发动机有害排放物的控制系统(PPT 29张)

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
排气再循环（EGR）结构组成及工作原理
（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-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
五、其他排放物的控制装置 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。
5. 颗粒捕捉器（ DPF Diese Praticulate Filter)
低压回路方式

直接联接压气机7入口端 和废气涡轮5出口端来实 现EGR的方法(图6-13a)。 由于压气机7的入口处为 负压，而废气涡轮5出口 压力为正，所以通过联接 适当的EGR回流管6，就可 以很容易地实现EGR。但 由于这种方式的废气直接 流过压气机7和中冷器8， 所以易造成压气机的腐蚀 和中冷器的污染等。
章发动机有害排放物的控制系统

节汽车发动机的有害排放物 节汽油机的排放控制装置 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。
发动机停机后，燃油蒸气进 入炭罐，被活性炭吸附。 发动机起动后，进气管真空 度经真空软管10传送到限流 阀8，膜片上移并将限流孔开 启，新鲜空气自炭罐底部向 上流过炭罐，与吸附在活性 炭表面的汽油蒸气，经限流 孔和汽油蒸气管9进入进气歧 管。
怠速时，传送到膜片上方的 真空度很小，致使孔径较大的限 流孔关闭，以免破坏怠速时混合 气的空燃比；大负荷或高转速工 况下，限流阀全开，大、小限流 孔均开启。 当发动机在中、小负荷下工 作（水温75C）时，电脑给 EVAP控制电磁阀提供搭铁回路 ，EVAP控制电磁阀开启，活性 碳罐与进气管之间形成通路，新 鲜空气即从活性碳罐下方的控制 量孔进入活性碳罐，清除吸附在 图6 燃油蒸发（EVAP）控制系统 碳粒表面上的燃油蒸气，并与其 1-汽油箱 2-燃油泵 3-蒸发阀 4-双通阀 一起通过进气管进入气缸内燃烧 5-碳罐 6-EVAP控制电磁阀 7-进气软管 -节气门 9-滤网 10-量孔 。
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 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。
内部EGR方式



利用进、排气管中的气体脉动进行EGR的方式。对发动机 各工作循环，在进气管和排气管中气流的压力脉动都很大。 在这种压力脉动的作用下，使某一缸在进气过程中，其排 气门处出现正压波。此时，如果能再次开启排气门，就可 实现EGR。 在排气凸轮中除控制排气所需凸轮1(主凸轮)以外，又增 设内部EGR专用凸轮2(EGR用凸轮)。通过这种机构，在 进气过程中的适当时刻再次开启排气门3，使排出的废气 回流到气缸内部，以实现EGR。 内部EGR系统不需要排气节流，所以不影响泵气损失，因 而对经济性无影响， 同时不需要EGR阀以及EGR管路等， 所以结构比较简单。
2、三元催化转化装置
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 衡， CO、HC和NOx的排 放同时达到最低。
第三节 柴油机排气后处理装置
特点：
（1）无燃油蒸发排放问题； （ 2 ）与汽油机相比， HC 和 CO 排放量 少得多，而NOx排放处于同一量级； （3）有颗粒物（PM）排放问题。
1. 柴油机排放特点 2. EGR系统 3. 氧化催化转化器 4. NOx还原催化转化器
难点：
（ 1 ）废气总是处于氧化氛围（过量 空气系数大于1）中，NOx难以还原； （ 2 ）排气温度明显低于汽油机的排 气温度，碳烟难以氧化； （3）排气中含有大量的SOx和微粒， 容易导致催化剂中毒。
2、 强制式曲轴箱通风装置（ PCV系统）
发动机工作时， 进气管真空度沿着 曲轴箱气体软管所 形成的通道，将进 入空滤器的新鲜空 气经空气软管吸入 气缸盖罩内，再由 缸盖和机体上的孔 道进入曲轴箱，与 曲轴箱气体混合后， 经PVC阀进入进气 管和气缸。
3、恒温进气
恒温进气 空气滤清器的 结构见图6-1、 图6-2所示。 （进气管真空 度作用在真空 控制膜盒7上， 控制控制阀8 开大或关小）
二、碳氢化合物（HC）：包括未燃和未完全燃烧的燃油和 润滑油蒸汽。 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。
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 ：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。
废气转化效率与
a
的关系
☆三元催化转换器使用原则
（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 350C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。
（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 0.1m 以 下 的 微 粒对人体的危害最大， 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
高压回路方式

直接联接压气机后的中冷 器 8出口端和废气涡轮5 入口端来实现EGR。由于 这种EGR方式的废气不流 过压气机和中冷器，所以 不存在对压气机和中冷器 的腐蚀和污染问题；但可 实现的EGR率取决于排气 压力和进气压力之差。特 别是在中、大负荷时，由 于增压进气压力提高，所 以很难实现EGR。
颗粒捕捉器的过滤材料
壁流式柴油机颗粒过滤器
颗粒捕捉器再生系统
颗粒捕捉器再生系统
典型的柴油机排气后处理方案
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1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。 2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。 3、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你，让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事，所以有什么理由不努力! 4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟 无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃! 5、心情就像衣服，脏了就拿去洗洗，晒晒，阳光自然就会蔓延开来。阳光那么好，何必自寻烦恼，过好每一个当下，一万个美丽的未来抵不过一个温暖的现在。 6、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。 7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江 河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。 8、有些事，不可避免地发生，阴晴圆缺皆有规律，我们只能坦然地接受;有些事，只要你愿意努力，矢志不渝地付出，就能慢慢改变它的轨迹。 9、与其埋怨世界，不如改变自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都强。人生无完美，曲折亦风景。别把失去看得过重，放弃是另一种拥有;不要经常艳羡他人， 人做到了，心悟到了，相信属于你的风景就在下一个拐弯处。 10、有些事想开了，你就会明白，在世上，你就是你，你痛痛你自己，你累累你自己，就算有人同情你，那又怎样，最后收拾残局的还是要靠你自己。 11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。 12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。 13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发 悲心，饶益众生为他人。 14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。 15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋! 16、人生在世：可以缺钱，但不能缺德;可以失言，但不能失信;可以倒下，但不能跪下;可以求名，但不能盗名;可以低落，但不能堕落;可以放松，但不能放纵;可以虚荣， 但不能虚伪;可以平凡，但不能平庸;可以浪漫，但不能浪荡;可以生气，但不能生事。 17、人生没有笔直路，当你感到迷茫、失落时，找几部这种充满正能量的电影，坐下来静静欣赏，去发现生命中真正重要的东西。 18、在人生的舞台上，当有人愿意在台下陪你度过无数个没有未来的夜时，你就更想展现精彩绝伦的自己。但愿每个被努力支撑的灵魂能吸引更多的人同行。