1、第七章第七章 发动机有害排放物净化系统发动机有害排放物净化系统2第一节、概述第一节、概述 排气来源排气来源 废气、窜气、蒸汽废气、窜气、蒸汽 排气的主要有害成分排气的主要有害成分 CO：不完全燃烧产物，无色、无臭、无味气体：不完全燃烧产物，无色、无臭、无味气体 降低血液吸收和运送氧气能力降低血液吸收和运送氧气能力 NOx：NO和和NO2，产生于燃烧室内高温富氧的环境，产生于燃烧室内高温富氧的环境 刺激口腔及鼻粘膜、眼角膜等刺激口腔及鼻粘膜、眼角膜等 HC：未燃烧和未完全燃烧的燃油和机油蒸汽：未燃烧和未完全燃烧的燃油和机油蒸汽 和和NOx形成臭氧，刺激人眼和喉咙形成臭氧，刺激人眼和喉咙 微粒微粒
2、/碳烟：柴油机排气中的碳烟碳烟：柴油机排气中的碳烟 伤害人的呼吸道伤害人的呼吸道 净化方式净化方式 机内净化机内净化改善混合气品质，改善燃烧环境改善混合气品质，改善燃烧环境 机外净化机外净化净化排出的废气净化排出的废气3第二节第二节 汽油机排放物净化装置汽油机排放物净化装置1、催化转换器、催化转换器功用：功用： 将排气中的将排气中的CO、HC和和NOx转换为无害气体转换为无害气体催化剂成分：催化剂成分： 铂、钯或铑铂、钯或铑分类分类 氧化催化转换器：氧化催化转换器： 减少减少CO和和HC，必须供给二次空气作为氧化剂，必须供给二次空气作为氧化剂2、三元催化转换器、三元催化转换器 同时减少同时减少
3、CO、HC和和NOx， CO和和HC作为还原剂，还原作为还原剂，还原NOx4 三元催化转换器使用条件三元催化转换器使用条件： 只能使用无铅汽油，铅覆盖在催化剂表面将使只能使用无铅汽油，铅覆盖在催化剂表面将使催化剂失效催化剂失效 安装在温度较高的排气歧管后面，仅当温度超安装在温度较高的排气歧管后面，仅当温度超过过350度度，才起催化作用，温度较低转化效率，才起催化作用，温度较低转化效率急剧下降急剧下降 必须供给必须供给理论混合比理论混合比的混合气，混合气成分不的混合气，混合气成分不是理论混合比，则是理论混合比，则NOx的还原反应不能进行得的还原反应不能进行得很完全很完全 3、低温、低温HC排放净
4、化装置排放净化装置 当发动机排气温度当发动机排气温度350度，三效催化转化器不能正常度，三效催化转化器不能正常工作。工作。 1）直接催化法）直接催化法 2）利用电加热催化转换法）利用电加热催化转换法 3）二次燃烧装置）二次燃烧装置 4）采用）采用HC捕捉器捕捉器 4、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喷入排气道或催化转换装置，利用空气泵将新鲜空气喷入排气道或催化转换装置，是排气中的是排气中的CO和和HC进一步氧化、燃烧，成为进一步氧化、燃烧，成为CO2和和H2O。 5、稀薄燃烧的、稀薄燃烧的NOX催化转换装置催化转换装置66、其它排放物的净化装置、其它排放物的净化装置 1
5、）燃油蒸发回收装置）燃油蒸发回收装置 将油箱汽油蒸汽收集和储存在碳罐中，在发动将油箱汽油蒸汽收集和储存在碳罐中，在发动机工作时将其送入气缸燃烧机工作时将其送入气缸燃烧 真空直接控制真空直接控制 燃油箱燃油箱气液分离器气液分离器碳罐碳罐 浮子室浮子室碳罐碳罐 活性炭吸附汽油蒸汽活性炭吸附汽油蒸汽 进气管真空度控制限进气管真空度控制限 流阀开启与关闭流阀开启与关闭7 电子控制 ECU控制电磁阀开启与关闭8 2）曲轴箱强制通风系统）曲轴箱强制通风系统 曲轴箱强制通风（曲轴箱强制通风（PCV装装置）置） 防止曲轴箱气体排放到大防止曲轴箱气体排放到大气中的净化装置气中的净化装置 原因：原因： 部分可燃混
6、合气和燃烧产部分可燃混合气和燃烧产物窜入曲轴箱；物窜入曲轴箱； 加速机油变质，使机件腐加速机油变质，使机件腐蚀和锈蚀；蚀和锈蚀； 曲轴箱气体含有害物，不曲轴箱气体含有害物，不能直接排放到大气；能直接排放到大气； 工作过程工作过程 空滤空滤气缸盖罩气缸盖罩曲轴曲轴箱箱气缸盖罩气缸盖罩PCV阀阀进进气管气管燃烧室燃烧室9 PCV阀开度与发动机工况阀开度与发动机工况 停机，停机，PCV阀关闭阀关闭 怠速，阀与阀体间隙小怠速，阀与阀体间隙小 中符合，阀与阀体间隙增大中符合，阀与阀体间隙增大 大负荷，阀与阀体间隙更大大负荷，阀与阀体间隙更大10第三节第三节 柴油机后处理技术柴油机后处理技术 柴油机的主要
7、有害物是柴油机的主要有害物是NOX和微粒，而和微粒，而CO和和HC排放较小。排放较小。 一、柴油机一、柴油机EGR系统系统 1、EGR率率 2、EGR的作用的作用 实质：降低燃烧温度，减少氧浓度。实质：降低燃烧温度，减少氧浓度。 3.柴油机柴油机EGR阀阀4.柴油机柴油机EGR类型类型 外部外部EGR。内部内部EGR: 在进球过程在进球过程的适当时刻，的适当时刻，再次开启排气再次开启排气门，使废气倒门，使废气倒流到气缸。流到气缸。二、后处理装置二、后处理装置 1. NOX的催化还原装的催化还原装置置 1）酒精选择还原法）酒精选择还原法 2）尿素选择还原法）尿素选择还原法 2.氧化型催化转换装置
8、氧化型催化转换装置 控制控制CO、HC以及微粒中的可溶性有机成分等以及微粒中的可溶性有机成分等排放量。排放量。 常用的贵金属有：铂、钯或铑常用的贵金属有：铂、钯或铑三、微粒捕捉器三、微粒捕捉器 1.DPF 主要采主要采用过滤法用过滤法进行处理。进行处理。 材料：材料：多孔陶瓷多孔陶瓷 2. DPNR系统系统 微粒微粒-NOX净化装置（净化装置（DPNR：Diesel Particulate and NOX Reduction） 作为同时降低作为同时降低NOX和和PM排放的柴油机排放控排放的柴油机排放控制技术，主要由第二代高压共轨系统、低温燃烧制技术，主要由第二代高压共轨系统、低温燃烧控制技术和排气燃料添加系统以及后处理技术控制技术和排气燃料添加系统以及后处理技术（DPNR+氧化剂）等组成。氧化剂）等组成。四、四、DPF的再生的再生 1. 电加热再生电加热再生 图图7-18 a) 2. 连续再生连续再生 图图7-18 b) 3.强制氧化催化强制氧化催化再生系统。再生系统。
