第7章 发动机排气污染与防治1201
汽车故障诊断方法与维修技术第2版第七章发动机排放超标故障诊断
① 检查汽油和机油是否掺杂有水。 ② 冷车时取下水箱盖，启动发动机，若水箱口的冷却液呈沸
腾状态并排出大量气泡，故障为气缸垫损坏，致使水道与气 缸相通，应更换气缸垫。 ③ 若油底壳油平面上升且机油呈乳状，说明气缸盖或气缸体 有裂纹，拆下气缸盖，对气缸盖与气缸体进行检修。
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一、 汽车排黑烟的检修 1 汽油机排黑烟 （1） 故障现象
发动机动力不足，混合气燃烧不完全，排气管排黑烟、放炮， 油耗增加，气缸内大量积炭。
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第二节 发动机排放超标常见故障
（2） 故障原因
① 混合气过浓。 ② 点火系统高压火花过弱。 ③ 点火时刻过迟。 ④ 气门间隙调整不当。 ⑤ 个别气缸工作不良。 ⑥ 空气过滤器堵塞，造成进气量不足。
第二节 发动机排放超标常见故障
（3） 故障诊断
柴油机排气黑烟多，大多是由各缸供油量不均匀或过多、吸 入空气不足、雾化不良、喷射时间过早等原因引起的不完全 燃烧造成的。
① 拆下空气滤清器，观察排气烟色。若排黑烟情况好转，故 障系空气滤清器脏污严重造成的。
② 检查供油时间是否过早，若过早应调整。
④ 用上述方法仍不能排除故障时，对于喷油泵柱塞挺杆具有 调整螺钉的，应检查各缸喷油是否一致，必要时进行调整。
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第二节 发动机排放超标常见故障
⑤ 检查喷油泵供油量是否过大和供油不均匀度是否符合标准 时，应在试验台上进行。
⑥ 若以上各项均无问题，应对有故障的单缸测试压缩压力， 以判断是否有气缸、活塞、活塞环等磨损、漏气或气门密封 不良现象。
② 当踩下加速踏板发动机高速运转时，排气管大量排出浓 蓝烟，机油加注口也大量冒蓝烟或脉动冒烟，说明气缸与 活塞、活塞环磨损过大，或活塞环装反或对口，应拆下活 塞连杆组进行检查分析，对症检修。
汽车排放污染物净化方案及分析
主讲人：衣丰艳
《汽车排放污染及控制》目录 第1章 绪论 第2章 汽车排放污染物的生成 理和影响因素 第3 章 汽车发动机的排放特性 第4章 车用汽油机机内净化 第5章 车用柴油机机内净化 第6章 车用汽油机后处理净化
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机
《汽车排放污染及控制》目录
第7章 车用柴油机后处理净化 第8章 燃料与排放 第9章 汽车排放污染物净化方案及分析 第10章 汽车排放及测试 第11章 排放标准
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第9章
汽车排放污染物净化方案及分析
9.1
9.2 9.3
汽油车排放污染物净化方案
柴油车排放污染物净化方案 混合动力车
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第9章
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满足欧II排放标 准的CA4DS2系列 柴油机
汽车排放污染物净化方案及分析
柴油车排放污染物净化方案
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满足欧III标准的柴油车可以考虑采用的部分关键技术
第9章 汽车排放污染物净化方案及分析
柴油车排放污染物净化方案
满足欧III标准的柴油车可以考虑采用的部分关键技术
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随着排放法规日趋严格，混合动力汽车性能日益提高 及其成本的不断降低，混合动力汽车的市场份额将逐 渐增大，已成为本世纪头20年重点发展的新型汽车。
第9章 汽车排放污染物净化方案及分析
混合动力汽车控制策略
先进的驱动技术是混合动力汽车取得成功并实 现其优越性的关键。混合动力汽车是将电力驱 动和辅助动力单元(Auxiliary Power Unit，APU) 合用到一辆汽车上。
《发动机排放污染及控制》教学大纲
教学大纲一、教学目的和任务本课程系统而深入的介绍了与发动机排放相关的新知识、新内容和新技术。
通过本课程的学习，帮助学生掌握发动机排放污染物的生成机理、排放污染物的控制技术以及汽车排放测试等方面的知识，从而使学生初步具备发动机排放及控制领域的研究能力。
本课程的目的：1、掌握发动机排放污染物的生成机理及其影响因素；2、掌握发动机主要有害排放污染物的机内净化技术、后处理净化技术、排放测试基本方法及其排放标准；3、掌握发动机主要排放污染物的一般净化方案。
本课程的任务：1、培养学生自主学习的能力。
通过小论文的形式，要求学生查阅相关资料，对资料进行整理和分析，培养其自主获得知识的能力；2、培养学生的分析能力。
能够根据排放污染物的特点，分析和提出排放污染物的一般进化方案，初步具有分析和解决热动力设备排放污染物及控制的能力；3、培养学生的创新意识。
分析机内净化技术和后处理净化技术的优缺点，并结合各技术的局限性进行讨论，能够拓展学生的思维，激发学生的创新意识。
二、授课手段与教学方法授课手段：课堂多媒体演示讲解，课堂讲解，课程讨论，课程论文等。
教学方法：充分发挥学生的主体作用，采用“场景—课件—网络—习题”的多元化教学平台，将理论教学与教师引导和教师非引导的自主学习相融合，实行以能力培养为轴心，动用所有教学要素，立体化、全方位地融学习与研究为一体的以学生为本的立体教学方法，营造自主学习的学习氛围，建立民主平等的师生关系，让学生在互动中优化思维，激发学生的学习兴趣，提高学生的创新意识。
三、教学内容1、绪论：环境污染与保护，发动机排放污染物及危害。
2、发动机排放污染物的生成机理和影响因素：一氧化碳CO、碳氢化合物HC、氮氧化物NOx和微粒等的生成机理和影响因素。
3、发动机的排放特性：汽油机和柴油机的稳态和瞬态排放特性。
4、汽油机机内净化技术：主要包括汽油机的燃烧过程、汽油喷射电控系统、低排放燃烧系统、废气再循环等。
5、柴油机机内净化技术：主要包括柴油机低排放燃烧系统、低排放柴油喷射系统、多气门技术、增压技术、废气再循环系统和电控柴油喷射系统等。
《汽车发动机构造与维修》课件—07发动机排放控制系统构造与维修
5
• 氧化催化转换器作用
• 氧化催化
• 转换器
CO 催化剂（铂铑钯） CO2
HC Pt\Rh\Bd
H2O
6
• 三、三元催化转换器工作状况的检测 • 1.尾气排放测试 • 作尾气排放检测时，如CO、HC和NOx的含量都高，说明TWC
很可能已经失效。 • 2.前后氧传感器输出电压和波形的对比 • 3.用红外线测温仪检测 • 在热机状态下，举升汽车，用红外线测温仪检测TWC进气
口和出气口的温度，如果温差不足10℃，说明TWC内部堵 塞严重，必须更换。
7
• 三、三元催化转换器工作状况的检测 • 4.根据车况分析 • TWC发生堵塞后最初的不良反应是行驶无力，车速上不去和
废气返流，如一辆最高车速设计为200km/h的汽车，TWC内 部堵塞后最高车速通常只有130km/h左右。TWC堵塞后，如 不及时更换，最后会发展到起动困难（排气不畅）。 • 5.三元催化转化器（TWC）堵塞还会造成发动机水温过高。 • 6.用背压表检测三元催化转化器 • 如分析TWC或消声器可能发生堵塞，可拆下氧传感器，在氧 传感器装配孔上连接背压表，发动机工作时排气管压力应小 于0.025MPa。如超过该值，说明TWC或消声器发生堵塞，应 及时更换。
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• 二、废气再循环（EGR）装置故障与检测 • 3.EGR阀检测方法 起动发动机，冷车，怠速时拆下EGR阀
上侧的真空软管，在发动机水温50℃以下，发动机转速 1500r／min以下时，用手指堵住真空管应感觉不到有真空吸 力。否则，应更换EGR真空开关阀。 • 在EGR阀上侧真空接口上接上真空表，在冷车、怠速时，将 真空加入EGR阀真空室。这时发动机应出现怠速不稳、熄火 。否则说明EGR阀损坏，应更换。
《发动机排放污染及控制》学习指南
学习指南“发动机排放污染及控制”课程根据国内外的最新相关资料和编者的有关研究成果，系统地阐述了发动机排放污染物的危害、生成机理和影响因素，详细介绍了车用汽油机和柴油机的机内净化技术，全面论述了以三效催化转化器等为主要内容的车用汽油机后处理净化技术和以微粒捕集器等为主要内容的车用柴油机后处理净化技术。
在此基础上，科学提出了汽车排放污染物的一般净化方案，并讨论了新能源汽车技术。
此外还扼要阐述了汽车排放标准及其测试方法。
内容叙述深入浅出、清晰易懂，可供车辆工程专业和能源与动力工程专业及相关专业本科生和研究生选用学习，也可供从事这些专业及相关专业的研究、设计、制造和使用的工程技术人员阅读。
在课程学习中，学生需要注意对以下内容的重点掌握：1、发动机主要排放污染物的组分、性质与危害。
2、一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物和微粒等排放污染物的生成机理及其影响因素。
3、发动机的稳态与瞬态工况排放特性的基本概念、典型的瞬态工况排放特性。
4、发动机的主要机内净化技术。
汽油机的喷射电控系统、典型低排放燃烧系统的类型及其对排放的影响，废气再循环系统的工作原理及其对汽油机性能的影响；柴油机的低排放燃烧系统、低排放燃油喷射技术、多气门技术、增压技术、废气再循环系统以及电控燃油喷射系统等的结构类型、工作原理及其对排放的影响。
5、发动机的主要后处理技术：汽油机三效催化转化器的基本结构、工作原理、催化反应机理、催化剂及其劣化机理，掌握稀燃催化技术的反应机理、影响因素等。
柴油机微粒捕集器的结构、过滤机理、主要过滤材料的性质、主要再生技术的基本原理与特点等，氮氧化物主要净化技术的基本原理。
6、燃料的不同性质对发动机排放的影响以及燃料的改善，常见的代用燃料的性质。
7、汽油车和柴油车分别达到欧Ⅱ、欧Ⅲ、欧Ⅳ和欧Ⅴ排放标准的主要净化方案，新能源汽车的基本原理。
8、车用发动机主要排放污染物的测试仪器的工作原理与测试方法。
9、国内外车用发动机排放标准的构成体系，我国排放标准的发展过程、实施步骤及对我国发动机排放控制技术发展的影响。
〖2021年整理〗《知识扩展防治汽车排气污染的政策和措施》优秀教案
防治汽车排气污染的政策和措施我国政府早在八十年代初就开始进行汽车排气污染的防治工作。
1987年颁布了《中华人民共和国大气污染防治法》，规定了机动车向大气排放的污染物不能超过国家标准规定的限值。
1990年，国家环保局、公安部、交通部等六部委联合发布了《汽车排气污染监督管理办法》；国家环保局、交通部等部门联合发布了《防治汽车、摩托车排气污染的技术政策》。
到目前为止，国家己颁布了17项国家机动车污染物排放标准。
这些标准是参考欧洲、美国、日本的机动车排放污染物控制法规制订的，其控制水平大约为欧洲七十年代中期水平。
中国的一些环境管理制度，如污染物排放申报登记制度、限期治理制度、现场检查制度、城市环境综合整治考核制度等，都把汽车排气污染控制作为一项重要内容。
在淘汰含铅汽油，推广无铅汽油方面，中国的立法机关和政府部门作出了积极的努力。
1995年，全国人大修改《大气污染防治法》规定："国家鼓励、支持生产和使用高标号的无铅汽油，限制生产和使用含铅汽油"，"国务院有关主管部门应当制定规划，逐步减少含铅汽油的产量，直至停止含铅汽油的生产和使用"。
为此，国家环保总局、国家计委、经贸委等10个部（委）组成了"国家淘汰车用含铅汽油协调小组"，指导全国汽油的无铅化工作。
城市地方政府应结合城市规划和建设管理，加强对汽车排气污染的防治工作，主要措施包括：1 禁止非法占用机动车车道中国主要城市中，机动车行驶速度较低，这导致了燃料的更高消耗。
如果汽车以不到2021／小时的速度在城市街道上行驶，其油耗是高速公路上自由行驶时油耗的两倍。
导致汽车低速行驶的原因很多，其中各种活动占用机动车道是一个主要原因。
如经商占道、仓库占道、工厂占道、施工占道、停车占道、垃圾占道。
2 拓宽道路，修建立交桥和地下铁道拓宽道路是花钱少、见效快的积极措施，修建立交桥和地下铁道是缓解城市交通，提高车速，降低汽车排气污染的有力措施。
发动机有害排放物的控制
有效控制燃烧温度。
CH化合物
二、碳氢化合物（HC）： 包括未燃和未完全燃烧的燃油和润滑油蒸汽。 HC和NOx在阳光照射下形成光化学烟雾，其主要生成物
是臭氧，具有强烈氧化性，对人类、环境危害极大。
产生来源： 尾气HC占总量的60％； 曲轴箱窜气HC占总量的25％； 供油系统的蒸气HC占总量的15％～20％左右。
当环境温度超过53 C后，双金属进气温度传感器将通气阀关闭，真空软管 与膜盒隔断，膜片弹簧力使控制阀关闭热空气管，将进气导流管完全打开，供 入发动机的全部是环境空气。见图（c）所示。
环境空气
热空气
环境空气
三、稀薄NOx催化转化装置
稀薄燃烧技术的空燃比大于理论空燃比，所以三元催 化转化装置三元催化转换器不再适用。因此，专门开 发出了稀薄混合气燃烧时的NOx催化转化装置。
为什么要进行进气温度调节？
真空控 进气导 制膜盒 流管
控制阀
进气温度传感器
当发动机冷起动后，在怠速或小 节气门开度下工作时，发动机气 缸中的浓混合气，燃烧不完全， 发动机排气中CO和HC较多。恒 温进气空气滤清器的作用就是当 发动机冷起动后，向发动机供给 热空气，这样，即使供给气缸的 是稀混合气，热空气也能保证燃 油充分汽化和燃烧，从而既减少 了CO和HC排放，又能使发动机 在低温下稳定工作。当发动机工 作温度升高后，恒温进气空气滤 清器向发动机供给环境温度的空 气。
发动机有害排放物的 控制
本章主要内容
汽车发动机的有害排放物 汽油机的排放控制装置 其他排放物的控制系统 柴油机的排放控制系统
第一节 汽车发动机的有害排放物
发动机的有害排放物：主要有一氧化碳（CO）、碳 氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）和微粒排放。
排气污染
排气污染目录排气污染简介减少排气污染的主要措施汽车排气污染监督管理办法1.第一章总则2.第二章汽车及其发动机产品的监督管理3.第三章在用汽车的监督管理4.第四章汽车维修的监督管理5.第五章进口汽车监督管理6.第六章汽车排气污染检测的管理7.第七章附则排气污染简介是指汽车排放的有害气体引起的空气污染。
主要有害气体为一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、二氧化硫等。
因汽油品种、汽车载重量、发动机性能、道路状况、气象条件等因素，其数量和种类不同。
由于汽车的排气高度处于人的呼吸带，故排气污染对人体健康危害很大。
返回目录减少排气污染的主要措施① 减少燃油中引起污染的成分：铅是排气中有害成分之一。
它来源于某些汽油中为提高辛烷值所加的四乙铅，有些国家正在推行无铅汽油。
汽油中不加铅不但能减少污染，而且可减少发动机气门等部分的损坏。
② 使燃油完全燃烧：采用能提高燃油完全燃烧程度的分层进气式汽油机，这不仅可以提高在低负荷下的热效率，而且能大大减少排放的有害物。
这种发动机结构较为复杂，主要问题是如何使其在较广宽的转速和负荷的范围内正常工作并有良好的过渡响应。
提高完全燃烧程度的另一方法是采用汽油喷射发动机，使各气缸的汽油喷入量保持一致，混合气中的油－气比达到适宜程度，混合气接近完全燃烧，从而大大减少有害气体的排放。
在欧洲各国和美国生产的一些轿车上已开始采用这种发动机。
在美国，有些轿车上已装有微型计算机，以调节油－气比和点火时间来控制排气污染。
柴油机增压也可以促进完全燃烧，减少污染。
为了进一步减少污染，增压的柴油机上再加用中间冷却器或将排气再循环以减少NOx的含量。
③ 排气的再处理：如果只改善发动机的燃烧程度来降低烃类和CO的含量，则 NOx 的含量会增加，反之亦然。
因此，有些汽车公司还采用对排气进行再处理的装置。
这类装置已从热反应器、催化反应器发展到闭环三元催化反应器。
这些装在排气管之后、用钯铂为接触元件的排气接触反应器,可使排气中的CO、烃类和NOx 等大部分转化为CO2、H2、O2、N2和H2O，使排气中的有害成分大大减少。
汽车故障诊断方法与维修技术(第2版) 第七章 发动机排放超标故障诊断_OK
• 此外，燃料中的杂质和添加剂，燃烧生成SO2、铅氧化物等，燃料中 的炭在一定高温下会离解成微小的炭粒，这些物质也将在排气行程中 排出。
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第一节 概述
• (二) 柴油机排放污染物的主要成分
• 柴油机排放的废气中的有害成分主要有：一氧化碳(CO)、氮氧化合物 则（NOx）、碳氢化合物(HC)、硫化物（SO2）、微粒（主要是炭烟， 还包括油雾、金属颗粒）等。与同功率的汽油机相比，柴油机的HC 和CO排放量要比汽油机少得多，其中CO的排放量只有汽油机的1/10， HC的排放量仅为汽油机的1/3，NOx排放量几乎差不多，因而降低柴 油机排放物关键是降低NOx、炭烟及颗粒物的含量。
• ③ 在发动机运转时，可逐缸断油试验。当某缸断油时，若发动机转速 降低，黑烟明显减少，敲击声变弱或消失，说明该缸供油量过多；若 发动机转速变化小而黑烟消失，说明该缸喷油器喷雾质量差。找出有 故障的单缸后，拆检喷油器。必要时，可换装新喷油器进行对比，若 用新喷油器时故障消失，说明原喷油器有故障。
• ④ 用上述方法仍不能排除故障时，对于喷油泵柱塞挺杆具有调整螺钉 的，应检查各缸喷油是否一致，必要时进行调整。
第七章 发动机排放超标故障诊 断
• 第一节 概述 • 第二节 发动机排放超标常见故障
1
第一节 概述
• 随着汽车工业的迅速发展，汽车保有量急剧增加，汽车排放对大气的 污染已成为主要公害，直接危害人类的健康，并破坏着自然界的生态 平衡，已引起各个国家的高度重视。
• 汽车发动机排出的废气有害成分主要是CO、HC、NOx、SO2、铅化 合物、炭烟和油雾等。这些有害成分主要是汽车发动机的燃烧产物， 此外还有发动机曲轴箱通风污染，以及燃油箱和化油器逸出的汽油蒸 气等。
机动车排气污染防治实施方案7页word
机动车排气污染防治实施方案为加强机动车排气污染防治，改善空气质量，保障人民群众身体健康，根据《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国道路交通安全法》、《广东省机动车排气污染防治条例》、国家发展改革委《汽车产业发展政策》（国家发展改革委XX年第8号令）、国家环保总局《在用机动车排放污染物检测机构技术规范》（环发〔XX〕15号）等法律法规规定，制订本方案。
一、指导思想全面贯彻党的十七大精神，以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，深入贯彻落实科学发展观，通过强化在用车污染控制，提高新车准入门槛、实施高排放车辆逐步淘汰、全面供应清洁高品质车用成品油、完善法规体系和加强监管能力建设等措施，逐步建立机动车排气污染防治体系，切实改善空气质量，保障广大人民群众身体健康。
二、工作目标（一）总体目标。
从提高机动车排气排放达标率，逐步过渡到明显削减单一车辆污染物排放强度，达到明显降低机动车污染物在大气污染源中的排放分担率，改善空气质量，保障公众身体健康安全的目标。
（二）具体任务。
2019年7月1日起，按国家要求，全省新车注册登记与全国同步全面执行国ⅲ排放标准。
珠江三角洲新车注册登记力争提前执行国iv标准，全省逐步淘汰国ⅰ和国ⅱ以下在用营运车辆，逐步淘汰其他高排放机动车。
2019年1月1日起，珠江三角洲地区逐步供应符合国ⅲ标准的车用成品油，并逐步将供应范围扩大至全省。
2019年10月1日起珠江三角洲地区逐步供应符合国iv标准的成品油，2019年10月1日起全省范围内全部供应符合国iv标准的车用成品油，其中柴油含硫量控制在50ppm以下。
2019年1月1日前，珠江三角洲地区全部完成加油站、储油库、油罐车的油气回收综合治理工作。
2019年1月1日前，全省加油站、储油库、油罐车完成油气回收综合治理工作。
2019年12月31日前，建立覆盖全省的机动车排气监督管理信息网络体系。
三、主要工作（一）强化在用车监管，确保排放达标。
《汽车运用工程》课件 第七章 汽车环保性
2020年7月19日
《汽车运用工程》
第7章 汽车环保性
23
7.1 汽车排气公害 7.1.2 汽车主要污染物的产生与危害
空气中的HC和NOx在特殊的地理环境，即大气对 流不畅的河谷、盆地的工业交通发达地区；特定的气 象条件，即夏秋晴朗季节，日照充足，无风，大气处 于稳定状态下，产生一系列光化学反应生成。
2020年7月19日
《汽车运用工程》
第7章 汽车环保性
11
7.1 汽车排气公害 7.1.2 汽车主要污染物的产生与危害
汽车排放是目前增长最快的大气污染源，在发 达国家城市区域，汽车是CO、HC、NOx和O3等空 气污染物的主要来源，柴油车排放的细微颗粒物在 城市区域往往也占到很大的比重。
2020年7月19日
2020年7月19日
《汽车运用工程》
第7章 汽车环保性
18
7.1 汽车排气公害 7.1.2 汽车主要污染物的产生与危害
3.氮氧化物 氮氧化物是燃料高温燃烧过程中剩余的氧与氮 化合形成的产物，其主要成分有NO、NO2、N2O3、 N2O5等，总称为NOx。在汽车排放中主要是NO，约 占95%，其次是NO2，约占5%。
一氧化碳是无色、无味、无臭的窒息性易燃有毒 气体。一般城市中的CO水平对植物及有关的微生物 均无害，但对人体则有害，因为它能与血红素作用生 成羧基血红素。试验证明，血红素与一氧化碳的结合 能力较与氧的结合能力大200~300倍，因此，使血液 输送氧的能力降低而引起缺氧。一氧化碳被人体大量 吸入后会使人发生恶心、头晕、疲劳症状，严重时会 使人窒息死亡。表7.2是不同浓度CO对人体健康的影 响。
2020年7月19日
《汽车运用工程》
第7章 汽车环保性
9
《发动机排放污染及控制》教学日历
第10章汽车排放测试
汽车排放污染物取样系统、排气成分分析仪、微粒测量与分析、烟度测量与分析、汽油车非排气污染物的测量与分析。
1
第11章 排放标准
国外汽车排放标准和我国汽车排放标准。
8
2
汽油车双怠速实验。
第五次作业
实验课
2
用滤纸烟度法测量柴油车自由加速烟度。
总课时
32
教学日历
周次
课时
教学内容
作业
授课方式
1
1
第1章绪论
环境污染与保护；汽车排放污染及危害；汽车排放控制技术的发展过程。
第一次作业
课堂教学
2
第2章 发动机排放污染物的形成
一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、微粒、烟尘、硫氧化物。
1
第3章发动机的排放特性
发动机的稳态排放特性；发动机的瞬态排放特性。
2
4
第4章汽油机机内净化技术
5
4
第7章柴油机后处理净化技术
概述、微粒捕集器、NOx机外净化技术、氧化催化转化器。
第三次作业
6
2
第8章燃料与排放
燃料对排放的影响、燃料的改善、代用燃料。
第四次作业
2
第9章汽车排放污染物净化方案及新能源汽车技术
汽油车排放污染物一般净化方案；柴油车排放污染物一般净化方案；
7
1
轿车柴油机后处理系统开发;新能源汽车技术。
汽油机机内净化概述、汽油喷射电控系统；低排放燃烧系统；汽油机废气再循环、其它机内净化措施。
3
4
第5章柴油机机内净化技术
柴油机机内净化概述、低排放燃烧系统；柴油喷射系统、多气门技术、增压技术、柴油机废气再循环系统；电控柴油喷射系统。
汽油车排气污染与治理措施
汽油车排气污染与治理措施
孙丛霏
【期刊名称】《安徽水利水电职业技术学院学报》
【年(卷),期】2002(002)002
【摘要】针对城市机动车排气污染现状,介绍机动车排气污染的生成机理,着重讨论国内外各种控制汽油发动机排气污染物的措施,指出现实应用中应从治本出发,积极研究和探索切实有效的汽油车排气污染物治理技术和控制措施.
【总页数】4页(P50-53)
【作者】孙丛霏
【作者单位】合肥市环境监测中心站,安徽,合肥,230000
【正文语种】中文
【中图分类】X701
【相关文献】
1.在用汽油车排气污染物超标特征分析∗ [J], 陶健;王文君;庞夺峰;姜鑫;殷传峰
2.我国现行在用汽油车排气污染物检测方法的不足及改进 [J], 周海锋
3.汽油车双怠速法排气污染物检验策略研究 [J], 戴晓锋
4.汽油车稳态工况法排气污染物检验策略研究 [J], 戴晓锋
5.北京市在用汽油车排气污染物超标原因分析 [J], 仲崇智;李佳林;沈姝;李菁元;杨正军
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主要内容
7.1 发动机的排气污染 7.2 防治
第7章 发动机排气污染与防治
教学目标与要求
掌握发动机有害排放CO、HC、NOx形成的基本原 因 掌握发动机排气污染机内净化和机外净化的基本 途径 了解废气再循环装置的基本结构与工作原理 了解催化转换器的基本结构与工作原理 了解汽油蒸发控制系统的基本结构与工作原理 知道发动机排气污染控制的新技术和新方法 2
第7章 发动机排气污染与防治
自学思考题
1、Co、HC、NO2生成机理分别是什么？ 2、机内净化主要通过哪几方面来实现？ 原理分别是什么？ 3、什么是废气再循环？简述结构及工作 原理. 4、机外净化主要通过哪几方面来实现？ 原理分别是什么？ 5、三元催化转化器使用注意事项是什么 ？
它 由 PCV 阀 及 进 排 气 管路组成。发动机工 作时，新鲜空气自空 气滤清器1经管 C和闭 式通风口 6 进入曲轴 箱和曲轴箱内窜气混 合，从气缸盖罩通入 管 A ，经 PCV 阀 3 ，被 吸入进气管。因此有 适量的窜气在气缸内 再次燃烧。
空气滤清器 缸盖通 气道 机体通 气道
节气门 PCV阀 进气管 通风管 闭式通风口 曲轴箱
滤网
炭罐
汽油蒸气管
活性炭
燃油箱
25
第7章 发动机排气污染与防治
5.柴油机微粒过滤器
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1-排气支管 2-燃油 3-电热塞 4-过滤器滤芯 26 5-燃烧室 6-喷油器
第7章 发动机排气污染与防治
本章小结
1.发动机排放CO主要是因为燃料不完全燃 烧形成的，HC产生的原因除燃料不完全 燃烧外，缸壁淬冷是排气中HC的主要来 源，NOx是发动机燃烧温度过高时，残留 的氧气与氮气发生反应的产物，燃烧温 度越高，生成的NOx就越多。
3.废气再循环是将5%～20%的废气再引入进 气管，与新鲜混合气一道进入燃烧室， 使最高燃烧温度降低，从而减少NOx的生 成量。 4.二次空气喷射方法是将新鲜空气喷射到 排气门附近，使高温废气和空气接触混 合，以使未燃HC、CO进一步燃烧。
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5.催化转换器是利用催化剂的作用，使排气 中的有害成分CO、HC和NOx尽量进行化学反 应转化为对人体无害的CO2、H2O和N2的一 种排气净化装置。 6.汽油蒸发控制系统的功能是将燃油箱和浮 子室内蒸发的汽油蒸气收集和储存在炭罐内， 在发动机工作时再将其送入气缸燃烧。 7.柴油机的黑烟排放主要通过微粒过滤器过 滤。
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2.发动机排气污染的控制方式分机内净化 和机外净化。机内净化通过优化配气相 位、点火提前角、燃烧室设计、进气管 预热、废气再循环等方法达到。机外净 化常采用二次空气喷射、催化转换器、 曲轴箱强制通风装置、汽油蒸发控制系 统等附加装置。
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第7章 发动机排气污染与防治
4.汽油蒸发控制系统
汽油蒸发控制系统的功能是将燃油箱和 浮子室内蒸发的汽油蒸气收集和储存在 炭罐内，在发动机工作时再将其送入气 缸燃烧。
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空气滤清器 浮子室 真空软管 化油器 汽油蒸气管 节流阀 汽油蒸气管 限流阀 回油管 油气分离器 进气支管
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安装在消声器之前，催 化剂时直径2-4mm的氧化 铝颗粒，在多孔性表面 涂有铂，表面积很大， 每克150-300平米。
波纹网眼环 支承环
1）氧化还原型转换器 温度传感器 2）三效催化转换器（14.7） 催化转换器 返回
支承环 整体式催化反 密封垫 应器载体
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3.曲轴箱强制通风装置
EGR阀
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EGR电磁阀
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7.2.1 发动机的机外净化
1.二次空气喷射 2.催化转换器 3.曲轴箱通风装置 4.汽油蒸发控制系统 5.柴油机微粒过滤器
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5 汽油发动机排放源的有害气体相对排放量
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1. CO的生成机理
CO是烃燃料燃烧的中间产物。排气 中CO主要是在局部缺氧或低温下由 于烃的不完全燃烧产生的。 在发动机排气中，CO的浓度，基本 上取决于空燃比。
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第7章 发动机排气污染与防治
2. HC的生成机理
HC产生的原因除燃料的不完全燃烧外， 缸壁淬冷也是排气中HC的主要来源。
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7.1
7.1.1
发动机的排气污染
HC（约占55%）
发动机的排气污染及危害
排气（尾气）
NOx
SO2
发动机排气污染物 曲轴箱窜气
微粒（铅化物、碳烟等） 臭气 HC（约占25%） HC（约占20%）
燃油蒸发
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7.1.2
有害气体产生原因
汽车发动机排放污染物的来源有三个：排气、汽油 蒸发及曲轴箱窜气。
激冷层的形成
排气初期
排气后期
HC的排放原理
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3. NOx的生成机理
NOx是空气在燃烧室的高温条件下，由氧 和氮的反应所形成的，它和其它废气成 分不同，不是来自燃料。发动机所排出 的NOx，虽含有少量的NO2，但大部分是NO。 排气中的NO在大气中氧化成NO2，通常把 NO2和NO统称为NOx（氮氧化合物）。
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2.改善可燃混合气的品质
1）恒温进气空气滤清器 恒温进气空气滤清器可以在发动机冷起 动之后，向发动机供给热空气。从而既 减少了CO和HC的排放，又改善了发动机 低温运转性能。 2.废气再循环
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（2）废气再循环
废气再循环排气再循环（Exhaust Gas Recirculation）是改善可燃 性混合气的一种方式。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， 使最高燃烧温度降低，从而减少NOx 的生成量。
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1.改善发动机的燃烧状况
1）从有害气体的生成机理出发，对发动 机的燃烧状况本身进行改进，抑制有害 气体的产生，使排出的废气尽可能变得 无害，采取这种措施，被认为是治理汽 车发动机排气污染的根本方法。 2）它是通过配气相位、点火时刻等的优 化调整和燃烧室、火花塞等的优化设计 配置来达到。
1.二次空气喷射
新鲜空气喷射 到排气门附近， 使高温废气和 空气接触混合， 以使未燃HC、 CO进一步燃烧。
空气滤清器 空气泵 防止回火管 单向阀 空气分配管 化油器 回火防止阀 进气管
排气门
空气喷管
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2.催化转换器
催化转换器是利用催化剂的作用，使排气中的有害 成分CO、HC和NOx尽量进行化学反应转化为对人体无 害的CO2、H2O和N2的一种排气净化装置，也称作催化 转化净化器。
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废气再循环系统用于降低废气中的氧化氮(NOX) 的排出量。 氮和氧只有在高温高压条件下才会发生化学反应 ，发动机燃烧室内的温度和压力满足了上述条件 ，在强制加速期间更是如此。 汽车废气是一种不可燃气体(不含燃料和氧化剂) ，在燃烧室内不参与燃烧。废气中的主要成分 CO2比热容比较大，所以引入的废气可将燃烧产 生的部分热量吸收并带出气缸，并对混合气有一 定的稀释作用，因此降低了发动机燃烧的最高温 度和氧含量，从而减少了NOx化合物的生成量 进入燃烧室的废气量随着发动机转速和负荷的增 加而增加。
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7.2
发动机排气污染的防治
发动机排气污染的控制方法可分为机内净 化和机外净化。
7．2.1 发动机的机内净化
通过改善可燃混合气的品质和燃烧状况， 抑制有害气体的产生，使排气中的有害气 体成分减至最少，这种方式称为机内净化， 是治理汽车发动机排气污染的根本方法。
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废气再循环的工作原理
1- EGR阀 2-EGR电磁阀 3-节气门 4-水温 14 传感器 5-曲轴位置传感器
第7章 发动机排气污染与防治
第7章 发动机排气污染与防治
EGR阀1膜片下部通大气 ，装有弹簧的另一边为 真空室，其真空度由EGR 电磁阀2控制。增大真空 室的真空度，使膜片克 服弹簧力上拱，阀的开 度增大，废气再循环量 增大。当上部失去真空 度时，膜片在弹簧力的 作用下向下拱而使阀关 闭，阻断废气再循环