課題五,排放控制

1、 排氣污染物產(chǎn)生的原因：排氣污染物產(chǎn)生的原因： 一、燃油燃燒不充分一、燃油燃燒不充分 二、在高溫高壓的環(huán)境下，多于空氣中的二、在高溫高壓的環(huán)境下，多于空氣中的N2和和O2結(jié)合結(jié)合 生成生成NOx。 根據(jù)污染物來自排氣管、曲軸箱和燃油系統(tǒng)的不同，可根據(jù)污染物來自排氣管、曲軸箱和燃油系統(tǒng)的不同，可分為分為:排氣污染物控制系統(tǒng)非排氣污染物控制系統(tǒng)三元催化系統(tǒng)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)二次空氣噴射系統(tǒng)曲軸箱強制通風(fēng)系統(tǒng)燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)項目四 發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)活動四活動四 排放控制系統(tǒng)排放控制系統(tǒng)一、三元催化轉(zhuǎn)換器TWC1、作用三元催化轉(zhuǎn)換器是將汽車尾氣中有害物質(zhì)HC、CO、NOx轉(zhuǎn)換成無害物H

2、2O、CO2和N2,有效減少排放污染。2、結(jié)構(gòu)和基本工作原理三元催化轉(zhuǎn)換器安裝在排氣道中，位于消音器與排氣歧管之間，由殼體、減振層和涂有催化劑的載體組成，在陶瓷載體上浸漬鉑（或鈀）與銠貴重金屬的混合物作為催化劑，如圖4-19所示。它是利用催化劑使排氣中的HC、CO和NOx發(fā)生氧化和還原反應(yīng)，生成無害的H2O、CO2和N2。 圖4-19 三元催化轉(zhuǎn)換器項目四 發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)活動四活動四 排放控制系統(tǒng)排放控制系統(tǒng)3、影響TWC轉(zhuǎn)換效率的因素影響最大的是混合氣的濃度和排氣溫度。只有在標準混合氣附近，對廢氣中的有害氣體CO、HC和NOX的轉(zhuǎn)換效率才最佳。在裝用TWC的汽車，一般裝

3、用氧傳感器檢測廢氣中的氧濃度，并將此信號送給ECU后，對空燃比進行反饋閉環(huán)控制。裝用TWC后，發(fā)動機的排氣溫度須在300815之間。低于300，氧傳感器將不能產(chǎn)生正確信號，因此部分氧傳感器內(nèi)有加熱線圈；高于815，TWC轉(zhuǎn)換效率下降。圖4-20影響TWC轉(zhuǎn)換效率的因素項目四 發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)活動四活動四 排放控制系統(tǒng)排放控制系統(tǒng)二、廢氣再循環(huán)(EGR)控制系統(tǒng)NOX是空氣中的氮氣與氧氣在高溫、高壓條件下形成的，發(fā)動機排出的NOX量主要與氣缸內(nèi)的最高溫度有關(guān)，氣缸內(nèi)最高溫度越高，排出的NOX量越多。EGR控制系統(tǒng)的引入可以增加混合氣的熱容量，降低燃燒的最高溫度，抑制NOX的生

4、成，從而可改善排放性能。但是發(fā)動機工作期間，有一些工況下隨著EGR增加將使發(fā)動機燃燒變得不穩(wěn)定，缺火現(xiàn)象嚴重，油耗增加，HC的排量增多，這時應(yīng)減少或停止EGR。在發(fā)動機集中控制系統(tǒng)中，電控單元根據(jù)發(fā)動機工況的變化，可自動調(diào)節(jié)廢氣回流量，實現(xiàn)EGR控制。 1、EGR控制系統(tǒng)的基本原理廢氣再循環(huán)(EGR)就是將廢氣中的一部分引入燃燒室中，參與燃燒過程。由于廢氣的主要成分是惰性氣體(CO2、H2O、N2等)，它們具有較高的比熱容，廢氣與新鮮混合氣混合后，熱容量增大，可降低最高的燃燒溫度，同時再循環(huán)的廢氣對新鮮混合氣的稀釋，也相應(yīng)的降低了氧的濃度，從而使NOX在燃燒過程中的生成量受到抑制。廢氣再循環(huán)量

5、的多少可用EGR率表示，它是指再循環(huán)的廢氣量在進入氣缸內(nèi)的氣體中所占的比率，即:EGR率=EGR量(進氣量+EGR量)100項目四 發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)活動四活動四 排放控制系統(tǒng)排放控制系統(tǒng)2、EGR控制系統(tǒng)的分類（1）開環(huán)控制EGR系統(tǒng)不采用ECU控制的開環(huán)EGR系統(tǒng)，具體又可分為由負荷控制的EGR系統(tǒng)和由水溫和負荷控制的EGR系統(tǒng)兩種，如圖4-21和4-22。ECU控制的開環(huán)控制EGR系統(tǒng)，它主要由EGR閥、EGR電磁閥等部件組成， ECU根據(jù)發(fā)動機冷卻液溫度、節(jié)氣門開度、轉(zhuǎn)速和起動等信號來控制EGR電磁閥的通電或斷電，如圖4-23所示。圖4-21 由負荷控制的EGR系統(tǒng)圖

6、4-22 由水溫和負荷控制的EGR系統(tǒng)項目四 發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)活動四活動四 排放控制系統(tǒng)排放控制系統(tǒng) 圖4-23 ECU控制的開環(huán)控制EGR系統(tǒng)（2）閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)檢測實際的EGR率或EGR閥開度作為反饋控制信號來控制EGR系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的控制精度更高，如圖4-24所示。項目四 發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)活動四活動四 排放控制系統(tǒng)排放控制系統(tǒng)3、EGR控制系統(tǒng)的檢修（1）一般檢查怠速時，拆下EGR閥上的真空軟管，發(fā)動機轉(zhuǎn)速應(yīng)無變化，用手觸試真空管口應(yīng)無吸力；轉(zhuǎn)速達2500r/min以上，同樣拆下此真空軟管，發(fā)動機轉(zhuǎn)速應(yīng)明顯升高（中斷了廢氣再循環(huán)）。（2）EGR

7、電磁閥的檢查測量電阻值，應(yīng)為3339。不通電時，從通進氣管側(cè)接頭吹入空氣應(yīng)暢通，從通大氣的濾網(wǎng)處吹入空氣應(yīng)不通。通電時，與上述剛好相反。（3）EGR閥的檢查給EGR閥施加15kPa的真空，EGR閥應(yīng)能開啟；不施加真空時，EGR閥應(yīng)能完全關(guān)閉。 項目四 發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)活動四活動四 排放控制系統(tǒng)排放控制系統(tǒng) 圖4-24閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)項目四 發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)活動四活動四 排放控制系統(tǒng)排放控制系統(tǒng)三、汽油蒸汽排放(EVAP)控制系統(tǒng)1、EVAP控制系統(tǒng)的功能EVAP控制系統(tǒng)的功能是收集汽油箱內(nèi)蒸發(fā)的汽油蒸氣，并將汽油蒸氣導(dǎo)入氣缸參加燃燒，從而防止汽油蒸氣直

8、接排入大氣而造成污染。同時，還必須根據(jù)發(fā)動機工況，控制導(dǎo)入氣缸參加燃燒的汽油蒸氣量。2、EVAP控制系統(tǒng)的組成EVAP控制系統(tǒng)主要有單向閥、電磁閥、真空室、真空控制閥、定量排放孔、活性炭罐等組成，如圖4-25所示。 圖4-25EVAP控制系統(tǒng)項目四 發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)活動四活動四 排放控制系統(tǒng)排放控制系統(tǒng)3、EVAP控制系統(tǒng)的工作原理在裝有EVAP控制系統(tǒng)的汽車上，汽油箱蓋上只有空氣閥，而不設(shè)蒸氣放出閥。EVAP控制系統(tǒng)布置如圖4-25所示?；钚蕴抗夼c油箱之間設(shè)有排氣管和單向閥，汽油箱內(nèi)的汽油蒸氣超過一定壓力時，頂開單向閥經(jīng)排氣管進入活性炭罐，活性炭罐內(nèi)的活性炭將燃油蒸汽吸在

9、炭罐內(nèi)。發(fā)動機工作時，活性炭罐內(nèi)的汽油蒸氣經(jīng)定量排放孔、吸氣管被吸入進氣管?；钚蕴抗薜纳隙嗽O(shè)有一個真空控制閥，真空控制閥為一膜片閥，膜片上方為真空室，控制閥用來控制定量排放孔的開閉。真空控制閥與進氣管之間的真空管路中設(shè)有受ECU控制的電磁閥，用以調(diào)節(jié)真空控制閥上方真空室的真空度，改變真空控制閥的開度，從而控制吸入進氣管的汽油蒸氣量。為防止活性炭罐內(nèi)的燃油蒸氣被吸入進氣管后使混合氣變濃，活性炭罐下方設(shè)有進氣濾芯并與大氣相通，使部分清潔空氣與活性炭罐內(nèi)的汽油蒸氣一起被吸入進氣管。有些發(fā)動機上的EVAP系統(tǒng)不采用ECU控制，即真空控制閥與進氣管之間的真空管路中不安裝受ECU控制的電磁閥，真空控制閥的

10、開度直接由真空度控制，真空管口設(shè)在靠近節(jié)氣門全閉位置的上方。發(fā)動機轉(zhuǎn)速一定時，隨發(fā)動機負荷(節(jié)氣門開度)的增大，真空管口處的真空度增加，真空控制閥的開度增大；隨發(fā)動機負荷減小，真空控制閥開度也減小。項目四 發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)發(fā)動機輔助控制系統(tǒng)活動四活動四 排放控制系統(tǒng)排放控制系統(tǒng)在部分電控EVAP系統(tǒng)中，活性炭罐上不設(shè)真空控制閥，而是將受ECU控制的電磁閥直接裝在活性炭罐與進氣管之間的吸氣管中。如圖4-27所示為韓國現(xiàn)代轎車裝用的電控EVAP系統(tǒng)，電腦根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器、冷卻液溫度傳感器和進氣溫度傳感器信號控制電磁閥通電或斷電，電磁閥控制活性炭罐與進氣管之間的吸氣通道。發(fā)動機怠速(進氣量較少

11、)或溫度較低時，電腦使電磁閥斷電，關(guān)閉吸氣通道，活性炭罐內(nèi)的汽油蒸氣不能被吸入進氣管。1 燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)作用將燃油蒸氣（將燃油蒸氣（HC）回收，吸入發(fā)動機氣缸進行燃燒，既可以減少排放，）回收，吸入發(fā)動機氣缸進行燃燒，既可以減少排放，又節(jié)約燃油。又節(jié)約燃油。蒸汽回收管路蒸汽回收管路蒸汽管蒸汽管路路2 2 燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)組成燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)組成燃油蒸氣回收系統(tǒng)一般由燃油箱、活性碳罐，碳罐電磁閥，燃油蒸氣回收系統(tǒng)一般由燃油箱、活性碳罐，碳罐電磁閥，橡膠管路及發(fā)動機橡膠管路及發(fā)動機ECU組成。組成。蒸汽回收管路蒸汽回收管路蒸汽管蒸汽管路路3、 燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)原理燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)原理燃油蒸發(fā)控制（燃油蒸發(fā)控制（EVAPEVAP）系統(tǒng)的工）系統(tǒng)的工作原理作原理 工作過程：燃油箱的蒸氣經(jīng)蒸工作過程：燃油箱的蒸氣經(jīng)蒸氣管道進入活性炭罐；當(dāng)滿足氣管道進入活性炭罐；當(dāng)滿足一定條件，一定條件，ECUECU控制炭罐電磁控制炭罐電磁閥打開時，空氣自炭罐底部進閥打開時，空氣自炭罐底部進入，經(jīng)炭罐，真空軟管，進入入，經(jīng)炭罐，真空軟管，