發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)

第六章發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)共22頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!節(jié)排氣凈化裝置僅涉及發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)外凈化裝置，有：（1）恒溫進(jìn)氣空氣濾清器（2）二次空氣噴射系統(tǒng)（3）催化轉(zhuǎn)換器（4）排氣再循環(huán)系統(tǒng)（5）曲軸箱通風(fēng)及汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)一、發(fā)動(dòng)機(jī)的有害排放物主要有一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）、氮氧化合物（NOx）和微粒排放。（1）一氧化碳（CO）：碳?xì)淙剂系牟煌耆a(chǎn)物，人吸入后將降低血液吸收和運(yùn)送氧氣的能力。（2）碳?xì)浠衔铮℉C）：包括未燃和未完全燃燒的燃油和潤(rùn)滑油蒸汽。（3）氮氧化合物（NOx）：燃燒室內(nèi)高溫富氧環(huán)境中的產(chǎn)物。發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)共22頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!HC和Nox在陽(yáng)光照射下形成光化學(xué)煙霧，其主要生成物是臭氧，具有強(qiáng)烈氧化性，對(duì)人類(lèi)、環(huán)境危害極大。（4）微粒排放：主要指柴油機(jī)排氣中的碳煙，其表面吸附的可融性有機(jī)物對(duì)人的呼吸道有害。二、恒溫進(jìn)氣空氣濾清器也稱(chēng)進(jìn)氣溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)式空氣濾清器（增加一套空氣加熱和控制裝置）。多用于化油器式或節(jié)氣門(mén)體汽油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)上。為什么要進(jìn)行進(jìn)氣溫度調(diào)節(jié)？當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)后，在怠速或小節(jié)氣門(mén)開(kāi)度下工作時(shí)，化油器供給濃混合氣，燃燒不完全，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中CO和HC較多。恒溫進(jìn)氣空氣濾清器的作用就是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)后，向發(fā)動(dòng)機(jī)供給熱空氣，這樣，化油器即使供給稀混合氣，熱空氣也能保證燃油充分汽化和燃燒，從而既減少了CO和HC排放，又能使發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫下穩(wěn)定工作。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度升高后，恒溫進(jìn)氣空氣濾清器向發(fā)動(dòng)機(jī)供給環(huán)境溫度的空氣。發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)共22頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)共22頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!當(dāng)汽車(chē)前罩下的環(huán)境溫度在30~53C之間時(shí)，進(jìn)氣溫度傳感器部分地開(kāi)啟通氣閥，使進(jìn)氣管真空度只有一部分傳送到控制膜盒?？刂崎y部分地開(kāi)啟進(jìn)氣導(dǎo)流管，熱空氣管也部分地開(kāi)啟。因此，部分冷空氣和熱空氣供入發(fā)動(dòng)機(jī)，使進(jìn)氣溫度基本恒定。見(jiàn)圖6-3（b）所示。當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)53C后，雙金屬進(jìn)氣溫度傳感器將通氣閥關(guān)閉，真空軟管與膜盒隔斷，膜片彈簧力使控制閥關(guān)閉熱空氣管，將進(jìn)氣導(dǎo)流管完全打開(kāi)，供入發(fā)動(dòng)機(jī)的全部是環(huán)境空氣。見(jiàn)圖6-3（c）所示。發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)共22頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，電腦不使旁通閥2和分流閥7的電磁線(xiàn)圈通電，于是，旁通閥2和分流閥7的真空割斷，此時(shí)，空氣泵1送出的空氣經(jīng)旁通閥進(jìn)入大氣，這種狀態(tài)稱(chēng)為起動(dòng)工作狀態(tài)，其持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短決定于發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度。如果發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度很低，起動(dòng)工作狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。

當(dāng)接通發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后，電源電壓便施加在旁通閥2和分流閥7的電磁線(xiàn)圈上，電腦通過(guò)對(duì)每個(gè)繞組提供接地而使線(xiàn)圈通電。

發(fā)動(dòng)機(jī)在預(yù)熱期間，在發(fā)動(dòng)機(jī)溫度超過(guò)20C時(shí)，電腦使旁通閥和分流閥的電磁線(xiàn)圈通電，這時(shí)，進(jìn)氣管真空度傳送到旁通閥和分流閥，空氣泵送出的空氣經(jīng)旁通閥流入分流閥，再由分流閥流入空氣分配管，最后由空氣噴管?chē)娙肱艢馄绻?。發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)共22頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!四、催化轉(zhuǎn)換器催化轉(zhuǎn)換器安裝在排氣歧管之后、排氣消聲器之前的排氣管中。其作用是利用催化劑（通常是金屬鉑、鈀或銠）的作用將排氣中的CO、HC和NOx轉(zhuǎn)換為對(duì)人體無(wú)害的正常氣體。催化轉(zhuǎn)換器有氧化催化轉(zhuǎn)換器和三元催化轉(zhuǎn)換器。氧化轉(zhuǎn)換器只將排氣中的CO、HC氧化成CO2和H2O，又稱(chēng)為二元催化轉(zhuǎn)換器，必須提供二次空氣作為氧化劑。三元催化轉(zhuǎn)換器可以同時(shí)降低CO、HC和NOx的排放。它可以以排氣中的CO和HC作為還原劑，將Nox還原成氮?dú)猓∟2）和氧氣（O2），而CO和HC則被氧化為CO2和H2O。當(dāng)空燃比在理論空燃比（14.7）附近時(shí)，氧化-還原反應(yīng)達(dá)到平衡，CO、HC和NOx的排放同時(shí)達(dá)到最低。如果在三元催化轉(zhuǎn)換器之后再連接一個(gè)氧化催化轉(zhuǎn)換器，排氣管中未被氧化的CO和HC繼續(xù)與供入的二次空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，進(jìn)一步降低CO和HC排放。發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)共22頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!五、排氣再循環(huán)（EGR）系統(tǒng)廢氣再循環(huán)是指把發(fā)動(dòng)機(jī)排出的部分廢氣回送到進(jìn)氣管，并與新鮮混合氣一起進(jìn)入氣缸。由于廢氣中含有大量的CO2，在不參與燃燒，卻吸收了大量的熱，因此，降低了最高燃燒溫度，又使混合氣中氧的成份降低，因此減少了NOx排放。廢氣再循環(huán)使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能下降，尤其是廢氣再循環(huán)過(guò)多，會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、低轉(zhuǎn)速小負(fù)荷、暖機(jī)工況的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，因此，必須根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況的變化控制廢氣再循環(huán)率（參與廢氣再循環(huán)的廢氣比例）?，F(xiàn)代轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣再循環(huán)（EGR）系統(tǒng)由電腦控制，主要由廢氣再循環(huán)閥（EGR閥）控制廢氣再循環(huán)的廢氣量。而EGR閥的開(kāi)度大小由電磁閥和真空調(diào)節(jié)閥控制作用在EGR閥上真空膜片室內(nèi)的進(jìn)氣管真空度大小，改變膜片的位置，就改變了EGR閥的開(kāi)度大小，從而改變了廢氣再循環(huán)的廢氣量。廢氣再循環(huán)系統(tǒng)工作原理如圖6-7所示。發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)共22頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!上圖是裝有排氣背壓修正閥（真空調(diào)節(jié)閥7）的EGR排氣再循環(huán)系統(tǒng)。在EGR（真空）電磁閥6與EGR控制閥8之間的真空管路中裝有一背壓修正閥（真空調(diào)節(jié)閥7）。其功用是根據(jù)排氣歧管中的背壓（即根據(jù)進(jìn)氣管真空度的變化或節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的大小，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大時(shí)，排氣歧管背壓高），附加控制排氣再循環(huán)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)小負(fù)荷工況時(shí)，排氣背壓低，背壓修正閥保持EGR閥處于關(guān)閉狀態(tài)，不進(jìn)行排氣再循環(huán)；只有在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增大，排氣歧管背壓增大時(shí)，背壓修正閥才允許EGR閥打開(kāi)，進(jìn)行廢氣再循環(huán)。發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)共22頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!第二節(jié)強(qiáng)制式曲軸箱通風(fēng)裝置（PCV系統(tǒng)）發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，有部分可燃混合氣和燃燒產(chǎn)物經(jīng)活塞環(huán)由氣缸竄入曲軸箱內(nèi)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫下運(yùn)行時(shí)，還可能有液態(tài)燃油漏入曲軸箱內(nèi)。這將導(dǎo)致潤(rùn)滑油變質(zhì)，造成機(jī)件腐蝕或銹蝕，并且對(duì)大氣環(huán)境HC等氣體的污染。強(qiáng)制式曲軸箱通風(fēng)裝置就是防止曲軸箱內(nèi)碳?xì)淙剂险羝腿紵a(chǎn)物排放到大氣中的凈化裝置。強(qiáng)制式曲軸箱通風(fēng)裝置最重要的控制元件是PCV閥，其功用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入氣缸的曲軸箱內(nèi)氣體的數(shù)量。因此，強(qiáng)制式曲軸箱通風(fēng)裝置又稱(chēng)為PCV系統(tǒng)控制元件PCV閥的作用：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入氣缸的曲軸箱氣體的數(shù)量。發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)共22頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)PCV閥的開(kāi)度當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，PCV閥中的彈簧2將其中的錐形閥3壓在閥座4上，關(guān)閉了曲軸箱與進(jìn)氣管的通路。發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速或減速時(shí)PCV閥的開(kāi)度在怠速或減速時(shí)，進(jìn)氣管真空度很大，克服彈簧力把錐形閥高高舉起，這時(shí)錐形閥3與PCV閥體1之間只有很小的縫隙。此時(shí)，竄入曲軸箱的氣體也很少。部分節(jié)氣門(mén)開(kāi)度時(shí)PCV閥的開(kāi)度進(jìn)氣管真空度比怠速時(shí)小，在彈簧的作用下錐形閥3與PCV閥體1之間的縫隙增大。由于竄入曲軸箱的氣體較怠速時(shí)多，所以需要較大的PCV閥開(kāi)度。發(fā)動(dòng)機(jī)在大負(fù)荷工作時(shí)PCV閥的開(kāi)度節(jié)氣門(mén)全開(kāi)，進(jìn)氣管真空度較小，彈簧將錐形閥3進(jìn)一步下壓，使PCV閥的開(kāi)度達(dá)到最大。此時(shí)，將產(chǎn)生更多的曲軸箱氣體，必須使PCV閥開(kāi)度最大。發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)共22頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!第三節(jié)汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)

汽油蒸發(fā)（EVAP）排放控制系統(tǒng)的作用是防止燃油箱和化油器浮子室內(nèi)的燃油蒸發(fā)（HC化合物）排入大氣造成污染。方法是將這些汽油蒸氣收集和儲(chǔ)存在活性炭罐內(nèi)，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)再將其送入氣缸燒掉。

發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，燃油蒸氣進(jìn)入炭罐，被活性炭吸附。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，進(jìn)氣管真空度經(jīng)真空軟管10傳送到限流閥8，膜片上移并將限流孔開(kāi)啟，新鮮空氣自炭罐底部向上流過(guò)炭罐，與吸附在活性炭表面的汽油蒸氣，經(jīng)限流孔和汽油蒸氣管9進(jìn)入進(jìn)氣歧管。炭罐頂部的限流閥8的作用是用來(lái)控制進(jìn)入進(jìn)氣歧管的汽油蒸氣和空氣數(shù)量。怠速時(shí)，傳送到膜片上方的真空度很小，致使孔徑較大的限流孔關(guān)閉，以免破壞怠速時(shí)混合氣的空燃比；大負(fù)荷或高轉(zhuǎn)速工況下，限流閥全開(kāi)，大、小限流孔均開(kāi)啟。發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)共22頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!恒溫進(jìn)氣空氣濾清器的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6-1、圖6-2所示。（進(jìn)氣管真空度作用在真空控制膜盒7上，控制控制閥8開(kāi)大或關(guān)?。┌l(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)共22頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!進(jìn)氣管真空度是如何作用到真空控制膜盒上的呢？見(jiàn)圖6-3所示的恒溫進(jìn)氣空氣濾清器的工作原理示意圖。雙金屬進(jìn)氣溫度傳感器4在環(huán)境溫度低于30C開(kāi)啟，進(jìn)氣管真空度經(jīng)真空軟管6作用到真空控制膜盒1，并吸引膜片2克服彈簧3彈力向上，通過(guò)連桿帶動(dòng)控制閥9將進(jìn)氣導(dǎo)流管10關(guān)閉。此時(shí)，熱空氣管7打開(kāi)，被排氣支管8加熱的熱空氣進(jìn)入空氣濾清器（圖6-3a）。發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)共22頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!二、二次空氣噴射系統(tǒng)二次空氣噴射系統(tǒng)的主要功用是在冷起動(dòng)時(shí)由ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度，控制來(lái)自空氣泵的新鮮空氣噴入排氣歧管或三元催化轉(zhuǎn)換器中，使排氣中的CO和HC進(jìn)一步氧化或燃燒成為二氧化碳（CO2）和水（H2O），以控制尾氣中CO和HC成分，同時(shí)，加快三元催化轉(zhuǎn)換器的升溫過(guò)程。二次空氣噴射系統(tǒng)主要由空氣泵、內(nèi)部開(kāi)關(guān)閥和單向閥等組成。空氣泵通常由發(fā)動(dòng)機(jī)帶驅(qū)動(dòng)，單向閥的功用是防止廢氣返回空氣泵。發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)共22頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在正常的冷卻液溫度下工作時(shí)，電腦只使旁通閥電磁線(xiàn)圈通電，而不使分流閥電磁線(xiàn)圈通電。因此，空氣泵送出的空氣經(jīng)旁通閥進(jìn)入分流閥，再經(jīng)分流閥進(jìn)入氧化催化轉(zhuǎn)換器。發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)共22頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!（1）催化轉(zhuǎn)換器不能使用加鉛汽油，會(huì)使催化劑失效；（2）催化轉(zhuǎn)換器僅在溫度超過(guò)350C才起作用，因此，催化轉(zhuǎn)換器都安裝在溫度較高的排氣歧管后面附近；（3）混合氣空燃比必須在14.7附近。混合氣過(guò)濃或氣缸缺火，都會(huì)使轉(zhuǎn)換器過(guò)熱。發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)共22頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)共22頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!

排氣歧管的背壓通過(guò)管路作用在背壓修正閥的背壓氣室下方。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于小負(fù)荷工況時(shí)，排氣背壓低，在閥門(mén)彈簧的作用下去，氣室膜片向下移動(dòng)，使修正閥門(mén)關(guān)閉真空氣道。此時(shí)，EGR閥在其閥門(mén)彈簧作用下保持關(guān)閉，因而不進(jìn)行廢氣再循環(huán)。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增大，排氣歧管背壓升高時(shí)，修正閥背壓氣室下方的背壓升高，使膜片克服閥門(mén)彈簧彈力向上運(yùn)動(dòng)，將修正閥門(mén)打開(kāi)。由EGR電磁閥控制的真空通過(guò)背壓修正閥而進(jìn)入EGR控制閥上方真空氣室，將EGR閥吸開(kāi)，排氣再循環(huán)通道打開(kāi)，排氣進(jìn)行再循環(huán)。EGR電磁閥受ECU控制。ECU通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、進(jìn)氣壓力信號(hào)、水溫信號(hào)、空氣流量信號(hào)等，通過(guò)控制電磁閥開(kāi)度，來(lái)控制進(jìn)入EGR控制閥上方膜片室內(nèi)的真空度，從而控制EGR控制閥的開(kāi)度，改變廢氣參與再循環(huán)的排氣量。發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)共22頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的控制系統(tǒng)共22頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!進(jìn)氣管回火時(shí)PCV閥的開(kāi)度如果進(jìn)氣管發(fā)生回火，進(jìn)氣管壓力增大，錐形閥落在閥座上，如同發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)一樣，以防止回火竄入曲軸箱引起爆炸。如果氣缸或活塞嚴(yán)重磨損，將會(huì)有更多氣體竄入曲軸箱，引起曲軸箱壓力異常升高，部分曲軸箱氣體從空氣濾清器處反噴。PCV閥堵塞，會(huì)造成曲軸箱通風(fēng)不暢PCV軟管漏氣，會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)若氣缸的密封性能良好，PCV系統(tǒng)應(yīng)該使曲軸箱內(nèi)的壓力略低于大氣壓力（才能形成強(qiáng)制通風(fēng)的作用）發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物