第六章汽车排放污染净化技术.ppt

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1、长安大学汽车学院汽车服务工程系郝艳召汽车污染与环保第六章汽车排放污染物净化技术前处理技术汽油机机内净化技术柴油机机内净化技术后处理技术1.汽油、柴油品质提升一、前处理技术2.燃油添加剂：减少积碳和喷嘴堵塞3.清洁燃料1）汽油：提高辛烷值2）柴油：减少芳香烃含量3）降低硫含量4）降低铅含量1.汽油、柴油品质提升一、前处理技术1.汽油、柴油品质提升一、前处理技术1.汽油、柴油品质提升一、前处理技术为了降低汽车排放污染，同时也为了节省能源和开发新的汽车能源，以缓解汽车对石油燃料的单纯依赖，国内外都在不懈的探索和研究更理想的动力系统和排放污染更低的代用燃料；目前已经得到实际应用的清洁燃料包括：

2、3.清洁燃料技术液化石油气（LPG）；压缩天然气（CNG）；醇类燃料；氢燃料；电能。1.液化石油气（LPG）：3.清洁燃料技术液化石油气是原油炼制汽油、柴油过程中的副产品，其主要成分是丁烷和丙烷；与汽油相比，液化石油气的单位热值较低，只有高级汽油的2/3左右，其辛烷值比汽油高；这些差异决定了液化石油气发动机的优缺点包括：优点：排气污染较少：LPG是由C3（碳三）、C4（碳四）组成的碳氢化合物，可以全部燃烧，无粉尘。发动机和排气系统使用寿命长；燃烧积碳少；换机油周期长；运转较为平稳。易于运输。LPG在常温常压下是气体，在一定的压力下或冷冻到一定温度可以液化为液体，可用火车（或汽车）槽车、

3、LPG船在陆上和水上运输。改装难度小：由汽油机改装成LPG发动机的技术难度不大，推广应用快1.液化石油气（LPG）：3.清洁燃料技术液化石油气是原油炼制汽油、柴油过程中的副产品，其主要成分是丁烷和丙烷；与汽油相比，液化石油气的单位热值较低，只有高级汽油的2/3左右，其辛烷值比汽油高；这些差异决定了液化石油气发动机的优缺点包括：缺点：容积油耗高15%；需要使用较大的特殊燃油箱；气门磨损严重，加速性能差。1.液化石油气（LPG）：3.清洁燃料技术液化石油气车辆的改装与排放比较：由表可以看出，与改装之前的汽油机相比：使用LPG后功率损失约7%-8%；燃料消耗量按照燃料热能计算降低了3%；HC

4、、CO和NOx排放分别减少了38%、86%和25%。2.压缩天然气：CNG3.清洁燃料技术天然气燃料特性：天然气的主要成分是甲烷，甲烷不易着火，抗爆性好，所以纯天然气发动机的压缩比可以设计的很高，有利于提高内燃机的热效率；甲烷的氢碳比为4,是汽油和柴油的2倍；由于碳原子少,所以产生相同的热能时,甲烷燃烧所产生的CO2比汽油少得多,碳烟和微粒物也较少；天然气是气体燃料,容易形成混合气,所以冷起动阶段有害排放物减少；甲烷的密度只有空气的一半左右,万一出现泄漏事故,气体不会留在地面,加上天然气着火性能差,所以使用起来比较安全；天然气的缺点是能量密度低,即使用20MPa的压缩天然气的汽车加足一

5、次燃料也只能行驶汽油车的1/4距离。2.压缩天然气：CNG3.清洁燃料技术压缩天然气主要用于汽油机：目前汽油机使用压缩天然气是以双燃料为主要方式,它是在汽油机的基础上保留汽油机的燃料供给系并附加了一套压缩天然气瓶、调压阀及计算机流量控制装置等；在汽车行驶过程中,司机可根据需要随时进行切换；这种方式的优点是汽油机改造成本相对较低。3.醇类燃料：3.清洁燃料技术醇类燃料主要包括甲醇和乙醇醇类燃料的特点（甲醇）：醇类燃料分子结构中含有氧元素，因此单位醇类燃料完全燃烧所需要的空气比汽油或柴油要少得多；着火性较差，辛烷值高，抗爆性好，允许发动机有较高的压缩比；热值比汽油低，因此使用醇类燃料的发动

6、机当要求有相同的运转时间时，必须相应加大燃料箱的体积；汽化潜热高，因此醇类燃料在汽化时所需的热能比汽油多；同时采用醇类燃料蒸气压低于汽油机，这会影响发动机的冷起动性能；并且低的蒸气压和高的汽化潜热对发动机的混合气形成系统提出了更高的要求；醇类燃料的排气中还有较多的甲醛和乙醛，对人体有害。3.醇类燃料：3.清洁燃料技术(1)醇类燃料用于汽油机—甲醇和汽油的混合燃料：汽油机使用该混合燃料时，发动机和燃油系统都需要进行改造：由于甲醇具有腐蚀性，因此燃油系统的橡胶件和塑料件等都需改用抗侵蚀的材料；混合燃料的挥发性较大，为避免热起动和由于汽阻引起的加速性下降等问题，必须采取加大燃油循环量等措施；

7、由于混合燃料具有较高的蒸发潜热，因此阻风门和暖机装置必须与之相适应。与纯汽油机相比，采用混合燃料的CO、HC和NOx排放分别降低6.7%、15.5%和5.3%；按能量计算的燃油消耗率下降了2.6%。3.醇类燃料：3.清洁燃料技术(2)醇类燃料用于汽油机—纯甲醇燃料：由于醇类燃料的特性，发动机需要做一系列的改进：混合气的形成装置必须与甲醇燃料较低的热值及较小的空气量相配合；适当提高发动机的压缩比，以利用甲醇的高辛烷值特性获得更大的热效率和输出功率