发动机排放控制系统PPT课件
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29
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
30
谢谢各位！
有空多联系 我的地址
E-mail: szptwzh@oa.szpt.net
*******2005.12.18********
31
转换效率与空燃比
32
视频
25
燃油蒸发控制系统的组成
26
活性炭罐
27
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
第5章 发动机排放 控制系统
1
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
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。 ➢ HC — 包括未燃烧和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂
➢ 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
16
5.4 曲轴箱强制通风控制
曲轴箱通风— (Positive Crankcase Ventilation,即PCV) 曲轴箱为什么要通风？
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。
3
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
➢ 三元催化转换作用：
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。
24
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 动机燃烧，使汽油得到充分利用。
气道式EGR阀
33
正背压EGR阀
34
负背压EGR阀
35
数字EGR阀
第1孔
第2孔 第3孔
EGR流 量（%)
0闭
闭
闭
0
1开
闭闭
14
2闭
开闭
29
3开
开闭
43
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。
视频
7
二次空气喷射位置
上游气流、下游气流
8
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
9
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。
CO、HC、NOX
H2O、CO2
➢ 催化作用条件：理想混合气（空燃比14.7：1）
➢ 视频
4
三元催化转换器解剖图
5
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℃ 。 过高温度：混合气过浓会使催化转换器负担过大，温度
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。
13
EGR率对油耗和排放的影响
14
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） ➢ EGR枢轴位置传感器 ➢ EGR真空调节器(EVR)
15
EGR控制系统
10
丰田脉冲空Fra Baidu bibliotek系统
11
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。 视频
12
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
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。
6
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。
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。
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。
28
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
视频
17
PCV系统图
18
PCV阀结构图
19
PCV阀位置－停机时
20
PCV阀位置－怠速或减速
21
PCV阀位置－正常工作
22
PCV阀位置－加速或大负荷
23
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。
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
30
谢谢各位！
有空多联系 我的地址
E-mail: szptwzh@oa.szpt.net
*******2005.12.18********
31
转换效率与空燃比
32
视频
25
燃油蒸发控制系统的组成
26
活性炭罐
27
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
第5章 发动机排放 控制系统
1
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
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。 ➢ HC — 包括未燃烧和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂
➢ 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
16
5.4 曲轴箱强制通风控制
曲轴箱通风— (Positive Crankcase Ventilation,即PCV) 曲轴箱为什么要通风？
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。
3
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
➢ 三元催化转换作用：
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。
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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 动机燃烧，使汽油得到充分利用。
气道式EGR阀
33
正背压EGR阀
34
负背压EGR阀
35
数字EGR阀
第1孔
第2孔 第3孔
EGR流 量（%)
0闭
闭
闭
0
1开
闭闭
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2闭
开闭
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3开
开闭
43
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。
视频
7
二次空气喷射位置
上游气流、下游气流
8
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
9
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。
CO、HC、NOX
H2O、CO2
➢ 催化作用条件：理想混合气（空燃比14.7：1）
➢ 视频
4
三元催化转换器解剖图
5
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℃ 。 过高温度：混合气过浓会使催化转换器负担过大，温度
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。
13
EGR率对油耗和排放的影响
14
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） ➢ EGR枢轴位置传感器 ➢ EGR真空调节器(EVR)
15
EGR控制系统
10
丰田脉冲空Fra Baidu bibliotek系统
11
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。 视频
12
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
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。
6
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。
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。
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。
28
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
视频
17
PCV系统图
18
PCV阀结构图
19
PCV阀位置－停机时
20
PCV阀位置－怠速或减速
21
PCV阀位置－正常工作
22
PCV阀位置－加速或大负荷
23
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。