十二章 内燃机的污染与控制.ppt

章节内容 第一节 概述 第二节 排气净化装置 第三节 强制曲轴箱通风系统 第四节 汽油蒸发控制系统 学习目标 知识目标 1．能正确描述发动机排放污染的来源； 2．能正确描述发动机各种排气净化装置的结构和功用； 3．能正确描述发动机曲轴箱强制通风系统的功用； 4．能正确描述发动机汽油蒸发控制系统的结构和功用。 技能目标 1．能结合实际运行的发动机排放的状况分析污染来源并提出解决办法。 第一节　概述 内燃机排污的来源主要有三个： ①从排气管排出的废气，主要成分是CO、HC、NOx，其它还有SO2、铅化合物、碳烟等； ②窜气，即从活塞与汽缸之间的间隙漏出，再自曲轴箱经通气管排出的气体，其主要成分是HC； ③从油箱、及油管接头等处蒸发的汽油蒸气，成分是HC。 第一节　概述 内燃机排污的危害: CO是一种无色无味有毒的气体，它极易与血红素结合，阻止人体血液中的血红素和氧的结合。因此当人吸入过多的CO后，便会引起头痛、头晕等中毒症状，严重时甚至死亡。 NOx是NO、NO2等氮氧化物的总称。它刺激人眼粘膜，引起结膜炎、角膜炎，严重时还会引起肺气肿。 HC对人眼及呼吸系统均有刺激作用，对农作物也有害。 第一节　概述 内燃机排污的危害: 碳烟是柴油机排气中的一种成分，主要由直径为0.1μm～10μm的多孔性碳粒构成。它们往往粘附SO2等物质，对人和动物的呼吸道极为有害。 铅化合物呈粉末状，主要是汽油中的含铅添加剂燃烧的生成物。如吸到人体内，会影响造血功能，对消化系统和神经系统也有刺激。 第一节　概述 在所有这些有害成分中，CO、HC和NOx以及碳烟微粒是主要的污染物质，目前车辆的排放标准和净化措施也旨在降低这几种成分的含量。 汽油机和柴油机的混合气形成方法和燃烧过程差别很大，所以对主要有害物质的排放量也有差别。 汽油机的排放控制重点是CO、HC和NOx。 柴油机的排放控制重点是NOx的和PM(碳烟微粒)，CO和HC的排出量较汽油机的要少，这主要由于柴油机的平均过量空气系数大，燃烧比较完全。 第二节 排气净化装置 排气净化就是通过改善混合气形成条件以及改善燃烧，使排气中的CO、HC和NOx及碳烟微粒等有害物在气缸内生成量减少。排气净化措施很多，常见的有下面几种： 一、调温进气系统 二、点火系统净化措施 三、废气再循环（EGR） 四、柴油机碳烟微粒过滤器 五、催化转换器 六、空气喷射系统 一、调温进气系统 调温进气系统的工作原理是在暖机期间把经排气加温后的热空气送入进气系统的空气滤清器，提高进气温度，改善混合气的形成，以达到降低污染的目的。 调温进气系统的结构如图 原理分析 二、点火系统净化措施 点火正时对排放有很大影响，因而采用各种方法对真空点火提前装置进行控制， 常见的有： 双膜片真空调节装置、 节温真空开关等。 二、点火系统净化措施 ⒈双膜片真空调节装置 发动机在怠速时，节气门位置为图中实线所示，此时气口真空为零，进气歧管真空供给分电器降低HC排放所必需的延迟火花。 当发动机高于怠速时，节流阀位置如图中虚线所示。这时歧管真空降低，气口真空以正常方法提供点火提前。 二、点火系统净化措施 ⒉节温真空开关 节温真空开关的作用就是控制达到真空调节装置的两种真空源（气口真空和歧管真空） 。 二、点火系统净化措施 ⒉节温真空开关 有时节温真空开关也用于双膜片真空提前调节装置。 怠速时，由于气口真空为零，故点火延迟以降低排放。 发动机过热时，真空开关使歧管真空作用于提前膜片，由于此时相同真空作用于两膜片，故点火提前，提高发动机转速，减少后燃。 三、废气再循环 废气再循环是一种有效降低NOx排放的措施，其基本原理是：将5％～20%的废气再引入进气管，与新鲜混合气一道进入燃烧室。 由于废气不能燃烧故冲淡了混合气，降低了燃烧速度。同时废气中多是CO2和H2O蒸汽为主的三原子分子，热容大。所以废气再循环降低了燃烧温度，减少了NOx的排放。 三、废气再循环EGR 一般利用节气门处（节气门前部，称为气口真空）真空来控制EGR。怠速时，气口真空很小EGR阀关闭。当高于怠速时，EGR量由发动机转速及负荷决定。 有些系统用冷却水温度开关控制气口真空到达EGR阀。发动机暖机时阻止真空作用于EGR阀，停止EGR。 四、柴油机碳烟微粒过滤器 对于柴油机排气中碳烟微粒的处理，主要采用过滤法。 微粒过滤器的滤心由多孔陶瓷制造，它有较高的过滤效率。排气穿过多孔陶瓷滤心进入排气管，将微粒留在滤心上。 过滤器工作一段时间后，需及时清除滤心上的微粒。为此，在过滤器入口处设置一个燃烧器，通过喷油器向燃烧器内喷入少量燃油，并供入二次空气，利用火花塞或电热塞将其点燃，将滞留在滤心上的微粒烧掉，如图12-7所示。 五、催化转换器 催化转换器装在排气系统中，位于消音器