排放控制

一、发动机对废气后处理技术的要求
发动机机内净化措施往往与提高功率和经济性发生冲突，并且随 着排放标准的不断严格，改善工作过程机内净化的余地越来越小。
废气后处理器应满足： – 较高的排气污染物转换效率； – 较低的气体流通阻力。
车用内燃机废气后处理器还要考虑： – 较长的使用寿命；较小的体积； – 不产生新的污染物；足够的机械强度； – 较高的耐热性；容易维修； – 可以接受的成本。
七、曲轴箱强制通风装置
当汽油机运转时，燃烧室中高压可 燃混合气和已燃气体或多或少会通 过活塞组和气缸之间的间隙，进入 曲轴箱。为防止曲轴箱压力过高， 早期发动机直接将曲轴箱与大气相 通。
为控制通风中大量未燃HC进入大气， 对曲轴箱进行强制通风。
在C管中装有闭式呼吸口6，它与空 气滤清器1中的净气室相通，新鲜 空气经空气滤清器后引入曲轴箱， 和曲轴箱的窜气混合，经气缸盖罩 通入A管，通过计量阀3控制后。吸 入进气管4，从而实现窜气的再燃 烧。
二、二次空气喷射
二次空气喷射是将新鲜空气喷 射到排气门附近，使高温废气 和新鲜空气接触混合，以使未 燃HC、CO进一步燃烧。
右图二次空气供给装置中，二 次空气由发动机驱动的叶片式 空气供给泵2，通过两根软管输 送，一路从化油器6下侧经回火 防止阀10进入进气管；另一路 通过防止废气倒流的单向阀4， 经空气分配管5，送到各缸排气 门附近。
进气道汽油喷射（EFI）：根据进气流量喷入响应的燃油， 这样控制喷油量比较精确，比较容易根据汽油机运转状态进 行过量空气系数的优化，有效控制有害排放物的生成。
缸内汽油喷射（GDI）：将汽油用高压直接喷入气缸，空 气计量与燃油喷射量都是电子控制，对过量空气系数的控制 也非常精确，因而能有效地控制汽油机有害排放物地生成。
二、精确的点火定时与可靠的点火系统
点火定时与点火能量对火焰传播有决定性影响，因此， 对汽油机燃油消耗和排气污染物排放有很大影响。
点火能量的提高可以扩大混合气着火界限，提高汽油机 稀混合气运转的能力，同时也可以提高汽油机的废气再 循环量，降低NOx排放，提高部分负荷时的发动机功 率。
采用电子式无触点系统可以根据汽油机转速与负荷优化 控制汽油机的点火定时，进一步提高汽油机性能。与爆 震传感器结合，还可以根据环境条件的变化来改变点火 定时，壁面爆震的发生。
六、活性炭罐式汽油蒸发排放物控制系统
供油系统中由于温度变化， 再加上汽油是益挥发性液体， 燃油容易蒸发到大气中。
常用活性炭罐作为汽油蒸汽 的暂存空间。发动机不运转 时，来自燃油系统、油箱等 的汽油蒸汽进入活性炭罐被 吸附在活性炭上；当发动机 运转时，利用进气管真空度 将吸附在活性炭上的汽油蒸 汽与进入炭罐的新鲜空气一 起吸入燃烧室烧掉。
２、面容比对HC排放的影响
面容比是衡量燃烧室结构紧凑与否的重要指标，小 面容比燃烧室有利于降低HC排放。
３、行程缸径比S/D及气缸容积Vh对降低汽油 机排放的影响
研究表明，长行程汽油机燃 烧速度快，点火定时可以相 对后移。长行程汽油机的最 高放热率大，燃烧温度高， 这些因素有利于降低汽油机 的HC排放和燃油消耗，这些 优点在低负荷时更为明显。
由于长行程汽油机的燃烧特 点，提高了汽油机的抗爆震 能力，使汽油机的压缩比可 以进一步提高。在同样压缩 比条件下，长行程汽油机优 化燃烧室的条件也比较好。
气缸容积越大，面容比 越小，气缸相对散热面 积越小。
长行程与大气缸汽油机 的NOx排放也会增大。
行程缸径比S/D及气缸容积Vh对HC、指示效率的影响
需要时再加上废气再循环，空气二次喷射技术。 1980年代，稀燃、分层发动机技术开始应用 1990年代，汽油直喷技术开始应用 2000年以后，CAI技术开始研究
降低有害气体排放的措施与效果
一、精确的混合气制备
化油器：利用流体力学的原理，基本上满足了汽油机各工况 对混合气浓度的复杂要求，堪称技术的奇迹。但随着排放法 规的逐步严格，需利用三效催化转换器来降低汽油机排放， 而三效催化转换器在过量空气系数等于1时，才能有效地降 低汽油机中3种有害成分的排放，因此化油器完成了其历史 使命，逐步退出历史舞台。
三、汽油机稀燃与快速燃烧系统
稀薄燃烧技术是汽油机提高部分负荷经济性与降低排放的 有效措施。
四、汽油机结构参数的优化
对汽油机排放影响较大的结构参数：
– 燃烧室； – 压缩比 – 行程缸径比； – 气缸容积。
１、部分负荷火花塞位置对油耗和HC的影响
火花塞中置，缩短了火焰传播距离，降低了爆震危险，使得 汽油机压缩比可以提高，油耗降低；另外，多气门汽油机燃 烧室比较紧凑，紧凑的燃烧室具有冷激表面小，降低HC排 放。
曲轴箱强制通风计量阀（PCV阀）
PCV阀是一个流通截面随 阀两端压差变化而变化的 单向阀。它根据弹簧力和 进气管真空度的平衡情况 启闭气体的通路。进气管 真空度大时，就把阀芯吸 向右方（a），气体流通 截面变小，反之增大。
第二节 汽油机废气后处理技术
二次空气喷射； 排气热反应器； 再次燃烧法（后燃法）； 催化反应器。
第六章 汽油机排放控制技术
第一节 汽油机废气机内净化措施
精确的混合气制备 精确的点火定时与可靠的点火系统 汽油机稀燃与快速燃烧系统 汽油机结构参数的优化 废气再循环 进气恒温装置 蒸发控制系Fra bibliotek 曲轴箱通风装置
汽油机排放控制的发展历程
1964年开始使用闭式曲轴箱通风。 1973年起使用热转换器（氧化转换器）。 1975年起使用三效催化转换器。 1976年起使用三效催化转换器与氧（）传感器，
五、真空式进气恒温装置
进气温度变化影响空燃比，汽车机 动性很大，可行驶在大气温度各异 的地区。为此有必要使进气温度恒 定，使有害排放物维持在允许的水 平。
真空式进气恒温装置是在排气管周 围设置一个金属罩盖，用管子接到 进气管上。根据进气时设置在空气 滤清器内的温度传感器（常为双金 属片）感受的进气温度高低，断开 或接通进气管内的真空度与真空马 达压力室的通路，从而控制与真空 马达相连的控制阀的开度，控制排 气管周围热气与冷空气的比例，来 控制进气温度。