汽車發(fā)動機3-工程師培訓4

1、汽車發(fā)動機 3.內(nèi)燃機性能改進 3.1熟悉排氣污染物的生成機理 （1）HC是缺氧，燃料不燃燒和揮發(fā)的結(jié) 果 （2）CO是燃燒時缺氧或排溫高，CO2分解 造成的。 （3）NOx是高溫富氧時氮氧化合的產(chǎn)物。 （4）微粒是燃料顆粒高溫裂解產(chǎn)生的。 排放污染物的成因 柴油機由于過量空氣系數(shù)柴油機由于過量空氣系數(shù) ，循環(huán)溫，循環(huán)溫 度度 ，COCO排放量比汽油機排放量比汽油機 很多。很多。 排放污染物的成因 柴油機由于過量空氣系數(shù)柴油機由于過量空氣系數(shù)大大，循環(huán)溫，循環(huán)溫 度度低低，COCO排放量比汽油機排放量比汽油機低低很多。很多。 下列哪些因素會增大COCO的排放？ A.缺氧 B.氣溫高 C.混合氣

2、濃度高 D. 混合氣濃度低 E.空燃比過小 F.空燃比 過稀 G.氣缸內(nèi)積炭嚴重 H.高速失火 排放污染物的成因 HC的形成 HC是各種沒有燃燒和沒有完全燃燒的碳 氫化合物的總稱。 冬天排放的冬天排放的HC多，還是夏天的多，還是夏天的HC多？多？ 小負荷時小負荷時HC多，還是大負荷時多，還是大負荷時HC多？多？ HC的主要來源： （1)缸壁激冷效應(yīng) （2)燃燒室縫隙效應(yīng)； （3)不完全燃燒 （4)曲軸箱化油器等的泄露。 下列哪些因素會增大HC的排放？ A.缺氧 B.氣溫高 C.混合氣濃度高 D.混合 氣濃度低 E.空燃比過小 F.空燃比過稀 H. 高速失火 J.負荷負荷 K.K.發(fā)動機轉(zhuǎn)速高發(fā)

3、動機轉(zhuǎn)速高 排放污染物的成因 NO是在高溫和有氧高溫和有氧條件下生成的，來自氧 氣和氮氣的反應(yīng)。 停留在高溫下的時間停留在高溫下的時間也是NO生成的重要影 響因素 排放污染物的成因 碳煙可以隨后燒掉。但如果空氣不足，碳煙可以隨后燒掉。但如果空氣不足， 溫度較低，來不及燒掉，排出。溫度較低，來不及燒掉，排出。 減少排放的主要措施 使用方面 （1）A/F （2）發(fā)動機負荷 （3）發(fā)動機轉(zhuǎn)速 （4）不穩(wěn)定工況？ （5）發(fā)動機技術(shù)狀況： 壓縮壓力；燃料系狀況；點火系；積炭 減少排放的主要措施 （6）環(huán)保性燃油 （7）代用燃料 有哪些代用燃料？ 例題 1.（2008多選）NOX生成的條件？ A.高溫；B

4、.富氧；C.高濃度混合氣；D.較長的 燃燒時間 2.（2008單選）一般情況下，柴油機比汽油機 多的主要有害物質(zhì)？ A.CO；B.HC；C.SOX；D.PM 3.（2007綜合）作圖并描述混合氣濃度對汽油 機CO、HC和NOX濃度的影響規(guī)律（三元催化 器之前的排氣濃度） 4（2007判斷）內(nèi)燃機燃燒過程中產(chǎn)生NOX的 三要素是“高溫、富氧、持續(xù)時間長”？ 汽油機排放 1.作圖說 明混合氣 濃度對汽 油機排放 的影響規(guī) 律 No Image No Image 1.前處理 對燃料和空氣在進入發(fā)動機氣缸前進行處理 的方式,稱為前處理。 2.機內(nèi)凈化 為了減少排氣污染物,而改進設(shè)計發(fā)動機供給 系統(tǒng)、燃

5、 燒系統(tǒng)、點火或噴油系統(tǒng)等的方式,稱為 機內(nèi)凈化。 3.后處理 3.2掌握排氣污染物的機內(nèi)、機 外凈化技術(shù) 減少排放的技術(shù)措施 1）機內(nèi)凈化： 進氣自動調(diào)溫、冷卻系統(tǒng)控制 強制式曲軸箱通風系統(tǒng) 汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng) 廢氣再循環(huán)系統(tǒng) 高壓噴射技術(shù)、點火控制、空燃比控制、進氣 控制等 2 ）機外凈化： 二次空氣噴射系統(tǒng) 催化轉(zhuǎn)化器 柴油機微粒濾清器 1） 進氣自動調(diào)溫裝置 2） 廢氣再循環(huán)系統(tǒng) 廢氣的熱容量大，可以降低缸內(nèi)最高溫 度，減少氮氧的生成。 怠速和大負荷時不進行EGR，以免怠速不 穩(wěn)和降低發(fā)動機功率。 組成：EGR閥、EGR電磁閥、真空管路 廢氣再循環(huán)系統(tǒng) 3）二次空氣噴射系統(tǒng) 空氣泵將新鮮

6、空氣經(jīng)空氣噴管噴入排氣 管或催化轉(zhuǎn)化器，使CO 和HC 轉(zhuǎn)化。 4）催化轉(zhuǎn)化器 功用：轉(zhuǎn)化HC、CO、NOx 結(jié)構(gòu)：顆粒型（多孔陶瓷小球）、整體 型（蜂窩狀小孔的陶瓷塊） 催化轉(zhuǎn)化器 5）強制式曲軸箱通風系統(tǒng)PCV 功用：排出曲軸 箱內(nèi)廢氣，保持 曲軸箱內(nèi)正常壓 力，以免發(fā)生機 油泄漏和機油過 早老化。 結(jié)構(gòu)：空氣濾清 器、空氣軟管、 PCV閥、曲軸箱 廢氣軟管 PCV工作狀態(tài)： 發(fā)動機不工作 時 怠速時 小負荷時 大負荷 PCV閥開度逐 漸加大 進氣管回火 PCV系統(tǒng) 6）汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng) 功用：將油箱和化油器浮子室內(nèi)的汽油 蒸汽收集和儲存在碳罐內(nèi)，在發(fā)動機工 作時將其送入氣缸燒掉。 碳罐碳

7、罐 減少排放的主要措施 使用方面 （1）A/F （2）發(fā)動機負荷：經(jīng)濟性換擋、混合動力、 斷缸技術(shù) （3）發(fā)動機轉(zhuǎn)速 （4）不穩(wěn)定工況 （5）發(fā)動機技術(shù)狀況： 壓縮壓力；燃料系狀況；點火系；積炭 減少排放的主要措施 （6）環(huán)保性燃油 （7）代用燃料 例題 1.（2006單選）降低燃燒室內(nèi)的燃燒溫度，可使 1）CO降低；2）CO2降低；3）NOX降低；4）.O2降低 2.單選例題： 曲軸箱通風的主要目的？ 1）排出水和汽油；2）排出漏入曲軸箱的可燃混合氣和 廢氣；3）冷卻潤滑油；4）向曲軸箱提供氧氣 3.（2010多選）以下那些是發(fā)動機的環(huán)保指標？ A.碳氫化合物；b.一氧化碳；c.氮氧化合物；

8、d.噪聲和振 動 例題 （2009單選）廢氣再循環(huán)的作用是減少？ NOx,CO,HC,微粒 （2008單選）廢氣再循環(huán)是一種（ ）凈化 技術(shù) 1.機外，2.機內(nèi)，3.內(nèi)外結(jié)合，4.非 （2010單選）對減少Nox排放的不利因素是 A.采用廢氣再循環(huán)；b.采用增壓技術(shù)；c.降低 壓縮比；d.降低燃燒溫度 發(fā)動機增壓 1）機械增壓器由發(fā) 動機曲軸經(jīng)齒輪增速 器驅(qū)動，或由曲軸齒 形傳動帶輪經(jīng)齒形傳 動帶及電磁離合器驅(qū) 動。機械增壓能有效 地提高發(fā)動機功率， 與渦輪增壓相比，其 低速增壓效果更好。 另外，機械增壓器與 發(fā)動機容易匹配，結(jié) 構(gòu)也比較緊湊。但是， 由于驅(qū)動增壓器需消 耗發(fā)動機功率，因此 燃

9、油消耗率比非增壓 發(fā)動機略高。 2）氣波增壓 氣波增壓器中有一個特殊形狀 的轉(zhuǎn)子，由發(fā)動機曲軸帶輪經(jīng) 傳動帶驅(qū)動。在轉(zhuǎn)子中發(fā)動機 排出的廢氣直接與空氣接觸， 利用排氣壓力波使空氣受到壓 縮，以提高進氣壓力。氣波增 壓器結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，工 作溫度不高，不需要耐熱材料， 也無需冷卻。與渦輪增壓相比， 其低速轉(zhuǎn)矩特性好，但是體積 大，噪聲高，安裝位置受到一 定的限制。目前，這種增壓器 還只能在低速范圍內(nèi)使用。由 于柴油機的最高轉(zhuǎn)速比較低， 因此多用于柴油機上。 3）渦輪增壓 渦輪增壓器由渦輪機和壓氣機構(gòu) 成。將發(fā)動機排出的廢氣引入渦 輪機，利用廢氣所包含的能量推 動渦輪機葉輪旋轉(zhuǎn)，并帶動與其 同

10、軸安裝的壓氣機葉輪工作，新 鮮空氣在壓氣機內(nèi)增壓后進入氣 缸。渦輪增壓也稱排氣渦輪增壓， 渦輪增壓器與發(fā)動機沒有機械的 聯(lián)系。渦輪增壓的優(yōu)點是經(jīng)濟性 比機械增壓和非增壓發(fā)動機都好， 并可大幅度地降低有害氣體的排 放和噪聲水平。渦輪增壓的缺點 是低速時轉(zhuǎn)矩增加不多，而且在 發(fā)動機工況發(fā)生變化時，瞬態(tài)響 應(yīng)差，致使汽車加速性，特別是 低速加速性較差。 2010簡答 現(xiàn)代內(nèi)燃機上常用的主要增壓器有哪幾 種？請分別敘述其特點。 3.3掌握排放法規(guī)及測試方法 3.3.1汽車排氣污染物的檢測 排氣成分分析儀排氣成分分析儀 （1)測定測定COCO：不分光紅外分析儀：不分光紅外分析儀 （NDIRNDIR）通過

11、試樣室的紅外線光能由于 待測氣體吸收了一部分能量，則使到達 檢測室的能量變小。 3.3.1汽車排氣污染物的檢測 （2)采用氫離子火焰檢測器（采用氫離子火焰檢測器（FIDFID）測定）測定 HCHC總量總量：（4)采用化學發(fā)光分析儀（采用化學發(fā)光分析儀（CLACLA） 測定測定NOxNOx。 （5)5)測量煙度：濾紙式煙度計測量煙度：濾紙式煙度計。 3.3.2汽車排氣污染物試驗方法 （1)怠速試驗怠速試驗 將取樣探頭插入排氣管中，深度等于400400毫米毫米， 并固定； 發(fā)動機在怠速狀態(tài)維持15秒后開始讀數(shù)，讀數(shù) 取30秒內(nèi)最高值和最低值，其平均值即為測量 結(jié)果。 （2)雙怠速試驗 定型試驗和生

12、產(chǎn)一致性檢查定型試驗和生產(chǎn)一致性檢查 （1)歐洲采用歐洲采用ECE-15ECE-15ECDUECDU工況工況。 國家標準GB14765-1999GB14765-1999規(guī)定，對最大質(zhì) 量不超過3.5噸的燃用普通級無鉛汽油的 客、貨車，按所示的15154 4循環(huán)工況循環(huán)工況進行 測量。 ECE-15ECDU工況 154循環(huán)工況 定型試驗和生產(chǎn)一致性檢查定型試驗和生產(chǎn)一致性檢查 （2 2） 重型車試驗工況重型車試驗工況 壓燃式發(fā)動機壓燃式發(fā)動機和裝用壓燃式發(fā)動機車輛 1313工況法工況法。 柴油機試驗規(guī)范柴油機試驗規(guī)范 （3)自由加速法自由加速法：測試煙度：測試煙度 雙怠速試驗 車輛類型 怠速高怠速 10-6 10-6 2001年7月1日以前 生產(chǎn)的在用汽車 0.81500.3100 1995年7月1日起生 產(chǎn)的在用汽車 1.02000.5150 簡易工況法 ASM簡易工況法2540工況 排放標準 國