第5章电控汽油机的排放控制系统 5.1概述 5.2三元催化转换器与闭环控制 5.3燃油蒸发排放控制系统 5.4废气再循环（EG)控制 5.5曲轴箱强制通风系统 冬5.6二次空气喷射系统 主讲：丘德龙
第5章 电控汽油机的排放控制系统 ❖5.1 概述 ❖5.2 三元催化转换器与闭环控制 ❖5.3 燃油蒸发排放控制系统 ❖5.4 废气再循环（EGR）控制 ❖5.5 曲轴箱强制通风系统 ❖5.6 二次空气喷射系统 ❖主讲：丘德龙
第5章电控汽油机的排放控制系统 【知识目标】： 1)了解汽车排放污染的生成机理与危害； 2)熟悉电控汽油机排放污染的控制方法； 3)掌握废气再循环(EGR)系统、曲轴箱强制通风系统、 二次空气喷射系统、三元催化转换器、燃油蒸发排放控制系 统的结构及工作原理。 【技能目标】： 能够对废气再循环（EGR)系统、曲轴箱强制通风系统 ,二次空气喷射系统、三元催化转换器、燃油蒸发排放控制 系统进行检测。 主讲：丘德龙
【知识目标】： 1）了解汽车排放污染的生成机理与危害； 2）熟悉电控汽油机排放污染的控制方法； 3）掌握废气再循环（EGR）系统、曲轴箱强制通风系统、 二次空气喷射系统、三元催化转换器、燃油蒸发排放控制系 统的结构及工作原理。 【技能目标】： 能够对废气再循环（EGR）系统、曲轴箱强制通风系统 、二次空气喷射系统、三元催化转换器、燃油蒸发排放控制 系统进行检测。 第5章 电控汽油机的排放控制系统 ❖主讲：丘德龙
5.1概述 汽车排放污染物主要有一氧化碳(CO)、碳氢化合物C)、氮氧化 合物NOx)、二氧化硫(SO2)、铅Pb)和碳烟PM)等。 中国的汽车一年 排放爱少污染物 HC 130 一氧化碳 碳氨化合物 6 2796.0万吨 339.2万吨 31.4% 2011年各类汽车保有量占比 69 柴油 2011年中国凌车四顶污染物锋放量朗当于 15.0% PM D 到福 32.4% 59.0万 175万 到 氨富化合物 23 576.4万吨 25万 網易军©图脱車事 auto-103.com 数据来：中环境保护都 2011正由国浮车污果指杯位国（尾气排放的限氢和数氢化合物金经过复杂的化学反应转化成W25) 汽车排放的尾气不仅污染环境，而且对人体健康带来严重的危害！ 主讲：丘德龙
5.1 概述 汽车排放污染物主要有一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化 合物(NOX)、二氧化硫(SO2)、铅(Pb)和碳烟(PM)等。 汽车排放的尾气不仅污染环境，而且对人体健康带来严重的危害！ ❖主讲：丘德龙
5.1概述 5.1.1汽车排放污染的生成机理与危害 1.一氧化碳(C0) 【生成机理】)燃烧不完全（空气不足或者空气中氧含量不足：混 合气的掺混不均匀)；2)高温条件下C02与H0的离解反应。 {离解又称解离，指化合物分裂而形成离子或原子团的过程。} 【危害】人吸入后与体内血红蛋白结合成一氧化碳-血红蛋白，将降低 血液吸收和运送氧的能力，容易造成低氧血症，导致组织缺氧。当吸入 CO达0.3%（体积)时，可致人死亡。 【改进措施】 T元下求 促进形成良好 质量混合气， 适当提高燃烧 温度。 头瘗 恶心 眩晕 呼吸困难 衰竭 主讲：丘德龙
5.1 概述 5.1.1 汽车排放污染的生成机理与危害 【生成机理】1）燃烧不完全（空气不足或者空气中氧含量不足；混 合气的掺混不均匀）；2）高温条件下CO2与H2O的离解反应。 {离解又称解离，指化合物分裂而形成离子或原子团的过程。} 1. 一氧化碳（CO） 【危害】人吸入后与体内血红蛋白结合成一氧化碳-血红蛋白，将降低 血液吸收和运送氧的能力，容易造成低氧血症,导致组织缺氧。当吸入 CO达0.3%（体积）时，可致人死亡。 【改进措施】 促进形成良好 质量混合气， 适当提高燃烧 温度。 ❖主讲：丘德龙
5.1.1汽车排放污染的生成机理与危害 2.碳氢化合物(HC) 【来源】包括未燃和未完全燃烧的燃油蒸汽；供油系统中燃料的蒸发 和滴漏。尾气HC占总量的60%；曲轴箱窜气HC占总量的25%；供油 系统的蒸气占HC总量的15%~20%左右。 【成因】： 1)混合气过浓，燃烧不完全，则未燃烧的燃料或燃烧过程中生成的 HC增加； 2)混合气过稀，或缸内废气过多时，则可能引起火焰不充分甚至完 全断火，致使排气中的HC浓度显著增加。 3)缸壁激冷效应； 4)缝隙效应。 主讲：丘德龙
5.1.1 汽车排放污染的生成机理与危害 【来源】包括未燃和未完全燃烧的燃油蒸汽；供油系统中燃料的蒸发 和滴漏。尾气HC占总量的60％；曲轴箱窜气HC占总量的25％；供油 系统的蒸气占HC总量的15％～20％左右。 2. 碳氢化合物（HC） 【成因】： 1）混合气过浓，燃烧不完全，则未燃烧的燃料或燃烧过程中生成的 HC增加； 2）混合气过稀，或缸内废气过多时，则可能引起火焰不充分甚至完 全断火，致使排气中的HC浓度显著增加。 3）缸壁激冷效应； 4）缝隙效应。 ❖主讲：丘德龙
5.1.1汽车排放污染的生成机理与危害 2.碳氢化合物(HC) 【危害】碳氢化合物HC)具有一定的毒性，并且易燃易爆，其中的苯 类物质又具有致癌作用；HC和NOx在阳光照射下产生臭氧(O3),形成 光化学烟雾，对人类、植物、环境危害极大，震惊世界的“洛杉矶光 化学烟雾事件”就是一个典型的例子。 城市上空的烟雾 额化容粉 【控制方法】：采用C含量少的代用燃料或采用电控技术改善燃烧， 保证混合气浓度和燃烧温度最佳等。 主讲：丘德龙
5.1.1 汽车排放污染的生成机理与危害 【危害】碳氢化合物(HC)具有一定的毒性，并且易燃易爆，其中的苯 类物质又具有致癌作用；HC和NOx在阳光照射下产生臭氧(O3)，形成 光化学烟雾，对人类、植物、环境危害极大，震惊世界的“洛杉矶光 化学烟雾事件”就是一个典型的例子。 2. 碳氢化合物（HC） 【控制方法】：采用C含量少的代用燃料或采用电控技术改善燃烧， 保证混合气浓度和燃烧温度最佳等。 ❖主讲：丘德龙
5.1.1汽车排放污染的生成机理与危害 3.氮氧化合物(NOx) 【成分】主要是NO(占95%)，NO2排出量较少。 【成因】三个条件：1)高温；2)富氧；3)缸内的滞留时间。 【生成机理】点燃式发动机：1)空燃比的影响；2)点火正时的影响 ；3)已燃气体的影响。 【危害】一方面：发动机废气刚一排出时，气体内存在的NO毒性较 小，但容易被氧化成毒性较大的NO2等其他氮氧化合物。NOx进入肺 泡后能形成亚硝酸和硝酸，对肺组织产生剧烈的刺激作用。另一方面 ：NOx与HC受阳光中紫外线照射后发生化学反应，形成有毒的光化学 烟雾。 【控制方法】降低混合气中氧的浓度，降低燃烧温度，缩短在高温燃 烧带内的滞留时间以及改善混合气的形成等。 主讲：丘德龙
5.1.1 汽车排放污染的生成机理与危害 【成分】主要是NO（占95%），NO2排出量较少。 3. 氮氧化合物（NOx） 【成因】三个条件：1）高温；2）富氧；3）缸内的滞留时间。 【生成机理】点燃式发动机：1）空燃比的影响；2）点火正时的影响 ；3）已燃气体的影响。 【危害】一方面：发动机废气刚一排出时，气体内存在的NO毒性较 小，但容易被氧化成毒性较大的NO2等其他氮氧化合物。NOx进入肺 泡后能形成亚硝酸和硝酸，对肺组织产生剧烈的刺激作用。 另一方面 ：NOx与HC受阳光中紫外线照射后发生化学反应，形成有毒的光化学 烟雾。 【控制方法】降低混合气中氧的浓度，降低燃烧温度，缩短在高温燃 烧带内的滞留时间以及改善混合气的形成等。 ❖主讲：丘德龙
5.1.1汽车排放污染的生成机理与危害 4.颗粒物（PM) 【来源】主要是柴油发动机燃烧不完全的产物，其内含有大量黑色的 碳颗粒和其它杂质粉尘。 【成因】由烃类燃料在高温缺氧条件下裂解生成的。 【危害】长期悬浮于空气中，影响能见度 PM2.5的健康危害 “金字塔效應” ；易通过呼吸系统而吸附在肺细胞上，其 中可溶性有机物、多环芳香烃等是致癌物 死亡 质。 住院 重程度 求彭 Doctor vislts 氯喘酸作用翼 Asthma actac水medication us9 出现正状 韩功试塑 Lung Endton changes,mmne c mtporse 砖粉鞋物 窗停府源 心率反思 受影馨之人口比例 器露在空氧污染的镜境下，便人铝健 康不斯提高疾病及死亡的風膜· 主讲：丘德龙
5.1.1 汽车排放污染的生成机理与危害 【来源】主要是柴油发动机燃烧不完全的产物，其内含有大量黑色的 碳颗粒和其它杂质粉尘。 4. 颗粒物（PM） 【成因】由烃类燃料在高温缺氧条件下裂解生成的。 【危害】长期悬浮于空气中，影响能见度 ；易通过呼吸系统而吸附在肺细胞上，其 中可溶性有机物、多环芳香烃等是致癌物 质。 ❖主讲：丘德龙
5.1概述 5.1.2电控汽油机排放污染的控制方法 单从控制汽油机的污察物排放来说，现代汽油发动机排 放控制可以通过以下技术来进行： 1)发动机结构优化技术(C0、HC) 必2)闭环电控发动机管理技术 3)燃油蒸发排放控制技术(HC) 4)闭式曲轴箱强制通风技术(HC) 5)废气再循环技术(NOx) 6)三元催化转化器技术(C0、HC、NOx) 7)改进油料、燃油的质量、组分、添加剂 g主讲：丘德龙
5.1 概述 5.1.2 电控汽油机排放污染的控制方法 ❖1）发动机结构优化技术（CO、HC） ❖2）闭环电控发动机管理技术 ❖3）燃油蒸发排放控制技术（HC） ❖4）闭式曲轴箱强制通风技术（HC） ❖5）废气再循环技术（NOx） ❖6）三元催化转化器技术（CO、HC、NOx ） ❖7）改进油料、燃油的质量、组分、添加剂 单从控制汽油机的污染物排放来说，现代汽油发动机排 放控制可以通过以下技术来进行： ❖主讲：丘德龙
5.2三元催化转化器与闭环控制 5.2.1三元催化转换器 三元催化转换器(Three-way Catalyst,TWC)也称为触媒转换器，简称 触媒。所谓“三元”，是指能同时处理CO、HC和NOx三种有害气体。 安装在排气管中部，排气消声器的前面，一般为整体式。 1、三元催化转换器的功能 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HC、 C0和NOx转变为无害气体H0、CO2和N2。 catalyst supported on a ceramic block 上游氧传感器 下游氧传感器 OUT H20 IN c02 N2 CxHy NO, 【思考】若有空燃比传感器该是哪个？ 主讲：丘德龙
5.2 三元催化转化器与闭环控制 5.2.1 三元催化转换器 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HC、 CO和NOx转变为无害气体H2O、CO2和N2 。 三元催化转换器（Three-way Catalyst，TWC)也称为触媒转换器，简称 触媒。所谓“三元”，是指能同时处理CO、HC和NOx三种有害气体。 安装在排气管中部，排气消声器的前面，一般为整体式。 1、三元催化转换器的功能 【思考】若有空燃比传感器该是哪个？ ❖主讲：丘德龙