汽车发动机原理与汽车理论基本课件第九章

５.电控汽油喷射技术(ＥFＩ)
•电控汽油喷射系统由于能够更精确、更柔性地满足各工况的参 数优化要求，从而可以实现排放特性、燃油经济性和动力性的 综合优化。此外，三效催化转化器与电控喷射系统的组合，已 成为当前和未来较长时期内汽油机排放控制的最有效和最主要 技术。
•另外，可变进气系统、可变配气相位、可变排量、稀薄燃烧以 及缸内直喷式燃烧方法等新技术，在改善汽油机动力性和经济 性的同时，也不同程度地改善了排放特性。
3.氮氧化物：
氮氧化物是燃烧过程形成的多种氮氧化 物，如、2、N2O3、N2O5等，总称为。在内燃 机中主要是，约占95％，其次为2，占5％。是 无色无味气体，只有轻度刺激性，毒性不大， 高浓度时会造成中枢神经有轻度障碍，但易被 氧化成2。2是一种红棕色有刺激性气味的有毒 气体。它对人体健康的影响见表8­3。2吸人人 体后，和血液中血红素蛋白()结合，使血液输 氧能力下降，对心脏、肝、肾都会有影响。2 易溶于水，被人吸入肺部后，能与肺中的水分 结合成稀硝酸，引起支气管炎、肺气肿。2是
4.光化学烟雾：
和在太阳紫外线作用下会生成臭氧(O3)和 过氧酰基硝酸盐()，即一种具有刺激性的浅蓝 色烟雾，称为光化学烟雾，它是一种有强刺激 性的二次污染物。臭氧对人体的危害主要表现 在刺激和破坏深部呼吸道粘膜和组织，对眼睛 也有刺激,
5.微粒：
微粒对人体健康的危害和微粒的大小及其 组成有关。微粒愈小，悬浮在空气中的时间愈 长，进入人体肺部后停滞在肺部及支气管中的 比例愈大，危害也就愈大，小于0.1µm(微米， 10-6m)的微粒能在空气中作随机运动，进入 肺部并附在肺细胞的组织中，有些还会被血液 吸收。(0.1～0.5)µm微粒能深入肺部并粘附在 肺叶表面的粘液中，随后会被绒毛所清除。大 于5µm的微粒常在鼻处受阻，不能深入呼吸道， 大于10µm的微粒可排出体外。
２.废气再循环
图９-３ 废气再循环系统工作原理
３.燃烧系统优化设计
图９-６ 采用高位活塞环的降低ＨＣ效果
４.提高点火能量
提高点火能量可以提高着火的可靠 性，减小循环波动率，扩大混合气的着火界 限。特别是伴随着汽油机燃烧稀薄化，无触 点的高能电子点火系统得到了广泛的应用。 提高点火能量的措施有增大火花塞极间电压 (极间电压一般为１０～２０ｋＶ，但最高 的有３５ｋＶ)、增大火花塞间隙(如由０. ８ｍｍ增大至１.１ｍｍ)以及延长放电时间 等方法。
•适当提高压缩比
适当提高柴油机压缩比可降低和排放， 并结合推迟喷油获得动力经济性能与 排放之间较好的折中。
2.碳氢化合物：
包括未燃和未完全燃烧的燃油、润滑 油及其裂解和部分氧化产物，如烷烃、烯烃、 芳香烃、醛、酮、酸等数百种成分。烷烃基本 上无味，对人体健康不产生直接影响。烯烃略 带甜味，有麻醉作用，对粘膜有刺激，经代谢 转化会变成对基因有毒的环氧衍生物。芳香烃 对血液和神经系统有害，特别是多环芳香烃() 及其衍生物有强致癌作用。醛类是刺激性物质， 对眼、呼吸道、血液有毒害。烃类成分还是引 起光化学烟雾的主要物质。
章 发动机的排放与噪声
节 排放物及危害 节 排放污染物的机内、机外净化技术 节 排放法规及测试方法 节 柴油机的噪声
一、排放物分第类一节 排放氧化碳、水蒸气等 不定部分：有害气体、尘埃等 发动机废气污染是空气中不定组分的最主要 的来源，已成为城市污染的首要污染源。
•燃烧室形状
用缩口燃烧室 加强燃烧室口 部的气体湍流， 促进扩散混合 和燃烧。
燃烧室底部中 央的凸起适当 加大，以进一 步提高空气的 利用率。
缩口燃烧室已取代应用最 广的直边不缩口燃烧室。
•用带圆角的方形或五瓣梅花形（分别配4孔和5孔喷 嘴）代替圆形燃烧室，加强燃烧室中的微观湍流， 加速燃烧，减少碳烟生成。
•多气门能加大 循环充气量以 改善动力、经 济性和排放性 能。
３.改进喷油系统
•高压喷射 •推迟喷油提前角 •减小喷孔直径，增加喷 孔数目 •高压共轨电控燃油喷射
４.改进燃烧系统 •燃烧室容积比：燃烧室容积对气缸余隙容 积之比。
•燃烧室口径比：
• 采用较大口径比的浅平燃烧室，配合 小孔径的多喷孔喷嘴。
•总之，汽油机的机内净化技术措施并不是很多、很复杂，这是 由于汽油机目前主要采用以闭环电喷加三效催化剂为核心的排 放控制技术，因而大大减轻了对机内净化的要求，燃烧过程的 组织仍可以动力性和经济性指标作为优化目标，而用燃烧以外 的排气后处理技术来降低已生成的有害成分排放。
(二)柴油机的机内净化技术
机内净化技术 1.增压中冷技术
１第.推二迟节点火排时放间污(点染火物提的前角机)内、机外净化技术
一、排放污染物的机内净化技术
(一)汽油机的机内净化技术
推迟点火提前角一直是最简单易行，也是最普 遍应用的排放控制技术。汽油机推迟点火提前角， 除因燃烧温度下降使ＮＯｘ的生成速度和生成量降 低外，还会因后燃使ＨＣ的排放量也同时降低。但 推迟点火提前角降低排放的效果是有限的，在不使 动力性和燃油消耗率明显恶化的前提下，ＮＯｘ可 降低１０％～３０％。在实际应用中应综合考虑排 放特性、动力性及经济性来确定最佳点火提前角。
二、发动机排放污染物的危害：
1.一氧化碳 ： 是无色无臭有窒息性的毒性气体，由于和血液中
有输氧能力的血红素蛋白()的亲和力比氧气和的亲和力约大 300倍，能很快和结合形成碳氧血红素蛋白()，同时的解离 速度却比氧合血红蛋白的解离慢3600倍，且的存在影响氧合 血红蛋白的解离,阻碍了氧的释放,导致低氧血症,使心脏、 头脑等重要器官严重缺氧，引起头晕、恶心、头痛等症状， 轻度中毒将使中枢神经系统受损，严重时会使心血管官能丧 失，直至死亡。
•将增压后空气再进行冷却的中冷技术，使得 进气温度降低，循环进气量更大。这样，增加 空燃比改善了柴油机的燃烧，从而降低了微粒、 排放，而且功率进一步增加。
•增压中冷柴油机参数选配得当，则柴油机大 部分性能都会得到改善。
２.改进进气系统：
•进气组织： •组织一定强度 的缸内旋流或 紊流。
•多气门：