1、第一節(jié) 概說第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈化第三節(jié) 柴油機(jī)排氣的凈化一、汽車排污的來源有三 1、從排氣管排出的廢氣，主要成分是CO(一氧化碳)，HC(碳?xì)浠衔?，NOx(氮?dú)浠衔?，其它還有SO2 ( 二氧化硫)，鉛化合物，炭煙等； 2、竄氣 即從活塞與氣缸之間的間隙漏出，再自曲軸箱經(jīng)通氣管排出的燃燒氣體，其主要成分是HC; 3、從油箱，化油器浮子室以及油泵接頭等處蒸發(fā)出的汽油蒸汽，成分是HC。第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第一節(jié)第一節(jié) 概說概說返回返回上級(jí)上級(jí) 1、HC HC的生成取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行因素。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，混合起過濃或過稀，燃燒組織不良，竄機(jī)油或溫度過低都會(huì)產(chǎn)

2、生HC。柴油機(jī)排出的未燃燒的燃料，分解的燃料分子和少量的氧化反應(yīng)的中間產(chǎn)物。 HC的某些氫類光化學(xué)反應(yīng)活性很強(qiáng)，可與空氣中的NO2結(jié)合，在陽(yáng)光下形成以O(shè)3 為主的光化學(xué)煙霧，刺激人 的眼睛和呼吸器官，造成呼吸困難。 2、CO CO主要是由于燃料燃燒時(shí)O2相對(duì)不足，燃料中的C不能完全燃燒產(chǎn)生的，或由于混合氣不均勻燃燒，混合氣溫度低,CO不能氧化而留在燃?xì)庵信懦觥?CO被吸入人體，很容易與血紅蛋白結(jié)合，導(dǎo)致缺氧，從而使人窒息；嚴(yán)重者危及生命。 第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第一節(jié)第一節(jié) 概說概說 3、NOx NOx是由空氣中N2和O2在燃燒室的高溫，高壓作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成的。

3、NOx主要以NO的形式出現(xiàn)，還有 少量的NO2 。 NOx可以與某些氫類發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成光化學(xué)煙霧，對(duì)人體有害。 4、PM(微粒) PM是由于柴油機(jī)燃燒時(shí)燃料與空氣混合不均勻，造成局部過濃，在高溫缺氧情況下產(chǎn)生并排出。 PM中含有可致癌的物質(zhì)，容易被人體吸入并沉積在肺內(nèi)。 5、SOx 燃料中的S在燃燒后形成SOx(SO2 ,SO3 )。 SOx被排出機(jī)外，易形成煙霧，污染環(huán)境。 第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第一節(jié)第一節(jié) 概概說說 排氣中的HC和NOx在一定的地理、溫度、氣象條件下，經(jīng)強(qiáng)烈的陽(yáng)光照射下，會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，生成以臭氧（O3 )、醛類為主的過氧化產(chǎn)物，稱為光化學(xué)

4、煙霧。臭氧具有獨(dú)特的臭味和很強(qiáng)的毒性，醛類對(duì)眼及呼吸道有刺激作用。此外，它們還防礙生物的正常成長(zhǎng)。第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第一節(jié)第一節(jié) 概概說說 1、研制無污染或低污染動(dòng)力源 目前出現(xiàn)的新型汽車動(dòng)力源中，完全沒有排污的是電動(dòng)汽車中的蓄電池-電動(dòng)機(jī)組。氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒產(chǎn)物中沒有CO和HC，但在大負(fù)荷工況范圍內(nèi)NOx排出量激增。燃?xì)廨啓C(jī)排出的CO和HC較少,NOx排出量雖然大，但易于控制。三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)因氣缸中燃燒溫度低而NOx排出量少，而且排出的HC和CO可以采取機(jī)外凈化措施加以處理。所以可以說，這些新型動(dòng)力裝置不僅在某些性能方面有其一定的優(yōu)越性，而且就減少排污公害

5、的角度看來，也很有發(fā)展前景。但是，由于在另外一些重要性能指標(biāo)方面尚存在著嚴(yán)重缺陷，這些新型動(dòng)力源目前在汽車上都還沒有得到推廣，有的甚至還不能付諸推廣，有的甚至還不能付諸實(shí)用。第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第一節(jié)第一節(jié) 概概說說 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣凈化的方式可分為兩大類： （1）機(jī)內(nèi)凈化改善可燃混合氣的品質(zhì)和燃燒狀況，抑制有害氣體的產(chǎn)生，使排氣中的有害氣體成分減至最少； （2）機(jī)外凈化用設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)外部的附加裝置使排出的廢氣凈化后在排入大氣。第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第一節(jié)第一節(jié) 概說概說 一、機(jī)內(nèi)凈化措施 （一）改善可燃混合氣品質(zhì) 1、采用進(jìn)氣溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)式空氣

6、濾清器 2、裝設(shè)葉片式旋轉(zhuǎn)器 3 、采用廢氣再循環(huán)裝置 4、 采用電子控制的汽油噴射裝置第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈汽油機(jī)排氣的凈化化返回返回上級(jí)上級(jí) 基本原理：采用進(jìn)氣溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)式空氣濾清器，以保證在外界氣溫變化很大的情況下，使進(jìn)氣溫度大致保持在40左右，從而得到較稀的混合氣。 結(jié)構(gòu)原理：如圖6-1。 工作過程：當(dāng)外界流入空氣濾清器4的空氣溫度低于某一規(guī)定值時(shí)（圖6-2a），在雙金屬片式（或臘球伸縮筒式）溫度傳感器5的作用下，真空閥3開啟，化油器節(jié)氣門2后方的真空度便經(jīng)軟管9傳入真空室6。在真空度作用下，膜片7和連桿上移，使進(jìn)氣控制閥8將冷空

7、氣進(jìn)口A關(guān)閉，同時(shí)將熱空氣進(jìn)口B打開，讓經(jīng)過排氣管預(yù)熱的空氣進(jìn)入空氣濾清器。當(dāng)外界空氣溫度高于某一規(guī)定值時(shí)（圖6-2b），溫度傳感器便將真空閥關(guān)閉，切斷化油器與真空室之間的真空通道。在膜片彈簧作用下，B口關(guān)閉而A口開啟。 若外界空氣溫度在上述兩規(guī)定值之間，則真空閥部分開啟，真空室膜片保持在某一平衡位置，從而 進(jìn)氣控制閥使A、B兩口均保持適當(dāng)開度（圖6-2c）。這樣，便可使進(jìn)氣溫度保持在相對(duì)穩(wěn)定的范圍內(nèi)。 當(dāng)節(jié)氣門全開時(shí)，節(jié)氣門下方真空度很低，即使真空閥全開，進(jìn)氣控制閥仍處于B口關(guān)閉、A口開啟的位置（圖6-2d）。這可以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)期間進(jìn)氣溫度不致過高。第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)

8、動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈化汽油機(jī)排氣的凈化 為改善混合氣的形成和點(diǎn)火條件，可在化油器和進(jìn)氣管之間，裝設(shè)葉片式旋轉(zhuǎn)器。其作用是在進(jìn)氣時(shí)產(chǎn)生旋流，粉碎粒狀油滴，以促進(jìn)霧化和混合氣均勻分配。采用這種措施，降低CO及HC排放量的效果是明顯的。但在高轉(zhuǎn)速時(shí)，將增加進(jìn)氣阻力，使經(jīng)濟(jì)性受到一定的損失。第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈化汽油機(jī)排氣的凈化 基本原理是：將5%20%的廢氣再引入進(jìn)氣管，與新鮮混合氣一道進(jìn)入燃燒室，使最高燃燒溫度降低，從而減少NOx生成量。 結(jié)構(gòu)原理：如圖6-3。 工作過程：化油器喉管產(chǎn)生的真空度由管道傳到真空氣室8，在

9、節(jié)氣門開度、增大或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升時(shí)，真空度也不斷增高。當(dāng)真空度達(dá)到0.01MPa左右時(shí)，即可克服回位彈簧7的預(yù)緊力而使膜片6連同閥桿1上移，錐形的 閥門5便逐漸開啟，使廢氣得以從排氣管進(jìn)入進(jìn)氣管。當(dāng)真空度達(dá)到0.0130.026MPa時(shí)，膜片上升到最高位置，閥門全開。因此，這種閥能相應(yīng)與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件而改變廢氣的再循環(huán)量。怠速時(shí)，由于化油器的喉管真空度很低，閥門關(guān)閉，不進(jìn)行廢氣再循環(huán)。第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈化汽油機(jī)排氣的凈化 采用電子控制的汽油噴射裝置也是機(jī)內(nèi)凈化的有效措施之一。當(dāng)初，采用這種裝置的目的是為了增大發(fā)動(dòng)機(jī)功率（比化油器式增大1

10、0%）和降低油耗（約低10%）。但只要稍微犧牲一些這方面的性能，使之主要用作排氣凈化裝置，便可得到很好的效果，例如：冷機(jī)起動(dòng)比較容易；怠速時(shí)可供給稀混合氣；在汽車減速而節(jié)氣門關(guān)閉時(shí)可迅速而準(zhǔn)確地切斷燃油的供給，以防止CO、HC生成量增多等等。現(xiàn)在，這種汽油裝置已成為歐洲汽油車的主要排氣凈化裝置之一。第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈化汽油機(jī)排氣的凈化 1、從配氣相位方面改善 混合氣在氣缸內(nèi)燃燒時(shí)，火焰到達(dá)燃燒室璧附近，往往由于表面溫度低而熄火，引起HC排放量增加。顯然，減少燃燒室的表面積和容積之比（面容）可減少HC的排放量。面容比按盆形、楔形、碗形、半

11、球形的燃燒室結(jié)構(gòu)順序逐漸減少。此外，降低壓縮比也可降低面容比，同時(shí)還可減少NOx的排放量。 配氣相位特別是氣門重疊時(shí)間對(duì)NOx，HC排放量的影響很大。試驗(yàn)表明：氣門重疊時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，因排氣徹底，進(jìn)氣充足，氣缸內(nèi)溫度低，NOx排放量將減少，而HC的增加量并不多；當(dāng)氣門重疊時(shí)間短時(shí)，HC將減少，而NOx卻增加較多。第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈化汽油機(jī)排氣的凈化 延遲點(diǎn)火時(shí)刻，可減低燃燒最高溫度，因而NOx的排放量減少；同時(shí)，由于燃燒持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，促進(jìn)氧化作用，使HC減少。故這種方法已普遍用于各種低公害汽車上。采用延遲點(diǎn)火法的前提是必須裝有進(jìn)氣預(yù)熱（否則在

12、發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)時(shí)采用延遲點(diǎn)火法，有害氣體的排放量反而增多）。若同時(shí)還采用空氣噴射裝置-熱反應(yīng)器和廢氣再循環(huán)閥等，則凈化效果更佳。但是延遲點(diǎn)火會(huì)引起功率下降和過熱等問題。為此，可采用雙膜片真空式點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置。其作用是在怠速和減速時(shí)減小點(diǎn)火提前角，以減少CO、HC的生成量；中、高速時(shí)則加大點(diǎn)火提前角，以保證功率；發(fā)動(dòng)機(jī)過熱時(shí)，將點(diǎn)火提前角加到最大值，使轉(zhuǎn)速上升，加強(qiáng)冷卻作用直至恢復(fù)到正常溫度為止。第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈化汽油機(jī)排氣的凈化 層狀燃燒可使發(fā)動(dòng)機(jī)在過稀混合氣的情況下工作。這種新的燃燒方式被認(rèn)為是一種比較理想的凈化方法，國(guó)外很多廠家都在

13、積極研制。下面以日本本田技研工業(yè)公司研制成功的復(fù)合渦流控制燃燒式 （CVCC）發(fā)動(dòng)機(jī)為例，說明其原理與特點(diǎn)。 基本原理：圖6-4示出了排污濃度與空燃比的關(guān)系由圖可知，在稀混合氣范圍內(nèi)，一般發(fā)動(dòng)機(jī)因缺火無法運(yùn)轉(zhuǎn)，而復(fù)合渦流控制燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)卻能使稀混合氣進(jìn)行緩慢燃燒。因此，具有顯著的凈化效果。 結(jié)構(gòu)原理：如圖6-5。 工作過程：進(jìn)氣行程中，副燃燒室吸入少量濃混合氣，而主燃燒室則吸入大量的過稀混合氣，二者明顯地分成層狀。壓縮行程中，混合氣進(jìn)一步明顯分成三層：副燃燒室中為濃混合氣，主燃燒室中是過稀混合氣，二者交接處為稍濃混合氣。壓縮終了時(shí)，用裝在副燃燒室的火花塞點(diǎn)燃濃混合氣，而連接孔附近因有空燃比接近

14、理論值的稍濃混合氣，故燃燒強(qiáng)烈。這部分高溫火焰，能使主燃燒室中呈渦流狀態(tài)的過稀混合氣得以正常燃燒，直至作功行程終了。排氣過程中，燃?xì)馊员３州^高的溫度，使CO、HC得以盡可能充分燃燒。第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈化汽油機(jī)排氣的凈化 均質(zhì)稀燃技術(shù)的應(yīng)用： 1、擾流發(fā)生罐 結(jié)構(gòu)原理：如圖6-6，用于豐田汽車12-T型發(fā)動(dòng)機(jī)上。 工作原理：在氣缸蓋上設(shè)置的副燃燒室2稱擾流發(fā)生罐，火花塞4安裝于其入氣口處。在排氣行程中，擾流發(fā)生罐2內(nèi)的廢氣無法掃除；進(jìn)氣行程中，罐內(nèi)壓力較高，新鮮混合氣被壓入，并與廢氣一起在罐內(nèi)形成強(qiáng)烈的渦流運(yùn)動(dòng)。由于火花塞附近的廢氣被掃除

15、，新鮮混合氣極易被點(diǎn)燃。點(diǎn)火后，火焰隨著流向罐內(nèi)氣流在罐內(nèi)迅速傳播并燃燒。所產(chǎn)生的高壓火焰氣體噴向主燃燒室6，使主燃燒室內(nèi)的稀混合氣產(chǎn)生強(qiáng)烈的擾流，并使火焰迅速向四周傳播。 基本原理：這種燃燒室在燃燒初期，燃燒速度比普通汽油機(jī)要快，最高壓力值出現(xiàn)于上止點(diǎn)附近，故熱效率較高。由于擾流發(fā)生罐內(nèi)存在較多的廢氣。使著火時(shí)刻延遲。又因主燃燒室內(nèi)為稀混合氣，因此,NOx的生成量顯著降低。另外，擾流發(fā)生罐2噴出的火焰氣流使主燃燒室6內(nèi)的新鮮混合氣產(chǎn)生強(qiáng)烈的擾動(dòng)，致使稀混合氣燃燒完全，HC和CO的排污的目的。 第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈化汽油機(jī)排氣的凈化 結(jié)構(gòu)

16、原理：如圖6-7所示。在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋上，除有進(jìn)、排氣門外，又在其間設(shè)置了一個(gè)小型的噴流閥3。 工作過程：工作時(shí)，空氣或稀混合氣氣流經(jīng)噴流閥3進(jìn)入燃燒室，一方面掃除了火花塞附近的廢氣，為點(diǎn)火創(chuàng)造良好的條件，另一方面又在氣缸內(nèi)形成較強(qiáng)的渦流，加速了火焰的傳播并擴(kuò)大了稀混合氣的燃燒界限。據(jù)測(cè)，當(dāng)噴流流量為0.97L/s時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤商岣?0%；稀混合氣燃燒界限由空燃比21：1延伸到24：1后仍可穩(wěn)定燃燒。 基本原理：噴流控制閥系統(tǒng)使發(fā)動(dòng)機(jī)在小負(fù)荷工況時(shí)可以燃燒稀混合氣，從而使CO和HC的排放顯著減少。隨著負(fù)荷增加，節(jié)氣門開度加大，由噴流閥3進(jìn)入燃燒室的氣體量逐漸減少，其作用逐漸消失。 第九章第九

17、章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈化汽油機(jī)排氣的凈化 結(jié)構(gòu)原理：如圖6-8。在氣缸蓋5上裝有進(jìn)氣門1和排氣門4。排氣門安裝在氣缸蓋下表面凹入較深的盆形腔內(nèi)。進(jìn)氣門安裝在凹入較淺的盆形腔內(nèi)。兩腔之間由凹入較淺的通槽2相連。通槽2近于和燃燒室3相切?；鸹ㄈ?設(shè)置在燃燒室3的邊緣。進(jìn)氣道8為螺旋式。 工作過程：在壓縮行程中，借助螺旋式進(jìn)氣道8及通槽2與燃燒室3相切的作用，使燃燒室內(nèi)的氣體形成高速旋流?；鸹ㄈ唤?jīng)點(diǎn)燃混合氣，高速旋轉(zhuǎn)的火焰便使燃燒室3內(nèi)的稀混合氣迅速燃燒起來。 基本原理：這種燃燒室由于燃燒速度快，使發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比可以提高到10以上而不發(fā)生爆燃和表面點(diǎn)火等異

18、常燃燒現(xiàn)象。同時(shí)，還可燃用空燃比26：1的稀混合氣。采用這種燃燒室，不僅可以提高燃燒經(jīng)濟(jì)性，而且還可獲得較滿意的排放性能。第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈化汽油機(jī)排氣的凈化 1、液化石油氣發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用 液化石油氣發(fā)動(dòng)機(jī)已是比較成熟的機(jī)型，很多國(guó)家都有定型產(chǎn)品。液化石油氣在常溫下是氣體，在一定壓力下則呈液態(tài)存在。它主要是丙烷和丁烷的混合物。在石油開采和煉制過程中，作為副產(chǎn)品而形成。亦可從天然氣或煤中提取。 由于在發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度下液化石油氣呈氣態(tài)存在，所以燃用時(shí)無需化油器，并能和空氣均勻混合形成質(zhì)量良好的混合氣，獲得完全的燃燒。燃燒后的有害排放物遠(yuǎn)比汽油

19、少。另外，液化石油氣的辛烷值很高，可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比從而可獲得較高的動(dòng)力性能。它的缺點(diǎn)是裝液化石油氣的氣瓶重量大，氣瓶更換頻繁及具有爆炸的危險(xiǎn)性等。因此，目前多用于定線行駛的公共汽車上。第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈化汽油機(jī)排氣的凈化 使用甲醇或甲醇與汽油的混合燃料，比單純?nèi)加闷蜁r(shí)，NOx的排放量可以減少一些，而HC和CO的排放量則可明顯下降。由于甲醇有汽油的混合燃料抗爆性好，可使發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比提高10%，故提了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。甲醇可從煤中提煉而得，我國(guó)又是煤碳資源較豐富的國(guó)家，因此甲醇燃料是一種很有發(fā)展前景的代用燃料。甲醇與汽油的混合燃料（甲

20、醇重量百分比為15%20%）在某些國(guó)家已經(jīng)付諸實(shí)用。 甲醇具有毒性，對(duì)鋅和鋁合金有腐蝕作用，同時(shí)還有溶解塑料。因此，在使用中采取特殊的防治措施。第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈化汽油機(jī)排氣的凈化 氫氣是一種不含碳的清潔燃料。燃燒后沒有CO和CH的排放污染，只有NOx一種有害排放物。經(jīng)試驗(yàn)表明，當(dāng)氫氣與空氣的混合氣其過量空氣系數(shù)超過2，NOx的排放量則很低。氫氣與空氣的混合氣燃燒時(shí)，其著火界限很寬。氫在空氣中的含量為4%75%時(shí)。均可燃燒。另外，氫對(duì)點(diǎn)火能量要求較低，且火焰?zhèn)鞑ザ瓤?，約為普通燃料的79倍。因此，其動(dòng)力性能很高。 研究還發(fā)現(xiàn)，用1%的氫和

21、99%的汽油混合燃燒時(shí)，可得到較好的凈化效果。在SH7221轎車發(fā)動(dòng)機(jī)上，于怠速工況下燃用上述較稀混合氣時(shí)。測(cè)試表明和節(jié)油25%；CO的排放量可減少49%；HC排放量可減少80%。因此，采用氫油混合燃料來控制怠速排放，也是一種行之有效的方法。第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈化汽油機(jī)排氣的凈化（一）利用廢氣再燃燒方法凈化排氣 常用的裝置： 1、空氣噴射裝置 2、熱反應(yīng)器 3、催化反應(yīng)器第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈化汽油機(jī)排氣的凈化 結(jié)構(gòu)原理：如圖6-9。 工作過程：葉片式空氣泵2由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，所產(chǎn)生的低壓

22、空氣（稱為二次空氣）從一根軟管通過防止廢氣倒流的單向閥4，經(jīng)空氣分配管5和空氣噴管7噴到各缸的排氣門背面，與高溫廢氣接觸混合，并流入能保持高溫的熱反應(yīng)器內(nèi)，導(dǎo)致殘留的CO和HC再燃燒。第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈化汽油機(jī)排氣的凈化 結(jié)構(gòu)原理：熱反應(yīng)器裝在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣道出口處，其結(jié)構(gòu)見圖6-10。 工作過程：在常規(guī)的發(fā)動(dòng)機(jī)上，排氣管內(nèi)的溫度為597647，而在有空氣噴射裝置和熱反應(yīng)器時(shí)，必須保持在977左右。因此熱反應(yīng)器必須采用耐熱材料，以防止高溫下的氧化和腐蝕。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如熱反應(yīng)器工作，就要引起過熱。此時(shí)，上述的轉(zhuǎn)換閥也起了作用，使噴

23、射空氣不再流入排氣管，而全部送到發(fā)動(dòng)機(jī)下部、起冷卻作用。第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈化汽油機(jī)排氣的凈化 結(jié)構(gòu)原理：如圖6-11。 催化反應(yīng)器的外形有如大型消聲器，用耐腐蝕的不銹鋼制成，安裝在削聲器之前。殼體內(nèi)的催化劑是直徑為24mm的氧化鋁（Al2O3 ）顆粒，在其多孔性的表面上鍍有鉑。催化劑表面積可達(dá)150300m2左右催化反應(yīng)器的構(gòu)造應(yīng)保證在廢氣通過時(shí)和催化劑顆粒均勻接觸。第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈化汽油機(jī)排氣的凈化 在汽車排出的 HC中，來自曲軸箱竄氣的占25%，來自汽油蒸發(fā)的占20%。 目

24、前，多用閉式曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置（簡(jiǎn)稱PCV裝置，圖6-12）防止竄氣。新鮮空氣來自空氣濾清器1經(jīng)管C和閉式通風(fēng)口6進(jìn)入曲軸箱，和竄氣混合，從氣缸蓋罩通入管A，由計(jì)量閥3計(jì)量后，被吸入進(jìn)氣管。因此有適量的竄氣在氣缸內(nèi)再次燃燒。 第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈化汽油機(jī)排氣的凈化 第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第二節(jié)第二節(jié) 汽油機(jī)排氣的凈化汽油機(jī)排氣的凈化 計(jì)量閥可隨發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況自動(dòng)調(diào)節(jié)吸入氣缸的竄氣量，其結(jié)構(gòu)和原理見圖6-13。在怠速或小負(fù)荷時(shí)，竄氣量較少，此時(shí)，由于進(jìn)氣管真空度較高，閥門被吸向左方 （圖6-13a），氣流通路關(guān)小，

25、吸入氣缸的竄氣量較少。在加速或大負(fù)荷時(shí)，竄氣量增多，與此相應(yīng)，由于進(jìn)氣管真空度變低，計(jì)量閥的氣流通路開大（圖6-13b），因此有較多的竄氣量進(jìn)入氣缸再燃燒。一、汽油機(jī)與柴油機(jī)排污濃度的比較（由表可知，柴 油機(jī)中SO2和碳煙的排出量卻比汽油機(jī)大得多。目 前，柴油機(jī)凈化工作的重點(diǎn)是降低NOx和HC的合計(jì) 排出量和減少碳煙。）二、 柴油機(jī)的燃燒室型式對(duì)排污量的影響三、 噴油提前角對(duì)排污量的影響四、進(jìn)氣管噴水或燃油摻水第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第三節(jié)第三節(jié) 柴油機(jī)排氣的凈化柴油機(jī)排氣的凈化返回返回上級(jí)上級(jí) 排污成分 汽油機(jī) 柴油機(jī) CO 0.5%2.5% 0.2% HC 2000

26、5000%PPMC* 1000PPMC NOx 0.250.5% 0.25% SO2 0.008% 0.02% 碳煙 0.0050.05g/m3 0.25g/m3 鉛 有 有 * PPM是百萬分率的英語縮寫；PPMC是以百萬分率計(jì)算的含炭量 第九章第九章 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化 第三節(jié)第三節(jié) 柴油機(jī)排氣的凈化柴油機(jī)排氣的凈化 柴油機(jī)的燃燒室型式對(duì)排污量的影響很大。試驗(yàn)表明，分隔式燃燒室排污量比直接噴射式低得多。采用分隔式燃燒室時(shí)，副燃燒室中的混合氣濃度較大，且燃燒溫度峰值較低，對(duì)NOx的形成不利。而當(dāng)燃油及燃燒氣體噴到主燃燒室進(jìn)行二次燃燒時(shí)，又由于大量空氣的冷卻作用，活塞又已開始下移，燃燒最高溫度低，再一次造成了不利于產(chǎn)生NOx的條件，因此分隔式燃燒室柴油機(jī)的NOx排放量小。此外，