发动机有害排放物的控制讲稿.ppt

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1、发动机有害排放物的控制第一页，讲稿共五十一页哦本章主要内容汽车发动机的有害排放物汽油机的排放控制装置其他排放物的控制系统柴油机的排放控制系统第二页，讲稿共五十一页哦第一节 汽车发动机的有害排放物 发动机的有害排放物：主要有一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）和微粒排放。汽车有害排放物汽车有害排放物尾气排放物尾气排放物燃油系统燃油系统蒸发物蒸发物噪声噪声汽油机：汽油机：CO、HC、NOX柴油机：柴油机：CO、HC、NOX、微粒、烟度 第三页，讲稿共五十一页哦（4）微粒排放：主要指柴油机排气中的碳烟，其表面吸附的可融性有机物对人）微粒排放：主要指柴油机排气中的碳烟，其表面吸附

2、的可融性有机物对人的呼吸道有害。的呼吸道有害。发动机的有害排放物：发动机的有害排放物：主要有一氧化碳（主要有一氧化碳（CO）、碳氢化合物（）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（）、氮氧化合物（NOx）和微粒）和微粒排放。排放。HC和和NOx在阳光照射下形成在阳光照射下形成光化学烟雾光化学烟雾，其主要生成物是臭氧，具有强，其主要生成物是臭氧，具有强烈氧化性，对人类、环境危害极大。烈氧化性，对人类、环境危害极大。（1）一氧化碳（）一氧化碳（CO）：碳氢燃料不完全燃烧及燃烧过程中局部高温热分）：碳氢燃料不完全燃烧及燃烧过程中局部高温热分解解 的产物。人吸入后将降低血液吸收和运送氧气的能力。不完全燃烧燃

3、的产物。人吸入后将降低血液吸收和运送氧气的能力。不完全燃烧燃烧温度。烧温度。（2）碳氢化合物（）碳氢化合物（HC）：包括未燃和未完全燃烧的燃油和润滑油蒸汽。）：包括未燃和未完全燃烧的燃油和润滑油蒸汽。（3）氮氧化合物（）氮氧化合物（NOx）：燃烧室内）：燃烧室内高温富氧高温富氧环境中的产物。环境中的产物。第四页，讲稿共五十一页哦排气净化装置排气净化装置仅涉及发动机的机外净化装置，有：仅涉及发动机的机外净化装置，有：（1）恒温进气空气滤清器）恒温进气空气滤清器（2）二次空气喷射系统）二次空气喷射系统（3）催化转换器）催化转换器（4）排气再循环系统）排气再循环系统（5）曲轴箱通风及汽油蒸发控制系统

4、）曲轴箱通风及汽油蒸发控制系统第五页，讲稿共五十一页哦CO 一氧化碳（CO）：碳氢燃料的不完全产物，人吸入后将降低血液吸收和运送氧气的能力。一氧化碳（CO）是碳氢燃料在燃烧过程中生成的重要的中间产物。CO生成的机理比较复杂。氧气不足;产生原因：燃烧温度低；燃烧时间不足；混合不均。从化学当量的角度看，CO的生成率主要受混合气浓度c的影响。控制方法促进混合气生成有效控制燃烧温度。第六页，讲稿共五十一页哦CH化合物二、碳氢化合物（二、碳氢化合物（HC）：）：包括未燃和未完全燃烧的包括未燃和未完全燃烧的燃油和润滑油燃油和润滑油蒸汽。蒸汽。HC和和NOx在阳光照射下形成光化学烟雾，其主要生成物是在阳光照

5、射下形成光化学烟雾，其主要生成物是臭氧臭氧，具有强烈氧化性，对人类、环境危害极大。，具有强烈氧化性，对人类、环境危害极大。产生来源：产生来源：尾气尾气HC占总量的占总量的60；曲轴箱窜气曲轴箱窜气HC占总量的占总量的25；供油系统的蒸气供油系统的蒸气HC占总量的占总量的1520左右。左右。在燃烧过程中在燃烧过程中HC的的生成途径：生成途径：氧气不足、缝隙效应、激冷与淬熄。氧气不足、缝隙效应、激冷与淬熄。第七页，讲稿共五十一页哦CH控制方法控制方法采用C含量少的代用燃料采用电控技术改善燃烧保证混合气浓度和燃烧温度第八页，讲稿共五十一页哦NOx 发动机排出的氮氧化物主要是NO（占95%），NO2排

6、出量较少。主要原因：高温；富氧；滞留时间。控制方法降低混合气中氧的浓度降低燃烧温度缩短在高温燃烧带内的滞留时间改善混合气的形成第九页，讲稿共五十一页哦微粒（1）形成原因）形成原因碳烟是由碳烟是由烃类燃料烃类燃料在在高温缺氧高温缺氧条件下裂解生成的。条件下裂解生成的。（2）危害）危害0.1 m以以下下的的微微粒粒对对人人体体的的危危害害最最大大，吸吸入入肺肺叶叶后后会会吸吸附附在在肺肺细细胞胞上上，其其中中可可溶溶性性有有机机物物、多多环环芳芳香香烃烃等等是是致致癌癌物物质。质。控制方法控制方法控制方法控制方法提高喷射速率或进行高压喷射。提高喷射速率或进行高压喷射。提高喷射速率或进行高压喷射。提

7、高喷射速率或进行高压喷射。改进燃烧室结构，有效组织燃烧室内的气流运动。改进燃烧室结构，有效组织燃烧室内的气流运动。改进燃烧室结构，有效组织燃烧室内的气流运动。改进燃烧室结构，有效组织燃烧室内的气流运动。主要指主要指柴油机柴油机排气中的排气中的碳烟碳烟，其表面吸附的，其表面吸附的可融性有机物可融性有机物对人的呼吸对人的呼吸道有害。道有害。第十页，讲稿共五十一页哦欧洲汽车排放法规发展第十一页，讲稿共五十一页哦（1）轿车的欧洲排放标准（类别M1*），单位：（g/km）第十二页，讲稿共五十一页哦第十三页，讲稿共五十一页哦第二节 汽油机排放控制装置催化转化装置降低低温CH排放装置稀薄氮氧化合物催化转化装

8、置废气再循环系统第十四页，讲稿共五十一页哦一、催化转化装置 氧化催化转化装置氧化催化转化装置一、催化转化装置一、催化转化装置还原催化转换装置还原催化转换装置三元催化转换装置三元催化转换装置第十五页，讲稿共五十一页哦催化剂 Pt钯金 Pd 铂金2:11、氧化催化转化装置、氧化催化转化装置 氧化转换器只将排气中的氧化转换器只将排气中的CO、HC氧化成氧化成CO2和和H2O，又称为，又称为二元催化转换器二元催化转换器，必须提供，必须提供二次空气二次空气作为氧化剂。作为氧化剂。催化反应器催化反应器低温下使用。低温下使用。第十六页，讲稿共五十一页哦（2）二次空气喷射系统）二次空气喷射系统 二次空气喷射系

9、统的主要功用二次空气喷射系统的主要功用是在冷起动时由是在冷起动时由ECU根据发动机温度，控制根据发动机温度，控制来自来自空气泵的新鲜空气喷入排气歧管或三元催化转换器中，使排气中的空气泵的新鲜空气喷入排气歧管或三元催化转换器中，使排气中的CO和和HC进一步氧化或燃烧成为二氧化碳（进一步氧化或燃烧成为二氧化碳（CO2）和水（）和水（H2O），以控制尾气中），以控制尾气中CO和和HC 成分，同时，加快三元催化转换器的升温过程。成分，同时，加快三元催化转换器的升温过程。二次空气喷射系统主二次空气喷射系统主要由空气泵、内部开关阀要由空气泵、内部开关阀和单向阀等组成。空气泵和单向阀等组成。空气泵通常由发动

10、机带驱动，单通常由发动机带驱动，单向阀的功用是防止废气返向阀的功用是防止废气返回空气泵。回空气泵。第十七页，讲稿共五十一页哦 三元催化转换器可以三元催化转换器可以同时同时降降低低CO、HC和和NOx的排放。它的排放。它可以以排气中的可以以排气中的CO和和HC作为作为还原剂，将还原剂，将NOx还原还原成成氮气氮气（N2）和氧气（）和氧气（O2），），而而CO和和HC则被则被氧化氧化为为CO2和和H2O。当空燃比在理论空燃比当空燃比在理论空燃比A/F=14.7（a=1）附近时，氧化）附近时，氧化-还原反还原反应达到平衡，应达到平衡，CO、HC和和NOx的排放的排放同时达到最低。同时达到最低。2、三

11、元催化转化装置、三元催化转化装置废气转化效率与a的关系第十八页，讲稿共五十一页哦（1）油品油品：催化转换器：催化转换器不不能使用能使用加铅加铅汽油，会使催化剂失效；汽油，会使催化剂失效；（2）排温排温：催化转换器仅在温度超过：催化转换器仅在温度超过350 C才起作用，因此，才起作用，因此，催化催化转换器都安装在温度较高的转换器都安装在温度较高的排气歧管排气歧管后面附近后面附近；（3）混合气成分混合气成分：混合气空燃比必须在：混合气空燃比必须在14.7附近。混合气过浓或附近。混合气过浓或气缸缺火，都会使转换器过热。气缸缺火，都会使转换器过热。三元催化转换器使用原则三元催化转换器使用原则第十九页，

12、讲稿共五十一页哦三元催化转化装置的结构三元催化转化装置的结构第二十页，讲稿共五十一页哦二、降低起动过程二、降低起动过程HCHC排放装置排放装置 1直接催化直接催化 将催化转化装置直接安装在排气管之后，加快催将催化转化装置直接安装在排气管之后，加快催化剂的升温速度。对降低冷态下的化剂的升温速度。对降低冷态下的HC很有效。很有效。存在的问题存在的问题:由于催化转化装置安装在离发动机排由于催化转化装置安装在离发动机排气管尽可能气管尽可能接近接近的位置，所以受高温的影响，促进催的位置，所以受高温的影响，促进催化剂的热劣化，因此，需要提高催化装置的化剂的热劣化，因此，需要提高催化装置的耐热性耐热性。2利

13、用电加热催化转化装置利用电加热催化转化装置 通过通过外部电力外部电力提前加热催化，电加热催化转化装提前加热催化，电加热催化转化装置的主要缺点是置的主要缺点是耗电量大耗电量大，耐久可靠性较差。，耐久可靠性较差。3二次燃烧装置二次燃烧装置 这是一种将燃料的一部分或过浓混合气送到催化转这是一种将燃料的一部分或过浓混合气送到催化转化装置之前，由化装置之前，由燃烧器点火燃烧促进催化燃烧器点火燃烧促进催化的装置。这的装置。这种方式的主要缺点是结构复杂。种方式的主要缺点是结构复杂。4采用采用HC捕捉器捕捉器 沸石沸石 活性炭吸附剂活性炭吸附剂第二十一页，讲稿共五十一页哦（1）恒温进气空气滤清器）恒温进气空气

14、滤清器 也称进气温度自动调节式空气滤清器（增加一套空气加热和控制装置）。多也称进气温度自动调节式空气滤清器（增加一套空气加热和控制装置）。多用于化油器式或节气门体汽油喷射式发动机上。用于化油器式或节气门体汽油喷射式发动机上。为什么要进行进气温度调节？当发动机冷起动后，在怠速或小节气门开度下工作时，发动机气缸中的浓混合气，燃烧不完全，发动机排气中CO和HC较多。恒温进气空气滤清器的作用就是当发动机冷起动后，向发动当发动机冷起动后，向发动机供给热空气机供给热空气，这样，即使供给气缸的是稀混合气，热空气也能保证燃油充分汽化和燃烧，从而既减少了CO和HC排放，又能使发动机在低温下稳定工作。当发动机工作

15、温度升高后，恒温当发动机工作温度升高后，恒温进气空气滤清器向发动机供给环境温度进气空气滤清器向发动机供给环境温度的空气。的空气。热炉热炉冷空气入口冷空气入口排气支管排气支管热空气出口热空气出口热空气管热空气管进气导进气导流管流管真空控真空控制膜盒制膜盒控制阀控制阀进气温度传感器进气温度传感器空气滤清器空气滤清器第二十二页，讲稿共五十一页哦 当汽车前罩下的环境温度在当汽车前罩下的环境温度在30 C 53 C之间时，进气温度传感器部分地开启通气阀，使之间时，进气温度传感器部分地开启通气阀，使进气管真空度只有一部分传送到控制膜盒。控制阀部分地开启进气导流管，热空气管也部分地开进气管真空度只有一部分传

16、送到控制膜盒。控制阀部分地开启进气导流管，热空气管也部分地开启。因此，部分冷空气和热空气供入发动机，使进气温度基本恒定。见图（启。因此，部分冷空气和热空气供入发动机，使进气温度基本恒定。见图（b）所示。）所示。当环境温度超过当环境温度超过53 C后，双金属进气温度传感器将通气阀关闭，真空软管与膜盒隔断，膜片后，双金属进气温度传感器将通气阀关闭，真空软管与膜盒隔断，膜片弹簧力使控制阀关闭热空气管，将进气导流管完全打开，供入发动机的全部是环境空气。见图（弹簧力使控制阀关闭热空气管，将进气导流管完全打开，供入发动机的全部是环境空气。见图（c）所示。）所示。热空气热空气环境空气环境空气环境空气环境空气

17、第二十三页，讲稿共五十一页哦三、稀薄三、稀薄NOxNOx催化转化装置催化转化装置 稀薄燃烧技术的稀薄燃烧技术的空燃比大于理论空燃比空燃比大于理论空燃比，所以三元催，所以三元催化转化装置三元催化转换器不再适用。因此，专门开化转化装置三元催化转换器不再适用。因此，专门开发出了稀薄混合气燃烧时的发出了稀薄混合气燃烧时的NOx催化转化装置催化转化装置。这种催化转化装置主要有这种催化转化装置主要有 NOx直接还原型直接还原型：是一种在稀薄混合气下以：是一种在稀薄混合气下以HC为还为还原剂直接净化原剂直接净化NOx的方式。的方式。NOx吸附还原型吸附还原型 ：是一种在稀薄燃烧时吸附：是一种在稀薄燃烧时吸附

18、NOx，在浓或者理论空燃比时将吸附的在浓或者理论空燃比时将吸附的NOx进行还原净化的进行还原净化的系统。系统。第二十四页，讲稿共五十一页哦四、废气再循环系统四、废气再循环系统废气再循环废气再循环是在发动机工作过程中是在发动机工作过程中，将一部分废气引，将一部分废气引入进气道，与新鲜空气混合后进入气缸，降低最高燃入进气道，与新鲜空气混合后进入气缸，降低最高燃烧温度，减少烧温度，减少NOx的排放的排放。过渡的废气再循环会影响发动机的正常运行，特别是过渡的废气再循环会影响发动机的正常运行，特别是发动机处于在怠速、低速小负荷及发动机处于冷态运发动机处于在怠速、低速小负荷及发动机处于冷态运行时，再循环的

19、废气将会明显降低发动机的性能。行时，再循环的废气将会明显降低发动机的性能。因因此要根据发动机工况的变化自动的调节参与再循环的此要根据发动机工况的变化自动的调节参与再循环的废气量。废气再循环的控制指标用废气量。废气再循环的控制指标用EGR率率来表示来表示EGR率由率由EGR阀来控制阀来控制，通过控制阀的开度来控制，通过控制阀的开度来控制EGR量。由于高温废气要流经量。由于高温废气要流经EGR阀，因此阀本身要阀，因此阀本身要承受高温，承受高温，阀通常是通过真空度来控制。阀通常是通过真空度来控制。第二十五页，讲稿共五十一页哦现代轿车发动机排气再循环（现代轿车发动机排气再循环（EGR）系统由电脑控制，

20、主要由废气再循环阀）系统由电脑控制，主要由废气再循环阀（EGR阀）控制废气再循环的废气量。而阀）控制废气再循环的废气量。而EGR阀的开度大小由电磁阀和真空调节阀阀的开度大小由电磁阀和真空调节阀控制。作用在控制。作用在EGR阀上真空膜片室内的进气管真空度大小，改变膜片的位置，阀上真空膜片室内的进气管真空度大小，改变膜片的位置，就改变了就改变了EGR阀的开度大小，从而改变了废气再循环的废气量。阀的开度大小，从而改变了废气再循环的废气量。第二十六页，讲稿共五十一页哦废气废气废气废气来自节气门上方的真空度来自节气门上方的真空度第二十七页，讲稿共五十一页哦电子控制电子控制EGR系统的组成系统的组成EGR

21、阀阀节气门位置传感器节气门位置传感器EGR电磁阀电磁阀冷却液温度传感器冷却液温度传感器发动机转速传感器发动机转速传感器 提供发动机的转速信号，是提供发动机的转速信号，是ECU计算计算EGR率的重率的重要依据，当发动机转速低于要依据，当发动机转速低于900r/min或高于或高于3200r/min时，时，ECU输出持续输出持续高电平信号高电平信号，EGR电电磁阀关闭，使发动机进气管无废气环流。磁阀关闭，使发动机进气管无废气环流。提供节气门位置信号，是提供节气门位置信号，是ECU计算计算EGR率的重要率的重要依据，当节气门关闭时，发动机处于怠速工况，依据，当节气门关闭时，发动机处于怠速工况，ECU输

22、出控制信号，使输出控制信号，使EGR阀关闭，不进行废气环阀关闭，不进行废气环流。流。提供发动机的负荷信号，提供发动机的负荷信号，ECU据此信号与发动机转据此信号与发动机转速信号一起来确定速信号一起来确定EGR率。率。提供发动机温度信号，是提供发动机温度信号，是ECU计算废气再循环量的计算废气再循环量的参考信号之一，在发动机温度低时，参考信号之一，在发动机温度低时，ECU输出控制信号，输出控制信号，使使EGR阀关闭，不进行废气环流。阀关闭，不进行废气环流。EGR电磁阀的顶端通大气，电磁阀的顶端通大气，EGR电磁阀不通电时电磁阀不通电时，弹簧将阀体向上压紧，通大气阀口关闭，弹簧将阀体向上压紧，通大

23、气阀口关闭，EGR阀真空室与进气歧管相通阀真空室与进气歧管相通，当当EGR电磁阀通电时电磁阀通电时，其阀体下移，将通进气歧管的真空通道关闭，而上端的其阀体下移，将通进气歧管的真空通道关闭，而上端的通大气阀口打开，使通大气阀口打开，使EGR阀真空室与大气相通。阀真空室与大气相通。EGR阀膜片的下侧通大气，装有弹簧的上侧为真空室，阀膜片的下侧通大气，装有弹簧的上侧为真空室，其真空度由其真空度由EGR电磁阀控制。增大真空室的真空度，电磁阀控制。增大真空室的真空度，使膜片克服弹簧力上拱，阀的开度就增大，废气循使膜片克服弹簧力上拱，阀的开度就增大，废气循环量也增大，当真空室失去真空度时，膜片在弹簧环量也

24、增大，当真空室失去真空度时，膜片在弹簧的作用下向下拱而使阀门关闭，阻断废气环流。的作用下向下拱而使阀门关闭，阻断废气环流。通大气通大气第二十八页，讲稿共五十一页哦EGR系统小结系统小结 1-电控单元 2-EGR阀 3-真空电磁阀(VSV)4-三元催化器 5-氧传感器 6-水温传感器（1 1）低温、低速低温、低速低温、低速低温、低速时不投入工作时不投入工作时不投入工作时不投入工作 （2 2）高速、中等负荷高速、中等负荷高速、中等负荷高速、中等负荷时投入工时投入工时投入工时投入工作作作作 （3 3）大负荷大负荷大负荷大负荷时不投入工作时不投入工作时不投入工作时不投入工作 第二十九页，讲稿共五十一页

25、哦（1）汽油蒸发控制系统）汽油蒸发控制系统 五、其他五、其他排放物的控制装置排放物的控制装置第三十页，讲稿共五十一页哦1.汽油蒸汽汽油蒸汽冷凝冷凝稀释机油稀释机油机油变质机油变质2.废气中水蒸气和二氧化硫废气中水蒸气和二氧化硫冷凝冷凝机油泡沫机油泡沫破坏机油供给破坏机油供给3.废气中二氧化硫废气中二氧化硫遇水遇水亚硫酸亚硫酸遇氧遇氧硫酸硫酸机件腐蚀机件腐蚀4.废气进入废气进入曲轴箱压力增大曲轴箱压力增大机油泄露机油泄露（5）曲轴箱通风及汽油蒸发控制系统）曲轴箱通风及汽油蒸发控制系统 发动机工作时，有部分可燃混合气和燃烧产物经活塞环由气缸窜入曲轴箱内。当发发动机工作时，有部分可燃混合气和燃烧产物

26、经活塞环由气缸窜入曲轴箱内。当发动机在低温下运行时，还可能有液态燃油漏入曲轴箱内。这将导致润滑油变质，造成动机在低温下运行时，还可能有液态燃油漏入曲轴箱内。这将导致润滑油变质，造成机件腐蚀或锈蚀，并且对大气环境机件腐蚀或锈蚀，并且对大气环境HC等气体的污染。等气体的污染。因此，必须在发动机高、低负荷工况下都能使曲轴箱内压力稳定（低负荷时漏气量少，因此，必须在发动机高、低负荷工况下都能使曲轴箱内压力稳定（低负荷时漏气量少，高负荷时漏气量大），这就需要曲轴箱强制通风系统。曲轴箱强制通风系统将漏到曲轴高负荷时漏气量大），这就需要曲轴箱强制通风系统。曲轴箱强制通风系统将漏到曲轴箱内的汽油蒸汽和废气引导

27、到发动机的进气系统，吸入气缸内烧掉，大大减少了发动机箱内的汽油蒸汽和废气引导到发动机的进气系统，吸入气缸内烧掉，大大减少了发动机的废气排放量。的废气排放量。强制式曲轴箱通风装置就是防止曲轴箱内碳氢燃料蒸汽和燃烧产物排放到大气中的净化装强制式曲轴箱通风装置就是防止曲轴箱内碳氢燃料蒸汽和燃烧产物排放到大气中的净化装置。置。第三十一页，讲稿共五十一页哦曲轴箱通风装置（曲轴箱通风装置（PCV系统）系统）（Positive Crankcase Ventilation）一、功用：一、功用：a.防止曲轴箱内气压过高，机油渗漏防止曲轴箱内气压过高，机油渗漏b.把渗入曲轴箱油蒸气引入气缸内燃烧把渗入曲轴箱油蒸气

28、引入气缸内燃烧c.防止油蒸气稀释机油而变质防止油蒸气稀释机油而变质第三十二页，讲稿共五十一页哦通风方式通风方式自然通风：从曲轴箱内抽出的气体直接导入大气中去。自然通风：从曲轴箱内抽出的气体直接导入大气中去。强制通风：用进气管的真空将曲轴箱内抽出的气体导入发动机进气管道中。强制通风：用进气管的真空将曲轴箱内抽出的气体导入发动机进气管道中。第三十三页，讲稿共五十一页哦第三十四页，讲稿共五十一页哦PCV阀阀 强制式曲轴箱通风装置最重要的控强制式曲轴箱通风装置最重要的控制元件是制元件是PCV阀，其功用是阀，其功用是根据发根据发动机工况的变化自动调节进入气缸的动机工况的变化自动调节进入气缸的曲轴箱内气体

29、的数量曲轴箱内气体的数量。因此，强制。因此，强制式曲轴箱通风装置又称为式曲轴箱通风装置又称为PCV系统。系统。节气门下方的真空度节气门下方的真空度第三十五页，讲稿共五十一页哦发动机不工作时发动机不工作时PCV阀的开度阀的开度 当发动机不工作时，当发动机不工作时，PCV阀中的弹簧阀中的弹簧2将其中的锥形阀将其中的锥形阀3压压在阀座在阀座4上，关闭了曲轴箱与进气管的通路。上，关闭了曲轴箱与进气管的通路。发动机在怠速或减速时发动机在怠速或减速时PCV阀的开度阀的开度 在怠速或减速时，进气管真空度很大，克服弹簧力把锥形阀高在怠速或减速时，进气管真空度很大，克服弹簧力把锥形阀高高举起，这时锥形阀高举起，

30、这时锥形阀3与与PCV阀体阀体1之间只有很小的缝隙。此之间只有很小的缝隙。此时，窜入曲轴箱的气体也很少。时，窜入曲轴箱的气体也很少。节气门下方的真空度节气门下方的真空度节气门下方的真空度节气门下方的真空度第三十六页，讲稿共五十一页哦部分节气门开度时部分节气门开度时PCV阀的开度阀的开度 进气管真空度比怠速时小，在弹簧的作用下锥进气管真空度比怠速时小，在弹簧的作用下锥形阀形阀3与与PCV阀体阀体1之间的缝隙增大。由于窜入曲轴之间的缝隙增大。由于窜入曲轴箱的气体较怠速时多，所以需要较大的箱的气体较怠速时多，所以需要较大的PCV阀开度。阀开度。发动机在大负荷工作时发动机在大负荷工作时PCV阀的开度阀

31、的开度 节气门全开，进气管真空度较小，弹簧将锥形阀节气门全开，进气管真空度较小，弹簧将锥形阀3进一进一步下压，使步下压，使PCV阀的开度达到最大。此时，将产生更多的曲轴阀的开度达到最大。此时，将产生更多的曲轴箱气体，必须使箱气体，必须使PCV阀开度最大。阀开度最大。节气门下方的真空度节气门下方的真空度节气门下方的真空度节气门下方的真空度第三十七页，讲稿共五十一页哦汽油蒸发控制系统（汽油蒸发控制系统（Evaporative Emission Control System）汽油蒸发（EVAP）排放控制系统的作用是防止燃油箱和化油器浮子室内的燃油蒸发（HC化合物）排入大气造成污染。方法是将这些汽油蒸

32、气收集和储存在活性炭罐内，在发动机工作时再将其送入气缸烧掉。发动机停机后，燃油蒸气进入炭罐，被活性炭吸附。发动机起动后，进气管真空度经真空软管10传送到限流阀8，膜片上移并将限流孔开启，新鲜空气自炭罐底部向上流过炭罐，与吸附在活性炭表面的汽油蒸气，经限流孔和汽油蒸气管9进入进气歧管。炭罐顶部的限流阀8的作用是用来控制进入进气歧管的汽油蒸气和空气数量。怠速时，传送到膜片上方的真空度很小，致使孔径较大的限流孔关闭，以免破坏怠速时混合气的空燃比；大负荷或高转速工况下，限流阀全开，大、小限流孔均开启。第三十八页，讲稿共五十一页哦燃油蒸发（EVAP）控制系统1-汽油箱 2-燃油泵 3-蒸发阀 4-双通阀

33、 5-碳罐 6-EVAP控制电磁阀 7-进气软管 8-节气门 9-滤网 10-量孔当发动机在中、小负荷下工作（水温75C）时，电脑给EVAP控制电磁阀提供搭铁回路，EVAP控制电磁阀开启，活性碳罐与进气管之间形成通路，新鲜空气即从活性碳罐下方的控制量孔进入活性碳罐，清除吸附在碳粒表面上的燃油蒸气，并与其一起通过进气管进入气缸内燃烧。第三十九页，讲稿共五十一页哦 发动机工作时发动机工作时漏到曲轴箱内的汽油漏到曲轴箱内的汽油，一部分泄漏到曲轴箱内，一部分泄漏到曲轴箱内的汽油蒸汽凝结后，将使的汽油蒸汽凝结后，将使润滑油粘度变小润滑油粘度变小；废气的；废气的高温高温和和酸性物酸性物质质及及水蒸水蒸汽将

34、侵蚀零件，使汽将侵蚀零件，使润滑油性能变坏润滑油性能变坏。另外，由于混合。另外，由于混合气和废气进入曲轴箱，使曲轴箱内的气和废气进入曲轴箱，使曲轴箱内的压力增大压力增大，温度升高温度升高，易，易使使机油机油从从油封油封、衬垫衬垫等处等处向外渗漏向外渗漏。因此，曲轴箱必须设有通风。因此，曲轴箱必须设有通风装置，使漏入的气体排出并加以利用，同时使装置，使漏入的气体排出并加以利用，同时使新鲜气体进入曲轴箱新鲜气体进入曲轴箱，形成不断地形成不断地对流对流。（1）曲轴箱通风原因）曲轴箱通风原因一种是一种是自然通风自然通风，另一种是另一种是强制通风强制通风。（2）通风方式）通风方式（2）曲轴箱通风装置）曲

35、轴箱通风装置第四十页，讲稿共五十一页哦（3）自然通风自然通风从曲轴箱抽出的气体直接从曲轴箱抽出的气体直接导入大气中的通风方式称为导入大气中的通风方式称为自自然通风然通风。柴油机多采用柴油机多采用这种这种曲轴箱自然通风方式。在曲曲轴箱自然通风方式。在曲轴箱连通的轴箱连通的气门室盖或润滑气门室盖或润滑油加注口油加注口接出一根下垂的出接出一根下垂的出气管，管口处切成斜口，切气管，管口处切成斜口，切口的方向与汽车行驶的方向口的方向与汽车行驶的方向相反。相反。利用汽车行驶和冷却利用汽车行驶和冷却风扇的气流，在出气口处形风扇的气流，在出气口处形成一定真空度，将气体从曲成一定真空度，将气体从曲轴箱抽出。轴箱

36、抽出。第四十一页，讲稿共五十一页哦（4）曲轴箱强制通风曲轴箱强制通风从曲轴箱抽出的气体导从曲轴箱抽出的气体导入发动机的入发动机的进气管进气管，吸入气缸，吸入气缸再燃烧。这种通风方式称为强再燃烧。这种通风方式称为强制通风，制通风，汽油机汽油机一般都采用这一般都采用这种曲轴箱强制通风方式，这样，种曲轴箱强制通风方式，这样，可以将窜入曲轴箱内的混合气可以将窜入曲轴箱内的混合气回收使用，有利于提高发动机回收使用，有利于提高发动机的经济性。的经济性。第四十二页，讲稿共五十一页哦 发动机工作时，发动机工作时，进气管真空度进气管真空度沿着沿着曲轴箱气体软管所曲轴箱气体软管所形成的通道，将进形成的通道，将进入

37、空滤器的新鲜空入空滤器的新鲜空气经气经空气软管空气软管吸入吸入气缸盖罩气缸盖罩内，再由内，再由缸盖和机体上的孔缸盖和机体上的孔道道进入进入曲轴箱曲轴箱，与，与曲轴箱气体混合后，曲轴箱气体混合后，经经PCV阀阀进入进气进入进气管和气缸。管和气缸。强制式曲轴箱通风装置（强制式曲轴箱通风装置（PCV系统系统）第四十三页，讲稿共五十一页哦第四十四页，讲稿共五十一页哦（1）恒温进气空气滤清器）恒温进气空气滤清器 也称进气温度自动调节式空气滤清器（增加一套空气加热和控制装置）。多用于也称进气温度自动调节式空气滤清器（增加一套空气加热和控制装置）。多用于化油器式或节气门体汽油喷射式发动机上。化油器式或节气门

38、体汽油喷射式发动机上。为什么要进行进气温度调节？当发动机冷起动后，在怠速或小节气门开度下工作时，发动机气缸中的浓混合气，燃烧不完全，发动机排气中CO和HC较多。恒温进气空气滤清器的作用就是当发动机冷起动后，向发当发动机冷起动后，向发动机供给热空气动机供给热空气，这样，即使供给气缸的是稀混合气，热空气也能保证燃油充分汽化和燃烧，从而既减少了CO和HC排放，又能使发动机在低温下稳定工作。当发动机工作温当发动机工作温度升高后，恒温进气空气滤清器向度升高后，恒温进气空气滤清器向发动机供给环境温度的空气。发动机供给环境温度的空气。热炉热炉冷空气入口冷空气入口排气支管排气支管热空气出口热空气出口热空气管热

39、空气管进气导进气导流管流管真空控真空控制膜盒制膜盒控制阀控制阀进气温度传感器进气温度传感器空气滤清器空气滤清器第四十五页，讲稿共五十一页哦 进气管真空度是如何作用到真空控制膜盒上的呢？见图所示的恒温进气空气滤清器的工进气管真空度是如何作用到真空控制膜盒上的呢？见图所示的恒温进气空气滤清器的工作原理示意图。作原理示意图。双金属进气温度传感器双金属进气温度传感器4在环境温度低于在环境温度低于30 C开启，进气管真空度经真空软管开启，进气管真空度经真空软管6作用到真空作用到真空控制膜盒控制膜盒1，并吸引膜片，并吸引膜片2克服弹簧克服弹簧3弹力向上，通过连杆带动控制阀弹力向上，通过连杆带动控制阀9将进

40、气导流管将进气导流管10关关闭。此时，热空气管闭。此时，热空气管7打开，被排气支管打开，被排气支管8加热的热空气进入空气滤清器。加热的热空气进入空气滤清器。热空气热空气第四十六页，讲稿共五十一页哦 当汽车前罩下的环境温度在当汽车前罩下的环境温度在30 C 53 C之间时，进气温度传感器部分地开启通气阀，之间时，进气温度传感器部分地开启通气阀，使进气管真空度只有一部分传送到控制膜盒。控制阀部分地开启进气导流管，热空使进气管真空度只有一部分传送到控制膜盒。控制阀部分地开启进气导流管，热空气管也部分地开启。因此，部分冷空气和热空气供入发动机，使进气温度基本恒定。气管也部分地开启。因此，部分冷空气和热

41、空气供入发动机，使进气温度基本恒定。见图（见图（b）所示。）所示。当环境温度超过当环境温度超过53 C后，双金属进气温度传感器将通气阀关闭，真空软管与膜盒隔断，后，双金属进气温度传感器将通气阀关闭，真空软管与膜盒隔断，膜片弹簧力使控制阀关闭热空气管，将进气导流管完全打开，供入发动机的全部是环境膜片弹簧力使控制阀关闭热空气管，将进气导流管完全打开，供入发动机的全部是环境空气。见图（空气。见图（c）所示。）所示。热空气热空气环境空气环境空气环境空气环境空气第四十七页，讲稿共五十一页哦（2）二次空气喷射系统）二次空气喷射系统 二次空气喷射系统的主要功用二次空气喷射系统的主要功用是在冷起动时由是在冷起

42、动时由ECU根据发动机温度，控制根据发动机温度，控制来自来自空气泵的新鲜空气喷入排气歧管或三元催化转换器中，使排气中的空气泵的新鲜空气喷入排气歧管或三元催化转换器中，使排气中的CO和和HC进一步氧化或燃烧成为二氧化碳（进一步氧化或燃烧成为二氧化碳（CO2）和水（）和水（H2O），以控制尾），以控制尾气中气中CO和和HC 成分，同时，加快三元催化转换器的升温过程。成分，同时，加快三元催化转换器的升温过程。二次空气喷射系统主二次空气喷射系统主要由空气泵、内部开关阀要由空气泵、内部开关阀和单向阀等组成。空气泵和单向阀等组成。空气泵通常由发动机带驱动，单通常由发动机带驱动，单向阀的功用是防止废气返向阀

43、的功用是防止废气返回空气泵。回空气泵。第四十八页，讲稿共五十一页哦（3）催化转换器）催化转换器 催化转换器安装在排气歧管之后、排气消声器之前的排气管中。其作用是利用催催化转换器安装在排气歧管之后、排气消声器之前的排气管中。其作用是利用催化剂（通常是金属铂、钯或铑）的作用将排气中的化剂（通常是金属铂、钯或铑）的作用将排气中的CO、HC和和NOx转换为对人体无害转换为对人体无害的正常气体。的正常气体。催化转换器有催化转换器有氧化催化转换器氧化催化转换器和和三元催化转换器三元催化转换器。氧化转换器只将排气中的。氧化转换器只将排气中的CO、HC氧化成氧化成CO2和和H2O，又称为二元催化转换器，必须提

44、供二次空气作为氧化剂。三元催化，又称为二元催化转换器，必须提供二次空气作为氧化剂。三元催化转换器可以同时降低转换器可以同时降低CO、HC和和NOx的排放。它可以以排气中的的排放。它可以以排气中的CO和和HC作为还原作为还原剂，将剂，将NOx还原成氮气（还原成氮气（N2）和氧气（）和氧气（O2），而），而CO和和HC则被氧化为则被氧化为CO2和和H2O。当空。当空燃比在理论空燃比（燃比在理论空燃比（14.7）附近时，氧化）附近时，氧化-还原反应达到平衡，还原反应达到平衡，CO、HC和和NOx的排放同的排放同时达到最低。时达到最低。如果在三元催化转换器之后再连接一个氧化催化转换器，排气管中未被氧化

45、的如果在三元催化转换器之后再连接一个氧化催化转换器，排气管中未被氧化的CO和和HC继续与供入的二次空气进行氧化反应，进一步降低继续与供入的二次空气进行氧化反应，进一步降低CO和和HC排放。排放。第四十九页，讲稿共五十一页哦（1）催化转换器不能使用加铅汽油，会使催化剂失效；）催化转换器不能使用加铅汽油，会使催化剂失效；（2）催化转换器仅在温度超过）催化转换器仅在温度超过350 C才起作用，因此，才起作用，因此，催化转换器都安装催化转换器都安装在温度较高的排气歧管后面附近在温度较高的排气歧管后面附近；（3）混合气空燃比必须在）混合气空燃比必须在14.7附近。混合气过浓或气缸缺火，都会使转换器附近。

46、混合气过浓或气缸缺火，都会使转换器过热。过热。注注意意事事项项第五十页，讲稿共五十一页哦（4）排气再循环（）排气再循环（EGR-Exhaust Gas Return）系统）系统 废气再循环是指把发动机排出的部分废气回送到进气管，并与新鲜混合气一废气再循环是指把发动机排出的部分废气回送到进气管，并与新鲜混合气一起进入气缸。由于废气中含有大量的起进入气缸。由于废气中含有大量的CO2，而，而CO2不参与燃烧，却吸收了大量的热，不参与燃烧，却吸收了大量的热，因此，降低了最高燃烧温度，又使混合气中氧的成份降低，因此减少了因此，降低了最高燃烧温度，又使混合气中氧的成份降低，因此减少了NOx排放。排放。废气

47、再循环使发动机动力性能和经济性能下降，尤其是废气再循环使发动机动力性能和经济性能下降，尤其是 废气再循环过多，会影响发动机怠速、废气再循环过多，会影响发动机怠速、低转速小负荷、暖机工况的运转稳定性，因此，必须根据发动机工况的变化控制废气再循环率低转速小负荷、暖机工况的运转稳定性，因此，必须根据发动机工况的变化控制废气再循环率（参与废气再循环的废气比例）。（参与废气再循环的废气比例）。现代轿车发动机排气再循环（现代轿车发动机排气再循环（EGR）系统由电脑控制，主要由废气再循环阀）系统由电脑控制，主要由废气再循环阀（EGR阀）控制废气再循环的废气量。而阀）控制废气再循环的废气量。而EGR阀的开度大小由电磁阀和真空调节阀控制。作用阀的开度大小由电磁阀和真空调节阀控制。作用在在EGR阀上真空膜片室内的进气管真空度大小，改变膜片的位置，就改变了阀上真空膜片室内的进气管真空度大小，改变膜片的位置，就改变了EGR阀阀的开度大小，从而改变了废气再循环的废气量。的开度大小，从而改变了废气再循环的废气量。第五十一页，讲稿共五十一页哦