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5内燃机机内净化

5内燃机机内净化
5内燃机机内净化

第五章机内净化

汽油机电控tmp

发动机部分思考题 综述 1、 电喷发动机和化油器式发动机相比,有什么优缺点? 第一.进气管道中没有狭窄的喉管,空气流动阻力小,充气性能好因此输出功率也较大。第二.混合气分配均匀性较好。第三.可以随着发动机使用工况以及使用场合的变化而配制一个最佳的混合气成分,这种最佳混合气成分可同时按照发动机的经济性,动力性,特别是按减少排放有害物的要求来确定。第四.具有良好的加速等过渡性能另外汽油电控喷射系统不像化油器那样在进气管内留有相当的油膜层,这对于降低油耗也有一定的好处 汽油喷射发动机与化油器式发动机相比,突出的优点是能准确控制混合气的质量,保证气缸内的燃料燃烧完全,使废气排放物和燃油消耗都能够降得下来,同时它还提高了发动机的充气效率,增加了发动机的功率和扭矩 化油器缺点: 燃油雾化质量受空气密度的影响; 空燃比受空气密度的影响; 多缸混合不均匀; 负荷变动造成油耗和排放恶化; 体积效率低;化油器结冰; 发动机姿态受限制; 发动机倒拖影响排放和油耗; 电喷发动机 喷油量、点火时刻及能量等完全由控制器软件“柔性”控制,因此,汽油机性能可以大大优化。 或:单点喷射发动机和化油器式发动机相比,在哪些方面得到了改进? 单点喷射发动机的各缸混合器的均匀性总体上优于化油器式发动机。单点喷射可以改善燃烧状况,提高燃油经济性,降低废气排放。成本比多点燃油喷射系统低,易于替代用化油器的车辆。 或:电喷发动机哪些控制技术可以降低油耗?降低排放?提高动力性能? 降低排放可以通过控制: 1.空燃比, 2.三元催化器, 3. 监控排放, 4.稀薄燃烧, 5.结合EGR废气再循环 降低油耗可以通过控制: 1. 空然比, 2.怠速转速, 3.滑行或下坡时断油及停缸, 4.增大气门叠开角, 5.稀薄燃烧

汽油机电控系统由哪几部分组成

汽油机电控系统一般具备哪些控制功能?控制功能的内容是什么? (一):汽油喷射控制:是电控系统最主要的控制功能。 (1)喷油正时控制,即喷油开始时刻控制,包括根据曲轴转角位置进行控制的同步喷射控制和根据发动机运行工况进行控制的异步喷射控制两种方式。 (2)喷油持续时间控制,即喷油量控制。包括发动机起动时的喷油持续时间控制,发动机起动后的喷油持续时间控制两种控制程序。 (3)停油控制:包括减速停油控制、超速停油控制及停油后的恢复供油控制。 溢流控制。 (4)电动汽油泵控制:包括发动机起动前电动汽油泵的预运转控制、发动机正常运转时和发动机停机时电动汽油泵运转控制。 (二):点火控制:是汽油机电控系统的第二个主要功能。 (1)点火正时控制:最佳点火提前角控制。包括基本点火提前角的确定、基本点火提前角的修正及点火控制。 (2)闭合角控制:点火线圈初级通电时间控制。包括初级线圈通电时间确定和通过电流的控制。 (3)爆震反馈控制:是汽油机电控系统特有的控制功能。包括爆震的检测和反馈修正控制。 (三):怠速控制:当发动机处于怠速工况时,ECU根据怠速转速的变化或附属装置接入与否,通过控制怠速控制装置,调整怠速工况的空气供给,使发动机保持最佳的怠速转速。 (四):排气净化控制:

(1)氧传感器的反馈控制:当ECU根据发动机的运行工况确定对空燃比实行闭环控制时,ECU根据氧传感器的反馈信号,修正喷油持续时间,把空燃比精确控制在14.7:1附近,使三元催化净化装置具有最高的净化效率。 (2)废气再循环控制:ECU根据发动机运行工况,通过真空电磁阀对废气再循环过程及废气再循环量进行控制,以降低NOx的生成量。 (3)二次空气喷射控制:ECU根据发动机运行工况及工作温度,向排气管或三元催化转化器喷入新鲜空气,以减少某些特殊工况下CO和HC的排放量。 (4)活性炭罐清洗控制:ECU定时打开炭罐清洗控制电磁阀,清洗活性炭罐层,恢复活性炭的吸附功能。 (五):进气控制:(1)进气谐振增压控制:ECU根据发动机的转速,控制谐振阀的开或关,以改善发动机高、低速工况时的功率和扭矩输出特性。 (2)进气涡流控制:ECU根据发动机的转速,控制涡流阀的开或关,以改变进气涡流强度,改善燃烧过程,提高发动机的输出扭矩和动力性。 (4)配气定时控制:ECU根据发动机的负荷和转速,通过改变配气定时,提高发动机的充气效率,改善发动机的动力性和经济性。 增压控制:ECU根据进气歧管压力控制增压器放器阀的开或关,使进气增压压力保持稳定。 (六):故障自诊断和带故障运行控制: (1)故障自诊断控制:当电控系统的组成元件发生故障时,ECU使故障警示 2装置及时发出警告信号,同时将故障信息储存到存储器只,供维修时调用和参考。 (2)带故障运行控制:在微机控制系统的组成元件发生故障后,ECU根据故障类型做出最适当的应急处理,在大多数情况下,使汽车仍能以稍差的性能行驶到汽修厂进行检修。

《汽油机电子控制》复习题参考.doc

发动机、安全气囊、仪表等部分思考题 说明: 要求掌握以下这些内容,具体问题的提法可能有变化,但范围不变; 综述 1.电喷发动机和化油器式发动机相比,有什么优缺点?P20 或:单点喷射发动机和化油器式发动机相比,在哪些方面得到了改进?或:电喷发动机哪些控制技术可以降低油耗?降低排放?提高动力性能?答:电喷发动机优点: 1.混合气的各缸分配均匀性好(有利于发动机有害排放物的控制和燃油经济性的改善); 2.在任何情况下都能获得精确空燃比的混合气(对排放控制有利,可改善燃油经济性); 3.加速性能好(喷油器装在进气门附近,汽油又以一定的喷油压力从喷油嘴喷出,形成雾状,极易与空气混合,使送至气缸的混合气的空燃比能及时地随节气门开度变化而立即改变); 4.良好的起动性能和减速减油或断油(排放、燃油经济性); 5.充气效率高(动力性)。 2.电喷发动机控制系统的基本结构、原理? 答:传感器:检测发动机运行参数,并送至控制单元。 控制器(ECU):接受传感器的输入信号,分析计算后产生输出信号送至执行器。 执行器:接收控制单元的输出信号,产生执行动作,实现各种控制。 主要传感器部件:进气压力传感器、霍尔传感器、冷却温度传感器、进气温度传感器、节气门位置传感器、爆震传感器、氧传感器。 主要执行器部件:喷嘴、点火线圈、怠速稳定阀、汽油泵继电器、汽油泵 基于扭矩结构的控制算法模型 发动机最终输出的扭矩是发动机性能的重要指标,而且汽车的加速和减速过程其实就是发动机输出扭矩增加和减少的过程,因此发动机电子控制的核心是扭矩控制,所有发动机运行参数的控制都是I韦I绕扭矩来进行,通过扭矩数学模型计算出目标输出扭矩,然后再通过进气、喷油、点火等一系列动作来实现。 (在闭环控制系统中采用氧传感器反馈控制,可使空燃比的控制精度进-步提高。在汽车运行的各种条件下空燃比均可得到适当的修正,使发送机在各种工况下均能得到最佳的空燃比。与传统的化油器式发送机相比装有电控汽油喷射系统的发动机,动力性提高,经济性改善,更为重要的是汽车有害排放物得到很好的控制。) 3.汽油喷射控制系统(EFI)和发动机管理系统(EMS)的区别?P34 答:电控汽油喷射(electronic fuel injection, EFI)系统利用各种传感器检测发动机和汽车的各种状态,经微机的判断、计算,确定喷油脉宽、点火正时等参数,使发动机在不同工况下均能获得合适空燃比的混合气和合适的点火提前角。 发动机管理系统EMS (Engine Management System),就是将多项目控制集中在一个动

汽油机排放污染物的生成和处理技术

汽油机排放污染物的生成和处理技术 摘要:目前环境污染严重,而汽车作为化石燃料的重要消耗途径,有着不可推卸的责任。因此本文分析汽油机排放的CO,HC,NO X和微粒等污染的生成,还讨论了目前汽车常用的机内净化和排放后处理技术。在这里技术的指导下,希望进一步改善汽车的排放特性。 关键词:汽油机;排放;机内净化;排放后处理 0 引言 近年来环境污染日益严重,很大程度上是由化石燃料的不清洁燃烧方式引起的。酸雨,雾霾,沙尘暴,温室效应甚至厄尔尼诺现象的出现频率越来越高,环境问题与经济发展的冲突越来越严峻。据英国石油公司(BP)的统计,中国是目前世界上能源消耗量最大的国家,占世界一次能源消耗的22.4%[1]。其中,不可再生的化石能源占了我国能源结构的绝大部分。化石能源的大量消耗不仅威胁国家的能源安全问题,同时也制约了社会的稳定高速发展。从图1中可以看到,随着我国汽车保有量的不断增长[2],汽车行业作为交通运输的主要构成部分消耗的大量石油资源占据了很大比例。其次,粗放式地燃烧化石燃料已造成了严重的空气污染。随着空气污染的不断加重,PM 2.5数值不断攀升,雾霾天气已经严重影响了人们的正常工作生活。控制空气污染并减少雾霾天气以保障我国民众的身体健康和日常生活已经刻不容缓。 图1世界汽车增长趋势 尽管内燃机具有效率高、体积小、续航里程高等优点,但是其每年消耗大量宝贵的化石燃料并排放危害环境和人体健康的物质。研究表明,汽车尾气的排放

物是大气污染物的一个主要来源[3-5],其中包含未燃碳氢(HC)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、固体颗粒物、二氧化硫、含铅化合物等多种有害物质[6]。然而内燃机作为成熟的动力源在短时间内无法被彻底取代,研究内燃机排放物是如何生成,并探寻合适的排放控制手段,使亟待解决的。目前城市绝大多数乘用车都是汽油机,所以本文主要讨论汽油机排放物的生成和控制。 1 汽车排放污染物的生成和影响因素 1.1一氧化碳的生成机理和影响因素 汽车排放物中的CO的生成主要是由于燃油在汽缸内燃烧不充分所致,是由氧气不足所引起的。一般烃燃烧燃烧都是先与氧气反应生成CO和H2,再由二者与O2进一步反应生成H2O和CO2,同时CO还和生成的水蒸气反应生成H2和CO2。由此可见,当汽缸内氧气充足燃料完全燃烧的情况下,是没有CO生成的,而当O2不足的情况下,就会有部分燃料不能完全燃烧而生成CO。 理论上当空燃比α在14.7以上时候,燃料完全燃烧,没有CO生成。但由于燃料空气混合不均匀,在排气中还含有不少CO。因此CO主要受空燃比的影响,因此,影响空燃比的因素都会影响CO生成。例如,进气温度、大气压力、进气管真空度、怠速转速、发动机工况等。如图2可以看到不同转速和负荷对CO排放的影响[7]。 图2 1800 r/min(左边)和2500 r/min(右)下的CO排放特性 1.2碳氢化合物的生成机理和影响因素 汽油发动机中的未燃HC的生成主要可分为三种方式:燃烧过程中未完全燃烧的碳氢燃料随废气排入大气,其可能通过火焰在壁面淬熄、狭隙效应、燃烧室内沉积物和油膜等对燃油蒸汽的吸附和解吸、体积淬熄和后期氧化等原因引起;未燃燃料从活塞组和汽缸之间的缝隙漏入曲轴箱,形成蹿气;燃油从汽油机的燃

汽油机后处理净化技术之

课程小结 课程名称:汽车排放及控制技术 学生姓名:陈圆磊学号:1221402014 专业:车辆工程_______________ 所在学院:龙蟠学院_______________ 2013 年 12 月 15 日

汽油机后处理净化技术之———三效催化转化技术 本课程小结内容:本人主要根据现有教材并通过校内网络资源查得的文献,介绍了现代汽车排放及控制技术众多技术之一的汽油机后处理净化技术,用于汽油机后处理净化装置众多之一的三效催化转化器技术。着重介绍:1、改善汽油机后处理净化技术的意义;2、三效催化转化(器)技术的应用及其实际价值,3、三效催化转化器基本结构和工作原理。 1、改善机内净化技术的意义 近些年来,随着世界经济的发展中心正呈现出多极化的趋势————中国已逐渐成为对于世界经济发展不可小觑的力量。比如在汽车制造业,连续数年中国的汽车销量在世界位居群首,然而随之带来的环境污染问题也成为我国政府要重视和加强管理的问题,比如今年全国各地区都出现了不同程度的雾霾天气,也是迄今50多年来出现的最严重和持续时间最长的污染,给人们的正常工作、生活、出行带来了极大不便。导致这种现象的主要原因是空气中含有大量颗粒物和其他排放物质。其中汽车排放的污染物比重最大。因此改善汽车排放对于国家生产发展、安定,国民健康与安全有重大意义。 众所周知,机内净化技术是以改善发动机燃烧过程为主要内容,对降低排气污染起到了较大作用,但其效果有限,且给汽车的动力性和经济性带来不同程度的不利影响。随着对发动机排放要求的日趋严格,改善发动机工作过程的难度越来越大,能统筹兼顾动力性、经济性和排放性能的发动机将越来越复杂,成本也急剧上升。因此,世界各国都先后开发废气后处理净化技术,在不影响或少影响发动机其它性能的同时,在排气系统中安装各种净化装置,采用物理的和化学的方法降低排气中的污染物最终向大气环境的排放。 2、三效催化转化技术的应用和实际价值

车用汽油机排放控制技术研究

车用汽油机排放控制技术研究 【摘要】本文分析了车用汽油机常用排放控制技术,主要从机前净化技术、机内净化技术和机外处理技术对当前汽车采用的各种技术原理、应用现状进行了分析,同时对各项技术的优缺点及应用前景进行了比较,并阐述了当前排放处理中存在的问题,对今后技术的发展提出了建议。 【关键词】汽油机;排放控制;机前净化;机内净化;机外处理 Gasoline Engine Emission Control Techniques on Vehicle SUN Xiao1 BING Gui-bin2 (1.Huaian College of Information Technology, Huaian Jiangsu, 223003, China; 2.Hua Tie Engineering Consulting Co.Ltd., Beijing, 100055, China) 【Abstract】This paper analyzes gasoline emission control techniques used in automotive, mainly from the cleaning techniques before engine, cleaning techniques inside engine and the processing techniques outside engine. Variety of technical principles and applications in current are studies. The technical strengths and weaknesses and the application prospects are both compared and analyzed. It also analyzes the problems about emissions processing in current, and gives recommendations of technology development in the future. 【Key words】Gasoline;Emission control;Cleaning before engine;Cleaning inside engine;The processing outside engine 为满足日益严格的排放法规的需求,降低汽车污染物的排放,各类车用汽油机废气排放控制技术和控制方法迅速发展。本文从机前净化技术、机内净化技术和机外处理技术三条途径着手,对汽油机排放控制技术的发展进行了分析。 1 机前净化技术 机前净化技术是在混合气进入气缸之前,对燃料和空气采取的措施。主要从以下几个方面进行介绍。 1.1 燃油处理技术

汽油发动机电子控制系统EFI

影响汽油发动机排放的最主要因素是混合气的空燃比,理论上一公斤燃料完全燃烧时需要14.7公斤的空气。这种空气和燃料的比例称为化学当量比。空燃比小于化学当量比时供给浓混合气,此时发动机发出的功率大,但燃烧不完全,生成的CO、HC多;当混合气略大于化学当量比时,燃烧效率最高,燃油消耗量低,但生成的NOx也最多;供给稀混合气时,燃烧速度变慢,燃烧不稳定,使得HC增多。在电控汽油喷射系统中采用闭环控制的方式,将空燃比控制在化学当量比附近,并在排气系统中消声器前安装一个三元催化转化器,对发动机进行后处理,是当前减少汽车排气污染物的最有效方法。在化学当量比附近,转化器的净化效率最高。 电控汽油喷射系统(Electronic Fuel Injection System)简称为EFI。 它利用各种传感器检测发动机的各种状态,经微处理器的判断、计算,使发动机在不同工况下均能获得合适空燃比的混合气。

目前汽车工业发达的国家在汽油车上均采用汽油喷射系统,以满足日益严格的排放要求。 在任何情况下都能获得精确的空燃比 混合气的各缸分配均匀性好 汽车的加速性能好 充气效率高 良好的启动性能和减速减油或断油

电控汽油喷射系统主要由下列四部分组成: 进气系统供油系统控制系统点火系统 进气系统 怠速时节气门全关,由怠速执行器根据冷却水温、空调和动力转向等工况调节进气量。

供油系统 供油系统主要由油压调节器、喷油器和喷油泵组成。 燃油泵 燃油泵装在油箱内,涡轮泵由电机驱动。当泵内油压超过一定值时,燃油顶开单向阀向油路供油。当油路堵塞时,卸压阀开启,泄出的燃油返回油箱。

浅析如何减少汽油机CO的排放

论文题目:浅析如何减少汽油机 一氧化碳的排放 学院:_______________ 专业:_______________ 年级:_______________ 学生姓名:_______________ 学号:_______________ 指导老师:_______________ 2012 年1 0月9日

目录 摘要 (3) 关键字 (3) 一、汽油机的工作原理 (3) 二、汽油机排出物分析 (4) 1、CO的危害及形成 (4) 2、影响CO排放的因素 (4) 三、减少汽油机CO排放的措施 (6) 1、汽油机机内净化技术 (6) 2、汽油机机外净化技术 (6) 3、采用清洁代用燃料 (6) 4、稀薄燃烧技术 (6) 5、缸内直接喷射技术 (6) 6、车用汽油机的催化转化技术 (6) 7、均质混合气压燃 (7) 8、混合气的空燃比技术 (7) 四、对未来汽油机的展望 (7) 五、参考文献 (7)

摘要:汽车给人们的工作和生活带来了极大的便利,已成为人类不可或缺的交通运输工具;但是在汽车产业得到高速发展,汽车产量和保有量不断增加的同时,汽车在运行过程中给 人们带来了副产品——汽车排放物,也带来了越来越严重的大气污染。为了改善人们的居住环境,充分利用汽油机排除物,本文着重讨论了汽油机排气排放物的形成机理和设计因素及使用因素的影响,并提出控制措施。 关键字:汽油机一氧化碳回收利用 一、汽油机工作原理 为了了解汽油机的排放物,我们先了解汽油机工作原理。 汽油机气缸内装有活塞,活塞通过活塞销、连杆与曲轴相连接。活塞在气缸内做往复运动,通过连杆推动曲轴转动。为了吸入新鲜气体和排出废气,设有进气门和排气门。 活塞顶离曲轴中心最远处,即活塞最高位置,称为上止点。活塞顶部离曲轴中心最近处,即活塞最低位置,称为下止点。上、下止点间的距离称为活塞行程,曲轴与连杆下端的连接中心至曲轴中心的距离称为曲轴半径。活塞每走一个行程相应于曲轴转角180°。对于气缸中心线通过曲轴中心线的发动机,活塞行程等于曲柄半径的两倍。 活塞从上止点到下止点所扫过的容积称为发动机的工作容积或发动机排量,用符号VL 表示。 四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程,既进气行程、压缩行程、膨胀行程(作功行程)和排气行程。 进气行程 化油器式汽油机将空气与燃料先在气缸外部的化油器中进行混合,然后再吸入气缸。进气行程中,进气门打开,排气门关闭。随着活塞从上止点向下止点移动,活塞上方的气缸容积增大,从而气缸内的压力降低到大气压力以下,即在气缸内造成真空吸力。这样,可燃混合气便经进气管道和进气门被吸入气缸。 压缩行程 为使吸入气缸内可燃混合气能迅速燃烧,以产生较大的压力,从而使发动机发出较大功率,必须在燃烧前将可燃混合气压缩,使其容积缩小、密度加大、温度升高,即需要有压缩过程。在这个过程中,进、排气门全部关闭,曲轴推动活塞由下止点向上止点移动一个行程称为压缩行程。 压缩终了时,活塞到达上止点,活塞上方形成很小空间,称为燃烧室。压缩前气缸中气体的最大容积与压缩后的最小容积之比称为压缩比,以ε表示: 压缩比愈大,在压缩终了时混合气的压力和温度便愈高,,燃烧速度也愈快,因而发动机发出的功率愈大,经济性愈好。但压缩比过大时,不仅不能进一步改善燃烧情况,反而会出现爆燃和表面点火等不正常燃烧现象。爆燃是由于气体压力和温度过高,在燃烧室内离点燃中心较远处的末端可燃混合气自燃造成的一种不正常燃烧。爆燃时火焰以极高的速率向外传播,甚至在气体来不及膨胀的情况下,温度和压力急剧升高。同时,还会引起发动机过热,

汽油机机内净化技术

汽油机机内净化技术 秦海华 机内净化就是指从有害排放物的生成机理及影响因素出发,以改进汽油机燃烧过程为核心,达到减少和抑制污染物生成的各种技术。 1、大力推广汽油喷射电控系统 汽油喷射电控系统就是利用各种传感器检测发动机的各种状态,经过微机判断和计算,来控制发动机在不同的工况下的喷油时刻、喷油量、点火提前角等,使发动机在不同工况下都能获得合适空燃比的混合气,提高燃油的燃烧效率,从而达到降低汽油机污染物排放的目的。 (1)典型汽油喷射电控系统 电控汽油喷射系统的特点: ①采用电控汽油喷射,用微机来控制每循环的喷油量和喷油时刻,可以按各种工况的要求对燃油量进行校正,其废气排放指标比化油器汽油机好得多。 ②在电控多点喷射系统中,每缸采用单独喷油器供油。这样,可提高各缸空燃比的均匀性和喷油量的精确性。 ③燃油雾化特性是由喷油器的特性决定的,与汽油机的转速无关。因此,启动时仍能保持良好的雾化特性,起动性能良好,且起动时HC排放量少。 ④进气系统中没有化油器喉管的节流作用,减少了进气系统的阻力损失,充气效率高。 典型汽油喷射电控系统 ①L-Jetronic系统;②Motronic系统 (2)喷油控制 喷油时刻的控制方式:同时喷射、分组喷射、顺序喷射 喷油量的控制:喷油量的控制亦即喷油持续时间的控制,其目的是使发动机燃烧混合气的空燃比符 合各工况的需要。 方式:起动喷油控制、运转喷油控制、断油控制(超速断油控制、减速断油控制)、反馈控制 喷油控制对排放的影响

①氧传感器及三效催化转化器闭环控制 汽油机的空燃比接近理论空燃比时,三效催化器的转化效率最高,这是通过氧传感器闭环控制来实现的。其净化机理是当催化转化器达到起燃温度后,有害气体通过三效催化器时,在贵重金属催化剂作用下,发生氧化还原反应,转化为无害气体。 ②冷起动及暖机阶段排放控制 冷起动时,发动机不是工作组化学计量比附近,且催化剂处于低温状态,远未达到起燃温度(250-300℃),这就使HC排放很高。 (3)点火系统的控制 ①微机控制点火系的组成与控制策略 组成:传感器、微电脑、点火器、点火线圈 控制策略:起动时点火提前角的控制、怠速时点火提前角的控制、正常行驶时点火提前角的控制 ②点火系统对排放的影响 a、火花品质决定点燃混合气的能力,火花越弱,失火的机会越大,HC排放增多 b、推迟点火即减小点火提前角:一方面降低燃烧气体的最高燃烧温度和缸 排放物降低,内最高燃烧压力;另一方面缩短了着火燃烧产物的反应时间。NO X HC排放下降,但对汽油机的动力性和经济性会产生不利影响。 的影响还与混合气空燃比有关,当混合气空燃比略大于化点火提前角对NO X 生成量最大。 学计量比时,NO X 负荷一定时,CO排放物至于空燃比有关,点火提前角对其影响不大,但过分推迟点火时刻会使CO排放因没充分时间氧化而明显增加。 (4)怠速转速控制 怠速自动控制系统怠速转速控制的实是对怠速时充气量的控制。 怠速排放控制 怠速工况下HC、CO排放较高的根本原因在于燃烧组织不良,所以燃烧完全程度是影响HC、CO生成的直接因素。 措施:①提高怠速转速:怠速转速的提高不仅对改善怠速排放有利,还对从怠速

汽油机排放控制

汽油机排放控制研究 摘要:汽车是当今社会的一种必不可少的重要交通工具,因汽油机具有转速高、结构简单、质量轻以及造价低廉等优点,它被大量用于汽车上,特别是在小型汽车上。而在评估汽油机的各方面性能时,其排放情况是其中一项重要的参考指标,同时排放也是目前汽车行业的生命线,而本文将会对国内外的汽油机排放情况进行介绍并比较,同时给出车用汽油机一些常用的排放控制技术的阐述,并对各项技术的优缺点及其应用前景进行分析,最后将会对后面的排放控制技术的发展给出建议。 关键词:汽油机;排放控制;环境污染;机外净化;机内净化;机前净化;新能源汽车; 1前言 1876年,德国人奥托研制出世界上第一台以煤气作为燃料的内燃机,而在1886年,同是德国人的卡尔本茨发明了世界上第一辆汽车,他采用的是在奥托发动机基础上改进的火花点火汽油机,而随着这开始,汽油机和汽车行业不断的取得进步和发展,并成为人类社会生产生活过程中不可或缺的工具,但是随着1996年美国加州颁布了世界上第一个汽车排放法规,排放问题成为了关系到汽车和汽油机生死的重要问题[1]。现如今,汽车与人们的生活的联系更为紧密,但是随着环境问题,如温室效应、大气污染等已经对人们生命安全形成威胁,相关的研究又表明,汽车尾气的排放是温室效应和大气污染的重要原因之一,因而环境问题同样对汽油机排放控制提出了严峻的考验,同时这一切也表明控制汽车排放已经到了刻不容缓的地步。 2 国内汽油机排放现状 随着我国经济社会不断的向前发展,人民生活水平不断提高,我国的汽车保有量急剧增加,但随之而来的是汽车尾气排放对环境造成的污染也越来越重,在我国的中大型城市中,汽车排放逐渐成为环境污染的主要源头,例如,北京出现的雾霾的污染天气,其中一个最为重要的原因是北京这座城市中的汽车数量太多,尾气控制成为老大难问题,这一系列情况表明:控制汽油机也就是汽车的尾气排放是关系我国社会健康发展的重要问题和重大难题。 我国汽车也既是汽油机的排放之所以处在这么严峻的情形,主要原因有一下几点:(1),汽车排放性能差,汽车保养以及淘汰制度不严格;(2),汽车保有量增加过快,尤其是在城市中;(3),我国汽油机燃油能耗标准落后;(4),

柴油机的内净化技术

柴油机机内净化 内容摘要:柴油机机内净化技术从发动机有害污染物的生成机理及影响因素出发,通过对发动机进行调整或改进,从而达到降低污染物生成量。常有的柴油机机内净化技术有:电控高压燃油喷射技术、废气涡轮增压技术、废气再循环(EGR)、低排放燃烧系统。 关键词:柴油机、排放、机内净化、电控高压燃油喷射、废气涡轮增压、废气再循环(EGR)、低排放燃烧系统。 由于柴油的蒸发差,柴油机靠喷油器将柴油在高压下喷入气缸,分散成数以百万计的细小油滴,这些油滴在气缸内高温、高压的热空气中,经加热、蒸发、扩散、混合和焰前反应等一系列物理、化学准备,最后着火。由于每次喷射要持续一定的时间,一般在缸内着火时喷射过程尚未结束,故混合气形成过程和燃烧是重叠进行的,即:边喷油边燃烧。柴油机是靠调节循环喷油量的多少来调节负荷,而循环进气量基本不变。因此,每循环平均的混合气浓度随负荷变化而变化,这种负荷调节方式被称为“质调节”。这与汽油机的负荷调节方式大不相同。 柴油机燃烧过程的特性,是分析柴油机有害排放物形成特点和研究排放物控制的基础。 就燃烧过程来比较,柴油机远比汽油机复杂得多,因而可用于控制有害物生成的燃烧特性参数也远比汽油机复杂得多,这使得寻求一种兼顾排放、热效率等各种性能的理想放热规律成了柴油机排放控制的核心问题。为达到此目的,研究理想的喷油规律、理想的混合气运动规律以及与之匹配的燃烧室形状是必需的。 然而,降低柴油机NO X排放和微粒排放之间往往存在着矛盾。一般有利于降低柴油机NO X的技术都有使微粒排放增加的趋势,而减少微粒排放的措施,又可能将使NO X排放升高。尽管如此,近年来,柴油机排放控制技术还是取得了很大的进展,研制出了一些低排放、高燃油经济性的柴油机,这些机型不用任何后处理装置即可以达到相关的排放法规要求,显示出柴油机机内净化技术的巨大潜力。 一、低排放燃烧系统 柴油机燃烧室,是进气系统进入的空气与喷油系统喷入的燃油进行混合和燃烧的场所,所以,燃烧室的几何形状对柴油机的性能和排放具有重要的影响。 直喷式燃烧系统的燃烧室相对集中,只在活塞顶上设置一个单独的凹坑,燃油直接喷入其内,凹坑与气缸盖和活塞顶间的容积共同组成燃烧室。常见的有代表性的结构如图5-3所示,分别为浅盆形(a)、深坑形(b、c)和球形(d)。浅盆形燃烧室中的活塞凹坑较浅且开口较大,与凹坑以外的燃烧室空间连通面积大,形成了一个相对统一的燃烧室空间,因而也称为开式燃烧室或统一式燃烧室;相反,深坑形和球形燃烧室由于坑深、开口相对较小,被称为半开式燃烧室。 1. 浅盆形燃烧室 浅盆形燃烧室的结构比较简单,在活塞顶部设有开口大、深度浅的燃烧室凹坑,凹坑口径与活塞直径之比d k/D=0.72~0.88,凹坑口径与凹坑深度之比d k/h=5~7。燃烧室中一般不组织或只组织很弱的进气涡流,混合气形成主要靠燃油喷注的运动和雾化。因此均采用小孔径(0.2~0.4mm)、多孔(6~12孔)喷油器,喷油启喷压力较高(20~40MPa),最高喷油压力可高达100MPa以上,以使燃油尽可能分布到整个燃烧室空间。为了避免过多的燃油喷到燃烧室壁面上而不能及时与空气混合燃烧并产生积炭,喷注贯穿率一般在1左右。 浅盆形燃烧室内的油气混合属于较均匀的空间混合方式,在燃烧过程的滞燃期内,形成

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