发动机排放控制系统

曲轴箱通风— (Positive Crankcase Ventilation,即PCV)
曲轴箱为什么要通风？ 燃烧室内的混合气和燃烧后的废气顺着活塞和气缸体的内壁漏
入曲轴箱内，将稀释和污染机油，造成机油的润滑性能下降，因 此必须将这些污染物从曲轴箱内排出；此外曲轴箱内的压力随发 动机转速升高而增加，如果不通风，会将机油从油封或气缸垫压 出。为环保，将这些进入曲轴箱的气体导入进气歧管，使其重新 燃烧。为解决此问题，一般都采用曲轴箱强制通风系统。
过高温度：混合气过浓会使催化转换器负担过大，温度
升高。若高温(1000℃～1400℃ )持续时
间过长，会使催化性能恶化甚至损坏催化
转换器，导致排气不畅。若安装排气温度
传感器，在温度过高时会报警。
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2. 二次空气喷射
二次空气喷射(Air lnjection,即AI)系统的实质是：
将一定量的新鲜空气引入排气管或三元催化转换器 中，使废气中的有害气体与空气进一步燃烧，以减少 有害物的排放。
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动机燃烧，使汽油得到充分利用。
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燃油蒸发控制系统的组成
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活性炭罐
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EVAP系统的控制
控制燃油蒸气进入的时机和进入量，通常考虑以下条件：
．发动机起动已超过规定的时间； ．冷却液温度已高于规定值； ．怠速触点开关处于断开状态； ．发动机转速高于规定值。
当满足以上条件时，发动机控制模块(ECU)使电磁阀线圈电路接地 通电，电磁阀的阀门开启，贮存在活性炭罐内的燃油蒸气经软管被吸 入发动机燃烧。
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EGR 率
EGR率定义：为再循环废气的量占整个进气量的百分比。 EGR率过高：油耗增加、HC排量增加、缺火率增加，使燃
烧变得不稳定，发动机性能下降。 EGR率控制范围：一般在 6％～23％ 之间变化。
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EGR率对油耗和排放的影响
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EGR系统部件
➢ EGR阀 ❖ 真空膜片式（气道式、正背压式、负背压式） ❖ 电磁式（数字EGR阀、线性EGR阀）
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PCV系统图
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PCV阀结构图
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PCV阀位置－停机时
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PCV阀位置－怠速或减速
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PCV阀位置－正常工作
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PCV阀位置－加速或大负荷
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PCV阀位置－回火时
发动机发生回火时，火焰传播到进气管进入PCV 阀体内，火焰的压力压紧PCV阀使其关闭，以防止 火焰传到曲轴箱中。如果系统中没有PCV阀，发动 机回火时，曲轴箱中的蒸气就有可能发生爆炸。
➢ 三元催化转换作用：
CO、HC、NOX
H2O、CO2
➢ 催化作用条件：理想混合气（空燃比14.7：1）
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三元催化转换器解剖图
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催化转换器的工作温度
起始工作温度: 260℃ 开始工作，300℃ 时有足够的工 作能力。
正常工作温度：500℃～850℃。
进出口温度差：排气口比进气口温度高30℃～100℃ 。
较先进的燃油蒸发控制系统，一般都能根据发动机负荷等情况，适 时控制电磁阀的通电占空比，以达到控制电磁阀开启程度的目的。
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本章小结
1．汽车排放的来源与成因 2．三元催化转换器与二次空气喷射 3．废气再循环控制 4．曲轴箱强制通风控制 5．燃油蒸发控制
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本章作业
1．汽车排放的来源与成因 2．三元催化转换器与二次空气喷射 3．废气再循环控制 4．曲轴箱强制通风控制 5．燃油蒸发控制
➢ EGR枢轴位置传感器
➢ EGR真空调节器(EVR)
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EGR控制系统
➢ 普通电子式EGR控制系统 ➢ 可变EGR控制系统 ➢ 带压力反馈电子(PFE)传感器的EGR控制系统 ➢ 带压差反馈式电子(DPFE)传感器的EGR控制系统 ➢ 带EGR位置传感器的EGR控制系统
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5.4 曲轴箱强制通风控制
➢ HC — 包括未燃烧和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂 解产物和部分氧化物。产生原因是混合气燃烧不完全、 点火不良或泄漏。
➢ NOX — 燃烧过程中形成的多种氮氧化物，主要是NO，还 有N02、N203、N2O5等。由于混合气在高温、富氧下燃烧 时产生的。
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5.2.1 三元催化转换器
➢ 三元：CO、HC，NOX ➢ 三元催化剂：铂(或钯) 和 铑
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5.5 燃油蒸发控制
燃油蒸发控制(Evaporative Emission Control,即EVAP)
汽车产生的排故物中大约有20％来自燃油蒸发。燃油蒸
发控制系统能够存储燃油系统产生的燃油蒸气(HC)，阻止
燃油蒸气泄漏到大气中，减少环境污染；同时将收集的燃
油蒸气适时地送入进气歧管，与正常混合气混合后进入发
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丰田脉冲空气系统
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5.3 废气再循环控制
废气再循环(Exhaust Gas Recirculation，即EGR)
作用：将一部分废气引入进 气系统，与新鲜的燃油混合 气混合，使混合气变稀，从 而降低了燃烧速度，燃烧温 度随之下降，从而有效的减 少NOX的生成。
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第5章 发动机排放 控制系统
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概述
发动机排放控制系统的内容：
1．汽车排放的来源与成因 2．三元催化转换器与二次空气喷射 3．废气再循环控制 4．曲轴箱强制通风控制 5．燃油蒸发控制
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继续2
5.1 汽车排放的来源与成因
汽车排放污染物主要有：CO、HC，NOX等 ➢ CO — 无色、无味的有毒气体。由混合气过浓产生。
作用：降低HC和CO的排放量；缩短氧传感器的加热 时间，使发动机控制模块尽快进入空燃比闭环控制过 程。
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二次空气喷射位置
上游气流、下游气流
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喷射方法一：空气泵系统
工作方式：
起动－闭 暖机－上游 正常工作－下游
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喷射方法二：脉冲空气系统
脉冲空气系统不需动 力源注入空气，是依靠 大气压力与废气真空脉 冲之间的压力差使空气 进入排气歧管，减少了 成本及功率消耗。发动 机转速较低时，降低HC 排放的效果较好。