车用汽油机排放控制技术
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汽油机的有害排放物及其控制
喷射时间修正。
四、点火系统
传统点火系统具有结构简单、工作可靠、 成本低等优点，基本能满足汽油机对点火系统 的要求，随着汽车工业的高速发展，要求汽车 发动机向高转速、高压缩比、大功率、低比油 耗和低排放污染发展，传统点火系统越来越不 适应新的要求，人们开始研制电子点火装置， 提高发动机的点火性能。近二十年来，各类电 子点火装置相继问世，而且种类繁多。
暖机期间要使可燃混合气、冷却液和 机油尽快热起来，例如，采用进气自动 加热系统，有助于改善暖机和寒冷天气 运转时的混合气形成条件。
二、怠速
车用汽油机在实际使用中怠速工况占 很大的比例，汽油机在怠速工况下由于 残余废气系数大，混合气不得不加浓， 结果导致CO和HC的排放很高，所以世界 各国的排放法规都是首先限制怠速排 放。
燃油蒸发控制
活性碳罐
§6 汽油机机内净化技术
汽车排气中的有害排放物的净化途径， 一般分为两大类：
机内净化：它是通过对发动机燃烧过程 的改善，防止或减少有害物在发动机燃 烧过程中的生成量，减少排气中的有害 物质；
机外净化：是用设置在发动机外部的装 置将发动机排出的废气进行净化处理， 在净化装置中减少在发动机中已经产生 的污染物.
燃烧室形状 压缩比 火花塞位置 活塞组设计 稀薄燃烧
§7 废气再循环（EGR）
废气再循环简称EGR，是目前用于降 低NOx排放的一种有效措施。它将发动机 排气的废气引入进气管与新鲜混合气混 合后送入汽缸燃烧，实现再循环。EGR系 统的作用是将部分废气引出排气系统， 将引出的废气再送入进气系统，并对送 入进气系统的废气进行最佳的控制与调 节等。
提高怠速转速，改善燃烧状态是改善 怠速排放的重要手段。
三、混合气形成和空燃比
空燃比控制精度决定了混合气形成质量 的好坏。
四、点火系统
传统点火系统具有结构简单、工作可靠、 成本低等优点，基本能满足汽油机对点火系统 的要求，随着汽车工业的高速发展，要求汽车 发动机向高转速、高压缩比、大功率、低比油 耗和低排放污染发展，传统点火系统越来越不 适应新的要求，人们开始研制电子点火装置， 提高发动机的点火性能。近二十年来，各类电 子点火装置相继问世，而且种类繁多。
暖机期间要使可燃混合气、冷却液和 机油尽快热起来，例如，采用进气自动 加热系统，有助于改善暖机和寒冷天气 运转时的混合气形成条件。
二、怠速
车用汽油机在实际使用中怠速工况占 很大的比例，汽油机在怠速工况下由于 残余废气系数大，混合气不得不加浓， 结果导致CO和HC的排放很高，所以世界 各国的排放法规都是首先限制怠速排 放。
燃油蒸发控制
活性碳罐
§6 汽油机机内净化技术
汽车排气中的有害排放物的净化途径， 一般分为两大类：
机内净化：它是通过对发动机燃烧过程 的改善，防止或减少有害物在发动机燃 烧过程中的生成量，减少排气中的有害 物质；
机外净化：是用设置在发动机外部的装 置将发动机排出的废气进行净化处理， 在净化装置中减少在发动机中已经产生 的污染物.
燃烧室形状 压缩比 火花塞位置 活塞组设计 稀薄燃烧
§7 废气再循环（EGR）
废气再循环简称EGR，是目前用于降 低NOx排放的一种有效措施。它将发动机 排气的废气引入进气管与新鲜混合气混 合后送入汽缸燃烧，实现再循环。EGR系 统的作用是将部分废气引出排气系统， 将引出的废气再送入进气系统，并对送 入进气系统的废气进行最佳的控制与调 节等。
提高怠速转速，改善燃烧状态是改善 怠速排放的重要手段。
三、混合气形成和空燃比
空燃比控制精度决定了混合气形成质量 的好坏。
车用汽油机排气污染物排放标准
车用汽油机排气污染物排放标准GB14761.2-93为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，防治汽油机排气对环境的污染，制订本标准。
1 主题内容与适用范围本标准规定了汽油机排气污染物排放标准值本标准适用于最大总质量大于3500kg的汽车装用的汽油机。
2 引用标准GB/T14762 车用汽油机排气污染物测量方法3 术语3.1 排气污染物排气污染物是指汽油机排气管排出的一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）及氮氧化物（NOx）。
氮氧化物以二氧化氮（NO2）当量表示。
3.2 比排放量比排放量指每千瓦小时或马力小时所排放出的污染物的质量，以g/kW.h或g/ps.h表示。
4 试验分类及试验方法4.1 试验分类4.1.1 试验分型式认证试验与产品一致性检查试验。
4.1.1.1 型式认证试验，制造厂应提交一台该厂生产的申请型式认证试验的汽油机，进行本标准4.2条规定的试验。
4.1.1.2 产品一致性检查试验，从制造厂成批生产的汽油机中任意抽取一台汽油机，进行本标准4.2条规定的试验。
4.2 试验方法试验方法按GB/T14762的规定执行。
5、排气污染物排放标准值分别见表1、表2。
表1 型式认证试验标准值 g/kW.h表2 产品一致性检查试验标准值 g/kW.h5.2型式认证试验，汽油机一次试验的比排放量不超过规定的排气污染物排入标准值，则为合格。
5.3产品一致性检查试验，如果从成批生产的汽油机中抽取的一台试验样机不能达到相应表中标准值的要求，制造厂可以要求从成批生产的汽油机中一次性再抽取若干台进行测定。
制造厂应确定样机的台数n（包括原来抽检的一台），除原来抽检的一台外，其余样机均应进行一次4.2条规定的试验。
将抽检的n台汽油机测试的平均比排放量累计求出算术平均值（X）和标准偏差S。
如果满足下列条件则该成批生产的汽油机的产品一致性检查,否则，本次产品一致性检查试验不合格：表3如果n≥20,k=0.860/。
车用汽油机排放控制技术研究
【 ｅ ｏｄ］ ａｏｎ ；ｍｓ ｏ ｎ ｏ；ｌ ｎ ｇ ｅ ｒ ｅｇ ｅＣｅｎ ｇｎｉ ｇ ｅＴ ｅ ｒ ｅｓ ｇ ｕ ｉ Ｋ ｙ ｒ ｓ ｓｌ ｅＥ ｉ ｉ ｃ ｔ ｌ ｅ ｉ ｆ ｅ ｎｉ ；ｌ ｉ ｓ ｅ ｎｉ ；ｈ ｏ ｓ ｎ ｔｄ ｗ Ｇ ｉ ｓｎ ｏ ｒ Ｃ ａ ｎ ｂ ｏ ｎ ａｎ ｉ ｄ ｅ ｎ ｐ ｃ ｉ ｏ ｓｅ
ｅ ｓ ｉｎ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｉ ｕ ｒ ｎ ， ｎ ｉ ｅ ｅ ｏ ｍｉｓｏ ｓ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｃ ｒｅ ｔ ａ ｄ ｇ ｖ ｓ ｒ ｃ ｍｍｅ ｄ ｔ ｎ ｆｔｃ ｎ ｌｇ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｎ ｔ ｅ ｆ ｔ ｒ ． ｎ ｎ ａ ｉ ｓｏ ｈ ｏ ｏ ｙ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｈ ｕ ｕ ｅ ｏ ｅ ｉ
（． ａａ ｏｌｇ ｆ ｎ ｏｍａｉｎＴ ｃ ｎ ｌｇ ， ａａ ｉｎ ｓ， ２ ０ ３ Ｃ ｉａ １Ｈｕ ｉｎ Ｃ ｌ ｅｏ ｆｒ ｔ ｅｈ ｏ ｙ Ｈｕ ｉｎＪａ ｇｕ ２ ３ ０ ， ｈｎ ； ｅ Ｉ ｏ ｏ
２ ａＴ ｅＥ ｇｎ ｅ ｉｇＣｏ ｓ ｌｎ ｏＬ ｄ， ｅ ｉｇ １ ０ ５ ， ｈｎ ） ． ｉ ｎ ｉｅｒｎ ｎｕｔ ｇＣ ． ｔ．Ｂ ｉｎ ， ０ ０ ５ Ｃ ｉａ Ｈｕ ｉ ｊ
ｅ ｇｎｅ ｎｉ
为满足 日益严格的排放法规的需求 ，降低汽车 外 ， 还要降低汽油中的硫 、 苯及烃类物质的含量。此 污染物的排放 ，各类车用汽油机废气排放控制技术 外 ，在燃油中使用添加剂可以减少进气系统和油路 Ｃ 和控制方法迅速发展 。 本文从机前净化技术 、 内净 中产生的积碳 ，改善发动机的燃烧效率 ，降低 Ｈ 、 机 化技术和机外处理技术三条途径着手 。对汽油机排 Ｃ Ｏ的排放 量 。在 发动 机采用 无 铅汽 油后 ， 为提 高汽 放控制技术的发展进行了分析 。 油的辛烷值 ． 在燃油中添加抗爆剂 ， 如醇类 、 醚类 ， 可 改善汽车发动机的性能 ． 降低废气 中的 Ｃ Ｏ的含量 。 这种混合燃料又被称之为汽醇燃料或 Ｍ燃料。 １ 替代燃料的使用 ． ２ 车用汽油机的替代燃料 主要是 ： 液化石油气 、 天 然气 、 醇类燃料等。 液化石油气辛烷值高 、 抗爆性好 、 热值高 、 安全可靠 ， 且热效率较高 ； 是 Ｃ 但 Ｏ和 Ｎ Ｏ
车用汽油发动机排放控制技术浅谈
量微 型汽 车和 中 、重 型运 输 汽 车 外， 大部 分 汽油 车都采 用 了催化 转
量 中的含 氧量 ， 只宜在 部分 负荷 时
采用， 以使 发动机 排放 物 中的碳 氢
化 器 ， 别是 汽 油发 动机轿 车和 轻 特
型卡 车 采 用 三 元催 化 转 换 器 的 比 例分 别 为９ ．％和 １０ 由此可 以 １ ６ ０ ％。
节 缸 内剩余废 气量 ， 降低 氮 氧化 物
排放 ， 改善怠速 性 能。
废 气再 循 环 控 制 发 动 机 工
作 过 程 中， 一部分 未充 分燃 烧 的 将 废 气 引入到 进气 系统 ， 它重 新 与 使 刚 吸入 的新 鲜 空气 （ 混 合 气） 或 混
合 进 入 气 缸再 进 行 循 环 燃 烧 的 方
汽 油发 动机 的经 济 性和 碳 氢化 物
看 出三 元催 化 转 换器 在 排放 控 制
技 术 中的重要位 置 。
曲轴 箱强制 通 风 系统 在 汽
排放 ， 要采用 电控 技术来 优 化发 需
车用汽 油发 动机 动机各 工 况下 的废 气再循 环控 制。
车所 排 放 到 大 气 中的碳 氢 化 物 总 量 中 ，５ 来 自于 曲 轴 箱 窜 气 ， ２％
可能 紧凑 ； 火花 塞尽 可能布 置在 燃
烧 室 中央 ， 以缩 短火 焰传 播距 离 。
油发 动机 几 乎１ ０ ０ ％采 用 电子控 制 燃 油 喷射 系统 ， 而其 中绝 大 多数是 多点 电喷汽 油车 。 目前 ， 国 已停 我
止 生产 化油器 式 汽油 车。 可 变进 气流通 截 面及 可 变 配 气定 时 系统 采 用 可 变进 气流 通 截 面可 改善 中速 运 转及 部 分 负荷
量 中的含 氧量 ， 只宜在 部分 负荷 时
采用， 以使 发动机 排放 物 中的碳 氢
化 器 ， 别是 汽 油发 动机轿 车和 轻 特
型卡 车 采 用 三 元催 化 转 换 器 的 比 例分 别 为９ ．％和 １０ 由此可 以 １ ６ ０ ％。
节 缸 内剩余废 气量 ， 降低 氮 氧化 物
排放 ， 改善怠速 性 能。
废 气再 循 环 控 制 发 动 机 工
作 过 程 中， 一部分 未充 分燃 烧 的 将 废 气 引入到 进气 系统 ， 它重 新 与 使 刚 吸入 的新 鲜 空气 （ 混 合 气） 或 混
合 进 入 气 缸再 进 行 循 环 燃 烧 的 方
汽 油发 动机 的经 济 性和 碳 氢化 物
看 出三 元催 化 转 换器 在 排放 控 制
技 术 中的重要位 置 。
曲轴 箱强制 通 风 系统 在 汽
排放 ， 要采用 电控 技术来 优 化发 需
车用汽 油发 动机 动机各 工 况下 的废 气再循 环控 制。
车所 排 放 到 大 气 中的碳 氢 化 物 总 量 中 ，５ 来 自于 曲 轴 箱 窜 气 ， ２％
可能 紧凑 ； 火花 塞尽 可能布 置在 燃
烧 室 中央 ， 以缩 短火 焰传 播距 离 。
油发 动机 几 乎１ ０ ０ ％采 用 电子控 制 燃 油 喷射 系统 ， 而其 中绝 大 多数是 多点 电喷汽 油车 。 目前 ， 国 已停 我
止 生产 化油器 式 汽油 车。 可 变进 气流通 截 面及 可 变 配 气定 时 系统 采 用 可 变进 气流 通 截 面可 改善 中速 运 转及 部 分 负荷
车用汽油机排放控制技术应用与发展趋势
科技信息
专题 论 述
车用 汔 油 相 排 放 控 制 技 术 应 用 与 发 展 趋 势
南京 交通 职业技 术 学院 陈 平 金 肯 职业技 术 学院 唐 艳
［ 摘 要 ］ 了满足 目益严格 的排 放法规要 求 ， 为 降低 车用汽 油机废 气排 放技 术迅速发展 ， 本文 着重从机 内净化和机 外净化两方 面入 机 外净化
响。
２改善缸 内气 流 。增 强缸 内混合气 的涡 流和紊流 ， ） 即加 强油气混 合， 能实现快速和完全燃烧 ， 降低废气排放 。 采用螺旋进气道 ， 在进气 门 上设置导气屏或采用可变 的截止 阀， 可控制缸 内的涡流与紊流。 气面 挤 的变化能增强燃烧室 内紊 流扰 动 ，提高火焰传播 速度 ，减少淬熄层厚 度 ， 低 ＨＣ排 放 ［ 降 ２ １ 。 ｌ － 子控制燃油喷射系统优化 。 ２电 电子控制燃油喷射系统可在 汽油机工况变化 时 ，提供随变化相适 应的空燃 比。在条件满足时 ， 采用 闭环反 馈控制 ， 足了ｊ效催化器对 满 空燃 比的严格要求 ，不仅降低 了燃 油消耗率 ，而且 大大改善 ＿ 『 排放特
化 器 。 种 催 化 器 主要 用 于缸 内 直 喷 稀 燃 发 动 机 ， 这 这类 发 动 机 在 富 氧 和
性。 现在宽域 氧传感 器代替了原有开关型氧传感器 ， 能够在全程范 同内 反映空燃 比状况 ， 空燃 比控制更 为精确 ， 使 各工况下 汽油机排 放特性 、
动力性与经济性达到一个更佳的状态。
２２非排气污染 控制 技术。 ． 采用 闭式 曲轴箱 强制通风 系统 可有效减少 曲轴箱窜气 污染。对燃 油蒸发物 的控制 一般 采用活性碳罐 吸附 ，汽油机工作 时由真 空或电子 控制在适 当时刻 开启 清除阀使之脱附而进入气缸燃烧掉。 ２３车 用 汽 油 机 机 外 净 化技 术 发 展 趁 势 。 ． 稀薄燃烧 型催化转 化器是 目前环境催 化领域 的一个热 门课题 。在 稀薄燃烧条件下 空燃 比较大 ， 尾气 中氧 的浓度较高 ， 目前 的三效催化 转 化器不能有效还原 ＮＯ ， ｘ必须研制新 的消除 Ｎ ｘ Ｏ 排放 系统 。 一个重要 的 研究方 向是贵金 属—— 碱金属混合 型具有 吸附和还原能力 的存储式催
专题 论 述
车用 汔 油 相 排 放 控 制 技 术 应 用 与 发 展 趋 势
南京 交通 职业技 术 学院 陈 平 金 肯 职业技 术 学院 唐 艳
［ 摘 要 ］ 了满足 目益严格 的排 放法规要 求 ， 为 降低 车用汽 油机废 气排 放技 术迅速发展 ， 本文 着重从机 内净化和机 外净化两方 面入 机 外净化
响。
２改善缸 内气 流 。增 强缸 内混合气 的涡 流和紊流 ， ） 即加 强油气混 合， 能实现快速和完全燃烧 ， 降低废气排放 。 采用螺旋进气道 ， 在进气 门 上设置导气屏或采用可变 的截止 阀， 可控制缸 内的涡流与紊流。 气面 挤 的变化能增强燃烧室 内紊 流扰 动 ，提高火焰传播 速度 ，减少淬熄层厚 度 ， 低 ＨＣ排 放 ［ 降 ２ １ 。 ｌ － 子控制燃油喷射系统优化 。 ２电 电子控制燃油喷射系统可在 汽油机工况变化 时 ，提供随变化相适 应的空燃 比。在条件满足时 ， 采用 闭环反 馈控制 ， 足了ｊ效催化器对 满 空燃 比的严格要求 ，不仅降低 了燃 油消耗率 ，而且 大大改善 ＿ 『 排放特
化 器 。 种 催 化 器 主要 用 于缸 内 直 喷 稀 燃 发 动 机 ， 这 这类 发 动 机 在 富 氧 和
性。 现在宽域 氧传感 器代替了原有开关型氧传感器 ， 能够在全程范 同内 反映空燃 比状况 ， 空燃 比控制更 为精确 ， 使 各工况下 汽油机排 放特性 、
动力性与经济性达到一个更佳的状态。
２２非排气污染 控制 技术。 ． 采用 闭式 曲轴箱 强制通风 系统 可有效减少 曲轴箱窜气 污染。对燃 油蒸发物 的控制 一般 采用活性碳罐 吸附 ，汽油机工作 时由真 空或电子 控制在适 当时刻 开启 清除阀使之脱附而进入气缸燃烧掉。 ２３车 用 汽 油 机 机 外 净 化技 术 发 展 趁 势 。 ． 稀薄燃烧 型催化转 化器是 目前环境催 化领域 的一个热 门课题 。在 稀薄燃烧条件下 空燃 比较大 ， 尾气 中氧 的浓度较高 ， 目前 的三效催化 转 化器不能有效还原 ＮＯ ， ｘ必须研制新 的消除 Ｎ ｘ Ｏ 排放 系统 。 一个重要 的 研究方 向是贵金 属—— 碱金属混合 型具有 吸附和还原能力 的存储式催
汽油机排放污染及控制措施
来 的 日 益 严 重 的 环 境 污 染 。 油 机 的 汽
的 浓 度 达 ０５ ｐ （ 万 分 之 一 ） ， ．ｐ ｍ 物 碳
氮 氧 化 合 物 约 ５ ～１ ０ ｇ 汽 车 尾 气 ０ ５ｋ ，
可 谓 大 气 污 染 的 “ 凶 ” 元 。 这 些 有 害气 体 的 主 要 释 放 途 径 有 三种 ： 是排 气 管 ， ９％ 的一 氧 一 约 ９
造 血 功能 。
千 辆 汽 车 每 天 排 出 一 氧 化 碳 约
３ ０ ｋ ， 碳 氢 化 合 物 约 ２ ０ ４ ０ ｇ， ００ ｇ ０ ～ ０ｋ
二 、 油机 排放污 染控 制措 施 汽
由 于 汽 车 的 排 放 物 对 动 植 物 的
生 存 产 生 了 许 多 危 害 性 ， 个 国 家 和 各 地 区都 在 采 取 措施 以 控 制 汽车 所 带
氧 化 碳 、 ％ 的 氮 氧 化 合 物 和 ２ ％ 的 ｌ ０ 碳 氢 化 合 物 ， 三 是 燃 料 蒸 发 ， 约 有 ２ ％的 碳 氢 化 合 物 。 ０ １ 一 氧 化 碳 的 成 因 及 危 害 ．
一
都 有 严 重 的 损 坏 作 用 。 氢 化 合 物 形 碳 成 酸 雨 ， 染 湖 泊 、 壤 ， 响林 业 渔 污 土 影
、
汽 油机 排放 污染 物 的成 因及
危害
汽 油 机 尾 气 排 放 污 染 物 成 分 非
常 多 ， 要 是 ： 氧 化 碳 、 氢 化 合 主 一 碳
物 、 氧 化合 物 、 氧 化碳 、 尘 微粒 氮 二 烟 （ 些重 金 属化合 物 、 化 合 物 、 烟 某 铅 黑
及 油 雾 ）臭 气 （ 醛 等 ） 据 统 计 ， 、 甲 。 每
的 浓 度 达 ０５ ｐ （ 万 分 之 一 ） ， ．ｐ ｍ 物 碳
氮 氧 化 合 物 约 ５ ～１ ０ ｇ 汽 车 尾 气 ０ ５ｋ ，
可 谓 大 气 污 染 的 “ 凶 ” 元 。 这 些 有 害气 体 的 主 要 释 放 途 径 有 三种 ： 是排 气 管 ， ９％ 的一 氧 一 约 ９
造 血 功能 。
千 辆 汽 车 每 天 排 出 一 氧 化 碳 约
３ ０ ｋ ， 碳 氢 化 合 物 约 ２ ０ ４ ０ ｇ， ００ ｇ ０ ～ ０ｋ
二 、 油机 排放污 染控 制措 施 汽
由 于 汽 车 的 排 放 物 对 动 植 物 的
生 存 产 生 了 许 多 危 害 性 ， 个 国 家 和 各 地 区都 在 采 取 措施 以 控 制 汽车 所 带
氧 化 碳 、 ％ 的 氮 氧 化 合 物 和 ２ ％ 的 ｌ ０ 碳 氢 化 合 物 ， 三 是 燃 料 蒸 发 ， 约 有 ２ ％的 碳 氢 化 合 物 。 ０ １ 一 氧 化 碳 的 成 因 及 危 害 ．
一
都 有 严 重 的 损 坏 作 用 。 氢 化 合 物 形 碳 成 酸 雨 ， 染 湖 泊 、 壤 ， 响林 业 渔 污 土 影
、
汽 油机 排放 污染 物 的成 因及
危害
汽 油 机 尾 气 排 放 污 染 物 成 分 非
常 多 ， 要 是 ： 氧 化 碳 、 氢 化 合 主 一 碳
物 、 氧 化合 物 、 氧 化碳 、 尘 微粒 氮 二 烟 （ 些重 金 属化合 物 、 化 合 物 、 烟 某 铅 黑
及 油 雾 ）臭 气 （ 醛 等 ） 据 统 计 ， 、 甲 。 每
如何控制汽油机排放污染危害
汽油机排放污染物会有哪些危害?一、汽油机排放污染物的成因及危害汽油机尾气排放污染物成分非常多，主要是：一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化碳、烟尘微粒（某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾）、臭气（甲醛等）。
据统计，每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg，碳氢化合物约 200~400kg，氮氧化合物约50~150kg，汽车尾气可谓大气污染的“元凶”。
这些有害气体的主要释放途径有三种：一是排气管，约 99%的一氧化碳、99%的氮氧化合物和 60%的碳氢化合物；二是曲轴箱，约有 1%的一氧化碳、1%的氮氧化合物和 20%的碳氢化合物；三是燃料蒸发，约有20%的碳氢化合物。
1．一氧化碳的成因及危害一氧化碳是燃料不完全燃烧后产生的一种无色、无味、无刺激性的有害气体。
一氧化碳是汽油机排放浓度最高的有害气体，人吸入一氧化碳后，非常容易和血液中的血红蛋白结合，他的结和力是氧的300倍，因此肺里的血红蛋白不与氧结合而与一氧化碳结合，人就会出现中毒现象，如反应能力、视敏度下降等，一氧化碳中毒的中期症状是咳嗽、头晕、恶心、呕吐、胸痛、呼吸困难，严重时会发生虚脱昏迷甚至死亡。
2. 碳氢化合物的成因及危害碳氢化合物排放物的生成除了曲轴箱通风口漏出和油箱蒸发外，主要是不完全燃烧、壁面淬熄等原因。
实践证明，汽油机在过量空气系数小于1 时，氧气不足，燃料燃烧不完全，未燃烧的碳氢化合物便随废气排出，使排气中的碳氢化合物含量增加；当过量空气系数大于1 时，混合气在气缸内处于低温区域时，附在燃烧室表面的激冷层也会燃烧不完全，使排气中的碳氢化合物增加。
碳氢化合物是具有刺激性的气体，其浓度量小于一氧化碳，碳氢化合物中大部分对人体健康的直接影响并不明显。
汽车尾气中的碳氢化合物有 200 多种，其中 C2H4在大气中的浓度达 0.5ppm（十万分之一）时，能使一些植物发育异常。
碳氢化合物具有一定的毒性和易燃易爆的特性，其中的苯类物质又具有致癌作用，对人的呼吸系统、神经系统、造血系统都有严重的损坏作用。
HJ438-2019车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排放控制
采用了2019/55/EC 的耐久性里程和时间的要求；
修改采用了2019/78/EC中与耐久性相关的定义，对GB17691 和 “HJ 437-2019 车用压燃式气体燃料点燃式发动机及汽车车 载充诊断(OBD)系统技术要求”中的定义直接引用，不再重新 定义；
修改采用了2019/78/EC附件Ⅱ“排放控制系统耐久性试验过程” 的主要技术内容（主要为后处理系统系族、企业自定试验循环、 维护保养内容…)；
5
2019.08 贵阳
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3、必要性
依据GB 17691-2019“实施本标准的第Ⅳ、Ⅴ阶段标准，将分别 提前12个月给予重新确认，并对有关内容进行必要的补充和修订。” 和“有关排放控制装置耐久性的具体要求和检测规范将适时发布” 的要求 ;
尽快通过制订本标准统一和规范对重型汽车排气污染物排放控制系 统耐久性的技术要求，保证重型汽车排气污染物在使用寿命内持续 达标;
2019.08 贵阳
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4.3.日本标准要求的耐久性里程
70 60 50 40 30 20 10
0 行驶里程(万公里)
重型汽油车 18
3500kg<GVM≤ 8000kg 25
10
8000kg<GVM≤ 12000kg
45
12000kg<GVM 65
2019.08 贵阳
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5、国内相关标准的情况
HJ439-2019在用符合性 检查 技术要求
型式核准允许 最短试验里程
10万公里 10万公里
12.5万公里
16.7万公里 10万公里 12.5万公里 12.5万公里 16.7万公里
在有效寿命期内排放都应符合GB 17691第IV、V、EEV的限值
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1 ）多气门技术。采用多气门技术，可保证发动 机有较大的换气流通面积，有利于减少泵气损失，增 大充气系数；发动机低速运行时，可通过电控系统关 闭其中一个进气道，使气缸内进气涡流加强，改善燃 烧，较完全的燃烧有助于降低 CO 和 HC 排放。因 而多气门技术在车用汽油机上得到广泛应用。
公路与汽运
第5 期
燃烧的早期，有序的涡流碎化成小尺度的涡流，从而
降50 % ，使发动机尾气排放达到欧!排放限值和美 国加州 LEV 排放限值。
目前，机械式气门控制机构仍为主流，但未来的 技术发展趋势是电子控制的电磁气门正时系统。该 系统以执行器、强有力的电子控制电磁铁取代凸轮 轴、气门推杆、正时链和驱动进排气门所需的各种零 部件，与发动机的气门直接连接在一起，能使气门在 需要的任何时间单独或同时开、关。
轿车汽油喷射中的前沿技术，博世公司的 Motronic MED7 汽油直喷系统、奥迪公司的FSI 系统、奔驰公 司的 CGI 系统都是 汽 油 机 缸 内 直 喷 技 术 的 代 表。 2002 年底，奔驰公司上市了配有1 .8 L CGI 汽油缸 内直喷发动机的 C200 CGI 轿车，与相同排量 C 级 车相比，节油超过19 % ，综合油耗为7 .8 L／100 k m， 排放达到欧!标准。 !.# 可变电子控制系统
摘 要：排放控制技术是车用汽油机的重要研究方向。文中主要总结了各种排放控制技术在
车用汽油机上的应用情况，并介绍了汽油机排放控制技术的最新发展动向。
关键词：汽车；汽油机；排放控制技术
中图分类号：U464 .71
文献标识码：A
文章编号：1671 -2668（2005 ）05 -0001 -04
随着汽车保有量的急剧增加，汽车排放物对环
可变电子控制系统是对汽油机进行排放综合控
制的最有效方法，除汽油电控喷射系统外，还有电控
电子控制技术来实现。
!." 低排放燃烧系统 车用汽油机低排放燃烧系统目前主要采用稀
可变喷嘴 涡 轮 增 压、电 控 可 变 气 门 正 时（VVT ）、点 火提前的电子控制（ESA）、怠速转速控制（I SC ）、燃 烧速率控制滑片及可变进气系统等。
少有害的缝隙容积；改善火花塞结构及布置，采用高 积，以达到所需的增压压力，实现从低速到高速的全
能点火系统，实现快速燃烧等。采用紧凑燃烧室快 工况优化，解决了常规不可调电控涡轮增压器不能
速燃烧，加上优化的废气再循环 EG 率和点火定 时，可能是发动机动力性、经济性和 NOO 排放之间 的最佳折中。
在很宽的工作转速内与发动机很好匹配的问题。
2 ）电控可变气门正时技术（VVT）。近几年来， 国外不少知名汽车公司采用进气门连续可变正时控
公路与汽运
总第110 期
~igh wayS & Auto motioe A11licationS
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福特公司P OCO 燃烧系统采用斜屋顶式活塞 顶部及双顶置凸轮轴，发动机压缩比达11 .5 ，利用 涡流和滚 流 进 行 燃 油 和 空 气 的 混 合，充 气 系 数 高。
在进气口附近的涡流控制阀旋转角度，引导气流偏 转产生涡流，调节涡流比，实现涡流控制。电控进气 涡流系统在采用稀燃技术的轿车上应用较多。
制方式，它通过ECU 控制安装在进气管道中的控制 阀的旋转角度来改变其进气流通截面，以满足不同
混合程度，更精确地控制了每个燃烧循环的空气与 燃油比例，从而达到缸内完全燃烧的目的，能有效降
工况对进气量的需求；另一种是可变流通长度控制 低发动机未燃碳氢化合物的排放；使汽油在燃烧室
方式，由ECU 控制进气管道中的控制阀来调整进气 管的长度。如 奥 迪 A6 发 动 机 采 用 可 变 长 度 进 气 管，通过改变进气通路的长短以适应发动机进气的
境的污染成为严重的社会公害之一。近年来，世界
各国对发动机有害排放愈加重视，纷纷制定了严格
的排放法规（见表1 ）。从表1 可看出，与欧!相比， CO、HC 、NOO 的排放量欧" 分别减少 30 % 、40 % 、 40 % ，欧#均减少70 % 。排放标准越来越严，这既 对发动机的排放控制技术提出了挑战，也有力促进
为防止汽油渗透挥发，日产森特拉（Sentra ）CA 轿车改进了油箱、油管材料，并以复合层进行确保防 范，采用新型过滤罐（新型活性炭）吸收 HC ，提高了 去除 HC 的功能，使森特拉 CA 实现了零挥发。 !.# 进气系统
近年来，发动机进气系统采用多气门、可变进气 管、进气涡流电控系统和立式进气道等新技术，加强 进气涡流和压缩涡流，提高充气系数，通过进气运动 形成尽可能均匀的混合气，以控制冷起动时的排放。
公路与汽运
总第110 期
~igh wayS & Auto motioe A11licationS
1
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车用汽油机排放控制技术
黄 晖，马翠英
（济宁职业技术学院，山东 济宁 272100 ）
缸内直喷特别是四冲程汽油机缸内直喷是当前
践证明，采用可变进气系统，充分利用进气谐振的效 果，可达到高速与低速性能的最优化，提高发动机动 力性和经济性。
! 机内净化技术
机内净化技术的核心是对发动机燃烧过程进行 优化，通过改进发动机本身的设计和不断优化燃烧 工作过程来降低排放，主要措施有汽油机直喷技术 （GDI ）、空燃比控制、燃烧控制、点火正时控制和可 变配气定时等，这些措施大部分通过精确的发动机
机前净化技术是指在混合气进入气缸前，为控 制排放对燃料和空气所采取的措施，主要包括燃油 处理技术、燃油蒸发排放控制系统和进气系统。 !.! 燃油处理技术
燃油处理技术是通过提高汽油品质或在汽油内 加入某种物质（添加剂等），使汽油充分燃烧，减少有 害物排放。根据各国的汽油质量发展历程和趋势， 对汽油除了进行限铅控制，要求采用无铅汽油外，还 要求降低汽油中的硫和苯含量。未来的发展趋势是 进一步降低汽油中的硫、苯、芳烃和烯烃含量。
宝马公司开发的无级可变电子气门控制（ValVetronic ）是 电 子 气 门 技 术 的 代 表。BMW318i 的 4 缸发动机采用电子气门技术，不仅使发动机动力得
大大提高火焰的传播速度。
!." 废气再循环控制系统（EGR ） EGR 通过使一部分废气流回进气管来抑制发
动机内 NOO 的生成。一般在中等负荷下使用0 .1 的EGR 率，可使 NOO 的排放下降50 % "70 % 。但 EGR 率过大会使燃烧恶化，燃油消耗率增大，HC 排 放上升。因此，适当控制 EGR 率是应用 EGR 控制 NOO 排放的关键。电子控制废气再循环系统不仅 EGR 率的控制范围大，控制自由度也大，可实现非 线性控制，使 EGR 率控制更符合发动机工作和净化 的实际需要。
混合气，从而降低 HC 排放量。 3 ）可变进气系统。该系统通过增加进气量、提
高进气效率来改善发动机燃烧过程，提高发动机动
可分的，直喷技术使均匀燃烧和分层燃烧成为现实。
与传统多点气道喷射汽油机相比，GDI 有以下 优点：避免了气道喷射汽油机冷起动时燃油在气道
力性能。主要有两种方式：一种是可变流通面积控 壁面沉积的问题，而且极大地提高了燃油与空气的
到加强，在低转速区就能达到强劲的扭矩输出，而且
实现了更节油、更环保的目标：发动机扭矩输出提高 # 排气后处理技术
6 % ，燃油消耗降低10 % ，废气排放降低40 % 。 3 ）点火提前的电子控制（ESA ）。点火提前的
燃油蒸发排放控制系统用来降低燃油箱中汽油 蒸发排向大气所造成的污染。目前，燃油蒸发控制 方法分为曲轴箱存储式和活性炭罐吸附式两种。曲 轴箱存储式结构简单，但效果较差。活性炭罐吸附 式的原理：停车期间，利用活性炭罐吸收汽油蒸气， 防止向大气扩散；发动机运行后，电控单元 ECU 控 制活性炭罐与进气歧管之间的导通，并利用进气真 空度将活性炭罐中吸附的汽油蒸气吸入进气歧管， 从而防止汽油蒸气逸出，降低 HC 排放。因而此种 方式应用广泛。
燃、速燃和层燃技术。采用稀薄混合气，可较全面地 降低有害排放物和提高压缩比，高压缩比则可提高
1 ）电控可变喷嘴涡轮增压。增压可提高内燃 机的功率、降低排放和油耗，将成为未来低排放车用
经济性。在稀燃时，为改善混合气质量而采取的措 汽油机重要的技术手段。采用电控可变喷嘴涡轮增
施有：分层燃烧；燃烧室设计得更合理紧凑，尽量减 压技术，可根据发动机的工况优化调节涡轮喷嘴面
欧美国家纷纷提出新配方燃油，对于低排放无 铅汽油，规定铅的质量密度从微量（!13 mg／L ）降 低到零，硫含量控制在0 .003 % ，烯烃含量为10 % 。 对芳烃特别是苯含量作了严格控制，以降低排气的 毒性。此外，在燃油中使用添加剂能减少车辆进气
系统和油路中因燃烧而产生的积碳现象，改善发动 机的燃烧效率，使发动机动力性和燃油经济性提高、 HC 和 CO 排放降低。在汽油中添加抗爆剂可提高 汽油辛烷值，其中甲基叔丁基醚（MTBE ）已在全世 界范围内普遍使用，它不仅能有效提高汽油辛烷值， 而且能改善汽车性能，降低排气中 CO 含量。 !." 燃油蒸发排放控制系统
公路与汽运
第5 期
燃烧的早期，有序的涡流碎化成小尺度的涡流，从而
降50 % ，使发动机尾气排放达到欧!排放限值和美 国加州 LEV 排放限值。
目前，机械式气门控制机构仍为主流，但未来的 技术发展趋势是电子控制的电磁气门正时系统。该 系统以执行器、强有力的电子控制电磁铁取代凸轮 轴、气门推杆、正时链和驱动进排气门所需的各种零 部件，与发动机的气门直接连接在一起，能使气门在 需要的任何时间单独或同时开、关。
轿车汽油喷射中的前沿技术，博世公司的 Motronic MED7 汽油直喷系统、奥迪公司的FSI 系统、奔驰公 司的 CGI 系统都是 汽 油 机 缸 内 直 喷 技 术 的 代 表。 2002 年底，奔驰公司上市了配有1 .8 L CGI 汽油缸 内直喷发动机的 C200 CGI 轿车，与相同排量 C 级 车相比，节油超过19 % ，综合油耗为7 .8 L／100 k m， 排放达到欧!标准。 !.# 可变电子控制系统
摘 要：排放控制技术是车用汽油机的重要研究方向。文中主要总结了各种排放控制技术在
车用汽油机上的应用情况，并介绍了汽油机排放控制技术的最新发展动向。
关键词：汽车；汽油机；排放控制技术
中图分类号：U464 .71
文献标识码：A
文章编号：1671 -2668（2005 ）05 -0001 -04
随着汽车保有量的急剧增加，汽车排放物对环
可变电子控制系统是对汽油机进行排放综合控
制的最有效方法，除汽油电控喷射系统外，还有电控
电子控制技术来实现。
!." 低排放燃烧系统 车用汽油机低排放燃烧系统目前主要采用稀
可变喷嘴 涡 轮 增 压、电 控 可 变 气 门 正 时（VVT ）、点 火提前的电子控制（ESA）、怠速转速控制（I SC ）、燃 烧速率控制滑片及可变进气系统等。
少有害的缝隙容积；改善火花塞结构及布置，采用高 积，以达到所需的增压压力，实现从低速到高速的全
能点火系统，实现快速燃烧等。采用紧凑燃烧室快 工况优化，解决了常规不可调电控涡轮增压器不能
速燃烧，加上优化的废气再循环 EG 率和点火定 时，可能是发动机动力性、经济性和 NOO 排放之间 的最佳折中。
在很宽的工作转速内与发动机很好匹配的问题。
2 ）电控可变气门正时技术（VVT）。近几年来， 国外不少知名汽车公司采用进气门连续可变正时控
公路与汽运
总第110 期
~igh wayS & Auto motioe A11licationS
3
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
福特公司P OCO 燃烧系统采用斜屋顶式活塞 顶部及双顶置凸轮轴，发动机压缩比达11 .5 ，利用 涡流和滚 流 进 行 燃 油 和 空 气 的 混 合，充 气 系 数 高。
在进气口附近的涡流控制阀旋转角度，引导气流偏 转产生涡流，调节涡流比，实现涡流控制。电控进气 涡流系统在采用稀燃技术的轿车上应用较多。
制方式，它通过ECU 控制安装在进气管道中的控制 阀的旋转角度来改变其进气流通截面，以满足不同
混合程度，更精确地控制了每个燃烧循环的空气与 燃油比例，从而达到缸内完全燃烧的目的，能有效降
工况对进气量的需求；另一种是可变流通长度控制 低发动机未燃碳氢化合物的排放；使汽油在燃烧室
方式，由ECU 控制进气管道中的控制阀来调整进气 管的长度。如 奥 迪 A6 发 动 机 采 用 可 变 长 度 进 气 管，通过改变进气通路的长短以适应发动机进气的
境的污染成为严重的社会公害之一。近年来，世界
各国对发动机有害排放愈加重视，纷纷制定了严格
的排放法规（见表1 ）。从表1 可看出，与欧!相比， CO、HC 、NOO 的排放量欧" 分别减少 30 % 、40 % 、 40 % ，欧#均减少70 % 。排放标准越来越严，这既 对发动机的排放控制技术提出了挑战，也有力促进
为防止汽油渗透挥发，日产森特拉（Sentra ）CA 轿车改进了油箱、油管材料，并以复合层进行确保防 范，采用新型过滤罐（新型活性炭）吸收 HC ，提高了 去除 HC 的功能，使森特拉 CA 实现了零挥发。 !.# 进气系统
近年来，发动机进气系统采用多气门、可变进气 管、进气涡流电控系统和立式进气道等新技术，加强 进气涡流和压缩涡流，提高充气系数，通过进气运动 形成尽可能均匀的混合气，以控制冷起动时的排放。
公路与汽运
总第110 期
~igh wayS & Auto motioe A11licationS
1
"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
车用汽油机排放控制技术
黄 晖，马翠英
（济宁职业技术学院，山东 济宁 272100 ）
缸内直喷特别是四冲程汽油机缸内直喷是当前
践证明，采用可变进气系统，充分利用进气谐振的效 果，可达到高速与低速性能的最优化，提高发动机动 力性和经济性。
! 机内净化技术
机内净化技术的核心是对发动机燃烧过程进行 优化，通过改进发动机本身的设计和不断优化燃烧 工作过程来降低排放，主要措施有汽油机直喷技术 （GDI ）、空燃比控制、燃烧控制、点火正时控制和可 变配气定时等，这些措施大部分通过精确的发动机
机前净化技术是指在混合气进入气缸前，为控 制排放对燃料和空气所采取的措施，主要包括燃油 处理技术、燃油蒸发排放控制系统和进气系统。 !.! 燃油处理技术
燃油处理技术是通过提高汽油品质或在汽油内 加入某种物质（添加剂等），使汽油充分燃烧，减少有 害物排放。根据各国的汽油质量发展历程和趋势， 对汽油除了进行限铅控制，要求采用无铅汽油外，还 要求降低汽油中的硫和苯含量。未来的发展趋势是 进一步降低汽油中的硫、苯、芳烃和烯烃含量。
宝马公司开发的无级可变电子气门控制（ValVetronic ）是 电 子 气 门 技 术 的 代 表。BMW318i 的 4 缸发动机采用电子气门技术，不仅使发动机动力得
大大提高火焰的传播速度。
!." 废气再循环控制系统（EGR ） EGR 通过使一部分废气流回进气管来抑制发
动机内 NOO 的生成。一般在中等负荷下使用0 .1 的EGR 率，可使 NOO 的排放下降50 % "70 % 。但 EGR 率过大会使燃烧恶化，燃油消耗率增大，HC 排 放上升。因此，适当控制 EGR 率是应用 EGR 控制 NOO 排放的关键。电子控制废气再循环系统不仅 EGR 率的控制范围大，控制自由度也大，可实现非 线性控制，使 EGR 率控制更符合发动机工作和净化 的实际需要。
混合气，从而降低 HC 排放量。 3 ）可变进气系统。该系统通过增加进气量、提
高进气效率来改善发动机燃烧过程，提高发动机动
可分的，直喷技术使均匀燃烧和分层燃烧成为现实。
与传统多点气道喷射汽油机相比，GDI 有以下 优点：避免了气道喷射汽油机冷起动时燃油在气道
力性能。主要有两种方式：一种是可变流通面积控 壁面沉积的问题，而且极大地提高了燃油与空气的
到加强，在低转速区就能达到强劲的扭矩输出，而且
实现了更节油、更环保的目标：发动机扭矩输出提高 # 排气后处理技术
6 % ，燃油消耗降低10 % ，废气排放降低40 % 。 3 ）点火提前的电子控制（ESA ）。点火提前的
燃油蒸发排放控制系统用来降低燃油箱中汽油 蒸发排向大气所造成的污染。目前，燃油蒸发控制 方法分为曲轴箱存储式和活性炭罐吸附式两种。曲 轴箱存储式结构简单，但效果较差。活性炭罐吸附 式的原理：停车期间，利用活性炭罐吸收汽油蒸气， 防止向大气扩散；发动机运行后，电控单元 ECU 控 制活性炭罐与进气歧管之间的导通，并利用进气真 空度将活性炭罐中吸附的汽油蒸气吸入进气歧管， 从而防止汽油蒸气逸出，降低 HC 排放。因而此种 方式应用广泛。
燃、速燃和层燃技术。采用稀薄混合气，可较全面地 降低有害排放物和提高压缩比，高压缩比则可提高
1 ）电控可变喷嘴涡轮增压。增压可提高内燃 机的功率、降低排放和油耗，将成为未来低排放车用
经济性。在稀燃时，为改善混合气质量而采取的措 汽油机重要的技术手段。采用电控可变喷嘴涡轮增
施有：分层燃烧；燃烧室设计得更合理紧凑，尽量减 压技术，可根据发动机的工况优化调节涡轮喷嘴面
欧美国家纷纷提出新配方燃油，对于低排放无 铅汽油，规定铅的质量密度从微量（!13 mg／L ）降 低到零，硫含量控制在0 .003 % ，烯烃含量为10 % 。 对芳烃特别是苯含量作了严格控制，以降低排气的 毒性。此外，在燃油中使用添加剂能减少车辆进气
系统和油路中因燃烧而产生的积碳现象，改善发动 机的燃烧效率，使发动机动力性和燃油经济性提高、 HC 和 CO 排放降低。在汽油中添加抗爆剂可提高 汽油辛烷值，其中甲基叔丁基醚（MTBE ）已在全世 界范围内普遍使用，它不仅能有效提高汽油辛烷值， 而且能改善汽车性能，降低排气中 CO 含量。 !." 燃油蒸发排放控制系统