第六节排气净化及排放控制.ppt

1 . 三元催化转换器（TWC） 2 . 废气再循环控制（EGR）系统 3 . 二次空气喷射系统 4 . 活性炭罐蒸发污染控制装置 第六节 排气净化与排放控制 1.一氧化碳（CO） 排气中的CO主要是在局部缺氧或低温下由于烃燃料不完全燃烧产生的，因此CO的排出量基本上受空燃比所支配，通常在空燃比过小时易产生 。 2.碳氢化合物（HC） 发动机废气中未燃部分，还包括供油系统中燃料的蒸发和滴漏，造成燃烧不充分。 3. 氮氧化合物（NOX） 当气缸内的温度越高，燃烧后残留的氧气浓度越大，高温持续的时间越长，NOx越多 。 4、二氧化碳（CO2） 发动机排放主要产物，无毒，可引起大气温室效应。 5、炭烟（PM） 主要是柴油发动机燃烧不完全的产物，其内还有大量黑色的炭颗粒。 简介：发动机排放的有害气体 　　 利用转换器中的三元催化剂，将发动机排出废气中的有害气体转变为无害气体。 1.三元催化器的功能 一、三元催化器（TWC） 2.TWC的构造 三元催化剂一般为铂（或钯）与铑的混物。 外观像排气消声器，壳体由耐高温、耐腐蚀的材料制造而成，装在靠近发动机的位置。 影响因素： 影响最大的是混合气的浓度和排气温度。 如上图只有在理论空燃比14.7附近，三元催化转化器的转化效率最佳，一般都装有氧传感器检测废气中的氧的浓度，氧传感器信号输送给ECU，用来对空燃比进行反馈控制。 此外，发动机的排气温度过高（815℃以上），TWC转换效率将明显下降。 工作原理： 当含有HC和CO的废气在有氧的情况下通过转换器时,铂催化剂开始氧化，HC和CO与氧化生成水蒸气和CO2。此次氧化反应对NOx的减少无影响，要减少氮氧化合物(N0x)，需进行一次还原反应。 在三元催化反应器中，用铑作催化剂,将N0x分解成氮、氧元素。污染物的高效转换是在大约250℃的工作温度下开始的。 3.工作过程及影响因素 氧传感器 检测废气中的氧的浓度，以确定实际的空燃比比理论值大还是小，并把信号输送给ECU，ECU根据氧传感器反馈的此信号，对喷油量进行修正，使实际的空燃比A/F约为14.7，过量空气系数λ控制在0.98～1.02之间，故氧传感器也称为λ传感器。 氧传感器的安装位置 氧化锆氧传感器 　　　结构如右图ａ，在400℃以上的高温时，若氧化锆内外表面处的气体中的氧的浓度有很大差别，在铂电极之间将会产生电压。当混合气稀时，排气中氧的含量高，传感器元件内外侧氧的浓度差小，氧化锆元件内外侧两极之间产生的电压很低（接近0），反之，如排气中几乎没有氧，内外侧的之间电压高（0.75-0.9V）。在理论空燃比附近，氧传感器输出电压信号值有一个突变。如右图ｂ 氧化锆氧传感器及其输出特性 　　　a）结构　　　　　　　　　b）输出特性 1—?法兰 2—铂电极 3—氧化锆管 4—铂电极 5—加热器 6—涂层7—废气8—套管 9—大气 氧化钛氧传感器 　主要由二氧化钛元件、导线、金属外壳和接线端子等组成。 当废气中的氧浓度高时，二氧化钛的电阻值增大；反之，废气中氧浓度较低时二氧化钛的电阻值减小，利用适当的电路对电阻变量进行处理，即转换成电压信号输送给ECU，用来确定实际的空燃比。 1—二氧化钛元件2—金属外壳3—陶瓷绝缘体 4—接线端子5—陶瓷元件6—导线7—金属保护套 功能：将适当的废气重新引入气缸参加燃烧，从而降低气缸的最高温度，以减少NOx的排放量。 二、废气再循环控制系统 EGR阀实物 当发动机在怠速、低速、小负荷及冷机时，ECU控制废气不参与再循环，避免发动机性能受到影响；当发动机超过一定的转速、负荷及达到一定的温度时，ECU控制少部分废气参与再循环，而且，参与再循环的废气量根据发动机转速、负荷、温度及废气温度的不同而不同，以达到废气中的NOx最低。 二、废气再循环控制系统 原理：ECU根据发动机冷却液温度、节气门开度、转速和起动等信号来控制电磁阀的通电或断电。ECU不给EGR电磁阀通电时，控制EGR阀的真空通道接通，EGR阀开启，进行废气再循环； ECU给EGR电磁阀通电时，控制EGR阀的真空度通道被切断，EGR阀关闭，停止废气在循环。 1、EGR电磁阀 2、节气门 3、EGR阀 4、水温传感器5、曲轴位置传感器 　　6、ECU 7、起动信号 二、废气再循环控制系统 装有背压修正阀的电控EGR系统 主要通过电磁阀控制传送到EGR阀内部膜片上部控制管路中的真空度，再结合发动机在不同工况下的排气压力和进气岐管绝对压力（MAP）差值综合控制EGR阀的开关程度。 当发动机负荷小排气背压低时，关