关于发动机排气污染与防治课件
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汽车排气污染与控制 第9章 发动机排放污染物净化方案及分析
第9章发动机排放污染物净化方案及分析本章主要内容：讨论了汽油车和柴油车分别达到欧II、欧III和欧IV排放标准的一般净化方案，介绍了混合动力新技术。
汽车排放标准不同，排放限值也不同。
汽车排放标准日趋严格，排放限值越来越低，对车用发动机机内净化和后处理净化提出的要求愈来愈高，其净化方案也会不同。
机内净化采用在第四章和第五章中所阐述的降低污染物生成量的技术，后处理净化采用在第六章和第七章中所阐述的用净化装置降低排气中污染物的技术。
从第二章中知道汽车各种排放污染物的生成机理不同，影响因素很多，其净化措施之功效既存在一致性，也可能存在对立性。
同一净化措施对某种主要排放污染物有良好的净化效果，但也可能对其它排放污染物有负面作用。
因此，一般采用机内净化和后处理净化相结合的综合净化方案。
9.1 汽油车排放污染物一般净化方案对汽油车来说，其排放污染物主要有CO、HC和NO X，对于二气门或多气门、非增压或增压发动机，均可采用闭环电控燃油喷射系统加三效催化转化器，使其同时净化CO、HC和NO X，并能使净化效率最高，便可达到欧Ⅱ排放标准。
其方案示意图如图9-1所示。
图9-1 达到欧Ⅱ排放标准的汽油车净化方案示意图由于欧Ⅲ排放标准与欧Ⅱ排放标准的主要区别在于排放限值更小，且需考虑冷起动排放，前者要求净化效率更高，后者要求汽车一起动就应有良好的净化效果，即要求起动时三效催化转化器内的温度就大于起燃温度，要做到这一点，必须一方面使催化剂的起燃温度尽可能低，另一方面通过强制加热方式使转化器内的温度在起动时就已超过起燃温度。
一般情况下，要满足欧Ⅲ排放标准的要求，二气门、非增压汽油发动机可采用闭环电控燃油喷射系统加紧凑耦合型三效催化转化器或前置双催化转化器或三效催化转化器辅以强制加热，其方案示意图如图9-2a)所示。
对于多气门、增压汽油发动机则可采用闭环电控燃油喷射系统加低起燃温度的三效催化转化器或紧凑耦合型三效催化转化器，其方案示意图如图9-2b)所示。
发动机有害排放物的控制(PPT 37张)
哈尔滨工业大学（威海）
第7页
2019/2/28
二、恒温进气空气滤清器
恒温进气空气滤清器也称进气温度自动调节式空气滤清器。它 是在普通空气滤清器上增设一套空气加热与控制系统构成的(图61)。气道燃油喷射式发动机不采用恒温进气空气滤清器。恒温进气 空气滤清器多用于化油器式或节气门汽油喷射式发动机上。恒温 进气空气滤清器的功用就是当发动机冷起动之后，向发动机供给 热空气。在这种情况下，即使化油器供给稀混合气，热空气也能 促使燃油充分汽化和燃烧，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。当发动机温度升高后，恒温进气空气 滤清器向发动机供给环境温度的空气。因此，这种空气滤清器是 一种排气的净化装置。
哈尔滨工业大学（威海）
第23页
2019/2/28
一种由电脑控制的排气再循环系统如图6-7 所示。排气再循环阀(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支管。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 电脑3控制。电脑根据空气流量计2，节气门位置传感器1，冷却越温 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，电脑使电磁阀断电，电磁阀中的可动铁心隔断真空 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。
第三章汽车公害与防治课件
一、排气公害
组成主要有CO、HC、NOX、SO2、铅化合物、 碳烟和油雾。
• 来源 1. 汽车发动机排出的燃烧产物； 2. 发动机曲轴箱通风污染（主要是HC)； 3. 燃料箱和化油器溢出的汽油蒸气。 • 汽、柴油机排气公害特点
汽油机主要是CO、HC、和NOX；柴油机的CO和HC排 放量要比汽油机少得多，而碳烟的成分远高出汽油机，同时 NOX的排气量也较多。
一、发动机污染物的形成
•3、NOx的形成 •在发动机排出废气中的NOx ，NO占绝大部分（约99%）， 而NO2的含量较少，NO排入大气后，又被氧化成NO2。 •NO的形成机理比较复杂，迄今尚无定论，目前广泛采用的 机理为：
一、发动机污染物的形成
•4、微粒(PM)或碳烟的形成 •碳氢化合物燃料的不完全燃烧所产生的碳烟是以碳原子作 为主要成分并含有占10%~30%氢原子的碳氢化合物所组成 ，它具有与聚合多环碳化氢相近的结构。下图所示为当前流 行的假说：
减少措施 主要是限制汽车点火系产生的电波杂音强 度
声学基础知识
•声音是在气体、液体或固体介质里传播的一种机械振动。声 音以频率、幅值和相位来表征。 •声压级 ：考虑到人对声音响度感觉与声音强度的对数成比例 ，所以引用了声压比的对数来表示声音的强弱，即声压级。
•d B
•式中：p-声压，Pa；p0-基准声压，2×10-5Pa
汽车噪音的危害 •高于70dB的噪声会使人心清不安、烦躁、疲倦、工作效率下 降和语言、通信困难等，从而严重影响人们的正常学习、工 作、休息和生活。长时期处于噪声环境的人，还会引发心脏 病和胃病以及神经官能症，出现听力下降或听力损伤等。
第四节 电波公害
产生原因 在汽车的电器设备中有很多振荡回路，当 火花放电时，就会产生高频振荡以电磁波的形式放 射到空中，引起干扰。
组成主要有CO、HC、NOX、SO2、铅化合物、 碳烟和油雾。
• 来源 1. 汽车发动机排出的燃烧产物； 2. 发动机曲轴箱通风污染（主要是HC)； 3. 燃料箱和化油器溢出的汽油蒸气。 • 汽、柴油机排气公害特点
汽油机主要是CO、HC、和NOX；柴油机的CO和HC排 放量要比汽油机少得多，而碳烟的成分远高出汽油机，同时 NOX的排气量也较多。
一、发动机污染物的形成
•3、NOx的形成 •在发动机排出废气中的NOx ，NO占绝大部分（约99%）， 而NO2的含量较少，NO排入大气后，又被氧化成NO2。 •NO的形成机理比较复杂，迄今尚无定论，目前广泛采用的 机理为：
一、发动机污染物的形成
•4、微粒(PM)或碳烟的形成 •碳氢化合物燃料的不完全燃烧所产生的碳烟是以碳原子作 为主要成分并含有占10%~30%氢原子的碳氢化合物所组成 ，它具有与聚合多环碳化氢相近的结构。下图所示为当前流 行的假说：
减少措施 主要是限制汽车点火系产生的电波杂音强 度
声学基础知识
•声音是在气体、液体或固体介质里传播的一种机械振动。声 音以频率、幅值和相位来表征。 •声压级 ：考虑到人对声音响度感觉与声音强度的对数成比例 ，所以引用了声压比的对数来表示声音的强弱，即声压级。
•d B
•式中：p-声压，Pa；p0-基准声压，2×10-5Pa
汽车噪音的危害 •高于70dB的噪声会使人心清不安、烦躁、疲倦、工作效率下 降和语言、通信困难等，从而严重影响人们的正常学习、工 作、休息和生活。长时期处于噪声环境的人，还会引发心脏 病和胃病以及神经官能症，出现听力下降或听力损伤等。
第四节 电波公害
产生原因 在汽车的电器设备中有很多振荡回路，当 火花放电时，就会产生高频振荡以电磁波的形式放 射到空中，引起干扰。
第十二章发动机排气污染物的生成与控制.pptx
机外净化─用外部附加装置净化排气
✓ 应用催化转化方法，使CO转化为CO2，HC转化为CO2和 H2O ，NOX转化为N2和O2 。
4.2 汽车排放法规
4.2.1 新车排放法规
轻型汽车排放检测方法和限值标准是GB18352.2－2001 和GB18352.3－2005。只有通过排放测试，才允许投放市 场。 试验方法
轻型汽油车排放检测方法和限值标准是GB18285－2005。 柴油车排放检测方法和限值标准是和GB3847－2005。 汽车保有量迅速增长，机动车尾气排放造成的空气污染不
断加重，在大城市中尤为突出。据统计，北京等特大城市 由汽车排放造成的大气污染已占大气总污染的50%以上。 有效控制汽车污染需要作好两方面的工作。一是从新车开 始就控制好污染物的排放水平，对新生产车的排放状况进 行型式认证检测。二是对在用车作好排放监管工作，实行 车辆排放的I/M制度，严格控制众多的在用汽车的排放状况。 前者是机动车低污染的前提条件，后者是保证车辆在正常 的排放状态下运行。
试验设备
1 司机助手仪，2 冷却风机， 3 底盘测功机滚筒， 4 被试汽车， 5 汽车 排气管， 6 取样管路， 7 底盘测功机控制和数据采集系统， 8 打印机， 9 显示器， 10 尾气分析系统， 11 尾气采集系统，12 发动机转速传感器
限值标准
✓国2限值标准
✓国3和国4限值标准
4.2.2 在用车排放法规
➢ 双怠速测试方法
0.7额定转速 2500rpm 2500rpm 高－低 怠速转速
30s
15s
30s 15s
30s
➢ 测试设备：四气体分析仪
柴油车加载减速工况法排气烟度测试
➢ 测试方法
✓ 在柴油车达到某一档位的最高车速后，进行全负荷功率扫 描过程中，应用“加载”方法迫使汽车“减速”行驶，得 到柴油车轮边功率特性曲线。该方法模拟柴油车的实际工 作状况，较之柴油车的自由加速烟度法可较准确地检测柴 油车的实际烟度排放。
✓ 应用催化转化方法，使CO转化为CO2，HC转化为CO2和 H2O ，NOX转化为N2和O2 。
4.2 汽车排放法规
4.2.1 新车排放法规
轻型汽车排放检测方法和限值标准是GB18352.2－2001 和GB18352.3－2005。只有通过排放测试，才允许投放市 场。 试验方法
轻型汽油车排放检测方法和限值标准是GB18285－2005。 柴油车排放检测方法和限值标准是和GB3847－2005。 汽车保有量迅速增长，机动车尾气排放造成的空气污染不
断加重，在大城市中尤为突出。据统计，北京等特大城市 由汽车排放造成的大气污染已占大气总污染的50%以上。 有效控制汽车污染需要作好两方面的工作。一是从新车开 始就控制好污染物的排放水平，对新生产车的排放状况进 行型式认证检测。二是对在用车作好排放监管工作，实行 车辆排放的I/M制度，严格控制众多的在用汽车的排放状况。 前者是机动车低污染的前提条件，后者是保证车辆在正常 的排放状态下运行。
试验设备
1 司机助手仪，2 冷却风机， 3 底盘测功机滚筒， 4 被试汽车， 5 汽车 排气管， 6 取样管路， 7 底盘测功机控制和数据采集系统， 8 打印机， 9 显示器， 10 尾气分析系统， 11 尾气采集系统，12 发动机转速传感器
限值标准
✓国2限值标准
✓国3和国4限值标准
4.2.2 在用车排放法规
➢ 双怠速测试方法
0.7额定转速 2500rpm 2500rpm 高－低 怠速转速
30s
15s
30s 15s
30s
➢ 测试设备：四气体分析仪
柴油车加载减速工况法排气烟度测试
➢ 测试方法
✓ 在柴油车达到某一档位的最高车速后，进行全负荷功率扫 描过程中，应用“加载”方法迫使汽车“减速”行驶，得 到柴油车轮边功率特性曲线。该方法模拟柴油车的实际工 作状况，较之柴油车的自由加速烟度法可较准确地检测柴 油车的实际烟度排放。
9第九章 发动机排气污染及其控制
汽车发动机原理
发动机排气污染及其控制
7
第九章 发动机排气污染及其控制
第一节 概述
汽车有害排放物对城市大气污染构成严 重影响，因此制定法规对其进行控制十分必 要。不过影响有害排放物生成的因素很复杂， 特别是由于汽油机与柴油机在燃烧机理上的 差异，使这两类机型的有害排放物的生成显 示出不同的特点。本章着重介绍以下内容:
燃烧反应所形成的环境中，其主导反应过程是:
2020年9月10日
汽车发动机原理
发动机排气污染及其控制
11
第九章 发动机排气污染及其控制
第二节 有害排放物的生成
促使上述反应正向进行而生成NO的因素有三个: (１)温度。高温时，NO的平衡浓度高，生成速
率也大。在氧充足时，温度是生成NO的重要因素。 (２)氧的浓度。在高温条件下，氧的浓度是生
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汽车发动机原理
发动机排气污染及其控制
4
第九章 发动机排气污染及其控制
第一节 概述
HC包括未燃和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解产 物和部分氧化产物，如多环芳香烃、醛、酮、酸等在内的 200多种成分。HC中的大部分对人体健康不产生直接影响， 但其中的某些醛类和多环芳香烃对人体有严重危害，如甲 醛等损伤眼睛、上呼吸道及中枢神经，3·4苯并芘是一种强 致癌物质。另外，HC可在阳光作用下与NO，进行光化学 反应，形成一种毒性较大的光化学烟雾。其中最主要的生 成物是臭氧O3它具有很强的氧化力和特殊的臭味，使橡胶 裂开，植物受损，可见度降低，并刺激眼睛及咽喉。
2020年9月10日
汽车发动机原理
发动机排气污染及其控制
3
第九章 发动机排气污染及其控制
第一节 概述
NOx主要是指NO和NO2发生在与燃料燃烧反应 相伴的高温与富氧的环境中，NO的毒性比NO2小， 但NO在大气中缓慢氧化形成NO2，NO2是褐色有刺激 性的气体，空气中含10 ×10 －6 ~20×10 －6可刺激 口腔及鼻道黏膜，50×10－6~300×10 －6则头痛出 汗、损伤肺组织，在大于500 ×10－6时，几分钟就 可使人出现肺浮肿而死亡。
发动机原理排气污染与控制
排放物对土壤和水源造成污染，破坏生态系统的平衡。
发动机原理简介
发动机是车辆的心脏，通过内燃作用将燃料转化为动力。
排气污染的主要来源
尾气排放
燃烧过程中产生的污染物质排放到空气中。
颗粒物排放
燃料燃烧产生的颗粒物排放到大气中。
机油燃烧
机油泄漏或老化后燃烧，产生有害物质。
废气回收系统失效
废气回收系统无法有效控制排放。
发动机原理排气污染与控 制
驾驶车辆时，我们经常忽略了排气污染对环境和健康的影响。了解发动机原 理及排气污染的主要来源和控制技术，可以帮助我们更好地保护环境。
排气污染的影响
1 空气质量下降
排气中的污染物质会导致空气污染，影响人们的健康。
2 气候变化加剧
排放的温室气体会加速气候变化，造成全球变暖。
3 环境生态失衡
发动机排气污染控制技术
1
三元催化转化器
将有害气体转化为无害气体。
2
汽油直喷技术
燃料喷射技术的改进降低了排放。
3
柴油颗粒过滤器
过滤掉颗粒物质，减少大气污染。
调整燃烧过程以降低排气污染
• 优化燃烧室设计，提高燃烧效率。 • 改善点火系统，减少尾气排放。 • 应用先进的喷油系统，降低燃料消耗和排放。
排气净化技术
SCR技术
选择性催化还原技术，有效净化 尾气。
颗粒捕集器
捕集和过滤发动机排放的颗粒物 质。
废气再循环
将部分废气重新引入燃烧室减少 排放。
发动机控制系统对排气污染控制的作 用
传感器
监测排气中的污染物质含量。
计算机控制单元
根据传ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ器数据调整燃料喷射和点火时机。
废气处理系统
控制废气处理设备的工作效果。
发动机原理简介
发动机是车辆的心脏，通过内燃作用将燃料转化为动力。
排气污染的主要来源
尾气排放
燃烧过程中产生的污染物质排放到空气中。
颗粒物排放
燃料燃烧产生的颗粒物排放到大气中。
机油燃烧
机油泄漏或老化后燃烧，产生有害物质。
废气回收系统失效
废气回收系统无法有效控制排放。
发动机原理排气污染与控 制
驾驶车辆时，我们经常忽略了排气污染对环境和健康的影响。了解发动机原 理及排气污染的主要来源和控制技术，可以帮助我们更好地保护环境。
排气污染的影响
1 空气质量下降
排气中的污染物质会导致空气污染，影响人们的健康。
2 气候变化加剧
排放的温室气体会加速气候变化，造成全球变暖。
3 环境生态失衡
发动机排气污染控制技术
1
三元催化转化器
将有害气体转化为无害气体。
2
汽油直喷技术
燃料喷射技术的改进降低了排放。
3
柴油颗粒过滤器
过滤掉颗粒物质，减少大气污染。
调整燃烧过程以降低排气污染
• 优化燃烧室设计，提高燃烧效率。 • 改善点火系统，减少尾气排放。 • 应用先进的喷油系统，降低燃料消耗和排放。
排气净化技术
SCR技术
选择性催化还原技术，有效净化 尾气。
颗粒捕集器
捕集和过滤发动机排放的颗粒物 质。
废气再循环
将部分废气重新引入燃烧室减少 排放。
发动机控制系统对排气污染控制的作 用
传感器
监测排气中的污染物质含量。
计算机控制单元
根据传ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ器数据调整燃料喷射和点火时机。
废气处理系统
控制废气处理设备的工作效果。
排气污染与控制PPT课件
（2）危害
NO吸入人体后会造成中枢神经系统 障碍。NO2会造成血液中血红蛋变 性，使血液输气能力下降，轻则引 起呼吸异常、胸痛、恶心、咳嗽， 重则导致肺气肿，直至死亡。此外， 它还易于HC在阳光紫外线的作用下， 产生素性很大的光化学烟雾。
6
概述
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式
❖ 图4－2b表示燃烧开始之后喷入气缸的燃 油形成HC的路径更为复杂，主要由燃油 局部过浓造成。在滞燃期之后喷射的燃 油，当与空气混合时燃油快速氧化或燃 油高温分解的产物导致完全燃烧。燃油 和热解产物缓慢与空气混合引起过浓混 合气或者燃烧反应的淬熄，产生不完全 燃烧产物、高温分解产物和出现在排气 里的未燃烧的燃油。
37
影响因素--燃烧室类型
38
39
40
❖ 由排放特性可知：分隔式燃烧室生成的NOx、CO、 HC和碳烟的排放浓度均低于直喷式的，特别是 NOx排放浓度一般比直喷式燃烧室的低50％左右。
❖ 原因：这种燃烧室的燃烧及排放物的生成分两 个阶段进行。在喷油开始和燃烧初期，副燃烧 室的空燃比较小，氧浓度较低，燃料不可能燃 烧完全，从而形成较多的CO及未燃烃。副燃烧 室在着火后温度较高，但氧浓度低，对生成NOx 仍有不利的影响。主燃烧室内有充足的新鲜空 气，使来自副燃烧室的CO及HC进一步氧化。高 温燃气进入主燃烧室后，温度有所下降，抑制 了NOx的生成。
颗粒（PM）
（1）形成原因
碳烟是由烃类燃料在高温缺氧条件 下裂解生成的。
（2）危害
0.1m以下的微粒对人体的危害最大， 吸入肺叶后会吸附在肺细胞上，其 中可溶性有机物、多环芳香烃等是 致癌物质。
7
排放指标
❖ 1．排放物的浓度C 在一定排气容积中，有害排放物所占的容积 （或质量）比例，称为排放物的浓度。体积分 数通常以％和10-6（百万分比）表示，质量浓度 常用mg/m3计量。
NO吸入人体后会造成中枢神经系统 障碍。NO2会造成血液中血红蛋变 性，使血液输气能力下降，轻则引 起呼吸异常、胸痛、恶心、咳嗽， 重则导致肺气肿，直至死亡。此外， 它还易于HC在阳光紫外线的作用下， 产生素性很大的光化学烟雾。
6
概述
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式
❖ 图4－2b表示燃烧开始之后喷入气缸的燃 油形成HC的路径更为复杂，主要由燃油 局部过浓造成。在滞燃期之后喷射的燃 油，当与空气混合时燃油快速氧化或燃 油高温分解的产物导致完全燃烧。燃油 和热解产物缓慢与空气混合引起过浓混 合气或者燃烧反应的淬熄，产生不完全 燃烧产物、高温分解产物和出现在排气 里的未燃烧的燃油。
37
影响因素--燃烧室类型
38
39
40
❖ 由排放特性可知：分隔式燃烧室生成的NOx、CO、 HC和碳烟的排放浓度均低于直喷式的，特别是 NOx排放浓度一般比直喷式燃烧室的低50％左右。
❖ 原因：这种燃烧室的燃烧及排放物的生成分两 个阶段进行。在喷油开始和燃烧初期，副燃烧 室的空燃比较小，氧浓度较低，燃料不可能燃 烧完全，从而形成较多的CO及未燃烃。副燃烧 室在着火后温度较高，但氧浓度低，对生成NOx 仍有不利的影响。主燃烧室内有充足的新鲜空 气，使来自副燃烧室的CO及HC进一步氧化。高 温燃气进入主燃烧室后，温度有所下降，抑制 了NOx的生成。
颗粒（PM）
（1）形成原因
碳烟是由烃类燃料在高温缺氧条件 下裂解生成的。
（2）危害
0.1m以下的微粒对人体的危害最大， 吸入肺叶后会吸附在肺细胞上，其 中可溶性有机物、多环芳香烃等是 致癌物质。
7
排放指标
❖ 1．排放物的浓度C 在一定排气容积中，有害排放物所占的容积 （或质量）比例，称为排放物的浓度。体积分 数通常以％和10-6（百万分比）表示，质量浓度 常用mg/m3计量。
发动机有害排放物的控制ppt课件
精选ppt课件
18
5) 进气管回火时PCV阀的开度
6)
如果进气管发生回火，进气管压力增大，锥形阀落在阀座上，如
同发动机不工作时一样，以防止回火窜入曲轴箱引起爆炸。
6) 如果气缸或活塞严重磨损，将会有更多气体窜入曲轴箱，引起曲轴箱压力
异常升高，部分曲轴箱气体从空气滤清器处反喷。
❖PCV阀堵塞，会造成 曲轴箱通风不畅 ❖PCV软管漏气，会造 成发动机怠速不稳 ❖若气缸的密封性能 良好，PCV系统应该使 曲轴箱内的压力略低 于大气压力（才能形 成强制通风的作用）
强制式曲轴箱通风装置最重要的控制元件是PCV阀，其功用是 根据发动机工况的变化自动调节进入气缸的曲轴箱内气体的数量。 因此，强制式曲轴箱通风装置又称为PCV系统
控制元件PCV阀的作用：根据发动机工况的变化自动调节进入 气缸的曲轴箱气体的数量。
精选ppt课件
16
精选ppt课件
17
发动机不工作时PCV阀的开度
当发动机小负荷工况时，排气背压低，背压修正阀保持EGR阀处于关闭状 态，不进行排气再循环；只有在发动机负荷增大，排气歧管背压增大时，背压 修正阀才允许EGR阀打开，进行废气再循环。
精选ppt课件
14
排气歧管的背压通过管路作用在背压修正阀的背压气室下方。当发动机处 于小负荷工况时，排气背压低，在阀门弹簧的作用下去，气室膜片向下移动， 使修正阀门关闭真空气道。此时，EGR阀在其阀门弹簧作用下保持关闭，因而 不进行废气再循环。
二次空气喷射系统 主要由空气泵、内部 开关阀和单向阀等组 成。空气泵通常由发 动机带驱动，单向阀 的功用是防止废气返 回空气泵。
精选ppt课件
7
当接通发动机 点火开关后，电源电压便施加在旁通阀2和分流阀7的电磁线 圈上，电脑通过对每个绕组提供接地而使线圈通电。
《发动机进排气系统》课件
04
发动机进排气系统的维护与优 化
进排气系统的维护保养
定期更换空气滤清器
01
保持空气滤清器的清洁可以有效防止灰尘和杂质进入发动机，
从而保护进气系统。
定期清洗节气门
02
节气门是控制空气进入发动机的重要部件，定期清洗可以防止
积碳和污垢影响节气门的正常工作。
检查排气管路
03
排气管路是发动机排气系统的重要组成部分，定期检查可以防
止排气管路出现泄漏或堵塞。
进排气系统的故障诊断与排除
诊断进气系统故障
通过检查进气系统的各个部件， 如空气滤清器、节气门等，判断 是否存在故障，并采取相应的措
施进行排除。
诊断排气系统故障
通过检查排气系统的各个部件， 如排气管、三元催化器等，判断 是否存在故障，并采取相应的措
施进行排除。
故障排除方法
针对不同类型的故障，采取相应 的排除方法，如更换部件、清洗
节气门体的位置
位于进气歧管的后部，靠近发 动机的进气口。
节气门体的控制方式
通过油门踏板或电子控制系统 进行控制。
节气门体的维护
定期检查节气门的开度是否正 常，并保持清洁，以保证发动
机的正常运转。
怠速控制阀
怠速控制阀的作用
控制发动机在怠速状态下的进气量，以保持 稳定的怠速转速。
怠速控制阀的控制方式
通过电子控制系统进行控制，根据发动机的 工况和车辆的运行状态来调节进气量。
《发动机进排气系统》 ppt课件
目录
Contents
• 发动机进排气系统概述 • 进气系统 • 排气系统 • 发动机进排气系统的维护与优化
01 发动机进排气系统概述
进排气系统的定义与功能
发动机进排气系统课件
02
进气系统
空气滤清器
作用
过滤进入发动机的空气，防止尘埃和其他杂质进 入发动机。
类型
纸质、油浴式、干式。
维护
定期更换空气滤清器滤芯，根据使用环境和频率 来确定更换周期。
节气门
01
02
03
作用
控制进入发动机的空气流 量，从而控制发动机的功 率和转速。
类型
电子节气门和拉线式节气 门。
维护
定期清洗节气门，清除积 碳，保证节气门的顺畅开 闭。
检查进气管路
进气管路是进气系统的组成部分，检查进气管路的密封性和完整性，确 保没有破损或漏气现象，以保证发动机正常进气。
03
定期清洗节气门
节气门是控制空气进入发动机的阀门，长时间使用后可能会造成积碳和
污垢，影响发动机性能。建议定期清洗节气门，以保改装
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进排气系统的组成与工作原理
总结词
进排气系统的组成与工作原理
详细描述
发动机进排气系统通常由空气滤清器、进气管、排气管、涡轮增压器（如有）、排气歧管等组成。空气滤清器负 责过滤空气中的杂质，进气管将过滤后的空气送入气缸，排气管和涡轮增压器（如有）将燃烧后的废气排出，排 气歧管负责将多个气缸的废气汇总并导向涡轮增压器（如有）或排气管。
进气管
作用
将空气均匀分配给各个气缸，保证发动机平稳运转。
材料
通常由金属或塑料制成。
设计
进气管的结构和长度对进气效果有一定影响，需根据发动机特性进 行优化设计。
增压器
作用
01
通过压缩空气来增加发动机的进气量，提高发动机的功率和扭矩。
类型
02
机械增压器和涡轮增压器。
维护
发动机排气污染物的形成1一氧化碳COppt课件
2．碳氢化合物(HC)的危害
HC对人的鼻、眼和呼吸迟黏膜有刺激作用，可引起结膜炎、鼻炎、支 气管炎等疾病。
3．氮氧化物的危害
NOx能刺激人眼黏膜，引起结膜炎等疾病，还对呼吸系统有害。
4．光化学烟雾的危害
光化学烟雾刺击人们的眼睛、鼻腔和咽喉，损害农作物。
5．微粒物的危害
微粒物除对人体呼吸系统有害外，由于微粒物存在孔隙而能粘附有毒 物质和致癌物等。
10
2、发动机转速的影响 转速——进气，混合气形成、燃烧——排放 转速↑ CO↓ HC↓ NOx ↑ 3、不稳定工况 强制怠速CO↑↑ HC↑↑ 但柴油机已停止供油，无排 放。 4、发动机热工况 冷却水温度提高——缸壁温度↑——HC↓
30℃~80℃——NO↑ 供油泵温度提高——气阻——HC↑ 罩下温度提高——充气系数↓——HC↑ CO↑ 气温低——起动困难——HC↑ 随温度↑——NOx ↑CO↓
7、采用可变配气相位技术
8、采用微粒捕集器
精选ppt课件
15
§10-2 汽车的噪声
一、发动机噪声来源
1. 燃烧噪声和机械噪声
燃烧噪声——燃料燃烧而引起的声音。 机械噪声——发动机运转而引起的敲击声。
2. 进排气噪声
空气动力性噪声,仅次于本体噪声与风扇噪声。
原因：A 空气声（脉动声）、涡流声
基频噪声，气栓共振声、废气喷柱、冲击。
精选ppt课件
2
一氧化碳： 是燃料中的碳在不完全燃烧下所生成的一种
气体。
碳氢化合物： 是由碳和氢形成的化合物的总称。指气缸
内的燃料或润滑油未经燃烧，或经分解而生成的碳和氢的化 合物以及燃料蒸气。
氮氧化物：是气缸内的氮在高温下被氧化生成的气体
光化学烟雾： 是碳氢化合物和氮氧化物在太阳光紫外线
HC对人的鼻、眼和呼吸迟黏膜有刺激作用，可引起结膜炎、鼻炎、支 气管炎等疾病。
3．氮氧化物的危害
NOx能刺激人眼黏膜，引起结膜炎等疾病，还对呼吸系统有害。
4．光化学烟雾的危害
光化学烟雾刺击人们的眼睛、鼻腔和咽喉，损害农作物。
5．微粒物的危害
微粒物除对人体呼吸系统有害外，由于微粒物存在孔隙而能粘附有毒 物质和致癌物等。
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2、发动机转速的影响 转速——进气，混合气形成、燃烧——排放 转速↑ CO↓ HC↓ NOx ↑ 3、不稳定工况 强制怠速CO↑↑ HC↑↑ 但柴油机已停止供油，无排 放。 4、发动机热工况 冷却水温度提高——缸壁温度↑——HC↓
30℃~80℃——NO↑ 供油泵温度提高——气阻——HC↑ 罩下温度提高——充气系数↓——HC↑ CO↑ 气温低——起动困难——HC↑ 随温度↑——NOx ↑CO↓
7、采用可变配气相位技术
8、采用微粒捕集器
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§10-2 汽车的噪声
一、发动机噪声来源
1. 燃烧噪声和机械噪声
燃烧噪声——燃料燃烧而引起的声音。 机械噪声——发动机运转而引起的敲击声。
2. 进排气噪声
空气动力性噪声,仅次于本体噪声与风扇噪声。
原因：A 空气声（脉动声）、涡流声
基频噪声，气栓共振声、废气喷柱、冲击。
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2
一氧化碳： 是燃料中的碳在不完全燃烧下所生成的一种
气体。
碳氢化合物： 是由碳和氢形成的化合物的总称。指气缸
内的燃料或润滑油未经燃烧，或经分解而生成的碳和氢的化 合物以及燃料蒸气。
氮氧化物：是气缸内的氮在高温下被氧化生成的气体
光化学烟雾： 是碳氢化合物和氮氧化物在太阳光紫外线
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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。
第7章 发动机排气污染与防治
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
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。
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
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
？
第7章 发动机排气污染与防治
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
支承环
2）三效催化转换器（14.7温）度传感器 整体式催化反 密封垫
催化转换器 返回
应器载体
第7章 发动机排气污染与防治
3.曲轴箱强制通风装置
激冷层的形成 排气初期
排气后期
HC的排放原理
第7章 发动机排气污染与防治
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）。
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
第7章 发动机排气污染与防治
（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。
7.1 发动机的排气污染
7.1.1 发动机的排气污染及危害
排气（尾气）
发动机排气污பைடு நூலகம்物 曲轴箱窜气
HC（约占55%）
NOx SO2 微粒（铅化物、碳烟等） 臭气 HC（约占25%）
燃油蒸发
HC（约占20%）
第7章 发动机排气污染与防治
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。
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
第7章 发动机排气污染与防治
EGR电磁阀
返回
第7章 发动机排气污染与防治
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
第7章 发动机排气污染与防治
1.二次空气喷射
汽油发动机排放源的有害气体相对排放量
第7章 发动机排气污染与防治
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。
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。
第7章 发动机排气污染与防治
关于发动机排气污 染与防治
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
返回
第7章 发动机排气污染与防治
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。
第7章 发动机排气污染与防治
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
第7章 发动机排气污染与防治
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 成害分的CCOO2、、HHC2和O和NONx2尽的量一进种行排化气学净反化应装转置化，为也对称人作体催无化 转化净化器。
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。
第7章 发动机排气污染与防治
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 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
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