汽車構(gòu)造 課件 09排放系統(tǒng)

汽車排放系統(tǒng)一、排氣系統(tǒng)的作用和組成

排氣系統(tǒng)的作用是匯集各氣缸的廢氣，減小排氣噪聲和消除廢氣中的火焰和火星，使廢氣安全地排入大氣，并對(duì)廢氣中的有害物質(zhì)進(jìn)行排放控制。整個(gè)排氣系統(tǒng)包括排氣歧管、氧傳感器、三元催化轉(zhuǎn)換器、排氣消聲器、隔熱裝置等。盡管各廠商設(shè)計(jì)的排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不盡相同，但基本部件是一致的。二、汽車排放的主要有害物質(zhì)及成因CO：汽油不完全燃燒產(chǎn)生。HC：汽油不完全燃燒和缸壁淬冷產(chǎn)生。NOX：高溫條件下氧與氮反應(yīng)產(chǎn)生。三、汽車主要排氣凈化裝置凈化裝置作用曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置減少HC排放量燃料蒸發(fā)控制裝置減少HC排放量三元催化轉(zhuǎn)換器還原NOx氧化HC、CO廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）降低NOx的含量二次空氣噴射與熱反應(yīng)器氧化排氣中殘留的HC,CO曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)（PCV）1、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理

發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)的混合氣和燃燒后的廢氣順著活塞和氣缸體的內(nèi)壁漏入曲軸箱內(nèi)，我們必須將這些污染物從曲軸箱內(nèi)排出。由于環(huán)保的原因，不能將這些混合氣直接排入大氣，所以在現(xiàn)代的汽車上一般都采用PCV系統(tǒng)，將這些進(jìn)入曲軸箱的氣體導(dǎo)入進(jìn)氣歧管，使其重新燃燒。沒(méi)有PCV的危害1、稀釋和污染機(jī)油，造成機(jī)油的潤(rùn)滑性能下降。2、曲軸箱內(nèi)的壓力會(huì)隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高而增加，從而將機(jī)油從油封或氣缸墊壓出。3、曲軸箱內(nèi)的壓力升高，還會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。2、系統(tǒng)的工作1、發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)2、怠速或減速時(shí)3、在正常行駛時(shí)4、在大負(fù)荷下工作時(shí)5、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)回火時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)PCV閥位置發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，彈簧將錐形閥壓在閥座上，閥內(nèi)沒(méi)有真空度，沒(méi)有蒸氣流量，錐形閥壓在閥座上。1）發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)怠速或減速時(shí)PCV閥位置怠速或減速時(shí)，進(jìn)氣管內(nèi)真空度大，將錐形彈簧向上吸起，錐形閥與PCV閥殼體間，存在小縫隙。在怠速或減速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)泄露氣體很少，這些氣體可從PCV閥小縫隙流出。2）怠速或減速時(shí)部分節(jié)氣門開度時(shí)PCV閥位置3）在正常行駛時(shí)大負(fù)荷時(shí)節(jié)氣門全開進(jìn)氣管真空度很小錐形閥位置較低,錐形閥與PCV閥殼體間的縫隙最大.大負(fù)荷時(shí)PCV閥位置4）在大負(fù)荷下工作時(shí)5）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)回火時(shí)

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生回火時(shí)，火焰?zhèn)鞑サ竭M(jìn)氣管進(jìn)入PCV閥體內(nèi)，火焰的壓力壓緊PCV閥使其關(guān)閉，以防止火焰?zhèn)鞯角S箱中，如果系統(tǒng)中沒(méi)有PCV閥，發(fā)動(dòng)機(jī)回火時(shí)，曲軸箱中的蒸氣就有可能發(fā)生爆炸。系統(tǒng)的測(cè)試

如果PCV系統(tǒng)工作不正常，則有可能使有害的竄氣留在發(fā)動(dòng)機(jī)中引起腐蝕、加快磨損、因而縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。此外還會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)不易起動(dòng)、怠速不穩(wěn)、加速無(wú)力或機(jī)油損耗過(guò)大等故障。所以出現(xiàn)這些故障時(shí)，應(yīng)該考慮是否由PCV系統(tǒng)工作不良引起的。汽油蒸氣排放（EVAP）控制系統(tǒng)收集汽油箱內(nèi)的汽油蒸氣，并將汽油蒸氣導(dǎo)入氣缸參加燃燒，從而防止汽油蒸氣直接排出大氣而防止造成污染。同時(shí)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況，控制導(dǎo)入氣缸參加燃燒的汽油蒸氣量。

1、EVAP控制系統(tǒng)功能2、EVAP控制系統(tǒng)的組成與工作原理廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)（EGR）將適當(dāng)?shù)膹U氣重新引入氣缸參加燃燒，從而降低氣缸的最高溫度，以減少NOx的排放量。種類：開環(huán)控制EGR系統(tǒng)和閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)。1、EGR控制系統(tǒng)功能2、開環(huán)控制EGR系統(tǒng)1、EGR電磁閥2、節(jié)氣門3、EGR閥

4、水溫傳感器5、曲軸位置傳感器6、ECU3、閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)，檢測(cè)實(shí)際的EGR率或EGR閥開度作為反饋控制信號(hào)，其控制精度更高。與開環(huán)相比，檢測(cè)EGR閥開度只是在EGR閥上增設(shè)一個(gè)EGR閥開度傳感器；而檢測(cè)EGR率，則是將EGR率傳感器安裝在進(jìn)氣總管中的穩(wěn)壓箱上，新鮮空氣經(jīng)節(jié)氣門進(jìn)入穩(wěn)壓箱，參與再循環(huán)的廢氣經(jīng)EGR電磁閥進(jìn)入穩(wěn)壓箱，傳感器檢測(cè)穩(wěn)壓箱內(nèi)氧濃度，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送給ECU，據(jù)此反饋信號(hào)修正EGR電磁閥開度，使EGR率保持最佳值。用EGR閥開度反饋控制的EGR系統(tǒng)用EGR率反饋控制的EGR系統(tǒng)三元催化轉(zhuǎn)換器（TWC）與空燃比反饋控制系統(tǒng)2、TWC的構(gòu)造如上圖，三元催化劑一般為鉑（或鈀）與銠的混物。1、TWC功能利用轉(zhuǎn)換器中的三元催化劑，將發(fā)動(dòng)機(jī)排出廢氣中的有害氣體轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害氣體。3、影響TWC轉(zhuǎn)換效率的因素影響最大：混合氣濃度、排氣溫度。如左圖只有在理論空燃比14.7附近，三元催化轉(zhuǎn)化器的轉(zhuǎn)化效率最佳，一般都裝有氧傳感器檢測(cè)廢氣中的氧的濃度，氧傳感器信號(hào)輸送給ECU，用來(lái)對(duì)空燃比進(jìn)行反饋控制。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度過(guò)高（815℃以上），TWC轉(zhuǎn)換效率將明顯下降。4、氧傳感器使用注意事項(xiàng)禁用含鉛汽油，防止催化劑失效；三元催化轉(zhuǎn)換器固定不牢或汽車在不平路面上行駛時(shí)的顛簸，容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器中的催化劑載體損壞；裝用蜂巢型轉(zhuǎn)換器的汽車，一般汽車每行駛80000km應(yīng)更換轉(zhuǎn)換器心體。裝用顆粒型轉(zhuǎn)換器的汽車，其顆粒形催化劑的重量低于規(guī)定值時(shí)，應(yīng)全部更換。二次空氣供給系統(tǒng)在一定工況下，將新鮮空氣送入排氣管，促使廢氣中的一氧化碳和碳?xì)浠衔镞M(jìn)一步氧化，從而降低一氧化碳和HC的排放量，同時(shí)加快三元催化轉(zhuǎn)換器的升溫。1、二次空氣供給