第8章排放控制系统.ppt

1、第第8章章 排放控制系统排放控制系统第一节第一节 排放控制系统简介排放控制系统简介第二节第二节 二次空气供给系统二次空气供给系统第三节第三节 油箱蒸发物排放控制（油箱蒸发物排放控制（EVAP）系）系统统第四节第四节 废气再循环控制（废气再循环控制（EGR）系统）系统第五节第五节 曲轴箱强行通风（曲轴箱强行通风（PCV）系统）系统第一节第一节 排放控制系统简介排放控制系统简介一、汽车的公害一、汽车的公害 汽车的公害主要包括三个方面汽车的公害主要包括三个方面:(1)排气对大气的污染。在大气污染中，汽车排放所造成的排气对大气的污染。在大气污染中，汽车排放所造成的污染占有相当比重。据有关资料介绍，大气

2、中所含污染占有相当比重。据有关资料介绍，大气中所含CO的的75%、HC和和NOx的的50%来源汽车的排放。来源汽车的排放。(2)噪声对环境污染。噪声对环境污染。下一页返回第一节第一节 排放控制系统简介排放控制系统简介 (3)电气设备对无线电广播及电视的电波干扰，但只是局部问电气设备对无线电广播及电视的电波干扰，但只是局部问题题 由于排污的危害很大，而且排气净化问题已成为当前汽车工由于排污的危害很大，而且排气净化问题已成为当前汽车工业发展中起决定性作用的因素之一，因此排放的控制在国外汽业发展中起决定性作用的因素之一，因此排放的控制在国外汽车越来越受重视。车越来越受重视。汽油是多种碳氢化合物的混合

3、物。在发动机气缸内，汽油和汽油是多种碳氢化合物的混合物。在发动机气缸内，汽油和空气混合并燃烧，大部分生成空气混合并燃烧，大部分生成CO2和和H2O，依据燃烧条件，也有，依据燃烧条件，也有一部分由于不完全燃烧而生成一部分由于不完全燃烧而生成CO和和HC化合物。此外，当燃烧化合物。此外，当燃烧温度很高时，空气中的氮与未燃的氧起反应，生成温度很高时，空气中的氮与未燃的氧起反应，生成NOx其中其中CO、HC和和NOx气体对人类和环境都会造成很大危害。气体对人类和环境都会造成很大危害。下一页返回上一页第一节第一节 排放控制系统简介排放控制系统简介二、汽车排污的来源二、汽车排污的来源 汽车排污的来源有三方

4、面汽车排污的来源有三方面:(1)从排气管排出的废气，主要成分是从排气管排出的废气，主要成分是CO、HC和和NOx，其，其他还有他还有SO2、铅化合物和炭烟等、铅化合物和炭烟等;(2)曲轴箱窜气，即从活塞与气缸之间的间隙漏出的，再自曲轴箱窜气，即从活塞与气缸之间的间隙漏出的，再自曲轴箱经通气管排出的燃烧气体，其主要成分是曲轴箱经通气管排出的燃烧气体，其主要成分是HC;(3)从油箱盖挥发、油泵接头挥发、油泵与油箱的连接处挥从油箱盖挥发、油泵接头挥发、油泵与油箱的连接处挥发出的汽油蒸气，成分是发出的汽油蒸气，成分是HC汽油车排放源的有害气体相对排汽油车排放源的有害气体相对排放量如放量如图图8-1所示

5、。所示。下一页返回上一页第一节第一节 排放控制系统简介排放控制系统简介三、汽车的净化措施三、汽车的净化措施 在汽车排出的成分中，在汽车排出的成分中，CO、HC和和NOx是主要的污染物质，是主要的污染物质，因此，目前汽车的排污标准和净化措施也旨在降低这三种成因此，目前汽车的排污标准和净化措施也旨在降低这三种成分和含量。为此在汽车上采取了下列净化措施分和含量。为此在汽车上采取了下列净化措施:(1)电子燃油喷射电子燃油喷射(EFI),减少废气减少废气HC、CO和和NOx的排放量的排放量;(2)三元催化装置三元催化装置(TWC),减少废气减少废气HC、CO和和NOx的排放量的排放量;(3)油箱蒸发物排

6、放控制油箱蒸发物排放控制(EVAP),减少减少HC气体排放量气体排放量;(4)废气再循环废气再循环(EGR),减少减少NOx排放量排放量;下一页返回上一页第一节第一节 排放控制系统简介排放控制系统简介 (5)曲轴箱强制通风曲轴箱强制通风(PCV)，减少，减少HC气体的挥发气体的挥发;(6)二次空气供给，减少二次空气供给，减少HC、CO的排放量的排放量 本章仅对二次空气供给系统、油箱蒸发物排放控制系统、本章仅对二次空气供给系统、油箱蒸发物排放控制系统、废气再循环控制系统和曲轴箱强制通风系统加以说明。废气再循环控制系统和曲轴箱强制通风系统加以说明。知识点滴知识点滴:在大众汽油车上，目前曲轴箱强制通

7、风系统为节在大众汽油车上，目前曲轴箱强制通风系统为节气门前一根管和节气门后一根管的普通方式，没有量的控制气门前一根管和节气门后一根管的普通方式，没有量的控制;而厦气再循环控制系统而厦气再循环控制系统(2007年年)仅在宝来仅在宝来1.8 L上装备。上装备。返回上一页第二节第二节 二次空气供给系统二次空气供给系统 二次空气供给系统是降低尾气排放的机外净化装置之一。二次空气供给系统是降低尾气排放的机外净化装置之一。在冷车启动后将一定量的空气引入到排气管中，使废气中的在冷车启动后将一定量的空气引入到排气管中，使废气中的CO和和HC进一步燃烧，以减少进一步燃烧，以减少CO和和HC的排放。它是减少污的排

8、放。它是减少污染物排放的最早使用方法。二次空气供给系统的控制实质是染物排放的最早使用方法。二次空气供给系统的控制实质是向废气中吹入额外的空气，以增加氧含量，使废气中因未充向废气中吹入额外的空气，以增加氧含量，使废气中因未充分燃烧而产生的分燃烧而产生的CO和和HC在排气的高温下再次燃烧，生成在排气的高温下再次燃烧，生成CO:和和H2O，达到排气净化的目的。，达到排气净化的目的。下一页返回第二节第二节 二次空气供给系统二次空气供给系统 在采用催化反应器以后，这一方法仍然适用。在对汽车排在采用催化反应器以后，这一方法仍然适用。在对汽车排放要求越来越严格的今大，二次空气供给这种净化方式的作放要求越来越

9、严格的今大，二次空气供给这种净化方式的作用越来越重要，整个装置的结构也越来越完善，发展成为二用越来越重要，整个装置的结构也越来越完善，发展成为二次空气供给系统。次空气供给系统。奥迪奥迪A6和宝来的部分车型装有二次空气供给系统。现以该和宝来的部分车型装有二次空气供给系统。现以该车型的二次空气供给系统为例，说明系统的组成及工作过程。车型的二次空气供给系统为例，说明系统的组成及工作过程。奥迪奥迪A6二次空气供给系统组成和工作原理如二次空气供给系统组成和工作原理如图图8-2所示。二次所示。二次空气供给系统属于选装部件。如果要达到欧洲空气供给系统属于选装部件。如果要达到欧洲W号排放标准号排放标准则必须采

10、用二次空气供给系统。则必须采用二次空气供给系统。图图8-3所示为宝来二次空气供所示为宝来二次空气供给系统空气喷射阀位置。给系统空气喷射阀位置。下一页返回上一页第二节第二节 二次空气供给系统二次空气供给系统 当发动机控制单元当发动机控制单元J220发出指令，控制二次空气泵继电器动发出指令，控制二次空气泵继电器动作后，二次空气泵就被启动，空气经空气泵加压后分别进入作后，二次空气泵就被启动，空气经空气泵加压后分别进入两个二次空气进气组合阀两个二次空气进气组合阀;同时，控制单元控制二次空气进气同时，控制单元控制二次空气进气阀打开，使与其相连的真空作用到二次空气进气组合阀上阀打开，使与其相连的真空作用到

11、二次空气进气组合阀上(如如图图8-4所示为宝来二次空气进气组合阀所示为宝来二次空气进气组合阀)，进气组合阀在真空，进气组合阀在真空的作用下开启，便将气泵送来的二次空气吹入到汽缸盖的排的作用下开启，便将气泵送来的二次空气吹入到汽缸盖的排气通道中。气通道中。下一页返回上一页第二节第二节 二次空气供给系统二次空气供给系统 由此可见，二次空气系统并不是一直在工作，而是由发动由此可见，二次空气系统并不是一直在工作，而是由发动机控制单元根据需要控制，在部分时间内起作用。发动机冷机控制单元根据需要控制，在部分时间内起作用。发动机冷启动时工作时间约启动时工作时间约100 s，而热启动工作约，而热启动工作约10

12、 s。二次空气系。二次空气系统工作时，因排气中氧含量高，三元催化器前的氧传感器电统工作时，因排气中氧含量高，三元催化器前的氧传感器电压输出低，通过此数据可看出系统是否工作。压输出低，通过此数据可看出系统是否工作。下一页返回上一页第二节第二节 二次空气供给系统二次空气供给系统 在冷启动状态下，发动机要求极浓的混合气以利于启动，在冷启动状态下，发动机要求极浓的混合气以利于启动，但这一阶段因为混合气不能充分燃烧，所以废气中所含但这一阶段因为混合气不能充分燃烧，所以废气中所含CO和和HC的比例较高，如不采取措施，这一过程将造成大量的排放的比例较高，如不采取措施，这一过程将造成大量的排放污染。二次空气系

13、统主要就是在这一阶段工作。一方面可以污染。二次空气系统主要就是在这一阶段工作。一方面可以降低冷启动阶段有害物质的排放，另一方面，再次燃烧发出降低冷启动阶段有害物质的排放，另一方面，再次燃烧发出的热量可以使三元催化反应器很快达到所需的工作温度，大的热量可以使三元催化反应器很快达到所需的工作温度，大大缩短了催化反应器的启动时间，极大地改善了冷启动阶段大缩短了催化反应器的启动时间，极大地改善了冷启动阶段的排气质量。的排气质量。下一页返回上一页第二节第二节 二次空气供给系统二次空气供给系统 随着新的排放标准的不断出台，对汽车排放的要求日益严随着新的排放标准的不断出台，对汽车排放的要求日益严格。格。20

14、00年出台的欧洲年出台的欧洲号标准和号标准和2005年实施的欧洲年实施的欧洲IV号标号标准，除各项排放指标都比欧洲准，除各项排放指标都比欧洲I号、号、II号标准有所提高外，检号标准有所提高外，检测方法也有所改变。过去的检测是在热启动情况下进行，而测方法也有所改变。过去的检测是在热启动情况下进行，而且可以经过且可以经过40s后再检验，而现在改为在冷启动状态下直接进后再检验，而现在改为在冷启动状态下直接进行检验。这就要求发动机在冷启动后的排放必须达到一个新行检验。这就要求发动机在冷启动后的排放必须达到一个新的标准，否则不会通过如此严格的检验。的标准，否则不会通过如此严格的检验。下一页返回上一页第二

15、节第二节 二次空气供给系统二次空气供给系统 在现代汽油发动机控制系统中，二次空气系统恰恰能很好在现代汽油发动机控制系统中，二次空气系统恰恰能很好地解决这一问题，所以二次空气系统已成为轿车排放达到欧地解决这一问题，所以二次空气系统已成为轿车排放达到欧、欧、欧标准的必备装置。目前，奥迪标准的必备装置。目前，奥迪A6、白萨特等车型均、白萨特等车型均采用此系统，提前进入了更为彻底的环保行列。采用此系统，提前进入了更为彻底的环保行列。返回上一页第三节第三节 油箱蒸发物排放控制油箱蒸发物排放控制（EVAP）系统）系统一、活性炭罐控制系统一、活性炭罐控制系统 油箱中的燃油因外部空气和排气管的热辐射变热，加之

16、从油箱中的燃油因外部空气和排气管的热辐射变热，加之从系统回油管流回的过量燃油，它在流过发动机零部件时，这系统回油管流回的过量燃油，它在流过发动机零部件时，这些部件已被热的发动机机辐射加热，结果燃油箱中的燃油受些部件已被热的发动机机辐射加热，结果燃油箱中的燃油受热挥发。这就产生了排放物。它主要来自燃油箱的燃油蒸气。热挥发。这就产生了排放物。它主要来自燃油箱的燃油蒸气。下一页返回第三节第三节 油箱蒸发物排放控制油箱蒸发物排放控制（EVAP）系统）系统 蒸发物排放受环保法规的限制。该法规要求安装蒸发物排蒸发物排放受环保法规的限制。该法规要求安装蒸发物排放控制系统。该系统配备有安装在油箱通风管末端的活性炭放控制系统。该系统配备有安装在油箱通风管末端的活性炭滤清器滤清器(又叫活性炭罐又叫活性炭罐)。活性炭滤清器中的活性炭吸附燃油。活性炭滤清器中的活性炭吸附燃油蒸气，为了使活性炭罐在饱和后，具有再生功能，在发动机蒸气，为了使活性炭罐在饱和后，具有再生功能，在发动机运行时，进气管中产生真空将这股新鲜空气和汽油蒸气经过运行时，进气管中产生真空将这股新鲜空气和汽油蒸气经过炭罐吸进进气管。这股空气流吸收了