內(nèi)燃機(jī)污染物的生成與控制課件

第八章排氣污染與控制

2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理第八章排氣污染與控制2023/10/6內(nèi)§8-1概述

2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理§8-1概述2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理環(huán)保與節(jié)能環(huán)境問(wèn)題能源危機(jī)2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理環(huán)保與節(jié)能環(huán)境問(wèn)題2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理汽車排放占大氣污染物比例2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理汽車排放占大氣污染物比例2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理

1、CO：無(wú)色無(wú)臭無(wú)味的氣體，破壞造血功能，呈中毒癥狀。

2、NOx：指NO和NO2，NO2是褐色有刺激性的氣體。

3、HC：包括未燃和未完全燃燒的燃油、潤(rùn)滑油及其裂解產(chǎn)物和部分氧化產(chǎn)物。某些醛類和多環(huán)芳香烴對(duì)人體有嚴(yán)重危害。

光化學(xué)煙霧：其中最主要的生成物是臭氧O3，它具有很強(qiáng)的氧化力和特殊的臭味，使橡膠裂開(kāi)，植物受損，可見(jiàn)度降低，并刺激眼睛及咽喉。汽車的主要排放污染物2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理1、CO：無(wú)色無(wú)臭無(wú)味的氣體，破壞造血功能，呈中毒癥排氣中的微粒是指經(jīng)空氣稀釋后的排氣，它是在低于52℃溫度下，在涂有聚四氟乙烯的玻璃纖維濾紙上沉積的除水以外的物質(zhì)，如柴油機(jī)的碳煙粒子，汽油機(jī)的鉛及硫酸鹽等。

微粒排放2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理排氣中的微粒是指經(jīng)空氣稀釋后的排氣，它是在低于52℃

1．排放物的濃度C

在一定排氣容積中，有害排放物所占的容積（或質(zhì)量）比例，稱為排放物的濃度。

ppm、％、或mg／m3，濃度較大時(shí)用％，而濃度較小時(shí)用ppm（1ppm=0.0001％）。

2．排放物的質(zhì)量排放量G

用單位時(shí)間內(nèi)（或一次試驗(yàn)）有害排放物的質(zhì)量排放量G來(lái)衡量，單位是g／h（或g／試驗(yàn)）。

3．排放物的比排放量g

每單位功率小時(shí)排出污染物的質(zhì)量稱為比排放量[g／（kW·h）]。排放指標(biāo)2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理1．排放物的濃度C排放指標(biāo)2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原燃油在高溫缺氧下燃燒時(shí)易形成碳煙。減少黑煙的主要措施：1）增加過(guò)量空氣系數(shù)α，但與提高柴油機(jī)的動(dòng)力性相矛盾。2）改善混合氣的形成，與改善柴油機(jī)工作的柔和性相矛盾。排氣冒黑煙主要發(fā)生在大負(fù)荷工況時(shí)，如加速，爬坡時(shí)。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理燃油在高溫缺氧下燃燒時(shí)易形成碳煙。減少黑煙的主要措施：排氣冒暖機(jī)時(shí)，一般先冒白煙，后冒藍(lán)煙，然后變?yōu)闊o(wú)色。排氣冒藍(lán)煙、白煙冷起動(dòng)及怠速、低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)溫度低，燃燒不良，不同直徑的柴油微粒隨廢氣排出受光線的反射呈現(xiàn)出不同的顏色，白煙是由0.6~1μm的顆粒構(gòu)成，而藍(lán)煙是由0.6μm以下的顆粒構(gòu)成。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理暖機(jī)時(shí)，一般先冒白煙，后冒藍(lán)煙，然后變?yōu)闊o(wú)色。排氣冒藍(lán)煙、白第二節(jié)

有害排放物的生成

2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理第二節(jié)有害排放物的生成2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理主要是NO，NO2排出量較少。

NO的產(chǎn)生：可以認(rèn)為，氮的氧化反應(yīng)發(fā)生在燃料燃燒反應(yīng)所形成的環(huán)境中，其主導(dǎo)反應(yīng)過(guò)程是一、氮氧化物O＋N2＝NO＋NN＋O2＝NO＋O2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理主要是NO，NO2排出量較少。一、氮氧化物O＋N2＝N（1）高溫（2）富氧

（3）充足的反應(yīng)時(shí)間促使NO生成的因素2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理（1）高溫促使NO生成的因素2023/10/6內(nèi)燃機(jī)燃燒過(guò)程中生成的重要的中間產(chǎn)物。生成的機(jī)理比較復(fù)雜，一般經(jīng)歷如下步驟：

RH→R→RO2→RCHO→RCO→COCO在火焰中及火焰后，以緩慢的速率氧化成CO2。

主要影響因素：混合氣濃度。二、一氧化碳CO2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理燃燒過(guò)程中生成的重要的中間產(chǎn)物。二、一氧化碳CO2023/1生成與排出有三個(gè)渠道：廢氣（尾氣）：占6O％以上曲軸箱竄氣由排出：占25％燃油蒸氣漏泄：占15％～20％左右三、未燃碳?xì)浠衔铮℉C）2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理生成與排出有三個(gè)渠道：三、未燃碳?xì)浠衔铮℉C）2023/1

HC的生成與排出有三個(gè)渠道，其中HC總量的60%以上由廢氣排出，25%由曲軸箱竄氣，15%~20%左右從油箱、化油器等處漏泄。燃燒過(guò)程中HC生成的主要途徑2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理HC的生成與排出有三個(gè)渠道，其中HC總量的60%以上由廢氣

1)活塞頂端氣環(huán)與氣缸壁之間形成的夾縫內(nèi)的可燃混合氣因火焰不能及時(shí)到達(dá)，而不能完全燃燒。2)相對(duì)冷態(tài)的氣缸壁對(duì)火焰產(chǎn)生的熱與活化基物質(zhì)起著吸收的作用，促使火焰?zhèn)鞑ブ袛?，即火焰在氣缸壁表面產(chǎn)生激冷與淬熄現(xiàn)象。3)燒機(jī)油(潤(rùn)滑油）。4)發(fā)動(dòng)機(jī)瞬變工況時(shí)，點(diǎn)火定時(shí)、空燃比以及排氣再循環(huán)值均不處于最佳狀態(tài)，燃燒惡化，HC排放量增加，尤其是減速及怠速工況。5)燃燒室中沉積物的影響。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理1)活塞頂端氣環(huán)與氣缸壁之間形成的夾縫內(nèi)的可燃混合氣2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理

柴油機(jī)微粒的主要成分：碳煙粒子。它是燃料在燃燒過(guò)程中經(jīng)歷了一系列物理化學(xué)變化后形成的。四、微粒2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理柴油機(jī)微粒的主要成分：碳煙粒子。它是燃料在燃燒過(guò)程中第三節(jié)

影響汽油機(jī)有害排放物生成的主要因素

2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理第三節(jié)影響汽油機(jī)有害排放物生成的主要因素2023/10汽油機(jī)：預(yù)混燃燒，其可燃混合氣濃度范圍比較窄，在一些工況下（如怠速、滿負(fù)荷等）經(jīng)常處于濃混合氣工作，因而混合氣成分是影響排放的最主要的因素。一、混合氣成分2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理汽油機(jī)：預(yù)混燃燒，其可燃混合氣濃度范圍比較窄，在一些

CO：空燃比A／F增加，CO濃度逐漸下降；

NOx：濃度兩頭低，中間高，NO生成必須兼具高溫、富氧兩個(gè)條件。

HC：兩頭高，中間低，與燃油消耗率的變化趨勢(shì)基本一致。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理CO：空燃比A／F增加，CO濃度逐漸下降；2

減少點(diǎn)火提前角：降低NO及HC均有利，但以犧牲動(dòng)力性為代價(jià)。二、點(diǎn)火正時(shí)2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理減少點(diǎn)火提前角：降低NO及HC均有利，但以犧牲動(dòng)力性廢氣再循環(huán)：NO濃度逐漸下降，但燃燒的有效性降低，動(dòng)力性變差。三、吸入廢氣量的影響2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理廢氣再循環(huán)：NO濃度逐漸下降，但燃燒的有效性降低，動(dòng)力對(duì)于不同的運(yùn)行工況，各種有害排放物的差異很大。怠速與減速工況，是HC生成的主要工況。四、工況2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理對(duì)于不同的運(yùn)行工況，各種有害排放物的差異很大。四、工況2五、負(fù)荷負(fù)荷是通過(guò)混合氣成分對(duì)燃燒產(chǎn)物中有害物質(zhì)產(chǎn)生影響的。怠速與小負(fù)荷，混合氣偏濃，是HC、CO生成的主要工況。中等負(fù)荷，供給經(jīng)濟(jì)混合氣，HC、CO含量低，但NOx生成量增多。大負(fù)荷，供給濃混合氣，HC在排氣中燃燒了，CO、NOx排放增多。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理五、負(fù)荷負(fù)荷是通過(guò)混合氣成分對(duì)燃燒產(chǎn)物中有害物質(zhì)產(chǎn)生影響六、轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)速的升高，混合氣經(jīng)過(guò)進(jìn)氣系統(tǒng)的流速及活塞運(yùn)動(dòng)速度升高，CO、HC排放減少。

NOx與混合氣的成分有關(guān)，濃混合氣時(shí)缸內(nèi)溫度較高，NOx含量增加，稀混合氣時(shí)，缸內(nèi)溫度較低，NOx生成量減少。提高怠速轉(zhuǎn)速使混合氣變稀，CO、HC排放減少。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理六、轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)速的升高，混合氣經(jīng)過(guò)進(jìn)氣系統(tǒng)的流速及活塞運(yùn)第四節(jié)

影響柴油機(jī)有害排放物生成的主要因素

2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理第四節(jié)影響柴油機(jī)有害排放物生成的主要因素2023/10

柴油機(jī)燃燒：一種多相非均勻混合物的不穩(wěn)定的燃燒過(guò)程。

噴霧過(guò)程、油束形成、混合氣的濃度與分布以及燃燒室形式等，對(duì)排放物生成均有復(fù)雜的影響。一、柴油機(jī)燃燒及排放物生成的特點(diǎn)2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理柴油機(jī)燃燒：一種多相非均勻混合物的不穩(wěn)定的燃燒過(guò)程。由于油霧及油蒸氣在空間濃度分布不同，可大致分為稀燃火焰熄滅區(qū)、稀燃火焰區(qū)、油束心部，油束尾部和后噴部以及壁面油膜，從油束邊緣到油束核心部分，局部空燃比可從無(wú)窮大變到零。根據(jù)負(fù)荷不同，各區(qū)排放物生成的性質(zhì)也不一樣。

2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理由于油霧及油蒸氣在空間濃度分布不同，可大致分為稀燃火未燃HC：在低負(fù)荷時(shí)，主要產(chǎn)生在稀燃火焰熄滅區(qū)；在高負(fù)荷時(shí)，主要產(chǎn)生在油束心部、油束尾部和后噴部及壁面油膜處。

CO：低負(fù)荷時(shí)，主要在稀燃火焰熄滅區(qū)及稀燃火焰區(qū)的交界面上生成CO；高負(fù)荷時(shí)，在油束心部、油束尾部及后噴部，因局部缺氧而產(chǎn)生CO。

NOx：在燃燒完全、供氧充分及溫度較高的稀燃火焰區(qū)及油束心部產(chǎn)生較多。

碳煙：高負(fù)荷時(shí)，在油束心部、油束尾部和后噴部的氧濃度低，氣體溫度高，燃油分子容易發(fā)生高溫裂解而形成碳煙。

醛類：主要在稀燃火焰熄滅區(qū)，由于低溫氧化而產(chǎn)生醛類中間產(chǎn)物。

2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理未燃HC：在低負(fù)荷時(shí)，主要產(chǎn)生在稀燃火焰熄滅區(qū)；在高負(fù)二、影響因素1、混合氣成分2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理二、影響因素1、混合氣成分2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理

CO：柴油機(jī)過(guò)量空氣系數(shù)>1，加上柴油蒸發(fā)性比汽油小，因此柴油機(jī)的HC及CO排放濃度一般比汽油機(jī)低得多，但在接近滿負(fù)荷時(shí)（A／F減?。珻O濃度驟增。

NO：生成率最高處仍出現(xiàn)在油量較大的高負(fù)荷工況。與汽油機(jī)不同的是，柴油機(jī)NO2的生成濃度較高。NO2濃度隨A／F增加而減少。碳煙：混合氣變濃，排煙濃度增多。

2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理CO：柴油機(jī)過(guò)量空氣系數(shù)>1，加上柴油蒸發(fā)性比汽油小

2、噴油時(shí)刻2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理2、噴油時(shí)刻2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理延遲噴油是降低NOx的主要措施之一。為了在延遲噴油以后燃燒不致惡化，加強(qiáng)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)、促進(jìn)混合氣形成、提高噴油速率以及改善噴霧質(zhì)量是很有必要的。延遲噴油的同時(shí)提高噴油速率，要比單純延遲噴油定時(shí)的效果好。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理延遲噴油是降低NOx的主要措施之一。2023/10/6內(nèi)3、燃燒室類型2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理3、燃燒室類型2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理分隔式燃燒室生成的NOx、CO、HC和碳煙的排放濃度均低于直噴式的，特別是NOx排放濃度一般比直噴式燃燒室的低50％左右。原因：這種燃燒室的燃燒及排放物的生成分兩個(gè)階段進(jìn)行。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理分隔式燃燒室生成的NOx、CO、HC和碳煙的排放濃度第五節(jié)

有害排放物的控制

2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理第五節(jié)有害排放物的控制2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理

1）以降低排放為目標(biāo)，通過(guò)改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程為主的機(jī)內(nèi)處理方法。

2）對(duì)燃燒排出的有害物，在排氣系統(tǒng)等處進(jìn)行后處理。

3）對(duì)曲軸箱竄氣或油蒸氣部分進(jìn)行處理。2）、3）又稱為機(jī)外處理方法。控制措施分類2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理1）以降低排放為目標(biāo)，通過(guò)改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程為主的機(jī)內(nèi)使少量廢氣（5%~20%）再次循環(huán)進(jìn)入氣缸，因廢氣中含有大量的惰性氣體不參與燃燒，但能吸收熱量，這樣就降低了燃燒溫度，可抑制NOx排放。過(guò)量的廢氣再循環(huán)會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行，混合氣的燃燒將變得不穩(wěn)定，著火性變差，發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性會(huì)隨之惡化，HC的排放也會(huì)增加，因此，應(yīng)按發(fā)動(dòng)機(jī)工況和工作條件對(duì)再循環(huán)的廢氣量進(jìn)行合理控制。這樣，就引入了廢氣再循環(huán)率（EGR率）的概念：一、汽油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)1、廢氣再循環(huán)2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理使少量廢氣（5%~20%）再次循環(huán)進(jìn)入

EGR率的控制方法有不同的結(jié)構(gòu)形式，有進(jìn)氣負(fù)壓控制式、排氣壓力控制式、負(fù)荷比例式及電子控制式，EGR率在5%~20%。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理EGR率的控制方法有不同的結(jié)構(gòu)形式，有進(jìn)2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理應(yīng)根據(jù)不同工況和運(yùn)行條件決定是否采用廢氣再循環(huán)，或確定再循環(huán)系統(tǒng)的控制要點(diǎn)：1）發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)、怠速、低轉(zhuǎn)速小負(fù)荷及處于冷機(jī)運(yùn)行時(shí)，燃燒的溫度低，NOx排放低，而節(jié)氣門開(kāi)度小，氣缸內(nèi)廢氣稀釋現(xiàn)象嚴(yán)重，不應(yīng)進(jìn)行廢氣再循環(huán)。2）在高負(fù)荷、高速或油門全開(kāi)時(shí)，追求發(fā)動(dòng)機(jī)輸出最高的動(dòng)力輸出，因此，不希望進(jìn)行再循環(huán)。3）要求隨著負(fù)荷增加，廢氣再循環(huán)量應(yīng)增加到允許的極限值。4）接近全負(fù)荷時(shí)，為使發(fā)動(dòng)機(jī)保持足夠的動(dòng)力性能，即使NOX

排放很高，也不允許進(jìn)行EGR。5）為了實(shí)現(xiàn)EGR的最佳效果，要保證各缸的EGR率一致。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理應(yīng)根據(jù)不同工況和運(yùn)行條件決定是否采用廢氣再循環(huán)使少量廢氣（5％～20％）再次循環(huán)進(jìn)入氣缸，降低燃燒溫度，可抑制NOx生成。應(yīng)根據(jù)不同工況決定是否采用廢氣再循環(huán)，或確定廢氣再循環(huán)量的多少。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理使少量廢氣（5％～20％）再次循環(huán)進(jìn)入氣缸，降低燃燒溫度，2、改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)1）冷起動(dòng)、暖機(jī)

汽油機(jī)冷起動(dòng)時(shí)CO和HC排放量顯著高于正常運(yùn)轉(zhuǎn)工況。應(yīng)增大起動(dòng)機(jī)功率，提高起動(dòng)轉(zhuǎn)速，增大點(diǎn)火能量，盡量縮短起動(dòng)時(shí)間。在起動(dòng)前對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，促進(jìn)起動(dòng)時(shí)缸內(nèi)完全燃燒。發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑系和冷卻系要保證發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后盡快達(dá)到正常的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度。（冬天和夏天不同）2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理2、改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)1）冷起動(dòng)、暖機(jī)汽油機(jī)冷起動(dòng)時(shí)C2)怠速排放控制

怠速時(shí)低轉(zhuǎn)速省油，排放不好。

汽油機(jī)較高怠速轉(zhuǎn)速可降低排放。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理2)怠速排放控制怠速時(shí)低轉(zhuǎn)速省油，排放不好。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理隨著混合氣調(diào)稀，CO排放不斷下降，而HC又不斷上升。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理隨著混合氣調(diào)稀，CO排放不斷下降，而HC又不斷上升。20233）壓縮比壓縮比增加，使燃燒室內(nèi)溫度增加，使NOx排放增加。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理3）壓縮比壓縮比增加，使燃燒室內(nèi)溫度增加，使NOx排放增加。4）燃燒系統(tǒng)燃燒室的形狀主要影響未燃混合氣的HC排放物濃度。5）進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性外也影響污染物的生成，特別是HC。理想的燃燒室形狀應(yīng)緊湊、表面積小，并帶有一定的進(jìn)氣旋流。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理4）燃燒系統(tǒng)燃燒室的形狀主要影響未燃混合氣的HC排放物濃度。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理6）活塞組件活塞、活塞環(huán)與氣缸壁之間的間隙，對(duì)汽油機(jī)的HC排放有很大的影響，主要是HC。7）分層稀薄燃燒NOx排放增加2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理6）活塞組件活塞、活塞環(huán)與氣缸壁之間的間隙，對(duì)汽油機(jī)的HC排3、電子控制燃油噴射系統(tǒng)4、提高燃油的品質(zhì)2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理3、電子控制燃油噴射系統(tǒng)4、提高燃油的品質(zhì)2023/10/6二、汽油機(jī)機(jī)外凈化技術(shù)1、曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)從空氣濾清器引出部分新鮮空氣進(jìn)入曲軸箱，而曲軸箱內(nèi)由活塞環(huán)與氣缸壁間隙泄漏下來(lái)的燃燒廢氣和新鮮混合氣經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥（PCV閥）被吸入氣缸燒掉。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理二、汽油機(jī)機(jī)外凈化技術(shù)1、曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)從空氣濾清器引出部分

PCV閥的作用是用真空操作和可變噴嘴控制的閥。在怠速、低速小負(fù)荷時(shí)減少送入氣缸的抽氣量，避免混合氣過(guò)稀而造成失火。在節(jié)氣門全開(kāi)時(shí)，氣缸竄氣量大，PCV閥能提供足夠的流量送入氣缸，從而顯著降低了排氣中的CO和HC的濃度。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理PCV閥的作用是用真空操作和可變噴嘴控制的怠速或減速或低負(fù)荷時(shí)，進(jìn)氣管真空度較大，雖然PCV閥升程很高，但由于可變噴嘴截面積的原因，PCV閥開(kāi)度很小，進(jìn)入氣缸的曲軸箱氣體流量很??；大負(fù)荷時(shí)，即進(jìn)氣管真空度低，雖然PCV閥升程不高，但PCV閥開(kāi)度很大，進(jìn)入氣缸的曲軸箱氣體流量很大；進(jìn)氣管發(fā)生回火或停機(jī)時(shí)，PCV閥關(guān)閉。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理怠速或減速或低負(fù)荷時(shí)，進(jìn)氣管真2、燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理2、燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理

從油箱和化油器浮子室蒸發(fā)出來(lái)的汽油蒸汽，經(jīng)儲(chǔ)氣罐3流入炭罐5被活性炭所吸附，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，由進(jìn)氣負(fù)壓控制開(kāi)啟凈化控制閥2，在炭罐內(nèi)被吸附的汽油蒸汽與從炭罐下部（帶濾網(wǎng)）流入的新鮮空氣一起被吸入進(jìn)氣管，降低燃油箱和化油器浮子室向大氣的HC排放。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理從油箱和化油器浮子室蒸發(fā)出來(lái)的汽油蒸汽1）炭罐頂部的凈化控制閥2（圖中的限流閥8），用來(lái)控制進(jìn)入進(jìn)氣支管的汽油蒸汽和空氣的流量：發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，傳送到限流閥8膜片室的進(jìn)氣管真空度很小，膜片下移，致使孔徑為1.40mm的限流小孔關(guān)閉，只有少量的汽油蒸汽和空氣從0.76mm的限流小孔進(jìn)入進(jìn)氣支管，以免破壞怠速時(shí)混合氣的空燃比（可能造成怠速不穩(wěn)或熄火）；大負(fù)荷或高轉(zhuǎn)速時(shí)，同時(shí)經(jīng)兩個(gè)限流孔進(jìn)入進(jìn)氣支管。炭罐底部濾網(wǎng)堵塞會(huì)造成混合氣過(guò)濃現(xiàn)象。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理1）炭罐頂部的凈化控制閥2（圖中的限流閥8），用來(lái)控制進(jìn)入進(jìn)2）燃油箱頂部的儲(chǔ)氣罐3（圖中的氣-液分離器3）的作用是用來(lái)分離液態(tài)汽油和汽油蒸汽，以防止液態(tài)汽油流入炭罐。三根出口朝上的通氣管分別接在油箱的中央和兩側(cè)，這樣，不管汽車如何傾斜，至少有一根通氣管高于汽油液面，使汽油蒸汽得以經(jīng)汽油蒸汽管4進(jìn)入炭罐，分離出來(lái)的液態(tài)汽油從回油管2流回燃油箱。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理2）燃油箱頂部的儲(chǔ)氣罐3（圖中的氣-液分離器3）的作用是用來(lái)

各類催化轉(zhuǎn)換器均由金屬外殼和活性催化材料組成。常見(jiàn)的有兩種結(jié)構(gòu)形式：一類是整體陶瓷峰窩結(jié)構(gòu)，它在作為載體的多孔性氧化鋁陶瓷表面滲透一層活性催化劑；另一類是顆粒式結(jié)構(gòu)，它將催化材料浸透在大量直徑為2～3mm的多孔性陶瓷小球表面。這兩類轉(zhuǎn)換器均應(yīng)保證排氣流暢，并使氣流與催化劑有較大的接觸面積。但催化劑的材料不同，轉(zhuǎn)換器的功能也不一樣。

3、催化轉(zhuǎn)化器2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理各類催化轉(zhuǎn)換器均由金屬外殼和活性催化材料組成。3、催2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理

氧化催化轉(zhuǎn)換器的作用是把排氣中的CO和HC氧化成CO2和H2O。由于貴金屬內(nèi)在活性高，低溫時(shí)的活性損失小，同時(shí)抗燃料中硫污染的能力強(qiáng)，因此最適合于用作催化材料。目前應(yīng)用最廣泛的氧化催化材料是鉑（Pt）和鈀（Pd）的混合物。這些氧化催化劑的轉(zhuǎn)換效率隨溫度而變化，如圖所示。在溫度足夠高時(shí)使用新的催化劑，對(duì)CO的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)98％～99％，對(duì)HC的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)95％，但在溫度低于25O～300℃時(shí)，其轉(zhuǎn)換效率急劇下降。

2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理氧化催化轉(zhuǎn)換器的作用是把排氣中的CO和HC氧化成2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理

三元催化劑包含鉑（Pt）和銠（Rh），Pt／Rh在2～17的范圍內(nèi)，此外還含有Al2O3、NIO、CeO2（氧化鈰），用氧化鋁作為載體材料。使用三元催化劑時(shí)，應(yīng)將混合氣成分嚴(yán)格控制在理論空燃比附近（α≈1），這樣催化劑才能促使CO及HC的氧化反應(yīng)和NOx的還原反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，生成CO2、H2O及N2。而且，只有在接近理論空燃比的窄狹范圍內(nèi)，對(duì)這三種有害成分才有高的轉(zhuǎn)換效率。這是目前車用汽油機(jī)上應(yīng)用最廣泛的機(jī)外凈化措施。

三元催化轉(zhuǎn)換器2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理三元催化劑包含鉑（Pt）和銠（Rh），Pt／Rh在22023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理三、柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)1、增壓中冷技術(shù)采用增壓中冷技術(shù)可以降低混合氣的濃度，降低HC、CO和NOx的排放。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理三、柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)1、增壓中冷技術(shù)采用增壓中冷技術(shù)可以降2、改進(jìn)進(jìn)氣系統(tǒng)1）進(jìn)氣組織2）多氣門2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理2、改進(jìn)進(jìn)氣系統(tǒng)1）進(jìn)氣組織2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理3、改進(jìn)噴油系統(tǒng)1）高壓噴射2）推遲噴油提前角3）減小噴孔直徑4）減小噴嘴壓力室容積5）高壓共軌電控燃油噴射2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理3、改進(jìn)噴油系統(tǒng)1）高壓噴射2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理4、改進(jìn)燃燒系統(tǒng)1）燃燒室容積比2）燃燒室口徑比3）燃燒室形狀4）適當(dāng)提高壓縮比2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理4、改進(jìn)燃燒系統(tǒng)1）燃燒室容積比2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理5、降低機(jī)油消耗6、廢氣再循環(huán)7、提高燃油品質(zhì)2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理5、降低機(jī)油消耗6、廢氣再循環(huán)7、提高燃油品質(zhì)2023/10四、柴油機(jī)機(jī)外凈化技術(shù)1、微粒捕集器整體多孔陶瓷催化過(guò)濾器-燃燒器再生系統(tǒng)。微粒過(guò)濾器由多孔陶瓷材料制成，其過(guò)濾效率較高。在過(guò)濾器入口前，設(shè)置一燃燒器，靠泵及噴油器向燃燒器供給少量燃油，利用排氣的氧或另外供給空氣，用火花塞或電熱塞點(diǎn)燃，由高溫燃?xì)庠贌粑⒘！Ｒ话憬?jīng)過(guò)1～2min后，即可完成再生過(guò)程，燃燒器停止工作。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理四、柴油機(jī)機(jī)外凈化技術(shù)1、微粒捕集器整體多孔陶瓷催化過(guò)濾器-

另外還有一類金屬絲網(wǎng)過(guò)濾器一加濃排氣的HC及CO組合系統(tǒng)。排氣通過(guò)附有催化劑的金屬絲網(wǎng)，由廢氣再循環(huán)或者調(diào)整噴油正時(shí)，促使排氣中的HC及CO在催化作用下氧化，從而產(chǎn)生較高的熱量將微粒燒掉。

2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理另外還有一類金屬絲網(wǎng)過(guò)濾器一加濃排氣的HC及CO組合系汽車道路用柴油機(jī)廢氣排放法規(guī)：（單位：g/(kW.h)）歐1（1992）：NOX≤8.0，PM≤0.61歐2（1995）：NOX≤7.0，PM≤0.15歐3（2000）：NOX≤5.0，PM≤0.10歐4（2005）：NOX≤3.5，PM≤0.02～0.03歐5（2008）：NOX≤2.0，PM≤0.02～0.03歐6（2010）：NOX≤0.5，PM≤0.0022023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理汽車道路用柴油機(jī)廢氣排放法規(guī)：（單位：g/(kW.h)）202、氧化催化轉(zhuǎn)化器3、NOx還原催化轉(zhuǎn)化器4、四元催化轉(zhuǎn)化器2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理2、氧化催化轉(zhuǎn)化器3、NOx還原催化轉(zhuǎn)化器4、四元催化轉(zhuǎn)化器減少HC和CO的二次空氣噴射法在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)沒(méi)有完全燃燒的燃料，在排氣道內(nèi)與噴射的新鮮空氣再燃燒一次，因此，需要輔助空氣噴射泵和維持排氣歧管高溫。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理減少HC和CO的二次空氣噴射法2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理減少HC和CO熱反應(yīng)器相當(dāng)于大的排氣管，其作用是使氣體保持高溫（HC和CO在熱反應(yīng)器中氧化所需溫度在600-700C以上）和達(dá)到HC和CO氧化所需的足夠的反應(yīng)時(shí)間。在濃混合氣中需向排氣口噴入二次空氣，因此，通常與二次空氣噴射一起使用。熱反應(yīng)器內(nèi)部溫度達(dá)800~1200C，要求耐高溫、耐腐蝕的材料。2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理減少HC和CO熱反應(yīng)器2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理1、促使NOX生成的三個(gè)條件是什么？2、HC排放的來(lái)源有哪些？3、汽油機(jī)怠速與急減速時(shí)，什么有害排放物排放量劇增？4、分析汽油機(jī)主要有害排放物濃度隨混合氣濃度的變化關(guān)系？5、繪出三元催化裝置TWC對(duì)NOX、HC、CO的轉(zhuǎn)換效率隨混合氣空燃比的變化關(guān)系曲線？6、曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)的作用是什么？工作原理？發(fā)動(dòng)機(jī)各工況下PCV閥的位置？PCV閥若損壞，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)有何影響？7、活性炭罐式汽油蒸發(fā)系統(tǒng)的作用是什么？工作原理？炭罐底部濾網(wǎng)堵塞會(huì)造成什么問(wèn)題？8、廢氣再循環(huán)裝置的作用是什么？發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下對(duì)廢氣再循環(huán)率有何要求？2023/10/6內(nèi)燃機(jī)原理1、促使NOX生成的三個(gè)條件是什么？2023/10/6內(nèi)燃機(jī)39、把生活中的每一天，都當(dāng)作生命中的最后一天。

40、機(jī)不可失，時(shí)不再來(lái)。

41、就算全世界都否定我，還有我自己相信我。

42、不為模糊不清的未來(lái)?yè)?dān)憂，只為清清楚楚的現(xiàn)