第06章-进排气系统及排气净化装置课件.ppt

1、 进气系统的功用进气系统的功用：尽可能多、尽可能均匀地向各缸供给可燃：尽可能多、尽可能均匀地向各缸供给可燃混合气或纯空气；混合气或纯空气；进气系统组成进气系统组成：由空气滤清器和进气歧管组成；：由空气滤清器和进气歧管组成；化油器及进气道喷射化油器及进气道喷射汽油机汽油机：空气经空气滤清器过滤后，进：空气经空气滤清器过滤后，进入化油器，在化油器内与汽油形成可燃混和气，进入进气歧入化油器，在化油器内与汽油形成可燃混和气，进入进气歧管，然后经进气门进入气缸；管，然后经进气门进入气缸；柴油机柴油机：空气经空气滤清器过滤后，进入进气歧管，经进气：空气经空气滤清器过滤后，进入进气歧管，经进气门进入气缸；门

2、进入气缸；直接喷射式汽油机直接喷射式汽油机：空气经空气滤清器过滤后，流过空气流：空气经空气滤清器过滤后，流过空气流量计，由进气道进入进气歧管，与喷油嘴喷出的汽油混合形量计，由进气道进入进气歧管，与喷油嘴喷出的汽油混合形成可燃混和气，经进气门进入汽缸；成可燃混和气，经进气门进入汽缸；排气系统的功用排气系统的功用：尽可能多的把燃烧后的废气排出气缸。：尽可能多的把燃烧后的废气排出气缸。1.1.空气滤清器空气滤清器 2.2.排气歧管排气歧管 3.3.进气软管进气软管4.4.进气歧管进气歧管 5.5.排气管排气管 6.6.三元催化转换器三元催化转换器 7.7.中间消声器中间消声器 8.8.主消声器主消声

3、器轿车发动机进排气系统的布局轿车发动机进排气系统的布局 一一)空气滤清器的功用空气滤清器的功用 燃油燃烧需要大量的空气。以普通轿车为例，燃油燃烧需要大量的空气。以普通轿车为例，每消耗每消耗1L1L汽油汽油需要消耗需要消耗5000500010000L10000L空气空气。大量的空气进入气缸，若不将。大量的空气进入气缸，若不将其中的杂质或灰尘滤除，必然加速其中的杂质或灰尘滤除，必然加速气缸的磨损气缸的磨损，缩短发动机，缩短发动机使用寿命。实践证明，发动机不安装空气滤清器，其寿命将使用寿命。实践证明，发动机不安装空气滤清器，其寿命将缩短缩短2/32/3。空气滤清器的功用主要是空气滤清器的功用主要是滤

4、除空气中的杂质或灰尘，滤除空气中的杂质或灰尘，让洁净的空气进入气缸。让洁净的空气进入气缸。另外，空气滤清器也有降另外，空气滤清器也有降低进气噪声的作用。低进气噪声的作用。一、一、空气滤清器空气滤清器二二)空气滤清器结构空气滤清器结构 一般由一般由进气导流管进气导流管、空气滤清器空气滤清器盖盖、空气滤清器外壳空气滤清器外壳和和滤芯滤芯等组等组成。成。空气滤清器有多种结构形式：空气滤清器有多种结构形式：1 1.油浴式油浴式空气滤清器空气滤清器 2 2.纸滤芯纸滤芯空气滤清器空气滤清器 3 3.离心式及复合式离心式及复合式空气滤清器空气滤清器空气滤清器空气滤清器 （空气格空气格）空气滤清器功用：空气

5、滤清器功用：滤除空气中的杂质或灰尘，让洁净的空气进入气缸；滤除空气中的杂质或灰尘，让洁净的空气进入气缸；降低进气噪声的作用。降低进气噪声的作用。在轿车上，为了增强发动机的在轿车上，为了增强发动机的谐振进气效果谐振进气效果，空气滤清器进，空气滤清器进气导流管需要有气导流管需要有较大的容积较大的容积。但是导流管但是导流管不能太粗不能太粗，以保证空气在导流管内有，以保证空气在导流管内有一定的流速一定的流速，因此，进气导流管只能做得很长。因此，进气导流管只能做得很长。三三)空气滤清器进气导流管空气滤清器进气导流管较长的进气导流管有利较长的进气导流管有利于实现从车外吸气。因为于实现从车外吸气。因为车外空

6、气温度一般比发动车外空气温度一般比发动机罩下的机罩下的温度低温度低3030左右左右，所以从车外吸入的所以从车外吸入的空气密空气密度可增大近度可增大近10%10%，燃油消，燃油消耗率可降低耗率可降低3%3%。对于对于化油器式或节气门体汽油喷射式发动机化油器式或节气门体汽油喷射式发动机，进气歧管指的，进气歧管指的是化油器或节气门体之后到气缸盖进气道之前的进气管路。是化油器或节气门体之后到气缸盖进气道之前的进气管路。它的功用是将空气、燃油混合气由化油器或节气门体分配到它的功用是将空气、燃油混合气由化油器或节气门体分配到各缸进气道。各缸进气道。二、二、进气歧管进气歧管1 1进气歧管结构进气歧管结构对于

7、对于气道燃油喷射式发动机气道燃油喷射式发动机或或柴油机柴油机，进气歧管只是将洁净的，进气歧管只是将洁净的空气分配到各缸进气道。空气分配到各缸进气道。进气歧管必须将空气进气歧管必须将空气-燃油混合气或洁净空气尽可能均匀地分燃油混合气或洁净空气尽可能均匀地分配到各个气缸，为此进气歧管内气体流道的长度应尽可能相等。配到各个气缸，为此进气歧管内气体流道的长度应尽可能相等。为了减小气体流动阻力，提高进气能力，进气歧管的内壁应该为了减小气体流动阻力，提高进气能力，进气歧管的内壁应该光滑。光滑。由于由于进气进气过程具有过程具有间歇性间歇性和和周期周期性性，致使进气歧管内产生一定幅，致使进气歧管内产生一定幅度

8、的度的压力波压力波。此压力波以当地声。此压力波以当地声速在进气系统内传播和往复反射。速在进气系统内传播和往复反射。的压力波，使进气歧管的压力增高，从而的压力波，使进气歧管的压力增高，从而增加进气量增加进气量。这种效。这种效应称作应称作进气波动效应进气波动效应。谐振进气系统的优点是谐振进气系统的优点是没有运动件，工作可靠，成本低没有运动件，工作可靠，成本低。但。但只能增加只能增加特定转速下特定转速下的进气量和发动机转矩。的进气量和发动机转矩。如果利用一定长度和直径的进气如果利用一定长度和直径的进气歧管与歧管与一定容积的谐振室一定容积的谐振室组成组成谐谐振进气系统振进气系统，并使其固有频率与，并使

9、其固有频率与气门的进气周期调谐，那么在特气门的进气周期调谐，那么在特定的转速下，就会在进气门关闭定的转速下，就会在进气门关闭之前，在进气歧管内产生大幅度之前，在进气歧管内产生大幅度2 2谐振进气系统谐振进气系统 为了充分为了充分利用进气波动效应利用进气波动效应和尽量缩小发动机在和尽量缩小发动机在高、低速运高、低速运转时进气速度的差别转时进气速度的差别，特别是改善中、低速和中、小负荷时，特别是改善中、低速和中、小负荷时的经济性和动力性的目的，的经济性和动力性的目的，要求要求发动机在发动机在高转速、大负荷时高转速、大负荷时装备粗短的进气歧管装备粗短的进气歧管；而在；而在中、低转速和中、小负荷时配用

10、中、低转速和中、小负荷时配用细长的进气歧管细长的进气歧管。可变进气歧管可变进气歧管就是为适应这种要求而设计的。可变进气歧管就是为适应这种要求而设计的。可变进气歧管在所有转速下都可以使发动机在所有转速下都可以使发动机转矩平均提高转矩平均提高5%5%。双通道可变进气歧管双通道可变进气歧管可变长度进气歧管可变长度进气歧管3 3可变进气歧管可变进气歧管直列发动机在排气行程期间，气缸中的废气经排气门进入排直列发动机在排气行程期间，气缸中的废气经排气门进入排气歧管，再由排气歧管进入排气管、催化转换器和消声器，最气歧管，再由排气歧管进入排气管、催化转换器和消声器，最后由排气尾管排到大气中。这种排气系统称作后

11、由排气尾管排到大气中。这种排气系统称作单排气系统单排气系统。一、一、单排气系统及双排气系统单排气系统及双排气系统V V型发动机型发动机有有两个排气歧管两个排气歧管，在大多数装配在大多数装配V V型发动机的汽车型发动机的汽车上仍采用单排气系统，即通过上仍采用单排气系统，即通过一个叉形管将两个排气歧管连一个叉形管将两个排气歧管连接到一个排气管上。来自两个接到一个排气管上。来自两个排气歧管的废气经同一个排气排气歧管的废气经同一个排气管、同一个消声器和同一个排管、同一个消声器和同一个排气尾管排出。气尾管排出。但有些但有些V V型发动机型发动机采用采用两个单排气系统两个单排气系统，即每个排气歧管各自，即

12、每个排气歧管各自都连接一个排气管、催化转换器、消声器和排气尾管。这种布都连接一个排气管、催化转换器、消声器和排气尾管。这种布置形式称作置形式称作双排气系统双排气系统。双排气系统降低了排气系统内的压力，使发动机排气更为顺双排气系统降低了排气系统内的压力，使发动机排气更为顺畅，气缸中残余的废气较少，因而可以充入更多的空气畅，气缸中残余的废气较少，因而可以充入更多的空气燃油燃油混合气或洁净的空气，发动机的功率和转矩都相应地有所提高。混合气或洁净的空气，发动机的功率和转矩都相应地有所提高。二、二、排气歧管排气歧管一般排气歧管由铸铁或球墨铸铁制造，近些年来采用不锈钢一般排气歧管由铸铁或球墨铸铁制造，近些

13、年来采用不锈钢排气歧管的汽车愈来愈多，其原因是不锈钢排气歧管质量轻，排气歧管的汽车愈来愈多，其原因是不锈钢排气歧管质量轻，耐久性好，同时内壁光滑，排气阻力小。耐久性好，同时内壁光滑，排气阻力小。排气歧管的形状十分重要。为了排气歧管的形状十分重要。为了不使各缸排气相互干扰及不不使各缸排气相互干扰及不出现排气倒流现象出现排气倒流现象，并尽可能地，并尽可能地利用惯性排气利用惯性排气，应该将排气，应该将排气歧管做得歧管做得尽可能的长尽可能的长，而且，而且各缸支管应该相互独立、长度相各缸支管应该相互独立、长度相等。等。发动机的排气压力为发动机的排气压力为0.3-0.5MPa0.3-0.5MPa，温度在温

14、度在500500700700，这表明，这表明排气有排气有一定的能量一定的能量。同时，由于。同时，由于排气的间排气的间歇性歇性，在排气管内引起，在排气管内引起排气压力的排气压力的脉动脉动。若将发动机排气直接排放到大气中，若将发动机排气直接排放到大气中，将产生强烈的、频谱比较复杂的将产生强烈的、频谱比较复杂的噪噪声声，其，其频率从几十赫到一万赫以上。频率从几十赫到一万赫以上。排气消声器的功用是排气消声器的功用是降低降低排气噪声排气噪声。消声器通过消声器通过逐渐降低排气逐渐降低排气压力和衰减排气压力的脉压力和衰减排气压力的脉动，使排气能量耗散殆尽。动，使排气能量耗散殆尽。三、三、消声器消声器消声器基

15、本结构形式消声器基本结构形式 随着汽车保有量的与日俱增，汽车排气对随着汽车保有量的与日俱增，汽车排气对人类健康的危害人类健康的危害及对及对环境的污染环境的污染也日甚一日；也日甚一日；世界各国都制定了相应的世界各国都制定了相应的法规和标准法规和标准，以期把汽车有害排，以期把汽车有害排放物控制在较低的水平；放物控制在较低的水平；为了满足排放标准，必须为了满足排放标准，必须对发动机排气进行净化对发动机排气进行净化。发动机有害的污染物排放主要有发动机有害的污染物排放主要有尾气排放物尾气排放物、燃油系统蒸发燃油系统蒸发物物和和噪声噪声。汽油机汽油机排放物主要是：一氧化碳排放物主要是：一氧化碳(CO)、碳

16、氢化合物、碳氢化合物(HC)、氮、氮氧化合物氧化合物(NO)；柴油机柴油机排放物主要是：除一氧化碳排放物主要是：除一氧化碳(CO)、碳氢化合物、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物氮氧化合物(NO)外，还有微粒（外，还有微粒（PM）和烟度。）和烟度。这些尾气排放物的生成这些尾气排放物的生成直接与发动机的燃烧过程有关直接与发动机的燃烧过程有关。发动机的有害排放物发动机的有害排放物发动机排放的污染物主要有：发动机排放的污染物主要有：一氧化碳一氧化碳(CO)、碳氢化合物碳氢化合物(HC)、氮氧化合物氮氧化合物(NO)和和微粒微粒碳烟对人的呼吸系统有害，碳烟对人的呼吸系统有害，所含多环芳香烃物质所含多环芳香

17、烃物质SOF有有致癌作用。致癌作用。燃烧不完全燃烧不完全排出的浮游碳离子，排出的浮游碳离子，有时也含有液态的油雾。主要有时也含有液态的油雾。主要指指柴油机柴油机排气中的碳烟。排气中的碳烟。微粒排放微粒排放（PM）对人的鼻、眼、口腔、呼吸对人的鼻、眼、口腔、呼吸道有刺激作用（与水分结合道有刺激作用（与水分结合生成可溶性硝酸）；生成可溶性硝酸）；NONO主要是指主要是指NONO和和NONO 。燃烧燃烧室内室内高温富氧环境高温富氧环境中的产物。中的产物。（要降低氧浓度，降低燃烧温度）（要降低氧浓度，降低燃烧温度）氮氧化合物氮氧化合物(NOx)(NOx)在阳光照射下产生臭氧在阳光照射下产生臭氧O O3

18、 3等等强氧化物质，形成光化学污强氧化物质，形成光化学污染。含致癌物。染。含致癌物。未燃或未燃或未完全燃烧的燃油和润未完全燃烧的燃油和润滑油滑油蒸汽（蒸汽（油箱、化油器逸出的油油箱、化油器逸出的油蒸汽，曲轴箱通风气体蒸汽，曲轴箱通风气体）碳氢化合物碳氢化合物(HC)(HC)人吸入后将降低血液吸收和人吸入后将降低血液吸收和运送氧气的能力，引起中毒运送氧气的能力，引起中毒甚至死亡。甚至死亡。燃料的燃料的不完全燃烧不完全燃烧产物及局部产物及局部高温的热分解高温的热分解产物。无色无臭产物。无色无臭无气味。无气味。（要氧气充足、控制高温要氧气充足、控制高温）一氧化碳一氧化碳(CO)(CO)危害危害产生原

19、因产生原因污染物污染物燃烧后产生的燃烧后产生的大量大量COCO2 2虽然不会对环境造成直接污染，但其大虽然不会对环境造成直接污染，但其大量积聚会对地球环境造成不良影响，它导致的量积聚会对地球环境造成不良影响，它导致的温室效应温室效应、臭氧臭氧层的增加层的增加，对人类有害。，对人类有害。未燃未燃HC和和NOx在一定环境下发生十分复杂的化学反应，诱在一定环境下发生十分复杂的化学反应，诱发新的有害物，生成发新的有害物，生成二次有害二次有害排放物。如经紫外线作用发生光排放物。如经紫外线作用发生光化学反应形成化学反应形成光化学烟雾光化学烟雾，主要成分：，主要成分：臭氧、醛臭氧、醛等等烟雾烟雾状物质。状物

20、质。具有强烈氧化性，对人类、环境危害大。具有强烈氧化性，对人类、环境危害大。发动机各部位排出发动机各部位排出HCHC的比例：的比例：排气管排气管：55%-65%55%-65%；曲轴箱通曲轴箱通风口漏出风口漏出20%-25%20%-25%；化油器和油箱蒸发化油器和油箱蒸发15%-20%15%-20%。二冲程汽油机二冲程汽油机的的HCHC排放量因有扫气过程，较四冲程汽油机排放量因有扫气过程，较四冲程汽油机大大许多。许多。排放排放标准标准实施实施日期日期分类分类COCOg/kW.hg/kW.hHCHCg/kW.hg/kW.hNMHCNMHCg/kW.hg/kW.hCHCH4 4a ag/kW.hg/

21、kW.hNOxNOxg/kW.hg/kW.hPMPMg/kW.hg/kW.h烟度烟度m m-1-1试验循环和试验循环和说明说明国国2000/20012000/200185kW85kW4.54.51.11.18.08.00.6120.612ECE R-49 ECE R-49 85kW85kW0.360.36国国2004/20052004/20054.04.01.11.17.07.00.150.15ECE R-49 ECE R-49 国国2007.01.012007.01.01(2008)(2008)2.12.10.660.665.05.00.10/0.10/0.130.13c c0.80.8 E

22、SC ESC ELRELR5.455.450.780.781.61.65.05.00.160.16b b0.210.21b,b,c cETCETC国国 2010.01.012010.01.011.51.50.460.463.53.50.020.020.50.5 ESC ESC ELRELR4.04.00.550.551.11.13.53.50.030.03b bETCETC国国 2012.01.012012.01.011.51.50.460.462.02.00.020.020.50.5 ESC ESC ELRELR4.04.00.550.551.11.12.02.00.030.03b bETC

23、ETCa-仅适用于天然气发动机；仅适用于天然气发动机；b-不适用于在不适用于在2000年和年和2005年阶段的气体发动机；年阶段的气体发动机；c-适用于每缸排量小于适用于每缸排量小于0.75L和标定功率转速高于和标定功率转速高于3000r/min的发动机。的发动机。汽车发动机上应用的主要排放控制技术汽车发动机上应用的主要排放控制技术1.1.发动机结构优化技术发动机结构优化技术；2.2.闭环电控发动机管理技术闭环电控发动机管理技术；3.3.改进油料改进油料；4.4.恒温进气系统恒温进气系统；5.5.二次空气喷射系统二次空气喷射系统；6.6.催化转换器催化转换器；7.7.曲轴箱强制通风（曲轴箱强制

24、通风（PCVPCV）技术）技术；8.8.汽油蒸发控制系统汽油蒸发控制系统；9.9.排气再循环（排气再循环（EGREGR）技术）技术。1、恒温进气系统（恒温进气系统（汽油机汽油机）空气温度太低，汽油将在进气管内壁上凝结，难以蒸发雾化空气温度太低，汽油将在进气管内壁上凝结，难以蒸发雾化。恒温进气系统恒温进气系统：控制进气温度，使之保持在：控制进气温度，使之保持在35354040之间。之间。当发动机当发动机温度升高温度升高后，恒温进气系统向发动机供给未经加热后，恒温进气系统向发动机供给未经加热的环境空气。的环境空气。多用于多用于化油器式汽油机化油器式汽油机或或节气门体喷射式汽油机节气门体喷射式汽油机

25、上。对这类上。对这类发动机的进气歧管应进行适当的加热以促进汽油的蒸发。发动机的进气歧管应进行适当的加热以促进汽油的蒸发。改善改善了发动机了发动机低温运转性能低温运转性能。恒温进气系统恒温进气系统的结构：设一套空气加热与控制系统，利用的结构：设一套空气加热与控制系统，利用发发动机排气动机排气或或循环冷却液循环冷却液进行加热进行加热。空气滤清器两个进气口分别。空气滤清器两个进气口分别接热空气管接热空气管及及冷空气进气导流管冷空气进气导流管，由控制阀控制两个进气管的，由控制阀控制两个进气管的开闭。开闭。1.进气导流管进气导流管 2.真空控制膜盒真空控制膜盒 3.控制阀控制阀 4.进气温度传感器进气温

26、度传感器 6.热炉热炉 7.冷空气入口冷空气入口8.排气歧管排气歧管 9.热空气出口热空气出口 10.热空气管热空气管原理：原理：低于低于3535时时加热空气；加热空气；超过超过5353时时进冷空气；进冷空气；35354040时时冷热空气冷热空气 图中，进气管真空度作用图中，进气管真空度作用在真空控制膜盒在真空控制膜盒7 7上，控制上，控制控制阀控制阀8 8开大或关小。开大或关小。过度加热过度加热将减少进入气缸将减少进入气缸的混合气数量使功率下降的混合气数量使功率下降进气道燃油喷射式进气道燃油喷射式发动机发动机的进气歧管的进气歧管无需加热无需加热。化油器式汽油机化油器式汽油机节气门体喷射式汽油

27、机节气门体喷射式汽油机空气滤清器空气滤清器1催化转换器催化转换器 2氧传感器氧传感器 3二次空气控制阀二次空气控制阀 4二次空气电磁阀二次空气电磁阀 点火开关接通后，蓄电池向二点火开关接通后，蓄电池向二次空气电磁阀供电，次空气电磁阀供电，ECUECU控制控制电磁阀搭铁回路。电磁阀不通电磁阀搭铁回路。电磁阀不通电时，关闭通向膜片阀真空室电时，关闭通向膜片阀真空室的真空通道，膜片阀弹簧推动的真空通道，膜片阀弹簧推动膜片下移，关闭二次空气供给膜片下移，关闭二次空气供给通道；通道；ECUECU给电磁阀通电，进给电磁阀通电，进气管真空度将膜片阀吸起，使气管真空度将膜片阀吸起，使二次空气进入排气管。二次空

28、气进入排气管。2、二次空气喷射系统（二次空气喷射系统（汽油机汽油机）1.1.功用：在一定工况下，利用功用：在一定工况下，利用空气泵空气泵将新鲜空气经将新鲜空气经空气喷管空气喷管喷入喷入排气道排气道或或催化转换器催化转换器，使排气中的使排气中的 CO CO 和和 HC HC 进一步氧化或燃烧进一步氧化或燃烧成为二氧化碳成为二氧化碳(CO(CO)和水和水(H(HO)O)。同时加快三元催化转换器的升温。同时加快三元催化转换器的升温。2.2.组成及原理组成及原理二次空气喷射系统二次空气喷射系统二次空气喷射系统二次空气喷射系统：利用空气泵将新鲜空气经空气喷管喷入：利用空气泵将新鲜空气经空气喷管喷入排排气

29、道气道或或催化转换器催化转换器，使排气中的，使排气中的COCO和和HCHC进一步氧化（燃烧）成进一步氧化（燃烧）成为二氧化碳为二氧化碳(CO(CO)和水和水(H(HO)O)。3、催化转化换器（催化转化换器（主要为主要为汽油机汽油机）氧化催化转换器氧化催化转换器只将排气中的只将排气中的COCO和和HCHC氧化氧化（燃烧）（燃烧）为为COCO和和H HO O，因此这，因此这种催化转换器也称做种催化转换器也称做二元催化转换器二元催化转换器。必须向氧化催化转换器必须向氧化催化转换器供给二次空气供给二次空气作为作为氧化剂氧化剂，才能使其有效地工作。，才能使其有效地工作。催化转换器是利用催化转换器是利用催

30、化剂催化剂的作用将排气中的的作用将排气中的CO、HC和和NOx转换转换为对人体为对人体无害的气体无害的气体的一种的一种排气净化装置排气净化装置。金属金属铂铂、钯钯或或铑铑均可作均可作催化剂催化剂。在化学反应过程中，。在化学反应过程中，催化剂催化剂只促进反应的进行，不是反应物的一部分只促进反应的进行，不是反应物的一部分。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。1 1）氧化催化转换器）氧化催化转换器 三元催化转换器三元催化转换器可同时减少可同时减少COCO、HCHC和和NONOX X的排放，它以排气中的排放，它以排气中的的COCO和和HCHC作作为为还

31、原剂还原剂，把，把NONOX X还原还原为氮为氮(N(N)和氧和氧(O(O)，而，而COCO和和HCHC在还原反应中被氧化（燃烧）为在还原反应中被氧化（燃烧）为COCO和和H HO O。排气经过三元催化转换器之后，部分未被氧化的排气经过三元催化转换器之后，部分未被氧化的COCO和和HCHC继续在继续在氧化催化转换器中与供入的二次空气进行氧化反应。氧化催化转换器中与供入的二次空气进行氧化反应。2 2）三元催化转换器）三元催化转换器（TWCTWC）一个缩小的废气催化反应罐一个缩小的废气催化反应罐（1 1）催化转换器）催化转换器不能使用含铅汽油不能使用含铅汽油（会使催化剂（会使催化剂失效失效）；（添

32、加四乙基铅的汽油称为含铅汽油。1970年开始，为了提高汽油的抗爆性能而添加四乙基铅。四乙基铅是一种无色油状、易溶于汽油的剧毒物质。含铅汽油对人类健康产生很大危害。现在汽油中不加含铅的添加剂，而添加一种称为甲基叔丁基醚（MTBE）的含氧化合物作为高辛烷值组分，提高抗爆性能。）（2 2）催化转换器仅在温度）催化转换器仅在温度超过超过350350 C C才起作用才起作用，因此，因此，催化转催化转换器都换器都安装在温度较高的排气歧管之后安装在温度较高的排气歧管之后附近附近；（3 3）混合气空燃比在混合气空燃比在14.714.7附近效果最佳附近效果最佳。混合气过浓或气缸。混合气过浓或气缸缺火，都会使转换

33、器过热。缺火，都会使转换器过热。三元催化转换器三元催化转换器氧传感器孔氧传感器孔影响三元催化转换器影响三元催化转换器(TWC)(TWC)转换效率的因素转换效率的因素 影响最大的是影响最大的是混合气的浓混合气的浓度度和和排气温度排气温度。如图所示，只有在理论如图所示，只有在理论空空燃比燃比14.7附近附近，三元催化转，三元催化转化器的化器的转化效率最佳转化效率最佳。一般都装有一般都装有氧传感器氧传感器检测废检测废气中的氧的浓度，氧传感器气中的氧的浓度，氧传感器信号输送信号输送给给ECU，用来对空，用来对空燃比进行燃比进行反馈控制反馈控制。此外，发动机的此外，发动机的排气温度排气温度过高过高（81

34、5以上），以上），TWC转换效率将明显转换效率将明显下降下降。微粒（微粒（PM）是）是柴油机排放柴油机排放的突出的突出问题。对车用柴油机排气微粒的处问题。对车用柴油机排气微粒的处理，主要采用理，主要采用过滤法过滤法。4、微粒过滤器（微粒过滤器（柴油机柴油机）过滤器工作一段时间后，需及时过滤器工作一段时间后，需及时清除清除积存在滤芯上的积存在滤芯上的微粒微粒，以，以恢复过滤恢复过滤器的工作器的工作能力能力和和减小排气阻力减小排气阻力。通常，在过滤器入口处设置一个通常，在过滤器入口处设置一个燃烧器燃烧器，通过喷油器向燃烧器，通过喷油器向燃烧器内内喷入少量燃油喷入少量燃油，并供，并供入二次空气入二次

35、空气，利用火花塞或电热塞将其点，利用火花塞或电热塞将其点燃，将滞留在滤芯上的燃，将滞留在滤芯上的微粒烧掉微粒烧掉。微粒过滤器的滤芯由多孔微粒过滤器的滤芯由多孔陶瓷陶瓷制造，制造，它有较高的过滤效率。排气穿过它有较高的过滤效率。排气穿过多多孔陶瓷滤芯孔陶瓷滤芯进入排气管，而微粒则进入排气管，而微粒则滞留在滤芯上。滞留在滤芯上。排气再循环排气再循环(EGR)(EGR)系统系统把发动机排出的把发动机排出的部分废气回送到进气歧管部分废气回送到进气歧管，并与新鲜混合气一起并与新鲜混合气一起再次进入气缸再次进入气缸。由于废气中含有大量的由于废气中含有大量的COCO2 2，而，而COCO2 2不能燃烧却吸收

36、大量的热，不能燃烧却吸收大量的热，使气缸中混合气的使气缸中混合气的燃烧温度降低燃烧温度降低，从而，从而减少了减少了NOxNOx的生成量的生成量。排气再循环是净化排气中排气再循环是净化排气中NOxNOx的主要方法。的主要方法。5 5、排气再循环排气再循环(EGREGR)系统（系统（汽油机、柴油机汽油机、柴油机）1 1真空直接控制真空直接控制EGREGR阀阀 2 2正背压正背压EGREGR阀阀 3 3电子控制电子控制EGREGR阀阀 EGREGR阀类型：阀类型：NOxNOx的生成量随发动机负荷的增大而增多，因此，再循环的废的生成量随发动机负荷的增大而增多，因此，再循环的废气量也应随负荷而增加。气量

37、也应随负荷而增加。在在暖机期间或怠速时暖机期间或怠速时，NOxNOx生成量不多，为了保持发动机运转生成量不多，为了保持发动机运转的的稳定性稳定性，不进行排气再循环不进行排气再循环。在在全负荷或高转速下全负荷或高转速下工作时，为了使发动机有足够的工作时，为了使发动机有足够的动力性动力性，也不进行排气再循环也不进行排气再循环。（。（因为再循环的废气使混合气的热值降低，使有效功率下降。）EGREGR阀安装在废气再循环通道阀安装在废气再循环通道中，用以控制废气再循环量。中，用以控制废气再循环量。EGR电磁阀安装在通向电磁阀安装在通向EGR真空通道真空通道中（中（发动机进气道为负发动机进气道为负压，而排

38、气道为正压压，而排气道为正压）。）。ECU根据发动机根据发动机冷却液温度冷却液温度、节气门开度节气门开度、转速转速和和起动起动等信等信号来控制电磁阀的号来控制电磁阀的通电或断电通电或断电。1.1.废气再循环电磁阀废气再循环电磁阀 2.2.节气门节气门3.3.废气再循环阀废气再循环阀 4.4.水温传感器水温传感器5.5.曲轴位置传感器曲轴位置传感器 6.ECU 7.6.ECU 7.启动信号启动信号ECU不给不给EGR电磁阀通电电磁阀通电时，控制时，控制EGR阀的真空通道阀的真空通道接通，接通，EGR阀开启，进行废阀开启，进行废气再循环；气再循环；ECU给给EGR电磁阀通电时，电磁阀通电时，控制控

39、制EGR阀的真空度通道被阀的真空度通道被切断，切断，EGR阀关闭，停止废阀关闭，停止废气在循环。气在循环。发动机工作时，会有发动机工作时，会有部分可燃混部分可燃混合气和燃烧产物经活塞环由气缸合气和燃烧产物经活塞环由气缸窜入曲轴箱内窜入曲轴箱内；发动机在；发动机在低温下低温下运行时，还可能有液态燃油漏入运行时，还可能有液态燃油漏入曲轴箱曲轴箱。这些物质如不及时清除，将加速这些物质如不及时清除，将加速机油变质并使机件受到机油变质并使机件受到腐蚀或锈腐蚀或锈蚀蚀。又因为窜入曲轴箱内的气体。又因为窜入曲轴箱内的气体中含有中含有HCHC及其他及其他污染污染物，所以不物，所以不允许把这种气体排放到大气中。

40、允许把这种气体排放到大气中。6 6、强制式曲轴箱通风系统强制式曲轴箱通风系统(PCVPCV)（汽油机、柴油机汽油机、柴油机）现代汽车发动机所采用的现代汽车发动机所采用的强制式曲轴箱通风系统强制式曲轴箱通风系统(PCV)(PCV)就是防就是防止曲轴箱气体排放到大气中的净化装置。止曲轴箱气体排放到大气中的净化装置。PCVPCV阀阀控制元件控制元件PCVPCV阀阀的作用：根据发动机的作用：根据发动机工况的变化工况的变化自动调节自动调节进入气缸的曲轴进入气缸的曲轴箱箱气体的数量气体的数量。不工作时不工作时怠速负荷工况怠速负荷工况在负荷工况在负荷工况大负荷工况大负荷工况不同工况条件下，进气管真空度大小不

41、同工况条件下，进气管真空度大小不同，不同，PVCPVC阀开度就不一样阀开度就不一样若气缸的密封性能良好，若气缸的密封性能良好，PCVPCV系统应该使系统应该使曲轴箱内的压力略曲轴箱内的压力略低于大气压力低于大气压力（才能形成强制通风的作用）。（才能形成强制通风的作用）。功用功用：收集汽油箱内蒸发的汽油蒸气，并将汽油蒸气导入汽收集汽油箱内蒸发的汽油蒸气，并将汽油蒸气导入汽缸参加燃烧，同时，根据发动机不同工况要求，控制导入汽缸缸参加燃烧，同时，根据发动机不同工况要求，控制导入汽缸参加燃烧的汽油蒸气量。参加燃烧的汽油蒸气量。1.1.油箱盖油箱盖 2.2.油箱油箱 3.3.单向阀单向阀 4.4.排气管

42、排气管 5.5.电磁阀电磁阀 6.6.节气门节气门7.7.进气管进气管 8.8.真空阀真空阀 9.9.真空控制阀真空控制阀 10.10.定量排放孔定量排放孔 11.11.活性炭罐活性炭罐 7 7、汽油蒸发控制系统（汽油蒸发控制系统（汽油机汽油机）组成组成：活性：活性炭罐、电磁阀、炭罐、电磁阀、真空控制阀、真空控制阀、蒸气管路、真蒸气管路、真空管路等空管路等。真空直接控制的汽油蒸发控制系统真空直接控制的汽油蒸发控制系统活性炭罐结构活性炭罐结构 电子控制的汽油蒸发控制系统（电子控制的汽油蒸发控制系统（EVAPEVAP）当发动机在中、小负荷下工作（水温当发动机在中、小负荷下工作（水温7575）时，）

43、时，ECUECU电脑给电脑给EVAPEVAP控制电磁阀通电，阀开启，活性碳罐与进气管之间形成通控制电磁阀通电，阀开启，活性碳罐与进气管之间形成通路，路，新鲜空气即从活性碳罐下方的控制量孔进入活性碳罐新鲜空气即从活性碳罐下方的控制量孔进入活性碳罐，清，清除吸附在碳粒表面上的除吸附在碳粒表面上的汽油蒸气汽油蒸气，并与其一起通过进气管进入，并与其一起通过进气管进入气缸内燃烧。气缸内燃烧。思考题1 1为什么发动机在大负荷、高转速时应装备粗短的为什么发动机在大负荷、高转速时应装备粗短的进气歧管，而在低转速和中、小负荷时应装备细长进气歧管，而在低转速和中、小负荷时应装备细长的进气歧管的进气歧管?2 2一台

44、六缸发动机，哪几个气缸的排气歧管汇合在一台六缸发动机，哪几个气缸的排气歧管汇合在一起能较好地消除排气干扰现象一起能较好地消除排气干扰现象?3 3为什么说恒温进气系统是一种排气净化装置为什么说恒温进气系统是一种排气净化装置?4 4催化转换器在什么情况下会过热，为什么催化转换器在什么情况下会过热，为什么?5 5在什么情况下不进行排气再循环，为什么在什么情况下不进行排气再循环，为什么?6 6PCVPCV阀堵塞会有什么后果阀堵塞会有什么后果?P212:P212:6-1 6-1；6-26-2；6-36-3；6-76-7PM2.5PM2.5是指大气中直径小于或等于是指大气中直径小于或等于2.52.5微米的

45、颗粒物，也称为微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。虽然可入肺颗粒物。虽然PM2.5PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。PM2.5PM2.5粒径小，粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。PMPM：particulate matter(particulate matter(颗粒物）颗粒物）（越小的粉尘越难被过滤越小的

46、粉尘越难被过滤）可吸入颗粒物又称为可吸入颗粒物又称为PM10PM10，指直径大于，指直径大于2.52.5微米、等于或小微米、等于或小于于1010微米，可以进入人的呼吸系统的颗粒物；总悬浮颗粒物也微米，可以进入人的呼吸系统的颗粒物；总悬浮颗粒物也称为称为PM100PM100，即直径小于或等于，即直径小于或等于100100微米的颗粒物。微米的颗粒物。PM2.5PM2.5产生的主要来源：日常发电、工业生产、汽车尾气排产生的主要来源：日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物，大多含有重金属等有毒放等过程中经过燃烧而排放的残留物，大多含有重金属等有毒物质。物质。一般而言，粒径一般而言，粒径2.52.5微米至微米至1010微米的粗颗粒物主要来自道路微米的粗颗粒物主要来自道路扬尘等；扬尘等；2.52.5微米以下的细颗粒物（微米以下的细颗粒物（PM2.5PM2.5）则主要来自化石燃）则主要来自化石燃料的燃烧（如机动车尾气、燃煤）、挥发性有机物等。料的燃烧（如机动车尾气、燃煤）、挥发性有机物等。