第六章进排气系统及排气净化装置

第一节 进气系统
一、空气滤清器 功用：滤除空气中的杂质或灰尘，让洁净的空气进入气缸，另外， 功用：滤除空气中的杂质或灰尘，让洁净的空气进入气缸，另外，空气 滤清器也有降低进气噪声的作用。 滤清器也有降低进气噪声的作用。 结构：由进气导流管、空气滤清器盖、空气滤清器外壳和滤芯等组成。 结构：由进气导流管、空气滤清器盖、空气滤清器外壳和滤芯等组成。 ①油浴式空气滤清器 油浴式空气滤清器 ②纸滤芯空气滤清器 纸滤芯空气滤清器 ③离心式及复合式空气滤清器
二、汽车排气污染物的危害 3．NOx的危害
发动机排放的NO 主要成份是NO NO是 其中NO 99% NO占 ①发动机排放的NOx 主要成份是NO 是NO2 。其中NO 占99%，NO2 含量 较少。NO无色无臭，毒性不大，但在大气中易被氧化成剧毒的NO 较少。NO无色无臭，毒性不大，但在大气中易被氧化成剧毒的NO2。 无色无臭 红褐色，有刺激味，对人的鼻子、眼睛、口腔、 NO2红褐色，有刺激味，对人的鼻子、眼睛、口腔、咽喉粘膜和呼吸 道粘膜等都有刺激作用； 道粘膜等都有刺激作用； ②当被人体吸入肺部后，能与肺部的水分结合生成可溶性硝酸，严重时会引 当被人体吸入肺部后，能与肺部的水分结合生成可溶性硝酸， 可溶性硝酸 起肺气肿。当大气中的NOx达到5ppm时 就会对哮喘患者有影响， NOx达到 起肺气肿。当大气中的NOx达到5ppm 时，就会对哮喘患者有影响，人 在100ppm以上的浓度下呼吸30min以上时，将会陷入危险状态，当 100ppm以上的浓度下呼吸30min以上时，将会陷入危险状态， ppm以上的浓度下呼吸30min以上时 NOx超过500ppm时 几分钟可使人出现肺气肿而死亡。NOx也是产生光 NOx 超过500ppm 时，几分钟可使人出现肺气肿而死亡。NOx也是产生光 超过 500ppm 化学烟雾的主要成分。 化学烟雾的主要成分。
三、催化转换器 催化转换器 利用催化剂的作用将排气中的CO、HC和NOx转换为对人体无害的气体的一种排气净化装置。 、 转换为对人体无害的气体的一种排气净化装置。 利用催化剂的作用将排气中的 和 转换为对人体无害的气体的一种排气净化装置 金属铂、钯或铑均可作催化剂。 金属铂、钯或铑均可作催化剂。 催化转换器有氧化催化转换器和三元催化转换器等。 催化转换器有氧化催化转换器和三元催化转换器等。 氧化催化转换器将排气中的 和 氧化为CO 氧化催化转换器将排气中的CO和HC氧化为 ２和H２O，必须向氧化催化转换器供给二次 将排气中的 氧化为 ， 空气作为氧化剂，才能使其有效地工作。 空气作为氧化剂，才能使其有效地工作。 三元催化转换器可同时减少 、 的排放， 作为还原剂， 三元催化转换器可同时减少CO、HC和NOx的排放，它以排气中的 可同时减少 和 的排放 它以排气中的CO和HC作为还原剂， 和 作为还原剂 还原为氮(N２ 和氧 和氧(O２ ， 在还原反应中被氧化为CO 把NOｘ还原为氮 ２)和氧 ２)，而CO和HC在还原反应中被氧化为 ２和H２O 。 和 在还原反应中被氧化为 当同时采用两种转换器时，通常把两者放在同一个转换器外壳内， 当同时采用两种转换器时，通常把两者放在同一个转换器外壳内，而且三元催化转换器置 于氧化催化转换器前面。排气经过三元催化转换器之后，部分未被氧化的CO和HC继续在氧 于氧化催化转换器前面。排气经过三元催化转换器之后，部分未被氧化的 和 继续在氧 化催化转换器中与供入的二次空气进行氧化反应。 化催化转换器中与供入的二次空气进行氧化反应。
第六章
进排气系统及排气净化装置
内容提要
进、排气系统的功用是进气充分、排气彻底； 排气系统的功用是进气充分、排气彻底； 进气系统的组成： 进气系统的组成：空气滤清器和进气歧管 空气经空气滤清器过滤后， ①化油器式汽油机——空气经空气滤清器过滤后，进入化油器，在化油器内 化油器式汽油机 空气经空气滤清器过滤后 进入化油器， 与汽油形成可燃混合气，进入进气歧管，然后经进气门进入气缸； 与汽油形成可燃混合气，进入进气歧管，然后经进气门进入气缸； 空气经空气滤清器过滤后， ②直接喷射式汽油机——空气经空气滤清器过滤后，流过空气流量计，由进 直接喷射式汽油机 空气经空气滤清器过滤后 流过空气流量计， 气道进入进气管，与喷油嘴喷出的汽油混合形成可燃混合气， 气道进入进气管，与喷油嘴喷出的汽油混合形成可燃混合气，经进气门进 入气缸。 入气缸。 空气经空气滤清器过滤后， ③柴油机——空气经空气滤清器过滤后，进入进气歧管，经进气门进入气缸。 柴油机 空气经空气滤清器过滤后 进入进气歧管，经进气门进入气缸。 排气系统的组成：排气管、排气消音器、 排气系统的组成：排气管、排气消音器、排气净化装置等
二、汽车排气污染物的危害 4．碳烟的危害
主要由柴油机产生。 主要由柴油机产生。碳烟是燃料燃烧不完全随废气排出的浮 游碳离子，有时也含有液态的油雾。 游碳离子，有时也含有液态的油雾。漂浮于大气中的碳烟不 仅对人的呼吸系统有害， 仅对人的呼吸系统有害，而且夹杂在其孔隙中的二氧化硫和 致癌的多环芳香烃等物质会产生更大的危害。 致癌的多环芳香烃等物质会产生更大的危害。 等物质会产生更大的危害
第四节
排气净化装置
一、恒温进气系统（多用于化油器式或节气门体喷射式发动机）（自学 恒温进气系统（多用于化油器式或节气门体喷射式发动机）（自学 ）（ p223~224) 恒温进气系统也称进气温度自动调节系统。它由空气加热装置 又称热炉 又称热炉) 恒温进气系统也称进气温度自动调节系统。它由空气加热装置(又称热炉 和安装在空气滤清器进气导流管上的控制装置组成。 和安装在空气滤清器进气导流管上的控制装置组成。 恒温进气系统的功用是在发动机冷起动之后，向发动机供给热空气，这 恒温进气系统的功用是在发动机冷起动之后，向发动机供给热空气， 时即使供给的是稀混合气，热空气也能促使汽油充分汽化和燃烧， 时即使供给的是稀混合气，热空气也能促使汽油充分汽化和燃烧，从而 减少了CO和 的排放 又改善了发动机低温运转性能。 的排放， 减少了 和HC的排放，又改善了发动机低温运转性能。当发动机温度升 高后，恒温进气系统向发动机供给未经加热的环境空气。 高后，恒温进气系统向发动机供给未经加热的环境空气。
二、二次空气喷射系统 功用：利用空气泵将新鲜空气经空气喷管喷入排气道或催化转换器， 功用：利用空气泵将新鲜空气经空气喷管喷入排气道或催化转换器，使排气 中的CO和 进一步氧化或燃烧成为二氧化碳 进一步氧化或燃烧成为二氧化碳(CO２)和水 ２O)。 和水(H２ 。 中的 和HC进一步氧化或燃烧成为二氧化碳 ２ 和水
消声器 发动机的排气压力为0.3～0.5MPa，温度在500～700℃。此外， 发动机的排气压力为0.3～0.5MPa，温度在500～700℃。此外，由于 0.3 500 排气的间歇性，在排气管内引起排气压力的脉动。 排气的间歇性，在排气管内引起排气压力的脉动。 排气消声器的功用是降低排气噪声。消声器通过逐渐降低排气压力和 排气消声器的功用是降低排气噪声。 衰减排气压力的脉动，使排气能量耗散殆尽。 衰减排气压力的脉动，使排气能量耗散殆尽。
④可变进气歧管：利用进气波动效应和缩小发动机在高、低速运转时进气速 可变进气歧管：利用进气波动效应和缩小发动机在高、 进气波动效应和缩小发动机在高 度的差别，从而达到改善发动机经济性及动力性特别是改善中、低速和中、 度的差别，从而达到改善发动机经济性及动力性特别是改善中、低速和中、 小负荷时经济性和动力性的目的，要求在高转速、 小负荷时经济性和动力性的目的，要求在高转速、大负荷时装备粗短的进 气歧管；而在中、低转速和中、小负荷时配用细长的进气歧管。 气歧管；而在中、低转速和中、小负荷时配用细长的进气歧管。
第三节 汽车的公害
①汽车排气对大气的污染； 汽车排气对大气的污染； ②汽车噪声对环境的危害（污染）； 汽车噪声对环境的危害（污染） 汽车电气设备对无线通讯及电视广播等的电波干扰（ ③ 汽车电气设备对无线通讯及电视广播等的电波干扰 （ 污 染）； 其中①对人类影响和危害最大（第一公害） 其次是② 其中①对人类影响和危害最大（第一公害）；其次是② ； 不直接影响人体健康，且是局部性问题， ③不直接影响人体健康，且是局部性问题，但随着汽车 电子技术发展和汽车电子比例的不断增加， 电子技术发展和汽车电子比例的不断增加，这部分成份 也在不断增加。 也在不断增加。
②进气歧管加热：温度太低，汽油将在管壁上凝结。化油器式或节气门体燃 进气歧管加热：温度太低，汽油将在管壁上凝结。 油喷射式发动机进气歧管的温度很重要。 油喷射式发动机进气歧管的温度很重要。气道燃油喷射式发动机的进气 歧管无需加热，柴油机的进气管需要加热吗？ 歧管无需加热，柴油机的进气管需要加热吗？ ③谐振进气系统：进气过程的间歇性和周期性，使得进气歧管内产生一定幅 谐振进气系统：进气过程的间歇性和周期性， 度的压力波。谐振进气系统的优点是没有运动件，工作可靠，成本低。 度的压力波。谐振进气系统的优点是没有运动件，工作可靠，成本低。但只 能增加特定转速下的进气量和发动机转矩。 能增加特定转速下的进气量和发动机转矩。
2. 汽车发动机其它污染物
曲轴箱通风污染——主要成分是HC 曲轴箱通风污染——主要成分是HC ； ——主要成分是 燃料箱和化油器逸出的汽油蒸汽等。 燃料箱和化油器逸出的汽油蒸汽等。
一、汽车发动机产生的污染物
3.二次有害排放物（在一定条件下形成） 二次有害排放物（在一定条件下形成） 二次有害排放物
未燃HC和NOx在一定环境下发生十分复杂的化学反应，诱发新 和 在一定环境下发生十分复杂的化学反应， 未燃 的有害物，生成二次有害排放物。 的有害物，生成二次有害排放物。如经紫外线作用发生光化 学反应形成光化学烟雾 主要成分：臭氧、 等烟雾状物质。 光化学烟雾， 学反应形成光化学烟雾，主要成分：臭氧、醛等烟雾状物质。
一、汽车发动机产生的污染物
1. 汽车发动机燃烧产物
直接有害成分： 直接有害成分：CO（一氧化碳）、HC（碳氢化合物）、 （一氧化碳） （碳氢化合物） NOx（氮氧化合物，是NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、 氮氧化合物， 、 、 N2O5…等的总称）、SO2、铅化合物、碳烟 微粒 等的总称） 铅化合物、碳烟(微粒 微粒PM)和 等的总称 和 烟雾等; 烟雾等