最新.4.11(13) 第六章 进排气系统及排气净化装置

➢氧化催化转换器将排气中的CO和HC氧化为CO２和H２O，必须 向氧化催化转换器供给二次空气作为氧化剂，才能使其有效地
工作。 ➢三元催化转换器可同时减少CO、HC和NOx的排放，它以
排气中的CO和HC作为还原剂，把NOｘ还原为氮(N２)和氧
(O２)，而CO和HC在还原反应中被氧化为CO２和H２O 。
四 可变进气歧管谐振增压
通过电脑控制，自动改变进气歧管的有效长度，在所有转速下 都提高发动机的功率。
当发动机中、低速运转 时，电脑发出指令，转 换阀控制机构关闭转换 阀，此时空气沿着左图 箭头所示的路径，经过 细而长的进气歧管进入 气缸，使进气增多；当 发动机高转速时，转换 阀开启，空气沿右上角 图中箭头所示的路径， 经过粗而短的进气歧管 进入气缸，使进气增多。
➢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继续在氧化催
化转换器中与供入的二次空气进行氧化反应。
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（1）催化转换器不能使用加铅汽油，会使催化剂失效；
（2）催化转换器仅在 温度超过350C才起作 用，因此，催化转换器 都安装在温度较高的排 气歧管后面附近； （3）混合气空燃比必 须在14.7附近。混合气 过浓或气缸缺火，都会 使转换器过热。
安装位置：空气滤清器及进气导流管上。
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3 二次空气喷射系统
二次空气喷射系统的主要功用是在冷起动时由ECU根据发动机温 度，控制来自空气泵的新鲜空气喷入排气歧管或三元催化转换器 中，使排气中的CO和HC进一步氧化或燃烧成为二氧化碳（CO2） 和水（H2O），以控制尾气中CO和HC 成分，同时，加快三元 催化转换器的升温过程。
如果使这个压力波与进气频率（转速） 谐调，即可使进气管内的气体产生谐 振，就会在进气门关闭之前，在进气 歧管内产生大幅度的压力波，使进气 门处的气压增高，进气增多。
谐振压力波的波长与进气管的长度成正比。波长较大的谐振压力
波有利于发动机中、低转速区进气增压，反之，则有利于发动机
高速范围内的进气增压。
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眼和咽喉 NOx：NO、NO2，产生于燃烧室内高温富氧环境中，
刺激口腔及鼻粘膜、眼角膜等 微粒：主要是柴油机排气中的碳粒，微粒表面吸附的可
溶性有机物对人的呼吸道有害 净化措施：进气恒温系统、二次空气喷射系统、催化转
换系统、废气在循环系统等
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2 恒温进气系统
恒温进气系统：也叫进气温度自动调节系统
2012.4.11(13) 第六章 进 排气系统及排气净化装置
第一节 进气系统
进气系统功用：尽可能多和尽可能均匀地向各气缸供给可
燃混合气或纯净空气
进气系统组成：空气滤清器、进气歧管等
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二 进气歧管
功用：将可燃混合气或纯净空气分别送到各个气缸
安装：用螺栓固定在气缸盖或者机体上 密封：进气歧管与机体或者缸盖的结合面装有石棉衬垫
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第二节 排气系统
排气系统由排气歧管、三元催化器、消声器和排气管组 成，由单排气系统和双排气系统。
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排气歧管
功用：汇集各气缸的废气，从消声器排出 要求：排气阻力小，排气噪音小 材料：铸铁、球墨铸铁和不锈钢
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进、排气歧管的排列形式
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消声器
排气的特点——压力约为0．3-0．5MPa，温度约500-700℃，有 一定的能量。具有间歇性，产生压力的脉动。 排气直接排放到大气中，将产生强烈的、频谱比较复杂的噪声， 其频率从几十Hz到一万Hz以上。 功用——消减排气噪声，即降低排气压力和衰减排气压力的脉 动，使排气能量耗散殆尽。
发动机启动 2，4断电
发动机预热 2，4通电
发动机正常 2通电，4断电
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4 催化转换器
功用：利用催化剂将排气中的CO、HC和N0x转换为 人体无害的气体的一种排气进化装置。 催化剂：铂、钯、铑。(什么是催化剂？) 分类：氧化催化转换器和三元催化转换器
(各自转换哪些物质)
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➢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。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。
要求：必须根据发动机运转的 工况对再循环的废气量加以控 制。在怠速和全负荷工况，不 进行排气再循环。
消声器有四种基本结构形 式。实际应用的消声器多 为这些基本形式的组合。
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第三节 排气进化装置
1 发动机的有害排放物及产生机理 2 恒温进气系统 3 二次空气喷射系统 4 催化转换器 5 排气再循环系统
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1 发动机的有害排放物及产生机理
发动机有害排放物：CO、HC、NOx、微粒 CO：不完全燃烧产物。无色无味有毒的气体 HC：未燃烧和未完全燃烧的燃油和机油蒸汽。刺激人
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5 柴油机微粒过滤
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6 排气再循环（EGR）装置
NOx是在燃烧室的高温、富氧条件下生成的。
采用EGR装置降低NOx排放量的基本原理是：将排气管中少量排 气引入进气管，与新鲜空气混合后送入气缸，利用废气中的CO2 吸热，使气缸中混合气的燃烧温度降低，从而减少NOx的生成量。
功用：把发动机排出的部分废气回送到进气歧管，并与新鲜混合 气一起再次进入气缸。
要求：进气阻力小，内壁光滑
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三 进气谐振增压
进气谐振增压系统是利用进气 流惯性产生的压力波，提高进 气压力，增加进气量。 增压可以提高发动机的动力 性能，降低油耗及排污
固定长度进气歧管，适合最大转矩 所对应转速区的进气谐振增压。
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当进气门迅速关闭时，在进气流的惯 性力作用下，气流仍会向气门方向流 动，使进气门附近的气体压缩，压力 上升，随即被压缩的气体因压力较高 而向反方向膨胀流动，当膨胀气体波 传到进气管口时，因受到外界大气压 的阻挡，被反射回来，如此往复，在 进气门和进气管口之间的管道中形成 压力波。
构成：空气加热装置（热炉）和控制装置
适用范围：化油器式、节气门体喷射式发动机上
功用：在发动机冷起动之后，向发动机供给热空气，这 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HC的排放，又能改善发动 机低温性能。当发动机温度升高后，恒温进气系统向发 动机供给未加热的环境空气。