物发动机的有害排放物：主要有一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）和微粒排放。一、一氧化碳（CO）：碳氢燃料的不完全产物，人吸入后将降低血液吸收和运送氧气的能力。一氧化碳（CO）是碳氢燃料在燃烧过程中生成的重要的中间产物。CO生成的机理比较复杂。氧气不足;产生原因：燃烧温度低；燃烧时间不足；混合不均。从化学当量的角度看，CO的生成率主要受混合气浓度c的影响。二、碳氢化合物（HC）：包括未燃和未完全燃烧的燃油和润滑

2、油蒸汽。HC和NOx在阳光照射下形成光化学烟雾，其主要生成物是臭氧，具有强烈氧化性，对人类、环境危害极大。尾气HC占总量的60％；产生来源：曲轴箱窜气HC占总量的25％；供油系统的蒸气HC占总量的15％～20％左右。在燃烧过程中HC的生成途径：氧气不足、缝隙效应、激冷与淬熄。三、氮氧化物（NOx）：发动机排出的氮氧化物主要是NO（占95%），NO2排出量较少。高温；主要原因：富氧；滞留时间。四、微粒排放：主要指柴油机排气中的碳烟，其表面吸附的可融性有机物对人的呼吸道有害。（1）形成原因碳烟是由烃类燃料在高温缺氧条件下裂解生成的。（2）危害0.1m以下的微粒对人体的危害

3、最大，吸入肺叶后会吸附在肺细胞上，其中可溶性有机物、多环芳香烃等是致癌物质。汽油车排放的来源第二节汽油机的排放控制装置氧化催化转化装置一、催化转化装置还原催化转换装置三元催化转换装置1、氧化催化转化装置氧化转换器只将排气中的CO、HC氧化成CO2和H2O，又称为二元催化转换器，必须提供二次空气作为氧化剂。☆催化反应器→低温下使用三元催化转换器可以同时降低CO、HC和NOx的排放。它可以以排气中的CO和HC作为还原剂，将Nox还原成氮气（N2）和氧气（O2），而CO和HC则被氧化为CO2和H2O。当空燃比在理论空燃比A/F=14.7（a=1）附近时，氧化-还原反应达到平

4、衡，CO、HC和NOx的排放同时达到最低。2、三元催化转化装置废气转化效率与a的关系（1）油品：催化转换器不能使用加铅汽油，会使催化剂失效；（2）排温：催化转换器仅在温度超过350C才起作用，因此，催化转换器都安装在温度较高的排气歧管后面附近；（3）混合气成分：混合气空燃比必须在14.7附近。混合气过浓或气缸缺火，都会使转换器过热。☆三元催化转换器使用原则二、降低低温HC排放装置1．直接催化将催化转化装置直接安装在排气管之后，加快催化剂的升温速度。对降低冷态下的HC很有效。存在的问题:由于催化转化装置安装在离发动机排气管尽可能接近的位置，所以受高温的影响，促进催化剂

5、的热劣化，因此，需要提高催化装置的耐热性。2．利用电加热催化转化装置通过外部电力提前加热催化，电加热催化转化装置的主要缺点是耗电量大，耐久可靠性较差。3．二次燃烧装置这是一种将燃料的一部分或过浓混合气送到催化转化装置之前，由燃烧器点火燃烧促进催化的装置。这种方式的主要缺点是结构复杂。4．采用HC捕捉器三、稀薄NOx催化转化装置稀薄燃烧技术的空燃比大于理论空燃比，所以三元催化转化装置三元催化转换器不再适用。因此，专门开发出了稀薄混合气燃烧时的NOx催化转化装置。这种催化转化装置主要有NOx直接分解型：是一种在稀薄混合气下以HC为还原剂直接净化NOx的方式。NOx吸附还原型

6、：是一种在稀薄燃烧时吸附NOx，在浓或者理论空燃比时将吸附的NOx进行还原净化的系统。四、排气再循环（EGR）系统废气再循环：把发动机排出的部分废气回送到进气管，并与新鲜混合气一起进入气缸。由于废气中含有大量的CO2，在不参与燃烧，却吸收了大量的热，因此，降低了最高燃烧温度，又使混合气中氧的成份降低，因此减少了NOx排放。废气再循环过多，会影响发动机怠速、低转速小负荷、暖机工况的运转稳定性，因此，必须根据发动机工况的变化控制废气再循环率（参与废气再循环的废气比例）。现代轿车发动机排气再循环（EGR）系统由电脑控制，主要由废气再循环阀（EGR阀）控制废气再循环的废气量。而

7、EGR阀的开度大小由电磁阀和真空调节阀控制作用在EGR阀上真空膜片室内的进气管真空度大小，改变膜片的位置，就改变了EGR阀的开度大小，从而改变了废气再循环的废气量。排气再循环（EGR）结构组成及工作原理1-电控单元2-EGR阀3-真空电磁阀(VSV)4-三元催化器5-氧传感器6-水温传感器（1）低温、低速时不投入工作（2）高速、中等负荷时投入工作（3）大负荷时不投入工作1、汽油蒸发控制系统作用:防止燃油箱和化油器浮子室内的燃油蒸发（HC化合物）排入大气造成污染方法:将这些汽油蒸气收集和储存在活性炭罐内，在发动机工作时再将其送入气缸烧掉。发