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排气净化与排放控制 汽车排放污染物的来源 发动机燃烧后排放的废气 曲轴箱的废气 汽油蒸发形成的废气 发动机燃烧后排放的废气 一氧化碳 空气量不足的情况下产生的不完全燃烧的产物，通常在空燃比小时容易产生。 碳氢化合物 HC是燃料不完全燃烧的产物（既有未燃的，也有燃料分解的产物）。当发动机点火不良、排气门泄漏或空燃比过小或过大时，导致燃烧不完全而产生，特别是在怠速和减速时最多。 氮氧化合物 NOX是NO、NO2、N2O4等多种氮氧化合物的总称，其中对环境危害最大的是NO和NO2，当气缸内的温度高，且氧浓度充足是情况下最易产生。 排放与工况的关系 怠速时CO的排放量最多，NOX最少； 行驶时NOX排放量最多，HC最少； 加速时各种有害气体排放量都增加，其中NOX的增加最显著； 减速时，NOX最少，HC却显著增加。 曲轴箱的废气 发动机从压缩到作功行程时，未燃烧的气体从活塞环、气缸的间隙窜入曲轴箱中，导致机油与废气混合使机油变稀，降低发动机的润滑性；机油产生热分解和变脏；生成油泥，使金属零件加速磨损；窜气使活塞和气缸过热，积碳造成早燃，引起活塞环胶着，造成气缸擦伤等。 窜气的主要成分是HC，占70% ~80%，剩下的20%~30%是CO、CO2、NOX、SO2、PbO等成分。 汽油蒸汽 随着外界温度的降低，油箱内部的汽油蒸汽凝结，产生部分真空，从油箱盖吸入空气； 随着外界温度的上升，空气与燃油蒸汽（HC）一起排出； 此外还有除油泵外燃油管路等接头处渗出的汽油蒸汽逸散到大气中。 燃油蒸发控制装置 活性炭罐蒸发污染控制装置 燃油蒸汽挥发控制 为了防止燃油箱向大气排放燃油蒸汽而污染大气，在发动机控制系统中采取了由发动机ECU控制的活性炭罐蒸发污染控制装置。 当燃油受热或大气压力降低时，燃油箱中形成燃油蒸汽，经过燃油管将燃油蒸汽存储在活性炭罐中。 发动机工作时，ECU根据发动机转速、温度、空气流量等信号，控制炭罐电磁阀的开闭，当打开时，空气从活性炭罐大气入口处吸进炭罐，冲洗活性炭罐延长活性炭罐寿命，并与燃油蒸汽混合送至发动机燃烧。 发动机工作时的燃油量包括喷油器喷射油量和来自燃油蒸发控制装置的燃油蒸汽。 曲轴箱强制通风系统 曲轴箱强制通风系统 作用是减少窜缸废气（HC）。 废气再循环 废气再循环的基本概念 废气再循环是把发动机排出的一部分废气引入进气系统中，和混合气一起再进入气缸中燃烧，以抑制氮氧化合物的生成。 废气再循环的基本原理 NOX是在高温富氧条件下，混合气中的N2和O2发生化学反应的产物。一般而言，燃烧的温度越高，排出的NOX越多。 将废气再次引入气缸，是因为废气中含有大量的二氧化碳。二氧化碳是一种惰性气体，新鲜的混合气中渗入适当比例的废气后，使得单位燃料中二氧化碳的含量明显增加，由于二氧化碳不参与燃烧，却能吸收热量，因此使燃烧温度随之下降，有利于抑制NOX的生成。 EGR率 采用废气再循环会使混合气着火性能及发动机输出规律下降，因此，应在发动机排放量多的运行工况范围进行适量的废气再循环。EGR的控制量一般采用EGR率表示。 EGR率＝EGR气体流量/（吸入空气量＋EGR气体流量）×100% EGR率过大的危害 过渡的废气再循环会影响发动机的正常运行，特别是在怠速、低转速小负荷及发动机处于冷车运行时，再循环的供气将会使发动机的性能明显降低。 进入进气管的废气量一般控制在6%~15%范围内。 EGR阀的控制方式 正压力型； 负压力型； 全电子控制式。 正压力控制式 简称P型，完全由真空控制。 当发动机起动后，若有真空源加到EGR膜盒，将膜片吸起后，EGR阀打开；真空消失后，EGR阀才会关闭。 负压力控制式 简称N型。 当发动机起动后，原在EGR膜盒内的真空会泄放，直到EGR动作条件达到时，发动机真空建立在膜盒内，但EGR阀还未开启，必须当排气压力达到EGR阀，才能打开，打开时间一次可持续20s。 全电子控制式 发动机控制单元根据传感器和开关信号直接控制EGR阀的打开或关闭。 发动机ECU依据进气歧管压力传感器或空气流量计、节气门位置传感器、水温传感器和发动机转速、变速箱扭力、锁止离合器、P/N开关信号来控制EGR阀的开度的大小。 通常EGR在发动机怠速、暖机、小负荷、大负荷减速及高速时不工作，废气不回送，仅在加速、中负荷到大负荷之间动作。 废气再循环的基本原理图 废气再循环的基本原理 执行废气再循环时，一部分废气从排气歧管经管道通过废气再循环阀进入进气管与新鲜空气混合。 废气再循环阀由阀体上方真空室的真空度控制，真空室的真空度由ECU根据冷却水温度等输入信息，控制真空电磁阀的空气或关闭来实现。 发动机怠速和暖机期间，真空电磁阀关闭空气进入废气再循环阀上方的真空室，废气再循环阀在回位弹簧的作用下关闭，废气再循环停止。 当温度达到一定水