1、汽車排放復習整理有害排放物主要有CO、SO、HC (碳氫化合物十NOX (氮氧化物)、CO2、微粒(鉛化物、 黑煙、油霧、有機物)和臭尊為甲鍛臼粉)。2 2 CO2的高溫離解反應：ZHs的冰燃氣反甌H o2222 H O o 2 H 2 + O2co的生成機理a 1時，CO的排放量都很小。a =1.01.1時，CO的排放量變化較復雜。NO的生成機理 N + OH T NO + H澤爾多維奇鏈反應在非常濃的混合氣中該反應出現,大部分NO在燃燒過程中產生，排氣中較少，一般主要考慮燃燒產生的NO。 由表中知：反應速度k1取決于溫度，k2雖然和溫度關系不大，但是式中的N主要由第一個 反應式產生。所以說

2、NO的產生在很大程度上取決于溫度，并與溫度成指數關系。NO2的生成機理汽油機長期怠速會產生大量NO2，其余工況可忽略不計。柴油機中NO2多，占到10% 30%。目前產生機理還不透徹，大致認為NO在火焰區可轉變為NO2。也會在低速下在排 氣管中產生，因為此時排氣管在有氧條件下停留較長時間。1、起動工況CO 和 HC：在常溫啟動時汽油機的轉速，進氣系統和氣缸溫度較低，空氣流動速度很慢，汽油 很難完全蒸發，較多的汽油沉積在進氣系統和氣缸壁面上，形成油膜，導致汽油霧化性差， 混合質量不均勻，燃油壁流現象嚴重，各缸混合氣分配不均勻，在低溫下，汽油的蒸氣壓力 下降，難以形成在著火界限可燃的混合氣。為了順利

3、啟動，需向汽油機提供很濃的混合氣， 這些使得燃燒不完全，CO和HC的排放濃度增加。熱啟動時由于其較常溫起動時進氣量少，混合氣過濃，CO的峰值高，HC排放低。NO由于啟動時混合氣過濃和氣體溫度過低，氧氣的缺乏使得NO的排放濃度低，但呈 上升趨勢，機體溫度慢慢增加。熱啟動時缸內混合氣溫度高于常溫啟動，NO在熱啟動后大約29秒內高于常溫啟動。2、加減速工況：一般指節氣門增加轉矩到最大值，使轉速急劇提高。在加速時，汽油噴射發動機由于不需要特別加濃混合氣，其排放與相應的各溫度工 況相似。減速時，汽油噴射發動機不再供油，進氣系統中液態油膜少，因化90和HC排放 低。3、怠速工況：CO和HC排放高，NO排放

4、少。其特點在于轉速低，節氣門開度小，供油量少，但混合氣濃度較高，霧化不良。節 氣門開度小，使殘余廢氣相對較多，有的汽油機殘余廢氣系數可達0。35至0。8之間，而 且各缸差別較大，這種情況造成燃燒緩慢，燃燒不完全，甚至因點不著火而出現間斷著火現 象.適當提高怠速轉速，使進氣節流度減小，新鮮空氣增加，殘余廢氣相對少，對改善燃燒， 降低CO和HC排放有利。4、暖機：CO和HC排放濃度高，但因燃燒溫度不高，NO的排放低。在汽油機啟動后，其構成燃燒室的主要零件以及潤滑系，冷卻系不能立即達到正常工作 溫度，需要一個暖機的過程，屬于怠速運轉。此時采用濃混合氣來彌補汽油在進氣道和氣缸 壁上的冷凝，保證燃燒的穩

5、定，因此，CO和HC排放濃度高，但因燃燒溫度不高，NO的 排放低。汽油機燃燒過程：著火延遲、明顯燃燒期、補燃期汽油機機內凈化的主要措施1大力推廣汽油噴射電控系統、2改善點火系統、3開發分層充氣及均質稀燃的新型燃燒系 統、4改進進氣機構和燃燒室結構、5采用廢氣再循環控制噴油控制：是發動機ECU的主要控制功能，包括噴油時刻控制和噴油量控制 噴油時刻控制：分為三種：同時噴射，分組噴射和順序噴射 噴油量控制：即控制噴油器噴射持續時間。（間歇噴射）控制方式有起動噴油控制、運轉噴油控制、斷油控制和反饋控制等起動時，ECU根據起動裝置開關信號和發動機轉速（300r/min），判定發動機處于起動狀態。 此時由

6、于吸入的空氣量少，轉速低，轉速波動大，空氣流量計不能精確檢測，所以起動時不 以空氣流量計的信號作為噴油量的計算依據，而是按照預先設定的起動程序來進行噴油控 制。ECU將噴油量分為基本噴油量、修正油量、增加油量三個部分氧傳感器及三元催化轉化器閉環控制：滿足歐II標準的必須措施。三元催化轉化器裝在車輛排氣管中的消聲器之前，可同時降低排放中的HC、CO、NO。 當空燃比接近理論空燃比時，轉化率最高，這是通過氧傳感器來實現的。當催化轉化器達到 起燃溫度后，有害氣體通過三原催化轉化器時，在貴金屬催化劑的作用下，發生氧化和還原 反應，轉化為無害氣體。冷起動及暖機階段排放控制冷起動時：由于混合氣過濃，HC排

7、放多，且催化劑處于低溫狀態，造成了很高的 HC排放。因此，冷起動時要對不同溫度下的起動初始空燃比進行恰當的標定，以能順利起 動為原則，混合氣濃度一般要低于化油器式發動機。暖機工況：也不宜提供太濃的混合氣。起燃溫度偏高的催化轉化器尚未工作，相對較稀的混合氣燃燒后 產生的HC和CO較少，且使排氣溫度升高，配合推遲點火的方法，有利于催化轉化器的迅 速升溫，盡快達到起燃溫度。但使怠速不穩定，因此需要提高怠速轉速。HC和NO的影響：推遲點火：HC和NO的排放減少，因為推遲點火使得燃燒室溫度和缸內最高燃燒壓力 降低，縮短拉燃燒產物的反應時間。在做功行程后期，燃氣溫度升高，未燃HC繼續燃燒。當負荷一定時，C

8、O的排放只與空燃比有關。但過分推遲點火時間會使CO沒來得及氧 化就排出而顯著增加。氣門重疊角越大，進入氣缸的廢氣量就越多，HC排放增加。氣門間隙影響氣門重疊角， 氣門間隙越大，重疊角就越小，HC、CO排放濃度越低。稀薄燃燒是指用空燃比為18： 1（過量空氣系數遠遠超過1。1的水平）或更稀的混合 氣進行燃燒的汽油機。按供給方式可分為均質和非均質兩種，目前，分層燃燒作為稀薄燃燒 中的非均質燃燒是實習稀薄燃燒的主要方式和輔助措施。EGR（Exhaust Gas Recirculation）的作用及基本原理作用：廢氣再循環是控制氮氧化物排放的主要措施。它將汽車發動機排出的一部分廢氣重新引 入發動機進氣

9、系統，與混合氣一起燃燒。廢氣再循環系統能對引入進氣系統的廢氣溫度、EGR流量、EGR的作業時刻等進行最 佳控制。有的EGR系統還兼有控制空氣、燃油及其相互比例的功能。基本原理：熱容量理論廢氣再循環的控制策略1）由于NO排放量隨負荷增加而增加，則EGR量也應隨負荷的增加而增加。2）在暖機過程中，冷卻水溫和進氣溫度均較低，NO排放濃度也很低，混合氣供給不 均勻，為防止EGR破壞燃燒穩定性，起動暖機時不進行EGR。3）怠速、低負荷時NO排放濃度低，為了保證燃燒的穩定性，不進行EGR。4）大負荷、高速時為使汽車的動力性不受影響，此時溫度雖高，但氧濃度不足，NO 的生成較少，通常也不進行EGR或減少EG

10、R率。5）為了實現EGR的最佳效果，需要保證再循環的排氣在各缸之間分配均勻，即保證 各缸的EGR率一樣。增壓類型：機械增壓、廢氣渦輪增壓、氣波增壓、符合增壓催化反應器是利用催化劑，像濾清器那樣通過排氣，將尾氣中的NOx與廢氣中的CO、 HC等還原性氣體在催化作用下分解為氮氣和氧氣，而CO和HC在催化作用下充分氧化， 生成CO2和水蒸氣催化反應過程冷起動階段：保證發動機運轉平穩的前提下，采用較小的空燃比，較小的點火提前角和較高的暖機轉速， 產生較高的排氣溫度，使催化轉化器盡快起燃。怠速工況：把空燃比控制在當量空燃比附近，采用較小的點火提前角和較高的怠速轉速，保證排氣溫 度高于催化器的起燃溫度，無

11、催化器的電控系統一般會追求怠速的穩定性和經濟性。穩態工況：中小負荷時，要實現空燃比中值和波動的控制，涉及到氧傳感器中值電壓修正和空燃比波 動頻率，幅值的調節；大負荷時，要對空燃比進行加濃，以獲得好的動力性，但有催化器時，要兼顧加濃的空燃 比來降低排氣溫度，以防止催化轉化器過熱。加減速等工況：涉及到加速變濃、減速變稀和減速斷油工況的標定，要兼顧良好的過渡性能和排放性能。特別在減速工況中，更要嚴格控制失火的現象，以免未燃混合氣在催化器中的燃燒引起催化 器過熱。柴油燃燒過程：滯燃期、速燃期、緩燃期、后燃期1、未燃烴生成機理（與汽油機相同）1）缸壁激冷效應2）燃燒室縫隙效應3）潤滑油膜對燃油蒸氣的吸附

12、和解吸4）燃燒室內沉積物的影響5）燃燒不完全（體積淬熄）未燃烴的排放主要是由于混合氣形成不良、燃燒組織不好、機油串缸、循環不著火和 燃燒淬滅等原因造成。HC的排放與發動機多種運轉因素有關，其中，燃空比的影響最大。后緣氮氧化物的生成機理與排放影響因素1、生成機理：由于捷爾杜維奇鏈反應(O+N2NO+N； N+O2NO+O)；燃油噴注各區都 有NO生成，NO生成的濃度與局部O和N原子濃度、局部溫度、燃燒產物的冷卻速度、 滯留時間有關。稀火焰區：NO生成的主要區域。盡管該區的NO在燃燒開始時形成速率很低，但是 該區是燃油噴注最早燃燒的地方，且火源通過后具有最長的滯留時間，使得NO最多。過稀不著火區：

13、燃燒早期不會形成NO,但是在循環后期，噴注的其余部分燃燒以后， 該區氣溫升高，可能會形成NO。噴注心部和壁面上：燃料燃燒造成溫度升高，使得過稀不著火區和稀火焰區的NO濃 度增加；提高噴注心部的火焰溫度，此時如果O濃度適當，會產生較大的NO。柴油機的瞬態排放特性起動工況：CO、HC和微粒等有害排放物的排放量比穩態高柴油機減速一一不噴油或只是怠速油量，排放問題不大噴油規律概括：初期緩慢、中期急速、后期快斷初期緩慢一一主要是因為初期的噴油速率不能太高，為了減少在滯燃期內形成的可燃混合氣 量，降低初期燃燒速率，以達到降低最高燃燒溫度和壓力升高率，從而抑制NO生成及降低 燃燒噪聲。中期急速一一噴油中期采

14、用高噴油壓力和高噴油速率以加速擴散燃燒速度，防止生 成大量微粒和降低熱效率。后期快斷一一噴油后期要迅速結束噴射，以避免在低的噴油壓力和噴油速率下燃油 霧化變差，導致燃燒不完全使得HC和微粒的排放增加。各工況要求的EGR率不同。汽油機：大負荷、起動、暖機、怠速和小負荷工況不宜EGR或允許較小的EGR； 中等負荷工況允許采用較大的EGR率。柴油機：高速大負荷、高速小負荷時，由于燃燒階段所必須的氧氣濃度相對減少，助長了碳 煙的排放，故應適當限制EGR率；部分負荷時采用較小的EGR率除可降低NO的排放外，還可改善燃油經濟性；低速小負荷時可有較大的EGR率，這是由于柴油機在此時過量空氣系數較大，廢氣 中的含氧量較高，故較大的EGR率不會對發動機的性能產生太大的影響。微粒捕集器過濾機理有：擴散機理、攔截機理、慣性碰撞機理、重力沉淀機理主動再生系統是通過外