第6章发动机有害排放物的控制

第六章发动机有害排放物的控刺概述排气净化装置种类

发动机外部的排气净化装置:

恒温进气空气滤清器

二次空气喷射系统

催化转换器

排气再循环系统

曲轴箱通风系统

汽油蒸发控制系统

第一节、发动机的有害排放物

汽车排放的污染物主要成分:

一氧化碳(ＣO)

碳氢化合物(ＨC)

氮氧化合物(N0x)

微粒

CO 引起血液吸收和运送氧的能力降低，导致头晕、头痛等中毒症状当吸入体积分数为0.3％的CO气体时，可致人于死亡。

NOx高温的产物，NOx的体积分数达(10～20)×10-4％可刺激口腔及鼻粘膜、眼角膜等。体积分数超过500×10-4％时、几分钟可使人出现肺气肿而死亡

HC和NOx：

在阳光照射下会形成光化学烟雾、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。

微粒：

主要是指柴油机排气中的碳烟，而汽油机的排气微粒微不足道。微粒表面吸附的可溶性有机物对人的呼吸道有害。

满足新排放标准的技术措施

发动机改进

燃烧室改进

点火系统改进

EGR柴油车汽油车 电控喷射

稀薄燃烧

排气后处理

三效催化器

NOx催化器 发动机改进 燃烧室改进 EGR 燃烧过程控制 电控高压喷射 排气后处理 DOC DPF SCR，LNT

汽油车排放控制技术发展

机内净化技术：

空燃比更精确控制；

汽油机缸内直喷的稀燃技术

（降低排放，有大幅度改善油耗潜力）

后处理技术：

更先进配方的三效催化器；

存储式NOx还原催化剂

（稀燃汽油机用）

重柴排放控制技术发展

柴油车排放控制技术发展

柴油机机内净化技术：

1）EGR：

降低NOx。

2）电控高压喷射技术，如共轨、泵喷嘴

降低PM、NOx

上述措施可以满足欧3排放要求。

但上述机内净化技术不足以满足欧4、欧5排放法规要求

柴油车排放控制技术发展柴油机后处理技术：1)降PM技术(满足欧4要求):DOC;DPF;C-DPF

颗粒捕集器再生技术

柴油车排放控制技术发展

柴油机后处理技术：

2）降NOx技术（满足欧5要求）

NOx催化转化器（SCR）：从外界喷入还原剂，如氨水

或尿素或者柴油，将NOx还原，在柴油车使用过程中要不断地喷入适量还原剂，喷入量由排气中HC和NOx比例决定。该方法可靠性高，但需携带存储还原剂的装置。

NOx吸附器（LNT）：一般由吸附剂和三效催化器组成，

因此，除了NOx外，它也能净化HC、CO以及SOF。实际使用中需要一套发动机管理系统（如电控系统），以便及时探测吸附器饱和状况，进而改变发动机工作状况而产生富燃条件，从而将NOx还原。

重型柴油车排放控制SCR技术

排气管

第二节汽油机的排放控制装置

汽油机尾气排放的控制方式

燃烧控制

1.通过排气再循环降低NOx

2.通过氧化催化装置或在排气中进行二次空气喷射降低CO和HC

三元催化转化装置

1.电控燃油喷射排放控制的主要方式

汽油机排气后处理技术

机内净化：控制λ、EGR

净化尾机外净化：三元催化转化

CO\HC\NOx CO2\H2O\N2

催化转化器基本结构

载体+涂层+减振垫+壳体

催化剂：铂、铑、钯；金属氧化物；稀土复合金属氧化物

柴油机排气后处理技术

柴油机燃烧：高温、高压、富氧

柴油机尾气特点：

1）氧含量多，CO\HC含量较少

2）微粒排放严重（黑烟）

3）NOx排放多

4）SO2排放增多

柴油机尾气净化的几种措施：

1）氧化催化转化器

——降低有机溶解物SOF、HC、CO

2）微粒捕集器

——过滤和除去排放微粒

3）NOx还原催化转化器

——降低NOx排放