汽车尾气排放控制治理技术的研究

汽车尾气排放控制治理技术的研究内容摘要：

国汽车尾气污染的原因 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 13 二、 NOX 与 A/F 的关系 ........................................................................ 15 影响 NOX 的因素 ....................................................................... 15 背压控制式 EGR ...................................................................... 16 电磁阀控制式 ........................................................................... 16 EGR 系统的监测（机械和电气） ................................................. 17 三、 压力传感器监测方式„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 17 二次空气系统„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 17 转化效率与空燃比的关系„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 18 催化器的正确匹配„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 18 传感器及催化器的检测和诊断 „„„„„„„„„„„„„„„„„ 18 宽空燃比氧传感器简单介绍„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 19 总结 ................................................................................................... 21 参考文献 ............................................................................................ 22 10 汽车尾气 排放控制治理技术的研究 学生姓名： 伍德贵 专业班级：汽车 0802 指导教师： 孙然 【摘要】 随着汽车尾气污染的日益严重，汽车尾气排放立法势在必行，世界各国早在六、七十年代就对汽车尾气排放建立了相应的法规制度 ,通过严格的法规推动了汽车排放控制 技术的进步 ,而随着汽车排放控制技术的不断提高 ,又使更高标准的制订成为可能。 与国外先进国家相比我国的《大气法》中却没有明确机械汽车工业部门应承担的责任，导致生产部门和环保部门配合不密切，谁都管谁也管得不够，使得生产车排气污染控制步履艰难。 【关键词】汽车尾气 空气污染 排放标准 控制治理 一 、 排放物与空燃比的关系 五气体尾气分析仪读值分析 排放的状态与发动机的燃烧直接相关，通常有 3 种排放物被加以限制，CO， HC 或 THC， NOX，从下图可看到 CO， CO2， HC， NOX 及 O2 与 A/F 的关系。 016151413121110987654321O 211 .812 .513 .214 .014 .715 .416 .216 .917 .618 .3CO HCCO 2NO XA I R F U E L R A T I OLA M B D AHCX 1 00%R I C H L E A N燃烧产物与 A/F 的关系 • 概括地讲： • *当 A/F 等于理论空燃比（化学计算的值）时， HC 最低。 这是因为燃油在燃烧过程中基本完全燃烧。 偏浓或偏稀的混合气或点火问题均会因燃烧未完成而增加 HC • *当 A/F 接近理论空燃比（化学计算值）时，因有足够的氧，且不易形成积碳，使 CO 最低。 这是由于在理论空燃比处燃烧比较彻底，比理论空燃 11 比浓的混合气将导致 CO 增加，而较稀的混合气对 CO 影响较小。 • *当 A/F 接近理论空燃比（化学计算值）时， CO2 最高。 当混合气变浓或稀时， CO2 均会降低。 • *当 A/F 接近理论空燃比（化学计算值）时， O2 接近 0。 由于绝大多数 O2在燃烧过程被燃烧。 当混合气变浓时， O2 减少，而混合气变稀时， O2 增加。 • *当 A/F（空燃比）非常浓或稀时， NOX 最低。 当混合气稍稀且发动机在一定负荷下， NOX 最高。 • 数据分析说明： • 在理论空燃比： *CO 和 O2 相等 • *CO2 反映燃烧效率，在理论空燃比处最高。 在稀或浓时均降低。 • *NOX 无 EGR 时，在有负荷下典型的读值约 1700 至2500ppm，当有 EGR 时约 500 至 1000ppm • 稀空燃比： *高的 HC 表示混合气过稀或失火 • *O2 比 HC 能更好反映混合气过稀或失火 • *高的 O2 反映空燃比过稀 • *当 CO 或 HC 最低时， NOX 最高 • 浓空燃比： *低的 O2 表示混合气浓 • *高的 CO 通常表示混合气比理论空燃比浓 • *高的 HC 通常表示由于点火不足或有部分未燃烧而存在过量的未燃燃油，常见原因是点火系统故障，真空泄漏，或混合气问题 • 空燃比的影响： • 过稀： *发动机功率不足 • *在某些速度失火 • *气门和活塞烧损 • *缸筒 拉伤 • *易产生爆震或砰砰声 • 稍稀： *油耗降低 • *排放较低 • *发动机功率稍有减低 • *有爆震的轻微趋向 • 理论空燃比：各方面性能相对较好 • 稍浓： *发动机功率最高 • *排放较高 • *油耗高 • *爆震趋向较低 • 过浓： *发动机功率降低 • *排放高 • *油耗很高 • * 爆 震 趋 向 很 低 12 • 几 种与排放相关的排放控制装置 1. 曲轴箱通风 :强制曲轴箱通风系统有 2 种，一种是固定量孔式，另一种是 PCV阀式，典型的 PCV 阀式曲轴箱通风系统如下图： 空滤进气PC V 阀化油器或节气门体曲轴箱通风进气口燃烧室曲轴箱通风气体通道典型的 PC V 系统 • 它们都是在一定负荷下将曲轴箱的废气通过固定量孔或可变流通截面的PCV 阀进入进气歧管，再进入燃烧室参与燃烧，从而避免将未燃气体（ HC）直接排入大气中。 对不同年型或不同发动机的流量标定是不同的，若安装不正确会导致排放不合格和发动机的性能不良 当通风系统被堵塞或卡滞在关闭位置时，曲轴箱的压力会增高，导致发动机机油的泄漏，且混合气会变浓，若通风 系统泄漏或 PCV 阀卡滞在打开位置或过度磨损，则会导致进气歧管真空度下降，对化油器的车辆，会造成怠速混合气过稀，对使用 MAF 系统的汽油喷射的车辆，也会造成混合气过稀，而对于使用 MAP 系统的汽 13 油喷射的车辆则会造成混合气浓。 • 检查内容：在 PCV 阀系统正确连接的情况下，读取 CO 和 O2 值，然后断开PCV 阀进气口，在量孔或 PCV 阀处应有真空的吸力，此时会吸进发动机室的热空气，注意 CO 和 O2 读值。 CO值应降低， O2 值应增加。 若无变化，应清洗 PCV 系统，或按要求进行修理。 当用手指堵住 PCV 阀进气口时，发动机的运转状态应有一 定的变化，再读取此时的 CO 和 O2 值。 此时 CO 值应增加， O2 应降低，若读值与断开吸进空气时一样，或稍有增加，则表示 PCV 阀系统未工作。 对采用 PCV 阀的系统，堵住时还应听到阀被吸动的声音。 另外还可使用真空表及系统诊断仪器中的数据来分析（如空气流量，歧管压力，发动机的负荷等参数）。 2. 炭罐 3. EGR 系统 • NOX: 大气中约有 78%的氮气（ N2），和 21%的氧气（ O2）。 在燃烧室温度达到 2020℉ 至 2500℉ 时，形成氮氧化物（ NOX）。