汽车排放控制技术的现状与发展毕业论文

汽车排放控制技术的现状与发展毕业论文内容摘要：

税，如对进入市区的车辆 征收 “ 交通堵塞税 ” ，可有效缓解城市交通拥堵的状况，减少空气污染。 鼓励市民骑自行车或乘坐公共交通工具出行 ： 国家应优先发展公共交通，如修建地铁、开辟公交专用线和近郊旅游专线，使公共交通更加快捷、便宜和便利；企事业单位可对员工给予一定的交通补贴，以鼓励员工乘坐公共交通工具或骑自行车出行，减少汽车的使用，这样既可以减少汽车尾气污染，又能减少城市交通压力。 鼓励小排量汽车的使用 ： 国家有关部门应加快制定有关政策措施，研究制定汽车燃油经济性标准，建立汽车能效标识制度，引导、鼓励消费者购买和使用低能耗、低污染、小排量的 汽车。 各地区要结合实际，积极制定具体措施，对节能环保型小排量汽车的生产商和使用者给予适当优惠或补贴，为节能环保型小排量汽车的使用创造良好的环境。 4 汽车控制排放的方法 机内控制法。 从排气净化的角度出发，为了促进燃烧完全应使用稀混合气并保证点火可靠，以及促进燃料的汽化，保证混合气各缸分配均匀和改善混合气在燃烧室内的燃烧状况．为此，需要对进气系统、燃烧室及配气相位等方面进行改进．目前采取的措施有：自动调节进气温度装置；电子控制燃油喷射装置；改进化油器的结构，加装电 控进气补气装置；废气再循环系统；降低燃烧室面容比和改进配气相位及点火装置；开发新型发动机、应用磁化等技术使燃料燃烧更充分；采用多级喷油和多气门技术等。 机外控制法。 采用低污染动力装置和促进燃烧完全的各种措施是解决排气净化的根本措施，但还需要作大量工作，而且对于正在使用的汽车很难采用，在现有发动机的基础上加装净化装置是一种比较可行的方法，而对这种排气净化装置的要求是：对发动机性能影响很小，且结构简单，体积小，重量轻，使用方便，寿命长，目前的方法有二次空气喷射法、在排气出口加装热反应器、或加装催化转换装置、采用 后燃法等。 汽车发动机结构控制排放的技术 发动机是汽车的动力源，被喻为汽车的 “ 心脏 ”。 它是汽车部件中最复杂、最难制造、更新换代最慢的产品，也是最主要的尾气排放污染源。 要想有效控制汽车尾气污染，应当研制开发出新型的节能型的发动机，以达到对尾气排放量的控制。 目前，主要可以通过以下技术的研发来研制新型的发动机。 一 、 废气再存环控制系统 和 氧传 感 器 废气再循环（ Exhust Gas Reciculation）简称 EGR 系统，用于减少废气中NOx 的含量。 由于加速或发动机高负荷，燃烧室内的温度升高，生成的 NOx 也随之增加。 因为高温促使氮和空气中的氧化合，所以，减少 NOx 生成的最好办法是降低燃烧室的温度。 EGR阀有正压力控制式和负压力控制式两种类型：正压力控制式 — 简称 P型 , 正压力控制式完全由真空来控制，当发动机起动后，若有真空源到 EGR 膜盒，将膜盒吸起后， EGR 阀即会打开，必须真空完全消失， EGR 阀才会关闭 ， 负压力控制式 — 简称 N 型 ， 负压力控制式由真空及排气压力来控制，当发动机起动后，原在 EGR 膜盒的真空会泄放，直到 EGR 动作条件达到时，才有发动机真空建立在膜 5 盒内，但 EGR 阀尚未能开启，必须排气压力到达 EGR 阀时才能 打开 ， 因为在低温及低负荷的情况下， Nox 的生成量很少，所以 EGR 系统在没必要工作。 在怠速时，如果 EGR 阀打开，会导致发动机抖动甚至熄火。 在高速时，如果 EGR 阀打开，则会影响发动机的输出功率，高速时功率不足。 因此， EGR 阀的工作时机必须控制，在一般情况下必须同时满足以下条件：发动机达到工作温。 EGR 阀的开启控制有以下几种：直接真空控制 ， 温控阀控制 ， 电磁阀控制 ，流量阀控制 ， 步进电机控制。 EGR 常见的监控方式有以下几种：进气压力传感器 MAP 监控 ， 开关式监控 ，差压阀位置传感器监控 ， 排气温度检测控制 ， EGR 位置（高度）传感器监控。 目前应用的氧传感器主要包括氧化锆式和氧化钛式。 氧传感器的基本原理：在一定条件下（高温和铂催化），利用二氧化锆内外两侧的氧浓度差，产生电位差，且浓度差越大电位差就越大。 大气中的氧含量大约为 21%左右，浓混合其燃烧后的废气含氧量非 常少，希混合气燃烧生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧，氮 仍比大气中的氧多。 氧传感器安装在发动机的排气管上，位于三效催化转化器之前，用于测量废气中的氧含量。 如果废气中的氧含量高，说明混合气偏稀，氧传感器将这一信息输入发动机电控单元（ ECU）， ECU 指令喷油器增加喷油量；如果废气中的氧含量低，说明混合气偏浓， ECU 指令喷油器减少喷油量，从而帮助 ECU 把混合气的空燃比控制在理论值（ ）附近。 因此，氧传感器相当于一个混合气的浓度开关，它是电喷发动机实行闭环控制不可缺少的重要部件。 二 、 催化转化器控制 和 二次空气喷射系统 三元催化器的工作原理是：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 (H20)和二氧化碳； NOx 还原成氮气和氧气。 三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化。 系统的工作原理：二次空气又分为上游气流及下游气流。 上游气流进入排气歧管，下游气流进入转化器中的空气室中，空气进入排气歧管及三元催化转化器的时机，由发动机控制模块（ ECU）进行控制。 AS 和 AI 系统的必要性 ： 由于 CO 和 HC 是可以燃烧的物质，因此，如果迫使 6 空气进入排气歧管，且废气够热，废气就会在排入大气以前重新燃烧，废气中的CO 和 HC 也就转化成为无污染的 CO2 和 H2O。 有两种方法可以实现这一目的：二次空气吸入（ AS）法和二次空气喷射（ AI）法。 二次空气吸入（ AS）系统 ： AS系统利用废气的波动（即排气压力有规律的突然变化），打开和关闭片簧阀，让空气断续地进入排气歧管。 用这个方法吸入排气歧管的空气和用 AI 法相比，其量甚小，所以 AS 法只适用于相对体积较小的发动机。 在有些 AS 装置中，装有一个机构，在发动 机减速或冷机时，阻止空气进入。 减速和冷却水温度低时，空气燃油混合气太浓，就会产生催化剂过热或排气管放炮的危险。 二次空气喷射（ AI）装置系统 ： AI 系统使用空气泵，迫使空气进入排气歧管（空气泵通常用 V 型皮带驱动）。 这个方法能提供重新燃烧所需要的足够的空气，但是有一部分发动机输出功率就要用于驱动空气泵。 由于电控汽油喷射系统、三元催化净化器及其它这类设备研制成功，这个方法现在已经很少被采用了。 三 、 曲轴箱强制通风系统 发动机燃烧室内的燃烧后的废气顺着活塞和汽缸体的内壁漏入曲轴箱内，我们必须将这些污染物从曲轴箱 内排出。 一般采用 PCV 系统，将进入曲轴箱的气体导入进气歧管，使其重新燃烧。 PCV 阀是区中箱通风系统中最重要的部件， PCV 阀内有一个锥形阀， PCV 阀一般装在气缸上。 由 PCV 阀控制曲轴箱蒸汽进入进气歧管，同时防止气体或火焰反方向流动。 当发动机工作时，进气歧管真空度作用在 PCV 阀上，此真空吸引新鲜空气经空气滤芯、空气软管进入气门室盖，在经过气缸盖孔进。