汽车污染物排放净化控制系统概述(ppt 46张)
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汽车排放及控制技术汽油机后处理净化PPT课件(模板)
(2m+0.5n)NO + CmHn →
(m+0.25n)N 2 + 0.5nH 2 O + mCO 2
第6章 车用汽油机后处理净化
脱附过程
脱附：表面反应过程完成后，生成的反应分子就会从催 化剂表面的活性中心脱离出来，为表面反应的继续进行 空出活性位，这个过程称为脱附。
脱 B(s) → B + s
概述：主要内容
介绍了车用汽油机后处理净化装置
和净化技术，特别是三效催化转化器 和稀燃催化技术。对三效催化转化器 的基本结构和工作原理、催化反应机 理、性能指标和催化剂及其劣化机理 进行了较为详细的描述，给出了三效 催化转化器工作过程的数学模型，并 在此基础上讨论了转化器与发动机以 及汽车的匹配问题。介绍并分析了稀 燃催化技术的反应原理、影响因素以 及匹配问题。
9催简化述作吸用附的还核原心催是化催技化术剂工。作原共理。振的作用下产生磨损甚至破碎的现象。
第6章 车用汽油机后处理净化 附，导致尾气中的有害气体不能接近催化剂进行化学反应，
58O简2述→稀C薄O燃2烧尾气处理方法与普使通催发动化机尾转气化处理器方法对有什有么害区别排。放物的转化效率降低的现象。
8 简述热反应器的作用及存在的问题。
主指要催应 化用剂在及化其油载器体式在发受动到机外界激指励负催荷化的冲剂击、及振动其乃载至共体振的在作受用下到产生外磨界损甚激至破励碎负的现荷象。的冲击、振动乃至
另外，为了减小载体内部的温度梯度，以减小载体承受的 热应力和壳体的热变形，垫层还应具有隔热性。常见的垫层 有金属网和陶瓷密封垫层两种形式。陶瓷密封垫层在隔热性、 抗冲击性、密封性和高低温度下对载体的固定力等方面比金 属网优越，是目前主要的应用垫层，金属垫层弹性更好。
汽车的排放净化.ppt
柴油机CO主要源于缺氧造成喷注中过浓部分的不完全燃烧。
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第1节汽车排放污染物及其成因
2. HC 柴油机HC的生成主要有下述两个原因 (1)滞燃期中，处于喷注前缘(图11一3)的极稀混合气，其浓度远低于 燃烧极限而无法着火便产生HC滞燃期越长，滞燃期中喷油量越多， 过分稀释的混合气也越多,HC排放也就增多。 (2)在柴油机中，喷雾质量、喷雾贯穿度、与空气的混合等因素对未 燃HC的生成影响很大。喷油器结构不合理，特别是针阀后压力室 容积过大是形成未燃HC的重要原因。此外，窜机油，启动时不着 火以及不正常喷射(如二次喷射)也是产生未燃HC的原因。在冷启 动、怠速、低负荷等条件下，喷注中的大颗粒油滴来不及蒸发， 严重的后燃也会造成未燃HC的排放。
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第1节汽车排放污染物及其成因
3.火花质量和点火提前角 (1)火花质量决定点燃混合气的能力 (2)点火提前角推迟时，可降低燃烧气体的最高温度，使NO、排放量
降低。 点火提前对NOx排放浓度的影响还与混合气空燃比有关，在理
论空燃比附近，点火提前角影响最大。因此当采用电控汽油喷射 加三效催化转化器进行闭环控制时，为了满足更严格的排放法规 的要求，可通过推迟点火提前角降低NOx排放浓度。 4.配气相位
第11章汽车的排放净化
第1节汽车排放污染物及其成因 第2节汽油车的排放净化 第3节柴油车的排放净化 小结
第1节汽车排放污染物及其成因
一、汽车排放污染物
汽车排放物是汽车的排气排放物、蒸发排放物和曲轴箱排放 物的总称，习惯上指其中的污染物。
汽车排放污染物是汽车排放物中污染环境的各种物质，主要 有一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)和微粒物(PM) 等。
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第1节汽车排放污染物及其成因
2. HC 柴油机HC的生成主要有下述两个原因 (1)滞燃期中，处于喷注前缘(图11一3)的极稀混合气，其浓度远低于 燃烧极限而无法着火便产生HC滞燃期越长，滞燃期中喷油量越多， 过分稀释的混合气也越多,HC排放也就增多。 (2)在柴油机中，喷雾质量、喷雾贯穿度、与空气的混合等因素对未 燃HC的生成影响很大。喷油器结构不合理，特别是针阀后压力室 容积过大是形成未燃HC的重要原因。此外，窜机油，启动时不着 火以及不正常喷射(如二次喷射)也是产生未燃HC的原因。在冷启 动、怠速、低负荷等条件下，喷注中的大颗粒油滴来不及蒸发， 严重的后燃也会造成未燃HC的排放。
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第1节汽车排放污染物及其成因
3.火花质量和点火提前角 (1)火花质量决定点燃混合气的能力 (2)点火提前角推迟时，可降低燃烧气体的最高温度，使NO、排放量
降低。 点火提前对NOx排放浓度的影响还与混合气空燃比有关，在理
论空燃比附近，点火提前角影响最大。因此当采用电控汽油喷射 加三效催化转化器进行闭环控制时，为了满足更严格的排放法规 的要求，可通过推迟点火提前角降低NOx排放浓度。 4.配气相位
第11章汽车的排放净化
第1节汽车排放污染物及其成因 第2节汽油车的排放净化 第3节柴油车的排放净化 小结
第1节汽车排放污染物及其成因
一、汽车排放污染物
汽车排放物是汽车的排气排放物、蒸发排放物和曲轴箱排放 物的总称，习惯上指其中的污染物。
汽车排放污染物是汽车排放物中污染环境的各种物质，主要 有一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)和微粒物(PM) 等。
汽车电控发动机排放控制系统 ppt课件
2020/11/24
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三、废气再循环控制系统 EGR
2020/11/24
用EGR率反馈控制的EGR系统
22
三、废气再循环控制系统 EGR
4、EGR控制系统的检修：
（1）一般检查
（2）检查EGR电磁阀
冷态下测量电阻值为33-39Ω。
电磁阀不通电时，从通进气管侧接头 吹入空气应畅通，从通大气的滤网处吹入 空气应不通；当给电磁阀接通蓄电池电压 时，吹气通畅情况应相反。
2020/11/24
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三、废气再循环控制系统 EGR
不进行废气再循环的工况有： ● 起动工况。 ● 怠速工况。 ● 暖机工况。 ● 转速低于900r/min或高于3200r/min。
EGR率指废气再循环量在进入气缸内的 气体中所占的比率，即：
EGR率=[EGR量/（进气量+EGR量）]×100%
汽车排放控制系统
汽修专业:
2020/11/24
1
• 教学目标：1.排放系统的作用
2.会对排放系统的故障诊断与分 析
2020/11/24
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
排出废气中的有害气体转变为无害气体。
2020/11/24
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四、三元催化转换器与空燃比反馈控制系 统
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二、汽油蒸汽排放控制系统 EVAP
3、工作原理：
发动机工作时，ECU根据发动机转速、 温度、空气流量等信号，控制炭罐电磁阀 的开闭来控制真空控制阀上部的真空度， 从而控制真空控制阀的开度。当真空控制 阀打开时，燃油蒸汽通过真空控制阀被吸 入进气歧管。
第八章排气污染与控制.pptx
柴油机燃烧的特点时空气充足，燃烧温度比较低，因此，氧 气浓度是影响柴油机NOX 排放的主要因素；氧气浓度通过空燃比 对柴油机NOX排放发生影响，在一定的空燃比范围中，柴油机有 较高的NOX排放；柴油机的转速虽然比汽油机低，但燃烧时间仍 然较短，故反应时间对柴油机的NOX排放影响较小。来自第八章 排气污染与控制
第八章 排气污染与控制
8.1 概述
3、汽车排放控制技术标准
经过几十年的努力，汽车发动机排放的污染物质数量已经大大减 少。除CO2 以外，现在 100 辆汽车排放的污染物数量才相当于1950年 一辆汽车的排放量。
控制汽车排放的努力，集中体现在由各国政府制定并强制实施的 汽车排放控制技术标准。这是因为环境污染影响到整个地球和人类社 会，并涉及各方面的经济利益。为突出汽车排放控制技术标准的强制 性，它们也被称为排放法规。
1 时，燃烧产物中有一定数量 CO 的原因之一是存在 CO2 的
高温离解
（3）水煤气反应 水煤气反应也是燃烧产物中有一定数量 CO 的原因之一。水蒸气 也可高温离解
离解后的 H2 和 O2 参与其它反应，主要是水煤气反应
第八章 排气污染与控制
8.2 有害排放物生成机理
（4）燃烧过程不完善
实际燃烧过程是一个非常复杂的链式反应。燃烧过程中产生大量 中间产物，包括 CO 。链式反应中断、不正常燃烧（如表面点火、爆 震以及后燃过于严重），即燃烧过程不完善，都形成 CO 排放。
（2）微量质量单位G（M/T等）： g/h，g/次，g/km，mg/h， mg/次，mg/km等，适合于液、固态有害物，有时也用于气态有害物。
发动机排放指标有：
（1）排放浓度，表示某种有害排放物在废气中所占容积或质量的 比例。
（2）排放质量，表示汽车或发动机在单位时间、单次试验或单位 里程里排放的某种有害排放物质量。
第八章 排气污染与控制
8.1 概述
3、汽车排放控制技术标准
经过几十年的努力，汽车发动机排放的污染物质数量已经大大减 少。除CO2 以外，现在 100 辆汽车排放的污染物数量才相当于1950年 一辆汽车的排放量。
控制汽车排放的努力，集中体现在由各国政府制定并强制实施的 汽车排放控制技术标准。这是因为环境污染影响到整个地球和人类社 会，并涉及各方面的经济利益。为突出汽车排放控制技术标准的强制 性，它们也被称为排放法规。
1 时，燃烧产物中有一定数量 CO 的原因之一是存在 CO2 的
高温离解
（3）水煤气反应 水煤气反应也是燃烧产物中有一定数量 CO 的原因之一。水蒸气 也可高温离解
离解后的 H2 和 O2 参与其它反应，主要是水煤气反应
第八章 排气污染与控制
8.2 有害排放物生成机理
（4）燃烧过程不完善
实际燃烧过程是一个非常复杂的链式反应。燃烧过程中产生大量 中间产物，包括 CO 。链式反应中断、不正常燃烧（如表面点火、爆 震以及后燃过于严重），即燃烧过程不完善，都形成 CO 排放。
（2）微量质量单位G（M/T等）： g/h，g/次，g/km，mg/h， mg/次，mg/km等，适合于液、固态有害物，有时也用于气态有害物。
发动机排放指标有：
（1）排放浓度，表示某种有害排放物在废气中所占容积或质量的 比例。
（2）排放质量，表示汽车或发动机在单位时间、单次试验或单位 里程里排放的某种有害排放物质量。
汽车排放污染及控制介绍.ppt
CFV-临界流量文杜 里管
GF-气体计量仪或流 量仪测定
全流稀释取样系统
技术要点
初级稀释风道PDT中应有足够的湍流强度和足够的 混合长度，保证取样前柴油机排气管EP排出的排气 民经稀释空气滤清器DAF净化的稀释空气混合均匀 。
单级稀释系统的直径至少为460mm，双级稀释系 统的直径至少为200mm。发动机的排气应顺气流引 入初级稀释通道，并充分混合。
第10章 汽车排放测试
化学发光分析仪CLD工作原理
样气由通道A或B进入反应 室1。通道A直接通向反应
室，这个通道只能测量样 气中NO的浓度；样气通过 通道B时，样气中的NO2将 在催化转换器7中转化成 NO，再进入反应室， 这 样仪器测量得到的是NO和 NO2 的 总 和 NOX 。 利 用 测 得的NOX与NO的差值，即 可 确 定 样 气 中 NO2 的 浓 度 。
带容积泵的定容取样系统 特点
容积泵PDP每转的抽气体积是一定的，只要 转数不变，总流量就不变。PDP系统可使流 量无级变化，但结构庞大，且流量受温度影 响大。
第10章 汽车排放测试
采用临界流量文度里管的定容取样系统
AB-稀释空气取样袋
CF-积累流量计
CS-旋风分离器
DAF-稀释空气滤清器
DEP-稀释排气抽气泵
工作原理
氧是一种强顺磁性气体， 氮氧化合物有较弱的顺磁 性 ， NO 和 NO2 的 顺 磁 性 分 别为氧的44%和29%。因为 汽车排放中，氧的浓度要 比 NOX 高 得 多 ， 所 以 可 用 顺磁分析仪测量排气中的 氧浓度
顺磁分析仪外形图
第10章 汽车排放测试
顺磁分析仪PMA
工作原理
样气3中的氧2，在永久磁铁6的 磁场吸引下充入水平玻璃管5中。 在磁场强度最大的地方，样气被电 热丝4加热。加热后的氧顺磁性下 降，磁铁对它的吸引力小于冷态的 氧。冷的样气被吸到磁极中心，挤 走热的样气。冷的样气被加热后又 被挤走。这样在玻璃管5中就形成 了气体流动，也称磁风，其速度与 样气的浓度成正比。如果加热丝4 同时起热线风速仪的作用，就可以 简单地测定磁风速度，从而测得样 气中的氧浓度
GF-气体计量仪或流 量仪测定
全流稀释取样系统
技术要点
初级稀释风道PDT中应有足够的湍流强度和足够的 混合长度，保证取样前柴油机排气管EP排出的排气 民经稀释空气滤清器DAF净化的稀释空气混合均匀 。
单级稀释系统的直径至少为460mm，双级稀释系 统的直径至少为200mm。发动机的排气应顺气流引 入初级稀释通道，并充分混合。
第10章 汽车排放测试
化学发光分析仪CLD工作原理
样气由通道A或B进入反应 室1。通道A直接通向反应
室，这个通道只能测量样 气中NO的浓度；样气通过 通道B时，样气中的NO2将 在催化转换器7中转化成 NO，再进入反应室， 这 样仪器测量得到的是NO和 NO2 的 总 和 NOX 。 利 用 测 得的NOX与NO的差值，即 可 确 定 样 气 中 NO2 的 浓 度 。
带容积泵的定容取样系统 特点
容积泵PDP每转的抽气体积是一定的，只要 转数不变，总流量就不变。PDP系统可使流 量无级变化，但结构庞大，且流量受温度影 响大。
第10章 汽车排放测试
采用临界流量文度里管的定容取样系统
AB-稀释空气取样袋
CF-积累流量计
CS-旋风分离器
DAF-稀释空气滤清器
DEP-稀释排气抽气泵
工作原理
氧是一种强顺磁性气体， 氮氧化合物有较弱的顺磁 性 ， NO 和 NO2 的 顺 磁 性 分 别为氧的44%和29%。因为 汽车排放中，氧的浓度要 比 NOX 高 得 多 ， 所 以 可 用 顺磁分析仪测量排气中的 氧浓度
顺磁分析仪外形图
第10章 汽车排放测试
顺磁分析仪PMA
工作原理
样气3中的氧2，在永久磁铁6的 磁场吸引下充入水平玻璃管5中。 在磁场强度最大的地方，样气被电 热丝4加热。加热后的氧顺磁性下 降，磁铁对它的吸引力小于冷态的 氧。冷的样气被吸到磁极中心，挤 走热的样气。冷的样气被加热后又 被挤走。这样在玻璃管5中就形成 了气体流动，也称磁风，其速度与 样气的浓度成正比。如果加热丝4 同时起热线风速仪的作用，就可以 简单地测定磁风速度，从而测得样 气中的氧浓度
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图6—2—3 三元催化器的结构 a)三元催化器解剖 b)三元催化器横向解剖 c)蜂窝状的催化剂
模块六
污染物排放净化控制系统
2.三元催化器的工作原理 当高温的汽车尾气通过净化装置时,三元催化器中的净化剂将增强CO、 HC 和NOx三种气体的活性,促使其进行一定的氧化-还原化学反应,其中 CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体;HC化合物在高温下 氧化成水(H2O)和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气。这样,CO、HC和 NOx 通过三元催化器孔道时,转化为无毒无害的水(H2O)、氧气(O2)和 氮气(N2),净化了汽车尾气,如图6—2—4所示。由于这种催化器可同时将 废气中的三种主要有害物质转化为无害物质，故称三元。
模块六
污染物排放净化控制系统
图6—1—4 光化学烟雾
图6—1—3 光化学烟雾产生过程及危害
模块六
污染物排放净化控制系统
5.汽车排放污染物对社会经济的影响 汽车排放污染物对社会的影响,首先表现在经常与汽车排放物 接触的人的健康受到不同程度的伤害,产生一些慢性病症。有的 则导致肿瘤及癌症的发生。据美国资料统计,美国每年约有6万人 因呼吸空气中有害微粒等而死亡,尽管空气中有害排放物已经达 到甚至低于目前法规要求。这些因汽车排放引发的病症及死亡必 然会增加个人及社会在医药等方面的开支。美国一份研究报告表 明,因排放的影响所造成的费用开支,约占整个汽车使用期间的费 用开支的2%~12%。
模块六
污染物排放净化控制系统
பைடு நூலகம்
三、汽油机排放污染物净化方法
模块六
污染物排放净化控制系统
课题二 排气管废弃污染物控制
◆ 了解三元催化器的结构和工作原理。 ◆ 了解导入二次空气的电子控制系统。 ◆ 熟悉废气再循环系统。
模块六
污染物排放净化控制系统
如图6—2—1所示反映出了发动机排气管中有害气体 与气缸内混合气浓度有怎样的关系?
图6—2—1 有害气体与混合气浓度的关系
模块六
污染物排放净化控制系统
一、三元催化转换(TWC) 1.三元催化器的安装位置和结构 如图6—2—2所示,三元催化器安装在排气消声器前。三元催化器由钢 外壳、陶瓷载体(氧化镁、氧化铝、硅酸盐)和催化剂(铂、钯、铑)组成,如 图6—2—3所示。
图6—2—2 三元催化器的安装位置
图6—1—2 排气管排放的污染物
模块六
污染物排放净化控制系统
二、汽车排放污染物及其危害分析 汽车排放的废气中含有数百种不同的物质,其中有害物除CO、SO2 外,目前特别引起人们关注的是:产生温室效应的CO2 及CH4 等;形成光 化学烟雾的氮氧化物(NOx)及未燃烃(HC)等以及会致癌的附在炭烟微 粒上面的多环芳香烃(PAN)等物质。 1.CO 与人体中毒 CO是在不完全燃烧的情况下产生的,是一种无色、无味的有毒气体。 CO 一旦进入人体的血液和大脑,会降低红细胞的供氧能力,即使CO的 浓度很低,也能伤害神经系统功能和视力。在驻车期间,发动机在怠速工 况下带动空调机运行时,如果发动机排气系统漏出CO,会进入乘座舱内, 引起人体中毒,严重时会致命。
模块六
污染物排放净化控制系统
3.炭烟微粒与人类健康 汽车柴油发动机排出的炭烟微粒主要由碳粒子、未燃的碳氢化 合物、硫化物、氧化物及含金属成分的灰分等构成。通常将颗粒 直径大于0.002μm 的任何固体或液体粒子称为微粒。汽车排放的 炭烟微粒是由燃油、润滑油以及其中的添加剂未完全燃烧的产物, 再加上运动零件磨损下来的金属屑、未过滤掉的空气中杂质以及 它们的燃烧产物所构成。 4.氮氧化合物、未燃烃与光化学烟雾 汽车发动机未燃烃(HC)中的一些物质除有致癌危险外,未燃烃及 氮氧化物(NOx)在太阳光作用下,经过一系列的化学反应,产生浅蓝 色的刺激性烟雾,即光化学烟雾,它含有臭氧、过氧酰基硝酸盐 (PAN)以及各种自由基、醛、酮等物质。科学试验表明,HC、NOx、 太阳光是形成光化学烟雾的必要条件。
模块六
污染物排放净化控制系统
2.二氧化碳等与温室效应 产生温室效应的气体有CO2、CH4、NO2、O3及氟氯碳烷 (Chlorofluorocarbons-CFCS)。汽车排气中含有CO2、CO、CH4、 NO2,或者经过化学反应后生成。在汽车空调、制冷装置及某些去 污剂、清洁剂中含有氟氯碳烷,在汽车维修及损坏时,则往往排放 到大气中。氟利昂除了产生温室效应外,还会破坏高空的臭氧层。 这样,太阳光的紫外线没有臭氧层阻挡,人们会受到较多紫外线射, 则可能引起白内障、皮肤癌及免疫系统受损等问题。因此国际上 已停止使用氟利昂CFC-12,而用HFC-134a代替。在一些国家或 地区尚未彻底更换前,必须采取有效措施防止CFC-12泄漏到大气 中。
模块六
污染物排放净化控制系统
课题一发动机排放的污染物及净化方法
◆了解汽车产生排放污染物的部位。
◆熟悉汽油机排放污染物净化方法。
模块六
污染物排放净化控制系统
如图6—1—1所示为汽车排放的烟雾,试说出它的主要成 分及对人的危害。
图6—1—1 汽车排放的烟
模块六
污染物排放净化控制系统
一、汽车排放污染物的部位和种类 汽车排放污染物的部位主要有3个:排气管、油箱和曲轴箱。 汽油机排气管排放的废气成分主要有一氧化碳(CO)、碳氢化合物 (HC)、氮氧化合物(NOx)、二氧化碳(CO2)四种。其中CO2为汽 油燃烧的必然产物,是不能避免的,危害性较小。而CO、HC、 NOx 是有害物,需严格控制其排放量。排气管排放的污染物如图 6—1—2所示。
图6—2—4 三元催化器的工作原理
模块六
污染物排放净化控制系统
3.三元催化转化器失效的原因 (1)高温烧结。催化剂的温度为400~800℃时,净化率和使用寿命 最高。如果温度过高,催化剂过热,会加速老化,丧失催化功能。 (2)催化剂孔道堵塞,如图6—2—5所示。 (3)铅、硫、磷中毒。为预防三元催化器铅中毒,应使用93号及以 上优质无铅汽油。 (4)催化器中出现未完全燃烧的燃油。在800℃高温下,未完全燃 烧的燃油只要30s就可使催化器损坏。因此,在发动机工作时,绝对 不允许拔下点火线圈的高压线。