(精选)汽车发动机构造与维修第10章　排气净化装置课件.pptVIP

第10章　排气净化装置 ;10.1　排气净化装置概述 ;　　NOx主要是指NO和NO2。它产生的原因是由于在燃烧过程中高温高压的作用下，空气中的氧和氮发生化学反应生成NO和少量的NO2，NO进入大气后被氧化成NO2。空气中NOx的体积分数达(10～20)×10％可刺激口腔及鼻粘膜、眼角膜等。当NOx的体积分数超过500×10%时，几分钟可使人出现肺气肿而死亡。 　　HC包括未燃和未完全燃烧的燃油和润滑油蒸气。HC和NOx在阳光照射下形成光化学烟雾，其中主要的生成物是臭氧(O3)，它具有强氧化性，可使橡胶开裂，植物受害，大气能见度降低，并刺激人眼和咽喉。 ;10.1.2　排气净化方法 　　　其主要包括以下几个方面： 　　(1)前处理：对燃料和空气在进入发动机气缸前进行处理，以减少燃烧后排气中的有害成分。如采用代用燃料（包括醇类燃料、氢气、液化石油气、天然气等）。 　　(2)机内处理：包括对燃料、供给系及点火系等各系统的设计与改进，以减少排气中的有害成分的生成。如增加废气再循环系统、降低压缩比、缩小燃烧室激冷区、加强燃烧室内涡流、延迟点火时间、加大点火能量、采用燃油喷射、采用稀薄燃烧等。 ;　　2.要求 　　在新鲜的混合气中掺入废气之后，混合气的热值降低，致使发动机的有效功率下降。为了做到既能减少NOx的排放，又能保持发动机的动力性，必须根据发动机运转的工况对再循环的废气量加以控制。NOx的生成量随发动机负荷的增大而增多，因此，对废气再循环装置的控制有如下要求： 　（1）负荷的增加，使废气再循环量增加至允许限度。 ;　　（2）怠速及低负荷时，NOx排放浓度低，为保证正常燃烧，应使废气再循环量为零。 　　（3）暖机过程中，发动机温度低，NOx排放浓度也较低，为了防止因废气引入燃烧室而恶化燃烧稳定性，应使废气再循环量为零。 　　（4）当大负荷、高速或油门全开时，为保证发动机的动力性，应使废气再循环量为零。 ;10.2.2　废气再循环系统的组成与基本工作原理 　　1.组成 　　一种由电脑控制的废气再循环系统如图10－1所示。该系统主要由废气再循环阀（EGR阀）8、电磁阀6、真空调节阀7和废气循环管等组成。 ;图10－1　废气再循环系统 ;　　2.基本工作原理 　　废气再循环阀(EGR阀)８用来控制再循环的废气量。进气管真空度经电磁阀6和真空调节阀7作用到EGR阀8的真空膜片室12，吸引膜片13向上并带动锥形阀14升起，这时发动机排出的废气由排气支管经锥形阀进入进气歧管。作用在膜片上的真空度越大，锥形阀的开度就越大，再循环的废气量也越多。如果没有真空度传送到真空膜片室，弹簧11推压膜片向下，使锥形阀关闭，这时废气不能进行再循环。 　　真空调节阀的作用是根据进气管真空度的变化或节气门开度的大小调节通往EGR阀的真空度，使再循环的废气量随节气门开度或发动机负荷的增大而增加。 ;　　电磁阀由电控单元3控制，电控单元根据空气流量计2、节气门位置传感器1、冷却液温度传感器4和发动机转速传感器5等输入的信号，使电磁阀通电或断电。当发动机冷却液温度低于50℃时，或发动机在怠速工作时，或发动机转速超过预定值时，电控单元使电磁阀断电，电磁阀中的可动铁芯隔断真空传送通道，同时空气经电磁阀进入真空调节阀，使锥形阀14关闭，不进行排气再循环。 ;10.3　汽油蒸气回收控制系统 ;10.3.2　汽油蒸气回收控制系统的组成与基本工作原理 　　1.组成 　　典型的汽油蒸气回收控制系统如图10－2所示，它主要由活性炭罐控制电磁阀、活性炭罐、排放控制阀、连接管等构成。 ;图10－2　汽油蒸气回收控制系统 ;　　2.基本工作原理 　　油箱中的燃油蒸气通过单向阀进入炭罐上部，空气从炭罐下部进入清洗活性炭。发动机工作时，ECU根据发动机的转速、温度、空气流量等信号，控制活性炭罐控制电磁阀的动作来控制排放控制阀上部的真空度，从而控制排放阀的开闭动作。当排放控制阀打开时，汽油蒸气通过阀中的定量排放小孔吸入进气歧管，然后进入气缸烧掉。 　　在某些车型上，汽油蒸气回收控制系统有利于发动机抑制爆燃，当ECU判断出发动机产生爆燃时，即刻使炭罐电磁阀关闭，切断真空，关闭排放控制阀，直至爆燃消失后且超过150ms时，ECU才使炭罐电磁阀恢复工作。 ;10.4　三元催化反应器 ;10.4.2　三元催化反应器的组成与基本工作原理 　　1.组成 　　如图10－3所示，催化反应器由支承环、波纹网眼环、密封垫、整体式催化反应器载体和温度传感器组成。所谓催化剂，是指涂层部分或载体和涂层的合称。 ;图10－3　催化反应器 ;　　2.基本工作原理 　　金属铂、钯或铑均可作催化剂。在化学反应过程中，催化剂只促进反应的进行，不是反应物的一部分。 　　三元催化反应器可同时减少CO、