益阳职业技术学院

益阳职业技术学院高职毕业设计说明书题目:发动机排放技术的应用分析姓名：何学班级：11203所属系部: 汽车工程系专业：汽车检测与维修指导教师：曾光辉完成日期：20XX.04.01发动机排放技术的应用分析随着汽车工业的迅速发展，汽车保有量急剧增加汽车排放对大气的污染已成为世界公告，直接危害着人类的健康，并破坏着自然界的生态平衡，已引起了各个国家的高度重视。

汽车排放污染，不仅是一个环境保护问题，而且本身也造成能源浪费。

汽车排气中的CO、HC对大气产生很大的污染。

北京、广州、上海、重庆等大城市，单车污染物排放量较大，导致市区的大气污染已机动车为首要污染源。

据环保部门的研究成果，北京市机动车排放对大气污染物中CO、HC、NO、的分担率分别为63.4%、73.5%、46%。

上海双中心地区机动车排放对大气中CO、HC、NO的分担率分别为86%、96%和56%。

许多国家的大中城市的空气污染有五成以上来源于汽车所排出的废气。

人类的生存环境已遭到严重污染，生态平衡日趋恶化，且直接危害到人们的健康，而汽车已成为主要的污染源。

因此，必须严格控制汽车的排放污染，研究汽车排放污染的防治技术也成了当前的重要课题。

一、汽油车排出的污染物主要来源排气、曲轴箱窜气及油箱蒸发的燃油蒸气。

采用曲轴箱强制通风系统可以解决曲轴箱气所带来的污染物，油箱蒸发污染物可以采用燃油蒸发控制系统加以解决，但排气污染因涉及因素较多，控制起来最为困难。

二、汽车排放污染物成分的危害几年前《科技文摘报》第一办刊出《汽车尾气颗粒可让人折寿两年》。

这则信息来自于20XX 年11月29日参加签订联合国《远距离越境空气污染公约》缔约方代表们的会议。

会上，国际应用系统分析研究院的科学家马库斯·阿曼指出，由化石燃料燃烧所产生的漂浮颗粒对人体健康十分不利。

阿曼说：这些颗粒及其微小，直径小于400纳米，但它却能“缩短欧洲人约8个月的预期寿命” 。

在一些欧洲工业化程度较高的国家如比利时、荷兰、卢森堡及意大利的北部等地，人们所受到的污染更加严重。

预期这些地方人的寿命可能会减少两年。

大气污染与汽车尾气排放紧密相连。

这是由于目前汽车吊主流动力源仍是化石燃料——石油。

把从加工石油获取的汽油，柴油在汽车发动机里燃烧，将汽、柴油的化学能转化为机械能，推动汽车奔跑，实现了人类期盼的快速行走。

然而，在汽车中，燃烧的汽油、柴油排放出的废气却造成了当今全球大气污染中产生的“臭氧空洞”、“酸雨”和“温室效应” 。

汽车排放出的氮氧化合物与碳氢化合物在强烈的阳光下发生化学反应，产生低空臭氧和光化学烟雾，严重危害人类健康。

汽车排放出的一氧化碳与人体血液中血红素的亲和力比氧气要大21倍。

当人体内一氧化碳血红素占到人体总血红素的20%时，人就会感到头疼、头晕，出现中毒。

当占到人体总血红素的60-65%时，人即会立即死亡。

汽车排放的碳氢化合物中苯和多环芳烃物质目前被证明是致癌物质。

汽车排放的碳氧化合物，特别是NO2是一种毒性很强的就具有刺激性气味的红褐色气体。

在浓度为百万分之无（5ppm）时就对人的呼吸系统和免疫系统有很大的危害，若其溶度超过100ppm。

人在其中只要生活0.5-1.0小时就会得肺水肿而死亡。

此外，汽车排放的NOx 于Sox是造成酸雨的重要祸首。

汽车排放，特别是柴油车的排放重点是NOx和颗粒。

其中颗粒是可溶性有机物、碳素粒子，氧化物（SO4-2、H20、NO3-、PO4-3）及金属杂质等组成。

通常，颗粒物易使人造成慢性气管炎；肺水肿，可溶性有机物还有致癌作用。

所以，在汽车尾气排放法规中，对颗粒物的排放有着严格的限制。

汽车排放产生的二氧化碳是造成大气温室效应大的主要原因之一。

目前欧洲汽车制造商生产的汽车CO2排放已达到165克/公里的先进水平。

然而，按次算一算，全球拥有8亿辆汽车每天行驶，那每天排放出的CO2就是一个惊人的数字。

20XX年我国汽车产量为444.39万辆，保有量达2382.93万辆，摩托车产量为1450万辆，保有量达5929万辆，农用车产量为290万辆；保有量达2400万辆。

就这一年全国机动车碳氢化合物排放达836.1万吨。

按165克/公里的CO2先进排放水平算，20XX年我国机动车CO2排放高达一亿多吨。

首都北京汽车排放对大气污染的贡献率占氮氧化合物的73.6%、站一氧化碳的73.5%、占有机物的47.6% 。

在通常的静风、高温、低气压条件下，汽车排放出的二氧化硫,氮氧化合物气态的相当一部分，迅速发生化学反应，生成硫酸盐、硝酸盐、就成了颗粒物，北京的汽车排放对可吸入颗粒物大的溶度贡献率高达23.3% 。

我国从1983年起对汽车尾气排放开始立法，到20XX年7月1日全国才开始实施相当于欧11的汽车尾气排放标准，预计在20XX年北京将率先实施欧川的汽车排放水平全国的实施也只能在20XX 年。

与将要执行汽车尾气排放欧IV标准的欧盟国家相比，居住在大中城市里的囤人因汽车尾气排放而折寿的平均年限可能远不至两年。

因此，我们在全面奔小康，迅速发展和崛起时，必须严格限制汽车尾气排放。

严格汽车排放关爱生命健康。

三、汽油机排放控制技术主要有以下几种。

（一）蒸汽排放控制系统1、ENAP控制系统的功能EV AP控制系统功能是收集汽油箱内蒸发的汽油蒸汽，并将汽油蒸汽导入气缸参加燃烧，从而防止汽油蒸直接排入大气而造成污染。

同时，还必须跟发动机工况，控制导入气缸燃烧的汽油蒸汽量。

2、EV AP控制系统的组成与工作原理EV AP控制系统是为了防止汽油箱内的汽油蒸汽排入大气产生污染而增设的，在装有EV AP 控制系统的汽车上，汽油箱盖上只有空气阀。

活性碳罐与油箱之间设有排气管与单向阀，汽油箱内的汽油蒸汽超过一定压力时，顶开单项阀经排气管进入活性碳罐，活性碳罐的活性炭将燃油蒸气吸附在炭罐内发动机工作时，活性碳罐内的汽油蒸汽经定量排放孔，吸气管被吸入蒸汽管。

活性碳罐的上端设有一个真空控制阀，真空控制阀为一膜片阀，膜片上方为真空室，真空阀用来控制定量排放孔的开闭。

真空控制阀与进气管之间的真空管路中设有ECO控制的电磁阀，用以调节真空控制阀上方真空室的真空度，改变真空控制阀的开度从而控制吸入进气管的汽油蒸发量。

为防止活性碳罐内的燃油蒸汽被吸入进气管后使混合气变溶，活性碳罐下方没有进气滤芯并于大气相遇，使部分清洁空气与活性碳罐内的汽油蒸汽一起被吸入进气管。

（二）废气在循环控制系统1、EGR系统原理废气在循环就是将废气中的一部分吸入燃烧室，参与燃烧过程。

由于废气的主要成分是惰性气体，他们具有较高的比热容，废气与新鲜混合气进行稀释，也相应的降低了氧气的浓度，从而使NO 在燃烧的过程中生成量受到抑制。

2、废气再循环的多少可用EGR率表示，它是指在循环的废气量在进入气缸内的气体占有比率，即：EGR率=《EGR量（进气量+EGR量）》x100%按增压发动机的实现EGR的途径不同，可分为内部增压和外部增压两种类型（1）内部EGR指通过排气门或特殊设置的阀门开启来实现废气在循环。

（2）外部EGR指将废气经油外部管路引入进气系统来实现在循环。

（三）催化转换系统催化转换系统是将发动机排气后处理系统的重要组成部分，他利用安装在发动机排气系统中的催化转化装置，使发动机排出的HC、CO、PM氧化或使NO还原，已达到降低排放污染的目的。

1、三元催化转化转化器三元催化转化器结构，主要有金属壳体，陶瓷底板及催化图层组成。

根据催化转化器可分为颗粒型和蜂巢型两种类型，前者将催化沉积在颗粒状氧化铝载体表面，后者将催化剂沉积在蜂巢状氧化铝载体表面，氧化铝表面有形状复杂的表层，可增大催化剂的实际接触面积2、三元催化转化器的转化效率催化转化器的转化效率是指实验车辆或发的发动机按照某种指定的工况运行，催化传换前后某种污染物排放量的变化率称为催转化效率，即转化器前污染排放量—转化后污染排放量转化效率=------------------------------------------X100%转化器前污染排放量四、柴油机排放控制技术主要有以下几种（一）颗粒过滤系统颗粒过滤器是有效降低柴油机颗粒排放物的主要措施之一。

颗粒过滤系统的主要装置是颗粒过滤器，他安装在柴油汽车排放系统中通过过滤来降低排气中颗粒物的装置。

过滤前颗粒物排放量—过滤后排放量过滤效率=--------------------------------------X100%过滤前颗粒物排放量（二）过滤再生技术颗粒物过滤器的过滤效应较高，可达60%。

简单的过滤器只能物理性的降低颗粒的排放，随着过滤下来颗粒的积累，会造成柴油机的柴油机排气背压增压增加16—20 Kp时，柴油机性能开始恶化，因为必须除去过滤器中的颗粒，使过滤器恢复到原来的工作状态，即过滤再生。

过滤再生方式分被动再生和主动再生两种1、被动再生指集催化转化技术和颗粒过滤技术于一体，利用柴油机排气本身所具有的能量（热能）进行再生。

2、主动再生指利用外加能源使颗粒物过滤器内部温度达到颗粒物的氧化燃烧温度而进行的再生。

（三）二次空气供给系统1、二次空气供给系统的功能在一定的工况下将新鲜空气送入排气管，促使废气中的一氧化碳碳氢化合物进一步氧化从而降低一氧化碳和HC的排放量，同时加快三元催化转化器的升温。

2、二次空气供给系统的组成与工作原理二次空气供给系统控制阀由舌簧和膜片阀组成，来自空气滤清过滤器的二次空气进入排气管的通道受膜片控制阀控制，膜片阀的开闭用进气歧管的真空度驱动。

其真空通道由ECU通过电磁阀控制。

装在二次空气控制阀中的舌簧阀的一个单向阀，主要用来防止排气管中的废气倒流。

五、参考文献[1] 刘巽俊. 汽车发动机在节能和排放领域的新进展 [J].汽术,20XX(04) .doi:10.3969/j.issn.1000-3703.20XX.04.001 .[2]刘剑. 发动机低污染排放控制技术的研究方向与现状 [J].客车技术与研究,20XX(02) .doi:10.3969/j.issn.1006-3331.20XX.02.002 .[3]周华,张晓辉,韩玉环. 汽油机缸内直喷稀薄燃烧技术(GDI) [J].客车技术与研究,20XX(04) .doi:10.3969/j.issn.1006-3331.20XX.04.009 .[4] 吴彤峰,范健文,谢燊. 等离子体柴油机卮气净化技术 [J].广西工学院学报,20XX(02) .doi:10.3969/j.issn.1004-6410.20XX.02.003 .高职毕业设计指导教师评语。