第06章進排氣系統(tǒng)及排氣凈化裝置

1、 進氣系統(tǒng)的功用進氣系統(tǒng)的功用：盡可能多、盡可能均勻地向各缸供給可燃：盡可能多、盡可能均勻地向各缸供給可燃混合氣或純空氣；混合氣或純空氣； 進氣系統(tǒng)組成進氣系統(tǒng)組成：由空氣濾清器和進氣歧管組成；：由空氣濾清器和進氣歧管組成； 化油器及進氣道噴射化油器及進氣道噴射汽油機汽油機：空氣經(jīng)空氣濾清器過濾后，進：空氣經(jīng)空氣濾清器過濾后，進入化油器，在化油器內(nèi)與汽油形成可燃混和氣，進入進氣歧入化油器，在化油器內(nèi)與汽油形成可燃混和氣，進入進氣歧管，然后經(jīng)進氣門進入氣缸；管，然后經(jīng)進氣門進入氣缸； 柴油機柴油機：空氣經(jīng)空氣濾清器過濾后，進入進氣歧管，經(jīng)進氣：空氣經(jīng)空氣濾清器過濾后，進入進氣歧管，經(jīng)進氣門進入氣

2、缸；門進入氣缸； 直接噴射式汽油機直接噴射式汽油機：空氣經(jīng)空氣濾清器過濾后，流過空氣流：空氣經(jīng)空氣濾清器過濾后，流過空氣流量計，由進氣道進入進氣歧管，與噴油嘴噴出的汽油混合形量計，由進氣道進入進氣歧管，與噴油嘴噴出的汽油混合形成可燃混和氣，經(jīng)進氣門進入汽缸；成可燃混和氣，經(jīng)進氣門進入汽缸； 排氣系統(tǒng)的功用排氣系統(tǒng)的功用：盡可能多的把燃燒后的廢氣排出氣缸。：盡可能多的把燃燒后的廢氣排出氣缸。1.1.空氣濾清器空氣濾清器 2.2.排氣歧管排氣歧管 3.3.進氣軟管進氣軟管4.4.進氣歧管進氣歧管 5.5.排氣管排氣管 6.6.三元催化轉換器三元催化轉換器 7.7.中間消聲器中間消聲器 8.8.主消

3、聲器主消聲器轎車發(fā)動機進排氣系統(tǒng)的布局轎車發(fā)動機進排氣系統(tǒng)的布局 一一) )空氣濾清器的功用空氣濾清器的功用 燃油燃燒需要大量的空氣。以普通轎車為例，燃油燃燒需要大量的空氣。以普通轎車為例，每消耗每消耗1L1L汽油汽油需要消耗需要消耗5000500010000L10000L空氣空氣。大量的空氣進入氣缸，若不將。大量的空氣進入氣缸，若不將其中的雜質或灰塵濾除，必然加速其中的雜質或灰塵濾除，必然加速氣缸的磨損氣缸的磨損，縮短發(fā)動機，縮短發(fā)動機使用壽命。實踐證明，發(fā)動機不安裝空氣濾清器，其壽命將使用壽命。實踐證明，發(fā)動機不安裝空氣濾清器，其壽命將縮短縮短2/32/3?？諝鉃V清器的功用主要是空氣濾清器

4、的功用主要是濾除空氣中的雜質或灰塵，濾除空氣中的雜質或灰塵，讓潔凈的空氣進入氣缸。讓潔凈的空氣進入氣缸。另外，空氣濾清器也有降另外，空氣濾清器也有降低進氣噪聲的作用。低進氣噪聲的作用。一、一、空氣濾清器空氣濾清器二二) )空氣濾清器結構空氣濾清器結構 一般由一般由進氣導流管進氣導流管、空氣濾清器空氣濾清器蓋蓋、空氣濾清器外殼空氣濾清器外殼和和濾芯濾芯等組等組成。成。 空氣濾清器有多種結構形式：空氣濾清器有多種結構形式： 1 1. .油浴式油浴式空氣濾清器空氣濾清器 2 2. .紙濾芯紙濾芯空氣濾清器空氣濾清器 3 3. .離心式及復合式離心式及復合式空氣濾清器空氣濾清器空氣濾清器空氣濾清器 （

5、空氣格空氣格）空氣濾清器功用：空氣濾清器功用：濾除空氣中的雜質或灰塵，讓潔凈的空氣進入氣缸；濾除空氣中的雜質或灰塵，讓潔凈的空氣進入氣缸；降低進氣噪聲的作用。降低進氣噪聲的作用。在轎車上，為了增強發(fā)動機的在轎車上，為了增強發(fā)動機的諧振進氣效果諧振進氣效果，空氣濾清器進，空氣濾清器進氣導流管需要有氣導流管需要有較大的容積較大的容積。但是導流管但是導流管不能太粗不能太粗，以保證空氣在導流管內(nèi)有，以保證空氣在導流管內(nèi)有一定的流速一定的流速，因此，進氣導流管只能做得很長。因此，進氣導流管只能做得很長。三三)空氣濾清器進氣導流管空氣濾清器進氣導流管較長的進氣導流管有利較長的進氣導流管有利于實現(xiàn)從車外吸氣

6、。因為于實現(xiàn)從車外吸氣。因為車外空氣溫度一般比發(fā)動車外空氣溫度一般比發(fā)動機罩下的機罩下的溫度低溫度低3030左右左右，所以從車外吸入的所以從車外吸入的空氣密空氣密度可增大近度可增大近10%10%，燃油消，燃油消耗率可降低耗率可降低3%3%。 對于對于化油器式或節(jié)氣門體汽油噴射式發(fā)動機化油器式或節(jié)氣門體汽油噴射式發(fā)動機，進氣歧管指的，進氣歧管指的是化油器或節(jié)氣門體之后到氣缸蓋進氣道之前的進氣管路。是化油器或節(jié)氣門體之后到氣缸蓋進氣道之前的進氣管路。 它的功用是將空氣、燃油混合氣由化油器或節(jié)氣門體分配到它的功用是將空氣、燃油混合氣由化油器或節(jié)氣門體分配到各缸進氣道。各缸進氣道。二、二、進氣歧管進氣

7、歧管1 1進氣歧管結構進氣歧管結構對于對于氣道燃油噴射式發(fā)動機氣道燃油噴射式發(fā)動機或或柴油機柴油機，進氣歧管只是將潔凈的，進氣歧管只是將潔凈的空氣分配到各缸進氣道?？諝夥峙涞礁鞲走M氣道。進氣歧管必須將空氣進氣歧管必須將空氣-燃油混合氣或潔凈空氣盡可能均勻地分燃油混合氣或潔凈空氣盡可能均勻地分配到各個氣缸，為此進氣歧管內(nèi)氣體流道的長度應盡可能相等。配到各個氣缸，為此進氣歧管內(nèi)氣體流道的長度應盡可能相等。為了減小氣體流動阻力，提高進氣能力，進氣歧管的內(nèi)壁應該為了減小氣體流動阻力，提高進氣能力，進氣歧管的內(nèi)壁應該光滑。光滑。 由于由于進氣進氣過程具有過程具有間歇性間歇性和和周期周期性性，致使進氣歧管

8、內(nèi)產(chǎn)生一定幅，致使進氣歧管內(nèi)產(chǎn)生一定幅度的度的壓力波壓力波。此壓力波以當?shù)芈?。此壓力波以當?shù)芈曀僭谶M氣系統(tǒng)內(nèi)傳播和往復反射。速在進氣系統(tǒng)內(nèi)傳播和往復反射。的壓力波，使進氣歧管的壓力增高，從而的壓力波，使進氣歧管的壓力增高，從而增加進氣量增加進氣量。這種效。這種效應稱作應稱作進氣波動效應進氣波動效應。諧振進氣系統(tǒng)的優(yōu)點是諧振進氣系統(tǒng)的優(yōu)點是沒有運動件，工作可靠，成本低沒有運動件，工作可靠，成本低。但。但只能增加只能增加特定轉速下特定轉速下的進氣量和發(fā)動機轉矩。的進氣量和發(fā)動機轉矩。 如果利用一定長度和直徑的進氣如果利用一定長度和直徑的進氣歧管與歧管與一定容積的諧振室一定容積的諧振室組成組成諧諧振

9、進氣系統(tǒng)振進氣系統(tǒng)，并使其固有頻率與，并使其固有頻率與氣門的進氣周期調諧，那么在特氣門的進氣周期調諧，那么在特定的轉速下，就會在進氣門關閉定的轉速下，就會在進氣門關閉之前，在進氣歧管內(nèi)產(chǎn)生大幅度之前，在進氣歧管內(nèi)產(chǎn)生大幅度2 2諧振進氣系統(tǒng)諧振進氣系統(tǒng) 為了充分為了充分利用進氣波動效應利用進氣波動效應和盡量縮小發(fā)動機在和盡量縮小發(fā)動機在高、低速運高、低速運轉時進氣速度的差別轉時進氣速度的差別，特別是改善中、低速和中、小負荷時，特別是改善中、低速和中、小負荷時的經(jīng)濟性和動力性的目的，的經(jīng)濟性和動力性的目的，要求要求發(fā)動機在發(fā)動機在高轉速、大負荷時高轉速、大負荷時裝備粗短的進氣歧管裝備粗短的進氣歧

10、管；而在；而在中、低轉速和中、小負荷時配用中、低轉速和中、小負荷時配用細長的進氣歧管細長的進氣歧管。 可變進氣歧管可變進氣歧管就是為適應這種要求而設計的。可變進氣歧管就是為適應這種要求而設計的?？勺冞M氣歧管在所有轉速下都可以使發(fā)動機在所有轉速下都可以使發(fā)動機轉矩平均提高轉矩平均提高5%5%。雙通道可變進氣歧管雙通道可變進氣歧管可變長度進氣歧管可變長度進氣歧管3 3可變進氣歧管可變進氣歧管直列發(fā)動機在排氣行程期間，氣缸中的廢氣經(jīng)排氣門進入排直列發(fā)動機在排氣行程期間，氣缸中的廢氣經(jīng)排氣門進入排氣歧管，再由排氣歧管進入排氣管、催化轉換器和消聲器，最氣歧管，再由排氣歧管進入排氣管、催化轉換器和消聲器，

11、最后由排氣尾管排到大氣中。這種排氣系統(tǒng)稱作后由排氣尾管排到大氣中。這種排氣系統(tǒng)稱作單排氣系統(tǒng)單排氣系統(tǒng)。一、一、單排氣系統(tǒng)及雙排氣系統(tǒng)單排氣系統(tǒng)及雙排氣系統(tǒng)V V型發(fā)動機型發(fā)動機有有兩個排氣歧管兩個排氣歧管，在大多數(shù)裝配在大多數(shù)裝配V V型發(fā)動機的汽車型發(fā)動機的汽車上仍采用單排氣系統(tǒng)，即通過上仍采用單排氣系統(tǒng)，即通過一個叉形管將兩個排氣歧管連一個叉形管將兩個排氣歧管連接到一個排氣管上。來自兩個接到一個排氣管上。來自兩個排氣歧管的廢氣經(jīng)同一個排氣排氣歧管的廢氣經(jīng)同一個排氣管、同一個消聲器和同一個排管、同一個消聲器和同一個排氣尾管排出。氣尾管排出。但有些但有些V V型發(fā)動機型發(fā)動機采用采用兩個單排

12、氣系統(tǒng)兩個單排氣系統(tǒng)，即每個排氣歧管各自，即每個排氣歧管各自都連接一個排氣管、催化轉換器、消聲器和排氣尾管。這種布都連接一個排氣管、催化轉換器、消聲器和排氣尾管。這種布置形式稱作置形式稱作雙排氣系統(tǒng)雙排氣系統(tǒng)。雙排氣系統(tǒng)降低了排氣系統(tǒng)內(nèi)的壓力，使發(fā)動機排氣更為順雙排氣系統(tǒng)降低了排氣系統(tǒng)內(nèi)的壓力，使發(fā)動機排氣更為順暢，氣缸中殘余的廢氣較少，因而可以充入更多的空氣暢，氣缸中殘余的廢氣較少，因而可以充入更多的空氣燃油燃油混合氣或潔凈的空氣，發(fā)動機的功率和轉矩都相應地有所提高?；旌蠚饣驖崈舻目諝?，發(fā)動機的功率和轉矩都相應地有所提高。二、二、排氣歧管排氣歧管一般排氣歧管由鑄鐵或球墨鑄鐵制造，近些年來采用

13、不銹鋼一般排氣歧管由鑄鐵或球墨鑄鐵制造，近些年來采用不銹鋼排氣歧管的汽車愈來愈多，其原因是不銹鋼排氣歧管質量輕，排氣歧管的汽車愈來愈多，其原因是不銹鋼排氣歧管質量輕，耐久性好，同時內(nèi)壁光滑，排氣阻力小。耐久性好，同時內(nèi)壁光滑，排氣阻力小。排氣歧管的形狀十分重要。為了排氣歧管的形狀十分重要。為了不使各缸排氣相互干擾及不不使各缸排氣相互干擾及不出現(xiàn)排氣倒流現(xiàn)象出現(xiàn)排氣倒流現(xiàn)象，并盡可能地，并盡可能地利用慣性排氣利用慣性排氣，應該將排氣，應該將排氣歧管做得歧管做得盡可能的長盡可能的長，而且，而且各缸支管應該相互獨立、長度相各缸支管應該相互獨立、長度相等。等。 發(fā)動機的排氣壓力為發(fā)動機的排氣壓力為0.

14、3-0.5MPa0.3-0.5MPa，溫度在溫度在500500700700，這表明，這表明排氣有排氣有一定的能量一定的能量。同時，由于。同時，由于排氣的間排氣的間歇性歇性，在排氣管內(nèi)引起，在排氣管內(nèi)引起排氣壓力的排氣壓力的脈動脈動。 若將發(fā)動機排氣直接排放到大氣中，若將發(fā)動機排氣直接排放到大氣中，將產(chǎn)生強烈的、頻譜比較復雜的將產(chǎn)生強烈的、頻譜比較復雜的噪噪聲聲，其，其頻率從幾十赫到一萬赫以上。頻率從幾十赫到一萬赫以上。 排氣消聲器的功用是排氣消聲器的功用是降低降低排氣噪聲排氣噪聲。 消聲器通過消聲器通過逐漸降低排氣逐漸降低排氣壓力和衰減排氣壓力的脈壓力和衰減排氣壓力的脈動，使排氣能量耗散殆盡。

15、動，使排氣能量耗散殆盡。三、三、消聲器消聲器消聲器基本結構形式消聲器基本結構形式 隨著汽車保有量的與日俱增，汽車排氣對隨著汽車保有量的與日俱增，汽車排氣對人類健康的危害人類健康的危害及對及對環(huán)境的污染環(huán)境的污染也日甚一日；也日甚一日； 世界各國都制定了相應的世界各國都制定了相應的法規(guī)和標準法規(guī)和標準，以期把汽車有害排，以期把汽車有害排放物控制在較低的水平；放物控制在較低的水平； 為了滿足排放標準，必須為了滿足排放標準，必須對發(fā)動機排氣進行凈化對發(fā)動機排氣進行凈化。發(fā)動機有害的污染物排放主要有發(fā)動機有害的污染物排放主要有尾氣排放物尾氣排放物、燃油系統(tǒng)蒸發(fā)燃油系統(tǒng)蒸發(fā)物物和和噪聲噪聲。汽油機汽油機

16、排放物主要是：一氧化碳排放物主要是：一氧化碳(CO)、碳氫化合物、碳氫化合物(HC)、氮、氮氧化合物氧化合物(NO)；柴油機柴油機排放物主要是：除一氧化碳排放物主要是：除一氧化碳(CO)、碳氫化合物、碳氫化合物(HC)、氮氧化合物氮氧化合物(NO)外，還有微粒（外，還有微粒（PM）和煙度。）和煙度。這些尾氣排放物的生成這些尾氣排放物的生成直接與發(fā)動機的燃燒過程有關直接與發(fā)動機的燃燒過程有關。發(fā)動機的有害排放物發(fā)動機的有害排放物發(fā)動機排放的污染物主要有：發(fā)動機排放的污染物主要有： 一氧化碳一氧化碳(CO)、碳氫化合物碳氫化合物(HC)、氮氧化合物氮氧化合物(NO)和和微粒微粒碳煙對人的呼吸系統(tǒng)有

17、害，碳煙對人的呼吸系統(tǒng)有害，所含多環(huán)芳香烴物質所含多環(huán)芳香烴物質SOF有有致癌作用。致癌作用。燃燒不完全燃燒不完全排出的浮游碳離子，排出的浮游碳離子，有時也含有液態(tài)的油霧。主要有時也含有液態(tài)的油霧。主要指指柴油機柴油機排氣中的碳煙。排氣中的碳煙。微粒排放微粒排放（PM）對人的鼻、眼、口腔、呼吸對人的鼻、眼、口腔、呼吸道有刺激作用（與水分結合道有刺激作用（與水分結合生成可溶性硝酸）；生成可溶性硝酸）；NONO主要是指主要是指NONO和和NONO 。燃燒燃燒室內(nèi)室內(nèi)高溫富氧環(huán)境高溫富氧環(huán)境中的產(chǎn)物。中的產(chǎn)物。（要降低氧濃度，降低燃燒溫度）（要降低氧濃度，降低燃燒溫度）氮氧化合物氮氧化合物(NOx)

18、(NOx)在陽光照射下產(chǎn)生臭氧在陽光照射下產(chǎn)生臭氧O O3 3等等強氧化物質，形成光化學污強氧化物質，形成光化學污染。含致癌物。染。含致癌物。未燃或未燃或未完全燃燒的燃油和潤未完全燃燒的燃油和潤滑油滑油蒸汽（蒸汽（油箱、化油器逸出的油油箱、化油器逸出的油蒸汽，曲軸箱通風氣體蒸汽，曲軸箱通風氣體）碳氫化合物碳氫化合物(HC)(HC)人吸入后將降低血液吸收和人吸入后將降低血液吸收和運送氧氣的能力，引起中毒運送氧氣的能力，引起中毒甚至死亡。甚至死亡。燃料的燃料的不完全燃燒不完全燃燒產(chǎn)物及局部產(chǎn)物及局部高溫的熱分解高溫的熱分解產(chǎn)物。無色無臭產(chǎn)物。無色無臭無氣味。無氣味。（要氧氣充足、控制高溫要氧氣充足

19、、控制高溫）一氧化碳一氧化碳(CO)(CO)危害危害產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因污染物污染物燃燒后產(chǎn)生的燃燒后產(chǎn)生的大量大量COCO2 2雖然不會對環(huán)境造成直接污染，但其大雖然不會對環(huán)境造成直接污染，但其大量積聚會對地球環(huán)境造成不良影響，它導致的量積聚會對地球環(huán)境造成不良影響，它導致的溫室效應溫室效應、臭氧臭氧層的增加層的增加，對人類有害。，對人類有害。未燃未燃HC和和NOx在一定環(huán)境下發(fā)生十分復雜的化學反應，誘在一定環(huán)境下發(fā)生十分復雜的化學反應，誘發(fā)新的有害物，生成發(fā)新的有害物，生成二次有害二次有害排放物。如經(jīng)紫外線作用發(fā)生光排放物。如經(jīng)紫外線作用發(fā)生光化學反應形成化學反應形成光化學煙霧光化學煙霧，主要

20、成分：，主要成分：臭氧、醛臭氧、醛等等煙霧煙霧狀物質。狀物質。具有強烈氧化性，對人類、環(huán)境危害大。具有強烈氧化性，對人類、環(huán)境危害大。發(fā)動機各部位排出發(fā)動機各部位排出HCHC的比例：的比例：排氣管排氣管：55%-65%55%-65%；曲軸箱通曲軸箱通風口漏出風口漏出20%-25%20%-25%；化油器和油箱蒸發(fā)化油器和油箱蒸發(fā)15%-20%15%-20%。二沖程汽油機二沖程汽油機的的HCHC排放量因有掃氣過程，較四沖程汽油機排放量因有掃氣過程，較四沖程汽油機大大許多。許多。排放排放標準標準實施實施日期日期分類分類COCOg/kW.hg/kW.hHCHCg/kW.hg/kW.hNMHCNMHCg

21、/kW.hg/kW.hCHCH4 4a ag/kW.hg/kW.hNOxNOxg/kW.hg/kW.hPMPMg/kW.hg/kW.h煙度煙度m m-1-1試驗循環(huán)和試驗循環(huán)和說明說明國國2000/20012000/200185kW85kW4.54.51.11.18.08.00.6120.612ECE R-49 ECE R-49 85kW85kW0.360.36國國2004/20052004/20054.04.01.11.17.07.00.150.15ECE R-49 ECE R-49 國國2007.01.012007.01.01(2008)(2008)2.12.10.660.665.05.0

22、0.10/0.10/0.130.13c c0.80.8 ESC ESC ELRELR5.455.450.780.781.61.65.05.00.160.16b b0.210.21b,b,c cETCETC國國 2010.01.012010.01.011.51.50.460.463.53.50.020.020.50.5 ESC ESC ELRELR4.04.00.550.551.11.13.53.50.030.03b bETCETC國國 2012.01.012012.01.011.51.50.460.462.02.00.020.020.50.5 ESC ESC ELRELR4.04.00.550

23、.551.11.12.02.00.030.03b bETCETCa-僅適用于天然氣發(fā)動機；僅適用于天然氣發(fā)動機；b-不適用于在不適用于在2000年和年和2005年階段的氣體發(fā)動機；年階段的氣體發(fā)動機；c-適用于每缸排量小于適用于每缸排量小于0.75L和標定功率轉速高于和標定功率轉速高于3000r/min的發(fā)動機。的發(fā)動機。汽車發(fā)動機上應用的主要排放控制技術汽車發(fā)動機上應用的主要排放控制技術1.1.發(fā)動機結構優(yōu)化技術發(fā)動機結構優(yōu)化技術；2.2.閉環(huán)電控發(fā)動機管理技術閉環(huán)電控發(fā)動機管理技術；3.3.改進油料改進油料；4.4.恒溫進氣系統(tǒng)恒溫進氣系統(tǒng)；5.5.二次空氣噴射系統(tǒng)二次空氣噴射系統(tǒng)；6.6

24、.催化轉換器催化轉換器；7.7.曲軸箱強制通風（曲軸箱強制通風（PCVPCV）技術）技術；8.8.汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)；9.9.排氣再循環(huán)（排氣再循環(huán)（EGREGR）技術）技術。 1、恒溫進氣系統(tǒng)（恒溫進氣系統(tǒng)（汽油機汽油機）空氣溫度太低，汽油將在進氣管內(nèi)壁上凝結，難以蒸發(fā)霧化空氣溫度太低，汽油將在進氣管內(nèi)壁上凝結，難以蒸發(fā)霧化。恒溫進氣系統(tǒng)恒溫進氣系統(tǒng)：控制進氣溫度，使之保持在：控制進氣溫度，使之保持在35354040之間。之間。當發(fā)動機當發(fā)動機溫度升高溫度升高后，恒溫進氣系統(tǒng)向發(fā)動機供給未經(jīng)加熱后，恒溫進氣系統(tǒng)向發(fā)動機供給未經(jīng)加熱的環(huán)境空氣。的環(huán)境空氣。多用于多用于化油器式汽油

25、機化油器式汽油機或或節(jié)氣門體噴射式汽油機節(jié)氣門體噴射式汽油機上。對這類上。對這類發(fā)動機的進氣歧管應進行適當?shù)募訜嵋源龠M汽油的蒸發(fā)。發(fā)動機的進氣歧管應進行適當?shù)募訜嵋源龠M汽油的蒸發(fā)。改善改善了發(fā)動機了發(fā)動機低溫運轉性能低溫運轉性能。恒溫進氣系統(tǒng)恒溫進氣系統(tǒng)的結構：設一套空氣加熱與控制系統(tǒng)，利用的結構：設一套空氣加熱與控制系統(tǒng)，利用發(fā)發(fā)動機排氣動機排氣或或循環(huán)冷卻液循環(huán)冷卻液進行加熱進行加熱?？諝鉃V清器兩個進氣口分別?？諝鉃V清器兩個進氣口分別接熱空氣管接熱空氣管及及冷空氣進氣導流管冷空氣進氣導流管，由控制閥控制兩個進氣管的，由控制閥控制兩個進氣管的開閉。開閉。1.進氣導流管進氣導流管 2.真空控制

26、膜盒真空控制膜盒 3.控制閥控制閥 4.進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器 6.熱爐熱爐 7.冷空氣入口冷空氣入口8.排氣歧管排氣歧管 9.熱空氣出口熱空氣出口 10.熱空氣管熱空氣管原理：原理： 低于低于3535時時加熱空氣；加熱空氣； 超過超過5353時時進冷空氣；進冷空氣； 35354040時時冷熱空氣冷熱空氣 圖中，進氣管真空度作用圖中，進氣管真空度作用在真空控制膜盒在真空控制膜盒7 7上，控制上，控制控制閥控制閥8 8開大或關小。開大或關小。 過度加熱過度加熱將減少進入氣缸將減少進入氣缸的混合氣數(shù)量使功率下降的混合氣數(shù)量使功率下降進氣道燃油噴射式進氣道燃油噴射式發(fā)動機發(fā)動機的進氣歧管的進氣

27、歧管無需加熱無需加熱。化油器式汽油機化油器式汽油機節(jié)氣門體噴射式汽油機節(jié)氣門體噴射式汽油機空氣濾清器空氣濾清器1催化轉換器催化轉換器 2氧傳感器氧傳感器 3二次空氣控制閥二次空氣控制閥 4二次空氣電磁閥二次空氣電磁閥 點火開關接通后，蓄電池向二點火開關接通后，蓄電池向二次空氣電磁閥供電，次空氣電磁閥供電，ECUECU控制控制電磁閥搭鐵回路。電磁閥不通電磁閥搭鐵回路。電磁閥不通電時，關閉通向膜片閥真空室電時，關閉通向膜片閥真空室的真空通道，膜片閥彈簧推動的真空通道，膜片閥彈簧推動膜片下移，關閉二次空氣供給膜片下移，關閉二次空氣供給通道；通道；ECUECU給電磁閥通電，進給電磁閥通電，進氣管真空度

28、將膜片閥吸起，使氣管真空度將膜片閥吸起，使二次空氣進入排氣管。二次空氣進入排氣管。 2、二次空氣噴射系統(tǒng)（二次空氣噴射系統(tǒng)（汽油機汽油機）1.1.功用：在一定工況下，利用功用：在一定工況下，利用空氣泵空氣泵將新鮮空氣經(jīng)將新鮮空氣經(jīng)空氣噴管空氣噴管噴入噴入排氣道排氣道或或催化轉換器催化轉換器，使排氣中的使排氣中的 CO CO 和和 HC HC 進一步氧化或燃燒進一步氧化或燃燒成為二氧化碳成為二氧化碳(CO(CO) )和水和水(H(HO)O)。同時加快三元催化轉換器的升溫。同時加快三元催化轉換器的升溫。2.2.組成及原理組成及原理二次空氣噴射系統(tǒng)二次空氣噴射系統(tǒng)二次空氣噴射系統(tǒng)二次空氣噴射系統(tǒng)：利

29、用空氣泵將新鮮空氣經(jīng)空氣噴管噴入：利用空氣泵將新鮮空氣經(jīng)空氣噴管噴入排排氣道氣道或或催化轉換器催化轉換器，使排氣中的，使排氣中的COCO和和HCHC進一步氧化（燃燒）成進一步氧化（燃燒）成為二氧化碳為二氧化碳(CO(CO) )和水和水(H(HO)O)。3、催化轉化換器（催化轉化換器（主要為主要為汽油機汽油機） 氧化催化轉換器氧化催化轉換器只將排氣中的只將排氣中的COCO和和HCHC氧化氧化（燃燒）（燃燒）為為COCO和和H HO O，因此這，因此這種催化轉換器也稱做種催化轉換器也稱做二元催化轉換器二元催化轉換器。 必須向氧化催化轉換器必須向氧化催化轉換器供給二次空氣供給二次空氣作為作為氧化劑氧

30、化劑，才能使其有效地工作。，才能使其有效地工作。催化轉換器是利用催化轉換器是利用催化劑催化劑的作用將排氣中的的作用將排氣中的CO、HC和和NOx轉換轉換為對人體為對人體無害的氣體無害的氣體的一種的一種排氣凈化裝置排氣凈化裝置。金屬金屬鉑鉑、鈀鈀或或銠銠均可作均可作催化劑催化劑。在化學反應過程中，。在化學反應過程中，催化劑催化劑只促進反應的進行，不是反應物的一部分只促進反應的進行，不是反應物的一部分。催化轉換器有催化轉換器有氧化催化轉換器氧化催化轉換器和和三元催化轉換器三元催化轉換器。1 1）氧化催化轉換器）氧化催化轉換器 三元催化轉換器三元催化轉換器可同時減少可同時減少COCO、HCHC和和N

31、ONOX X的排放，它以排氣中的排放，它以排氣中的的COCO和和HCHC作作為為還原劑還原劑，把，把NONOX X還原還原為氮為氮(N(N) )和氧和氧(O(O) )，而，而COCO和和HCHC在還原反應中被氧化（燃燒）為在還原反應中被氧化（燃燒）為COCO和和H HO O。 排氣經(jīng)過三元催化轉換器之后，部分未被氧化的排氣經(jīng)過三元催化轉換器之后，部分未被氧化的COCO和和HCHC繼續(xù)在繼續(xù)在氧化催化轉換器中與供入的二次空氣進行氧化反應。氧化催化轉換器中與供入的二次空氣進行氧化反應。2 2）三元催化轉換器）三元催化轉換器（TWCTWC）一個縮小的廢氣催化反應罐一個縮小的廢氣催化反應罐（1 1）催

32、化轉換器）催化轉換器不能使用含鉛汽油不能使用含鉛汽油（會使催化劑（會使催化劑失效失效）；（添加四乙基鉛的汽油稱為含鉛汽油。1970年開始，為了提高汽油的抗爆性能而添加四乙基鉛。四乙基鉛是一種無色油狀、易溶于汽油的劇毒物質。含鉛汽油對人類健康產(chǎn)生很大危害?，F(xiàn)在汽油中不加含鉛的添加劑，而添加一種稱為甲基叔丁基醚（MTBE）的含氧化合物作為高辛烷值組分，提高抗爆性能。）（2 2）催化轉換器僅在溫度）催化轉換器僅在溫度超過超過350350 C C才起作用才起作用，因此，因此，催化轉催化轉換器都換器都安裝在溫度較高的排氣歧管之后安裝在溫度較高的排氣歧管之后附近附近；（3 3）混合氣空燃比在混合氣空燃比在

33、14.714.7附近效果最佳附近效果最佳?；旌蠚膺^濃或氣缸?；旌蠚膺^濃或氣缸缺火，都會使轉換器過熱。缺火，都會使轉換器過熱。三元催化轉換器三元催化轉換器氧傳感器孔氧傳感器孔影響三元催化轉換器影響三元催化轉換器(TWC)(TWC)轉換效率的因素轉換效率的因素 影響最大的是影響最大的是混合氣的濃混合氣的濃度度和和排氣溫度排氣溫度。 如圖所示，只有在理論如圖所示，只有在理論空空燃比燃比14.7附近附近，三元催化轉，三元催化轉化器的化器的轉化效率最佳轉化效率最佳。一般都裝有一般都裝有氧傳感器氧傳感器檢測廢檢測廢氣中的氧的濃度，氧傳感器氣中的氧的濃度，氧傳感器信號輸送信號輸送給給ECU，用來對空，用來對

34、空燃比進行燃比進行反饋控制反饋控制。 此外，發(fā)動機的此外，發(fā)動機的排氣溫度排氣溫度過高過高（815以上），以上），TWC轉換效率將明顯轉換效率將明顯下降下降。 微粒（微粒（PM）是）是柴油機排放柴油機排放的突出的突出問題。對車用柴油機排氣微粒的處問題。對車用柴油機排氣微粒的處理，主要采用理，主要采用過濾法過濾法。4、微粒過濾器（微粒過濾器（柴油機柴油機）過濾器工作一段時間后，需及時過濾器工作一段時間后，需及時清除清除積存在濾芯上的積存在濾芯上的微粒微粒，以，以恢復過濾恢復過濾器的工作器的工作能力能力和和減小排氣阻力減小排氣阻力。通常，在過濾器入口處設置一個通常，在過濾器入口處設置一個燃燒器燃燒

35、器，通過噴油器向燃燒器，通過噴油器向燃燒器內(nèi)內(nèi)噴入少量燃油噴入少量燃油，并供，并供入二次空氣入二次空氣，利用火花塞或電熱塞將其點，利用火花塞或電熱塞將其點燃，將滯留在濾芯上的燃，將滯留在濾芯上的微粒燒掉微粒燒掉。 微粒過濾器的濾芯由多孔微粒過濾器的濾芯由多孔陶瓷陶瓷制造，制造，它有較高的過濾效率。排氣穿過它有較高的過濾效率。排氣穿過多多孔陶瓷濾芯孔陶瓷濾芯進入排氣管，而微粒則進入排氣管，而微粒則滯留在濾芯上。滯留在濾芯上。 排氣再循環(huán)排氣再循環(huán)(EGR)(EGR)系統(tǒng)系統(tǒng)把發(fā)動機排出的把發(fā)動機排出的部分廢氣回送到進氣歧管部分廢氣回送到進氣歧管，并與新鮮混合氣一起并與新鮮混合氣一起再次進入氣缸再

36、次進入氣缸。 由于廢氣中含有大量的由于廢氣中含有大量的COCO2 2，而，而COCO2 2不能燃燒卻吸收大量的熱，不能燃燒卻吸收大量的熱，使氣缸中混合氣的使氣缸中混合氣的燃燒溫度降低燃燒溫度降低，從而，從而減少了減少了NOxNOx的生成量的生成量。 排氣再循環(huán)是凈化排氣中排氣再循環(huán)是凈化排氣中NOxNOx的主要方法。的主要方法。5 5、排氣再循環(huán)排氣再循環(huán)( (EGREGR) )系統(tǒng)（系統(tǒng)（汽油機、柴油機汽油機、柴油機）1 1真空直接控制真空直接控制EGREGR閥閥 2 2正背壓正背壓EGREGR閥閥 3 3電子控制電子控制EGREGR閥閥 EGREGR閥類型：閥類型：NOxNOx的生成量隨發(fā)

37、動機負荷的增大而增多，因此，再循環(huán)的廢的生成量隨發(fā)動機負荷的增大而增多，因此，再循環(huán)的廢氣量也應隨負荷而增加。氣量也應隨負荷而增加。在在暖機期間或怠速時暖機期間或怠速時，NOxNOx生成量不多，為了保持發(fā)動機運轉生成量不多，為了保持發(fā)動機運轉的的穩(wěn)定性穩(wěn)定性，不進行排氣再循環(huán)不進行排氣再循環(huán)。在在全負荷或高轉速下全負荷或高轉速下工作時，為了使發(fā)動機有足夠的工作時，為了使發(fā)動機有足夠的動力性動力性，也不進行排氣再循環(huán)也不進行排氣再循環(huán)。（。（因為再循環(huán)的廢氣使混合氣的熱值降低，使有效功率下降。）EGREGR閥安裝在廢氣再循環(huán)通道閥安裝在廢氣再循環(huán)通道中，用以控制廢氣再循環(huán)量。中，用以控制廢氣再循

38、環(huán)量。EGR電磁閥安裝在通向電磁閥安裝在通向EGR真空通道真空通道中（中（發(fā)動機進氣道為負發(fā)動機進氣道為負壓，而排氣道為正壓壓，而排氣道為正壓）。）。ECU根據(jù)發(fā)動機根據(jù)發(fā)動機冷卻液溫度冷卻液溫度、節(jié)氣門開度節(jié)氣門開度、轉速轉速和和起動起動等信等信號來控制電磁閥的號來控制電磁閥的通電或斷電通電或斷電。1. 1. 廢氣再循環(huán)電磁閥廢氣再循環(huán)電磁閥 2. 2. 節(jié)氣門節(jié)氣門3. 3. 廢氣再循環(huán)閥廢氣再循環(huán)閥 4. 4. 水溫傳感器水溫傳感器5. 5. 曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器 6. ECU 7. 6. ECU 7. 啟動信號啟動信號ECU不給不給EGR電磁閥通電電磁閥通電時，控制時，控制EG

39、R閥的真空通道閥的真空通道接通，接通，EGR閥開啟，進行廢閥開啟，進行廢氣再循環(huán)；氣再循環(huán)； ECU給給EGR電磁閥通電時，電磁閥通電時，控制控制EGR閥的真空度通道被閥的真空度通道被切斷，切斷，EGR閥關閉，停止廢閥關閉，停止廢氣在循環(huán)。氣在循環(huán)。 發(fā)動機工作時，會有發(fā)動機工作時，會有部分可燃混部分可燃混合氣和燃燒產(chǎn)物經(jīng)活塞環(huán)由氣缸合氣和燃燒產(chǎn)物經(jīng)活塞環(huán)由氣缸竄入曲軸箱內(nèi)竄入曲軸箱內(nèi)；發(fā)動機在；發(fā)動機在低溫下低溫下運行時，還可能有液態(tài)燃油漏入運行時，還可能有液態(tài)燃油漏入曲軸箱曲軸箱。 這些物質如不及時清除，將加速這些物質如不及時清除，將加速機油變質并使機件受到機油變質并使機件受到腐蝕或銹腐蝕

40、或銹蝕蝕。又因為竄入曲軸箱內(nèi)的氣體。又因為竄入曲軸箱內(nèi)的氣體中含有中含有HCHC及其他及其他污染污染物，所以不物，所以不允許把這種氣體排放到大氣中。允許把這種氣體排放到大氣中。6 6、強制式曲軸箱通風系統(tǒng)強制式曲軸箱通風系統(tǒng)( (PCVPCV) )（汽油機、柴油機汽油機、柴油機） 現(xiàn)代汽車發(fā)動機所采用的現(xiàn)代汽車發(fā)動機所采用的強制式曲軸箱通風系統(tǒng)強制式曲軸箱通風系統(tǒng)(PCV)(PCV)就是防就是防止曲軸箱氣體排放到大氣中的凈化裝置。止曲軸箱氣體排放到大氣中的凈化裝置。PCVPCV閥閥控制元件控制元件PCVPCV閥閥的作用：根據(jù)發(fā)動機的作用：根據(jù)發(fā)動機工況的變化工況的變化自動調節(jié)自動調節(jié)進入氣缸的

41、曲軸進入氣缸的曲軸箱箱氣體的數(shù)量氣體的數(shù)量。不工作時不工作時怠速負荷工況怠速負荷工況在負荷工況在負荷工況大負荷工況大負荷工況不同工況條件下，進氣管真空度大小不同工況條件下，進氣管真空度大小不同，不同，PVCPVC閥開度就不一樣閥開度就不一樣若氣缸的密封性能良好，若氣缸的密封性能良好，PCVPCV系統(tǒng)應該使系統(tǒng)應該使曲軸箱內(nèi)的壓力略曲軸箱內(nèi)的壓力略低于大氣壓力低于大氣壓力（才能形成強制通風的作用）。（才能形成強制通風的作用）。功用功用：收集汽油箱內(nèi)蒸發(fā)的汽油蒸氣，并將汽油蒸氣導入汽收集汽油箱內(nèi)蒸發(fā)的汽油蒸氣，并將汽油蒸氣導入汽缸參加燃燒，同時，根據(jù)發(fā)動機不同工況要求，控制導入汽缸缸參加燃燒，同時

42、，根據(jù)發(fā)動機不同工況要求，控制導入汽缸參加燃燒的汽油蒸氣量。參加燃燒的汽油蒸氣量。1.1.油箱蓋油箱蓋 2.2.油箱油箱 3.3.單向閥單向閥 4.4.排氣管排氣管 5. 5. 電磁閥電磁閥 6.6.節(jié)氣門節(jié)氣門7.7.進氣管進氣管 8.8.真空閥真空閥 9.9.真空控制閥真空控制閥 10.10.定量排放孔定量排放孔 11.11.活性炭罐活性炭罐 7 7、汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)（汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)（汽油機汽油機）組成組成：活性：活性炭罐、電磁閥、炭罐、電磁閥、真空控制閥、真空控制閥、蒸氣管路、真蒸氣管路、真空管路等空管路等 。 真空直接控制的汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)真空直接控制的汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)活性炭罐結構活性炭罐結構 電子控制的汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)（電子控制的汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)（EVAPEVAP） 當發(fā)動機在中、小負荷下