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浅析汽油发动机排放控制系统的三元催化转换器

浅析汽油发动机排放控制系统的三元催化转换器
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浅析汽油发动机排放控制系统的三元催化转换器

发表时间:2017-11-03T12:56:37.607Z 来源:《基层建设》2017年第21期作者:张代财[导读] 摘要:介绍了三元催化转换器的作用、结构、工作原理、常见故障分析、检修方法和故障排除实例分析山东省烟台市蓬莱市南王街道办事处农业科技综合服务站

摘要:介绍了三元催化转换器的作用、结构、工作原理、常见故障分析、检修方法和故障排除实例分析关键词:三元催化转换器;故障原因;检修

1 三元催化转换器的作用

在大气污染物质中,CO的75%、HC和 Nox的50%来源汽油发动机排放的尾气。为了减少排放污染。现代汽油发动机桥车在排气系统中普遍装有三元催化转换器。

三元催化转换器也称作触媒转换器,它安装在排气道中,位于排气歧管和消音器之间。将汽车尾气中有害物CO、HC和NOx转换成为无害物H2O、HC和N2。

三元催化转换器结构和工作原理。

三元催化转换器由三元催化转换芯子、减震层和外壳等组成,现代轿车用的三元催化转换芯子。大多数以蜂窝状陶瓷作为承载催化剂的载体,简称陶瓷载体。为了提高三元催化转换芯子抗颠簸的能,芯子外面通常用钢丝网包裹,钢丝网形成了减震层,两者一起安装在不锈钢制成的圆筒状壳体内。

蜂窝状陶瓷载体每平方英寸有400﹋200个孔。这些孔贯通与整个载体。在每个孔的内表面儿涂有一层非常疏松的涂层,其粗糙多孔的表面,可使壁面实际催化剂反应表面扩大到7000倍左右,在涂层表面散布着贵金属催化剂(钯、铂、铑等)。尾气中的CO、HC和Nox以及燃烧剩余的O2在催化剂的作用下,在一定温度条件下(300-500°C)发生氧化还原反应,生成H2O、HC和N2。当空燃比为标准理论空燃比(A/F=14.7:1)时,三元催化转换器的转换效率能达到90%以上。因此装有三元催化转换器的发动机必须采用氧传感器对空燃比进行反馈控制。将空燃比精确控制在标准理论空燃比附近。

三元催化转换器上常用的故障有催化剂化学中毒、积碳堵塞、高温烧结和陶瓷载体破损。

催化剂化学中毒原因是燃料和机油中含有铅,硫,磷等化学元素,燃烧后的氧化物覆盖在催化剂表面,使发动机排气管中尾气的有害成分不能与催化剂接触,无法进行氧化还原反应。

积碳堵塞原因是来燃烧产生的积碳或机油经排

气门导管进入排气管内高温氧化生成积碳堵塞了三元催化转换器的陶瓷载体,造成排气不畅、恶化燃烧,导致发动机动力不足,怠速抖动。启动困难等故障。高温烧结原因是未燃混合气在载体的高温环境中发生剧烈的氧化放热反应、发动机持续高速大负荷运行,排气管堵塞等原因,造成三元催化转换器工作温度超过800℃以上时涂层烧结,表面积大大减少,导致三元催化转换器实效。

陶瓷砖体破碎破损原因是三元催化转换器过热,外部碰撞和挤压都有可能使陶瓷载体断裂和破碎,导致排气不畅。

三元催化转换器的检修方法

检测之前必须确认点火系正常、发动机无漏气,燃料供给系统正常、曲轴箱、通风装置和废气再循环装置齐全有效,排气管无泄漏。

外观检视法:检视三元催化转换器外壳儿无大面值凹陷,否则更换,检视三元催化转换器与车身之间应固定牢固,与排气管的连接应完好无漏气,连接螺栓应紧固无松动。否则应予修理,用橡皮锤敲击三元催化转换器外壳,其内部应无异响,否则更换。

尾气测试法:发动机预热后,取下氧传感器和怠速马达导线插头,启动发电机,发动机怠速运转30s,使用尾气分析仪检测CO、HC、O2数值并做好记录,将任何一方高压线搭铁,使该缸不工作(时间不超过五min),观察尾气成分变化。若O2值升高,CO、HC值基本无变化,说明三元催化转换器正常。若O2值升高,CO、HC值升高,说明三元催化转换器失效,应更换。

温度检测法:

用数字万用表的温度探头(高温热电偶),测试三元催化转换器前后排气管上的温度,后端温度应高出前端温度38℃以上,否则说明三元催化转换器失效,应更换。

双氧传感器波形测试:有的发动机电控系统为了检测三元催化转换器效率,在三元催化转换器前后各安装一个氧传感器,前端的氧传感器成为主氧传感器,后段断氧传感器成为副氧传感器。由于三元催化转换器的转换作用,两个氧感器检测的氧浓度由较大的差别。若副氧传感器信号电压幅值达到或超过,主氧传感器信号电压幅值的50%时,说明三元催化转换器失效。

故障排除实例分析

一辆丰田PREVIA子弹头轿车,发动机动力性差,加速至3000r/min时转速再也上不去,“检查发动机”警告灯启动后熄灭。检查油压,喷油雾化,高压火点火都正常,检查空气流量计vs信号怠速2.3﹏2.8正常,加速至3000r/min应该为0.3﹏1.0V,但实际为2V,再踩下加速踏板,VS信号一直为2V,说明随节气门儿开度增加进气量不能增加或空气流量计本身有故障。

拆下空气流量计,插头仍插在空气流计上。接通点火开关,用手推动翼板式空气流量计的计量板,没有卡住现象,信号电压也正常,这说明空气流量计良好,拆下空气滤清器。起动机加速发动机,仍为3000r/min,空气流量计至节气门之间无漏气现象,检查排气系统是否堵塞,用上述方法检查排气背压,压力表数值为20kpa大于正常值18kpa,并观察三元催化转换器、消音器和排气管、并无碰瘪和其他损伤。

进一步脱开三元催化转换器排气口,压力仍很高,这说明三元催化转换器内部堵塞,更换三元催化转换器后,发动机恢复正常。形成该故障的原因是发动机排出尾气中的积碳经过三元催化转换器陶瓷载体小孔时,粘附在孔壁上,长时间的积累就造了三元催化转换器内部堵塞。

由于三元催化转换器结构特点和汽油发动机尾气所含成分的特殊性,要定期检查和维护排放控制系统,以防三元催化转化器堵塞或失效,造成发动机工作不良或污染空气环境。

参考文献:

[1].夏令伟.汽车电控发动机构造与维修北京人民交通出版社2002

汽车排放及控制技术试题答案.

一、填空题 1、汽车排放的污染物主要有_ 一氧化碳_、氮氧化合物_、_ 碳氢化合物__和__微粒____。 2、柴油机氮氧化物的生成主要受三个要素的影响,分别是_ 喷油定时_、 放热规律___和 负荷与转速的影响_。 3、三元催化转化器的起燃特性有两种评价方法,对于催化剂常用__ 起燃温度 __来评价,而对于整个催化转化系统则用__ 起燃时间 _来评价。 4、微粒捕集器的过滤机理存在四种,即_ 扩散机理、 拦截机理_、 惯性碰撞机理_、 重力沉积机理_。 5、电控柴油喷射系统已发展了三代,第一代是 位置控制_ 系统,第二代是_ 时间控制__系统,第三代是 电控高压共轨 系统。 6、目前控制汽油机氮氧化物排放最主要的措施是_ 废气再循环技术_。 7、常用排放污染物取样系统有 直接取样系统___、_稀释取样系统_和_定容取样系统_。 8、汽油发动机中未燃HC 的生成主要来源于_ 燃烧室未燃燃料、 窜入曲轴箱的未燃燃料和 燃油系统蒸发的燃油蒸汽_ 三种途径。 9、缸内直接喷射汽油机与其它汽油机相比,最大区别是_ 汽油喷射的位置_。 10、EGR 率是指 ×100%+返回废气量进气量返回废气量 11、为使三元催化转化器的净化效率达到80%以上,其过量空气系数(Φa) “窗口”应达到的要求是“窗口”很窄,宽度只有_ 0.01~0.02__。 12、生成氮氧化物的三个要素是_ 混合气浓度_、 温度_和 氧浓度_。 13、目前微粒捕集器被动再生的方法主要有 化学催化的方法_。 14、排气成分分析中,CO 和CO2用_ 不分光红外线气体分析仪_测量,NO X 用_ 化学发光分析仪_测量,HC 用 _ 氢火焰离子型分析仪_测量,氧多用 顺磁分析仪_测量。 15、烟度的测量方法主要有两类: 滤纸法__和 消光度法__。 16、目前,各国正纷纷开发各种代用燃料以解决未来石油能源枯竭的问题,其中最主要的代用燃料是 天然气__、液化石油气_、醇类燃料__和 植物油__。 17.汽车排放污染主要来源于 发动机排出的废气 。 18.柴油机的主要排放污染物是 微粒_ 、 氮氧化物 和 碳氢化合物 _。 19.发动机排出的NO X 量主要与 负荷、转速_有关。 20开环控制EGR 系统主要由__EGR 阀__和___EGR 电磁阀__等组成。 21.在开环控制EGR 系统中,发动机工作时,ECU 给EGR 电磁阀通电停止废气再循环的工况有:高速大负荷_、高速小负荷 _、 部分负荷__。 22.随发动机转速和负荷减小,EGR 阀开度将_增大__。 23.三元催化转换器的功能是_ 将发动机排出的废气中的有害气体转变为无害气体,有效地降低废气中的一氧化碳、碳氢化合物及氮氧化物的含量___。 24.给发动机控制模块反馈信号的传感器主要有_ 进气压力传感器__ 、转速传感器___。 27.废气再循环的主要目的是_ 控制氮氧化合物的排放__。 28.减少氮氧化合物的最好方法就是_ 降低进气温度_。 29.废气在循环会使混合气的着火性能和发动机输出功率 _降低_。 30.目前所用的二次空气供给方法有__空气泵系统__ 、__脉冲空气系统__两种。 31.汽油机的主要排放污染物是 CO 、NO X 、HC 。 32.EGR 系统主要有 机械式 EGR 系统和 电控式 EGR 系统。 33.二次空气供给系统在一定情况下,将 额外的空气 送入排气管,以降低CO 和HC 的排放量。

发动机排放技术的应用分析开题报告

毕业设计开题报告 题目发动机排放技术的应用分析学生姓名 xxx 学号 xxxx 所在院(系) 机械工程学院 专业班级 xxx 指导教师 xxx 2015年3月19日

型发动机、应用磁化等技术使燃料燃烧更充分;采用多级喷油和多气门技术等。 机外控制法。采用低污染动力装置和促进燃烧完全的各种措施是解决排气净化的根本措施,但还需要作大量工作,而且对于正在使用的汽车很难采用,在现有发动机的基础上加装净化装置是一种比较可行的方法,而对这种排气净化装置的要求是:对发动机性能影响很小,且结构简单,体积小,重量轻,使用方便,寿命长,目前的方法有二次空气喷射法、在排气出口加装热反应器、或加装催化转换装置、采用后燃法等。 发动机稳态排放特性 发动机排放污染物的浓度是随发动机的工况(负荷与转速)变化的,各种排气污染物(CO、HC等)的排放量随发动机运转工况参数如转速、平均有效压力等的变化规律,称为发动机的排放特性。发动机有害排放物对大气污染的程度,不仅取决于其排放浓度,而且还取决于其质量排放量。 发动机的瞬态排放特性 发动机的转矩和角速度随时间迅速变化的工况,称为发动机的瞬态工况。汽车的冷态及热态起动、加速、行驶时负载突然增加的工况,都是典型的瞬态工况,在这种工况下,其转速和负荷不断的变化,发动机各部件的温度以及工作循环参数也在不断的变化,此时发动机的排放与稳态工况有很大的不同。影响汽车瞬态排放特性的有起动工况、加减速工况、怠速工况等。 试验设备介绍:本次汽车排放试验,所用的排放、测试、分析设备。包括: (1)AVL一ZOLINER底盘测功机系统。它由控制计算机(MMI)、AVL一ZOLINER底盘测功机、跟踪风机、司机助和测量控制柜等设备组成; AvL一zoLLNER底盘测功机系统。 AVL一ZOLLNER底盘测功机不仅可以满足欧洲经济委员会(ECE)的标准,也可以满足 美国环境保护局(EPA)的招标技术规格。它采用了48英寸直线型单转鼓式的设计模式, 转鼓表面喷涂铬钢;基础惯量为1360kg,最大测量速度为20k0m/h,所允许的被测车辆的 最大轴重为30O0kg;采用直流电力(DC)测功机技术,可用于前轮或后轮驱动双轴机动车 的排放和性能测试。 (1)AvL一ZOLLNER底盘测功机的测量控制单元由测量控制柜(RRR)和控制计算机(MMI)组成,由高精度的数字脉冲发生器确定转鼓的速度,通过控制柜中的控制计算机的脉冲频率来记录时间; (2)司机助实际上是带有两台同步显示的监视器的计算机。其作用是:试验车在底 盘测功机上进行试验时,由它显示出已设定的速度一时间曲线和试验车实际运行的速度, 可以指导试验员更好地控制试验车; (3)车辆跟踪风机由一台离心风机和一个控制柜组成。离心风机的电机功率为15kw, 最大风量为38220m3。车辆跟踪风机在控制柜的控制下,根据试验车在底盘测功机上的试验车速,调整转速,模拟出汽车在实际道路上行驶过程中的风向阻力,使试验过程更加接近于试验车在实际道路上的运行情况。 (1)降低汽油机排放污染物所采取的措施

谈汽车排放控制技术的现状及发展

谈汽车排放控制技术的现状及发展 近年来,随着我国经济持续高速增长和城市化进程的逐步加快,汽车已进入人们的生活中,成为人类不可缺少的交通工具,为人们出行带来了方便,随着汽车保有量急剧增加,城市汽车尾气排放量也快速上升,汽车尾气污染问题日益突显,导致大气污染加剧。我国相关部门也采取了措施,并收到了一定的成效,但是要从根本上根治这个问题的可能性微乎其微,我们只能采取更为有效的措施来控制污染的恶化程度。 一、汽车尾气带来的危害: 汽车尾气的恶臭污染主要来自氮氧化物、醛、酮类化合物和碳氢化合物的混合效应,形成一种具有窒息性的刺激气味,这种气味污染可直接破坏城市环境的幽雅气氛,对环境起到破坏作用。 同时,汽车排放污染对人体健康具有潜在的、长久的危害。汽车尾气排放的有害气体可刺激人们的鼻、眼、呼吸道等器官,引发头疼、晕眩等症状,严重时导致眼、鼻、肺疼甚至癌症。汽车尾气污染主要在交通干线等人口密集区,其排气高度接近人体的呼吸带。汽车尾气对人体健康直接造成危害的物质有数十种。这些物质通过不同的生理作用危害人

体的健康,其危害程度取决于有害物的毒性、浓度和浸入量。 二、汽车尾气危害的主要原因: 1、汽车保有量增加较快,而且集中在城市 2008年,中国民用汽车保有量突破6000万辆,达到6467万辆,比2001 年增长了300%,近十年12%的年均速度增长,到2020年中国汽车保有量将超过1.5亿辆。这些量的变化,我们也可以从行驶在大路的汽车牌上发现,据调查,哈尔滨市车牌从“黑A”,到两个英文字母,再到现在的三个英文字母车牌不过十年左右的时间,现在哈尔滨市每天新车落户都在200辆左右,高峰的时候达300多辆,每月上车牌的汽车有5 000多辆而增加的大多数为化油器型机动车,排气量小,油耗大,未达到环保汽车的要求。 2、机动车燃料质量差 机动车尾气排放的大量有害物质与燃料质量有关,目前我国高标号、高质量的90号油的供应还不太多,不少都是质量不太高的低标号油. 另外,重庆市技术监督部门曾经连续7年对成品油进行抽检,1996 年成品油批次合格率只75%.1992 年和1996 年底,重庆成品油短缺,油品质量更得不到保证 3、汽车尾气控制水平低排放合格率低 我国汽车尾气控制水平不高,目前汽车污染控制水平仅相当于国外70 年代中期水平。单车污染物排放比国际水平

汽车排放控制

2 0 1 2 年汽车排放与环境保护复习提纲 1.柴油机冷启动阶段容易产生(白烟)。 2.汽油机怠速和小负荷工况时,转速低、汽油雾化差,燃烧速度慢,需要供给(浓混合气)。 3.在微机控制的点火系统中,基本点火提前角是由()和()两个参数数据所确定的。 4.汽油机主要排气污染物是() 5.汽油机采用二次空气喷射的目的是为了减少()排放。 6.汽油机采用热反应器的目的是为了减少()排放。 7.从汽车排气净化出发,汽油机的怠速转速有(提高)的趋向。 8.电喷汽油机在起动、暖机工况时汽油机在工况时,一般需要供给()混合气。 9.多点电控汽油喷射系统中,进气量间接测量方式有哪些? 10.废气涡轮增压后进气温度上升对NO排放浓度的影响是使NO非放(增 加)。 11.推迟柴油机喷油定时,NO非放浓度(减少)。 12.柴油机喷油延迟将引起柴油机烟度(增加)。 13.柴油机燃用十六烷值低的柴油,NO排放(增加)。 14.柴油机燃料的十六烷值较高时,碳烟排放会(增加)。 15.柴油机提高喷油压力,碳烟排放会(降低) 16.随汽油机暖机过程进行,NOx排放量逐渐(增加) 17.汽油机采用EGR的目的是为了减少()排放。

18.汽油机一氧化碳排放的主要影响因素是(空燃比) 19.从降低汽油机NO排放的角度出发,点火提前角应(减小)。 20.汽油机采用曲轴箱强制通风目的是降低(HC )排放 21.汽油机小负荷、低速运转时(如怠速),PCV阀流通截面是(减小) 22.柴油机喷油延迟将引起柴油机NOX排放()。 23.世界各国的排放法规规定,日。用()测量。 24.世界各国的排放法规规定,排气中的氧常用()测量。 25.当需要从总碳氢THC中分出无甲烷碳氢化合物NMH(时,一般采用 ()测量甲烷。 26.汽油机的冷启动性与汽油基本特性中的(10%馏出温度)有关。 27.OBDII主要监测功能中的点火系统失火诊断采用监测()方法监测。 28.柴油机喷油延迟将引起柴油机碳烟排放(增加)。 29.汽车排放造成大气污染的物质大致可以分为_________ 和 _______ 两类。 二氧化碳的 _______ 也相应地持续增强,必然对全球性的气候造成不良影响。 30.柴油机电子控制系统的计算机根据________ 和__________ 信号决定基 本的喷油量及喷油时刻。 31.催化转换器的结构由__________ 、 _______ 、_________ 以及_______ 四部分组成。三效催化器载体包括_________ 与________ 两种。 32.微粒捕集氧化器是一般由______ 和 _________ 组成。

汽车排放及控制技术知识点汇总

第一章绪论 一名词解释和填空题 1)大气污染:随着人类社会发展,人类活动或自然过程使得某些物质进入大气,当他们呈现足够的浓度, 达到足够的时间,就可能危害到人体的舒适和健康,危害到生态环境的平衡 2)大气污染的一般分类:局部污染、区域性污染、全球污染 3)大气污染源分为天然污染源和人为污染源。 4)汽车排放的主要污染物有CO、NO X、HC、光化学烟雾、微粒 二、论述汽车排放污染物的种类、特点和危害 1)一氧化碳:无色无臭,有毒气体;使血液输氧能力降低 2)碳氢化合物:包括未燃和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解产物和部分氧化物;饱和烃危害不大,不 饱和烃危害很大 3)氮氧化物:是NO和NO2的总称,百分之九十五为NO;NO无色无味,毒性不大,NO2是红棕色气体,对 呼吸道强烈刺激,产生酸雨、烟雾。 4)光化学烟雾:是排入大气氮氧化物和碳氢化合物受太阳紫外线作用产生的一种具有刺激性的浅蓝的烟 雾,包含:臭氧、醛类、硝酸酯类;刺激眼睛和上呼吸到粘膜 5)微粒:微粒越小,越不容易沉积,越容易深入肺部;其次物化活性越高,加剧了生理效应的发生和发展。 第二章汽车排放污染物的生成机理和影响因素 一名词解释和填空题 1)可燃混合气均匀,CO排量几乎取决于可燃混合气的空燃比或过量空气系数 2)柴油机φa大,CO排放比汽油机低,由于柴油与空气混合不均匀,燃烧空间总存在局部缺氧和低温的 地方,低负荷尽管φa很大,CO排放量反而上升。 3)影响CO生成的因素中:进气温度、进气管真空度升高,CO排放量升高;大气压力、怠速转速升高,CO 排放量降低。 4)淬熄层:火焰接近气缸壁,缸壁附近混合气温度低,使气缸壁薄薄的边界层内的温度降低到混合气自燃 温度以下,导致火焰熄灭,边界层的混合气未燃烧或未完全燃烧直接进入排气形成未燃HC,此边界层成为淬熄层 5)体积淬熄:发动机在在某些工况下,火焰前峰面到达燃烧室壁面之前,由于燃烧室压力和温度下降太快, 可能使火焰熄灭 6)排气管HC氧化的条件:管内有足够的氧气、排气温度高于600度、停留时间大于50ms 7)汽油机HC生成区主要在缸壁四周,排放峰值主要是排气门刚打开和排气过程结束 8)绝热温度:混合气燃烧释放的全部热量减去因自身加热和组成变化所消耗的热量而达到的最高燃烧温度 9)柴油机微粒包括白烟、蓝烟、黑烟。白烟和蓝烟为未燃的燃料颗粒,黑烟为C粒子。 二简答题 论述车用汽油机和车用柴油机未燃HC的生成机理和影响因素 生成途径生成机理影响因素 汽油机 A.气缸内未燃或者未然 充分的碳氢燃料; B.漏入曲轴箱的大量未 燃燃料; C.蒸发燃油蒸汽。主要由壁面淬冷、狭隙效应(汽 油机独有,占50%-70%)、润滑 油的吸附和解析、燃烧室内沉积 物的影响、体积淬熄及碳氢化合 物的后期氧化(包括气缸内和排 气管中)所致。 混合气越均匀,越接近理论空燃 比,HC排放越低,适当减小点火提 前角,减小燃烧室面容比,升高壁 温,升高转速,HC排放量降低,此 外空燃比转速不变,负荷变化对 HC排放浓度几乎无影响;

目前汽车及发动机排放控制研究的主要内容

目前汽车及发动机排放控制研究的主要内容 随着排放法规的日益严格及开发、应用的清洁燃料日益增多,促使排放控制技术研究范围扩展、深度加深。 一、排放系统及三元催化器 为了使汽车发动机的排放达到较低的法规限值要求,仅仅靠改善燃料品质及发动机工作过程是很难实现的,需要通过排气后处理系统才能达到目的。目前国内大部分汽车还没有排气后处理装置,然而根据国外汽车排放控制技术发展的趋势,汽车不仅需要装后处理器,而且要设计控制排放的整个系统,成为发动机供油、冷却、润滑等系统之外的一个新系统,简称为排放系统。国外汽车发动机研究及生产部门正投入更多的人力及财力,从事有关排放系统的基础研究、应用技术研究及产品设计开发。 1.排放系统 发动机排放系统包括排气管、后处理装置及消声器等。 (1)设计排放系统的必要性及其功能 将发动机排气管、后处理装置及消声器等作为一个单独的系统设计,除了因为降低排放日益显得重要外,还有下列原因: ①低排放、低油耗及高功率是现代车用发动机追求的主要目标,然而有些发动机参数的控制措施对实现这三大目标是矛盾的,例如混合气空燃比的控制,为了实现低油耗及低CO2排放,需要采用稀混合气燃料,而当前使用的三元催化剂并不能适应稀混合气的燃烧。如果将三者统一作为单独的系统处理,就能较好地解决矛盾。 ②现有排气系统除了要考虑低排放外,还要考虑降低噪声及排气热量的再利用,因此要将三者统一起来,纳入一个新的系统--排放系统。 ③至今无论发动机排气系统还是后处理装置的方案及型式都较多,随着公司及发动机系列不同而不同。同时现代汽车使用燃料的种类又增多,使用的燃料不同,排放物的组成及降低排放物的对策也不同,很有必要将排放问题从一个系统角度考虑,逐步实现规范化、标准化或者模块化。 ④现代电子技术及发动机可变技术的发展,有可能将原来发动机排气管路的设计与降低排放结合起来,成为一个单独的排放系统进行设计。 (2)排气后处理所要研究解决的主要问题 研究和设计汽车发动机排放系统必须要了解存在的问题。目前车用发动机排气后处理存在的主要问题如下:

汽车尾气的排放控制新技术

汽车尾气的排放控制新技术 (学科部:理工学科部班级:环境工程141班学号:7011114040) 一、分析课题 交通系统消耗了全球约1/3 的能源,以石油产品为燃料的汽车是最主要的 现代交通运输工具,它给人们带来方便和快捷的同时,也带来了无法回避的问题。 根据上个世纪七八十年代美国、日本对城市空气污染源的调查,城市空气中90% 以上的一氧化碳、60%以上的碳氢化合物和30%以上的氮氧化物都来自汽车尾气 的排放,这些污浊的气体使人类的生存环境受到极大威胁。汽车污染已成为世界 性公害,其对于温室气体浓度增加的“贡献”不容忽视。随着世界各国汽车保有 量的增加,汽车已成为城市大气质量恶化的主要污染源,其排放的CO、NOx、HC、 SO2、Pb 等污染物不仅危害人体健康,还是造成酸雨和光化学烟雾的主要成分, 汽车尾气污染已受到全球广泛的注视。截止2006年底,我国民用汽车保有量已 接近3700万辆,并仍保持着快速增长的趋势。虽与发达国家相比,其总量不多, 但由于主要集中在大城市,而且车况差,燃油质量低,单车的排污量往往高出国 外同类车的几倍,汽车尾气对我国城市空气质量造成巨大的威胁。因此,研究汽 车尾气的排放控制的新技术,减少有害气体的排放量,对提高城市空气的质量, 保障人类生存环境,具有重大意义 汽车尾气的排放控制的新技术总体上属于环境工程与科学学科,其研究的对 象是汽车尾气,研究的重点是排放控制新技术,与当前环境污染与保护策略研究 的热点适应。涉及到的相关概念有:汽车尾气、生存环境、汽车保有量、排污量、 空气质量、环境保护等名词。其可以检索的检索工具范围主要有:中文数据库, 如CNKI等;通过百度、谷歌等搜索引擎检索相关的环保网站获得相关环境保护 技术信息,如中文科技期刊数据库(VIP)、国家知识产权局专利数据库等;在 外文文献中可以检索Science Direct等数据库。 二、选择检索工具或检索索系统 检索工具名称访问方式检索年代文献类型Science Direct 中国期刊全文数据库(CNKI)202.115.54.22 2003-2008 期刊论文

(完整版)基于扭矩的发动机控制策略简介

ECU开发参考文档基于扭矩的发动机控制策略

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1 绪论 基于扭矩模型的电喷系统将车辆的各种功能和发动机的各种控制参数以扭矩为中间变量建立了扭矩关系并以扭矩请求的形式向系统提出请求。系统在扭矩协调器中将上述扭矩请求与系统的运行效率进行协调,并通过扭矩中央转换实现了对发动机输出扭矩的控制。 1.1引言 基于扭矩模型的发动机管理系统其控制策略是以扭矩为主,通过子系统(如起动控制、怠速控制、转速控制、零部件保护控制等)、车辆功能要求(如真空助力转向、空调运行等)、传动系统控制(如自动变速器换档等)以及驾驶性要求等向系统提出发动机输出功率和扭矩的要求。系统对上述请求通过计算产生该请求扭矩的发动机进气充量,再控制电子节气门提供理想的进气冲量,从而实现对发动机输出扭矩的请求。 虽然实现上述扭矩模型控制策略的一个重要执行元件是电子节气门,但是在采用机械连接式节气门的发动机管理系统开发过程中引入扭矩模型的控制策略,其同样也能获得较满意的效果。目前东南汽车与上海联合电子合作的菱帅轿车新电喷系统开发过程中采用了扭矩模型控制策略,其不仅在标定和匹配过程中简化了工作,而且更重要的是在满足EURO-Ⅱ排放法规的前提下获得了良好的动力性、驾驶性和燃油经济性。 2 模型介绍 根据Moskwa 和Hedrick 建立的汽车动力传动系统控制的四冲程火花塞点燃式发动机模型,它有三个状态变量:进气管内的空气质量(也可是进气管内压力),进入燃烧室的燃油质量流动速率和发动机转速。 第一状态方程:m'α = m'αi - m'α0 (1) mα为进气管内的空气质量。 m'αi 为进入进气管的空气质量流动速率,是节气门开度α的函数f(α)。 m'α0 为离开进气管并进入燃烧室的空气质量速率。 第二状态方程,即燃油质量流动速率状态方程: τf * m"fi + m'fi = m'fc (2) m'fi是进入燃烧室的真实燃油速率。

1发动机排放技术的应用分析

1发动机排放技术的应用分析 2微型车怠速不良原因与控制措施 3柴油机电子控制系统的发展 4我国汽车尾气排放控制现状与对策 5发动机自动熄火的诊断分析 6汽车发动机的维护与保养 7柴油机微粒排放的净化技术发展趋势 8汽车污染途径及控制措施 9现代发动机自诊断系统探讨 10关于奔驰300SEL型不能着车的故障分析 11奔驰Sprinter动力不足的检测与维修 12上海通用别克发动机电控系统故障的诊断与检修13现代伊兰特发动机电控系统故障的诊断与检修 14广本雅阁发动机电控系统故障的诊断与检修 15电子燃油喷射系统的诊断与维修 16帕萨特1.8T排放控制系统的结构控制原理与检修17广本雅阁排放控制系统的结构控制原理与检修 18汽车发动机怠速成抖动现象的原因及排查方法探讨19汽车排放控制系统的检修 20上海帕萨特B5电子燃油喷射系统的诊断与维修21论汽车检测技术的发展 22奥迪A6排放控制系统的结构控制原理与检修

23丰田凌志400发动机电控系统故障的诊断与检修24奥迪A6B5电子燃油喷射系统的诊断与维修 25标致307电子燃油喷射系统的诊断与维修 26捷达轿车发动机常见故障分析与检修 27汽车转向盘摆振故障分析 28防抱死系统在常用轿车上的使用特点分析 29汽车底盘的故障诊断分 30汽车的常用转向系统的性能分析 31汽车变速箱故障故障诊断 32安全气囊的发展与应用 33汽车制动系统故障诊断 34分析国产几种汽车行走系统特点 35分析国产几种汽车制动系统特点 36分析国产几种汽车转向系统特点 37机电液一体化技术在汽车中的应用 38丰田系列ABS故障诊断方法的探讨 39通用系列ABS故障诊断探讨 40奔驰560SEL车型ABS系统故障案例分析 41AL4自动变速器的结构控制原理与检修 42汽车制动系 43汽车四轮定位的探讨 444T65E自动变速器的结构控制原理与检修

发动机控制方法与控制内容要点

发动机电控系统控制方法与控制内容 1.2汽油发动机电子控制系统简介 汽油发动机的电子控制系统包括电子控制系统单元(ECU)、传感器和执行器三部分。其典型的结构如图1-1所示。电子控制单元(ECU)是控制系统的核心,它根据传感器送来的信号,向各执行器发出指令,使执行器完成所需的动作,从而实现喷油、点火、怠速等各种控制。 传感器是装在发动机各部位的信号转换装置,用来测量或监测反映发动机运行状态的各种物理量、电量、化学量等,并将它们转换成计算机所能接受的电信号后送给ECU。主要传感器有:进气压力传感器、进气温度传感器、冷却水温度传感器、曲轴位置传感器、凸轮位置传感器、节气门位置传感器、氧传感器等。执行器则是根据ECU发出的控制命令来完成各种相应动作。主要执行器有:电磁喷油器、点火器等、电动汽油泵、怠速步进电机等。 电子控制系统按照不同的方法可分为不同的类型[1,3]. 1}按喷油器的数量可分为:①单点喷射,即几个气缸共用一个喷

油器,因喷油器装在节气门体上,因而又称节气门体喷射,也称中央喷射;②多点喷射,每个气缸有一个喷油器,安置在进气门附近。 2)按喷油位置分:①喷在节气门上方,用于单点喷射系统;②喷在进气门前,喷油器装在进气管上,只用于多点喷射系统;③缸内喷射,在压缩行程开始前或刚开始时将汽油喷入气缸内,用于稀薄燃烧的汽油机。 3)按进气量检测方法分:①速度密度法,通过测量进气歧管内的压力和温度,计算每循环吸入的空气量,此方法精度稍差,但成本低; ②质量流量法,用空气流量计直接测量单位时间内吸入进气歧管的空气量,再根据转速算出每循环吸气量,此方法精度高,但成本也高。两种方法各有优点,故都有广泛的应用。 4)按控制方式分:①开环控制;②闭环控制。两者的差别是闭环控制系统需根据输出结果对控制系统进行调整。主要体现在空燃比和怠速转速的控制。 目前,应用中较多的是多点顺序喷射的闭环控制系统,图1-1所示的就是这样一个控制系统,不过它对进气量的检测采用的是质量流量法。在普通的中低档车中对进气量的检测多是采用速度密度法,本文后面的研究也主要是利用这种方法进行,并且通过一些方法同样可以实现空燃比的精确控制 2.1空燃比的控制方式与要求 空燃比控制是电控系统中的核心控制之一,它直接影响发动机动力性、经济性和排放性能。所以要提高发动机的综合性能,就要对空

发动机排放系统电路工作原理

1. 将点火开关旋至M 位,发动机ECU 的48MB4脚得到一12V 信号,于是发动机ECU 与防 盗控制盒之间进行防盗密码的核对工作,当防盗密码的核对工作成功完成后,发动机ECU 控制密封双继电器的线圈通电工作(详细过程见学习任务7); 2. 密封双继电器的左线圈通电后,其触点闭合,为发动机ECU 供电;发动机ECU 得到密封 双继电器的供电后,进入工作状态,为进气压力传感器和进气温度传感器等提供5V 的供电,各传感器得到供电后,开始工作并为发动机ECU 提供信号; 3. 密封双继电器的右线圈通电后,其触点闭合,为前氧和后氧传感器的加热电阻供电,其电流走向为:蓄电池+→发动机舱保险盒F5、F6→密封双继电器右触点→脚的发动机内的电子开关发动机脚的发动机后氧传感器的加热电阻脚的发动机前氧传感器的加热电阻448232232ECU ML ECU ECU ND ECU NE →→→→ →搭铁; 图6-12爱丽舍轿车发动机排放控制系统的电路 4. 当前氧传感器未达到工作温度(300°C 以上),发动机电喷系统处于开环控制状态,此

时发动机ECU根据发动机转速传感器和进气压力传感器的信号确定基本喷油量,根据进气温度传感器、水温传感器等传感器的信号,确定修正喷油量,再根据基本和修正喷油量,控制喷油器的工作; 5. 当前氧传感器加热达到300°C以上的工作温度后,发动机电喷系统处于闭环控制状态,此时发动机ECU根据发动机转速传感器和进气压力传感器的信号确定基本喷油量,根据进气温度传感器、水温传感器、前氧传感器等其它传感器的信号,确定修正喷油量,再根据基本和修正喷油量,控制喷油器的工作,把空燃比控制在理论空燃比附近,一方面达到节约燃油的目的,另一方面为三元催化器提供最佳的工作条件; 6. 在发动机排放控制系统中三元催化器没有电路连接,当发动机ECU把空燃比控制在理论空燃比附近时,三元催化器能将汽车排气管废气中有害物(CO、HC、NO X)的90%以上转换成对人体无害的物质(CO2、N2、H2O),从而最大限度地降低汽车排放对人类环境的污染;7.当后氧传感器加热达到其工作温度后,就开始监测三元催化器的转换效率,如后氧传感器的信号电压与前氧传感器的信号电压相同,则表示三元催化器失效; 8. 发动机ECU主要根据进气温度传感器和水温传感器的信号,来控制炭罐电磁阀的工作;当进气温度达到5°C以上,水温达到60°C以上,发动机ECU可控制炭罐电磁阀开启,利用发动机的真空度把吸附在活性炭罐内的燃油分子经进气歧管输送到发动机内燃烧,一方面充分利用燃油,另一方面防止燃油蒸气排放到大气中造成环境污染。

发动机控制系统

发动机管理系统 Company Name 公司名排名研发中心工厂 Bosch 博世 1 苏州联合电子(上海、西安和无锡)、无锡博世威孚(柴油) Delphi 德尔福 2 上海北京德尔福发动机、北京德尔福万源Continental 大陆汽车 3 上海原SiemensVDO的芜湖、长春工厂;原Freescale的天津工厂 Magnetti Marelli 马瑞利 4 芜湖工厂、上海工厂仅广州一家猎头供应商 Visteon 伟世通 5 上海重庆工厂 Hitachi 日立 6 Denso 电装 7 仅供Toyota Valeo 法雷奥 8 Eontronic 意昂神州美国北京总部、上海分部 TroiTec 锐意泰克 Vagon 华夏龙晖阳光泰克 Woodward 伍得沃德 成都汪氏威特电喷成都易控高科中联汽车电子无锡油泵油嘴研究所

美国MotoTron公司是Woodward公司的子公司,主要从事发动机电控系统的开发与生产。该公司针对汽油发动机设计了一套完整的控制策略快速开发平台,此平台从设计开发到生产贯穿一体,可有效地缩短开发时间,加速产品化进程,降低开发费用。 美国精确技术公司(Accurate Technologies Inc)是车载嵌入式电控系统ECU 开发、标定与测试工具技术的知名提供商。该公司的ECU标定系统(VISION)功能强大,好学易用,而且和Matlab/Simulink开发平台无缝连接,多年来被福特(Ford)汽车公司、德尔福公司(Delphi)、沃尔沃卡车公司等指定为标准匹配标定系统。该公司的No-Hooks软件是ECU控制策略快速开发领域的重大突破。用户只用标定文件(*.a2l与*.hex文件),而不需要控制策略源代码即可对控制逻辑进行修改。修改过的代码自动灌装进原来的ECU内进行测试运行。该技术已在美国、欧洲与日本得到了广泛的应用。 美国RMS(Rinehart Motion System)是一家专门从事功率驱动产品与方案的公司。该公司提供或定制5-500KW级应用于混动或纯电动控制系统、能源贮藏系统和大功率设备的电机驱动器、静变流器、 DC/DC, DC/AC, AC/DC等产品。现有客户主要为军工、汽车或跑车、农业机械、工业控制等行业的世界知名制造公司或主机厂。RMS与意昂科技将为国内客户提供产品技术、项目咨询、定制开发等服务。 美国Drivven, Inc, 公司自2003年起提供汽车控制和数据采集解决方案,已经成为发动机和车辆电子系统开发新标准的领导者之一。基于FPGA汽车电子经验开发了一系列开发应用平台,提供了完整的发动机控制、分析和显示功能。实时模式下,系统支持在LabVIEW, C和MATLAB (Simulink / State flow) 下的模型调用。系统能够同时执行燃烧分析和第二循环反馈控制算法,这一系统解决了复杂的多样独立系统之间的同步数据记录和参数控制的难题。 德国CSM GmbH公司的温度-模拟信号数据采集仪器与业界几套主流标定系统(ETAS, ATI VISION, dSPACE, Vector CANape)能无缝兼容,是一 种高品质的数据采集标定设备。其典型客户有博世、联合电子、德尔福、西门子VDO、通用汽车、上海大众、吉利汽车等。 德国IAV GmbH公司是世界上知名的汽车电子开发和技术咨询公司。德国大众拥有其50%的股份,西门子VDO拥有其20%的股份。该公司拥有

发动机排放控制技术应用分析样本

发动机排放控制技术应用分析 目录 摘要 (2) 1 绪论 (3) 2 排放系统 (3) 2.1发动机排放系统构成 (3) 2.2设计排放系统必要性及其功能 (3) 3发动机排放控制技术应用 (3) 3.1三元催化器 (3) 3.1.1简介………………………………………………………………………… 4 3.1.2工作原理 (4) 3.1.3性能特点 (4) 3.2曲轴箱通风 (5) 3.2.1作用…………………………………………………………………………… 5 3.2.2形式与特点 (5) 4排放后解决 (7) 4.1排气后解决所要研究解决重要问题 (7) 4.2排放系统设计及催化剂发展趋势 (8) 4.3基本化学反映 (9)

4.4基本后解决方案 (9) 5 结论 (10) 参照文献 (10) 道谢语 (11)

发动机排放控制技术应用分析 【摘要】随着汽车工业迅速发展,国内汽车保有量急剧增长,汽车废气对空气污染已成为严重社会公害。在汽车密集都市,汽车排放污染,不但是一种环保问题,并且自身也导致能源挥霍。汽车排气中CO、HC对大气产生很大污染。汽车排放污染对人们生活环境导致了极大影响,严重地威胁到人们身体健康,同步也危害着某些动、植物生存和生长,破坏了自然界生态平衡。因而,解决汽车排气污染成为亟待认真研究重要课题。为了保护咱们生存环境,关爱生命健康,必要严格限制汽车尾气排放。严格汽车排放关爱生命健康。 【核心词】污染排放研究生态平衡

1.绪论 为车发动机排放达到较低法规限值规定,仅仅靠改进燃料品质及发动机工作过程是很难实现,需要通过排气后解决系统才干达到目。当前国内大某些汽车还没有排气后解决装置,然而依照国外汽车排放控制技术发展趋势,汽车不但需要装后解决器,并且要设计控制排放整个系统,成为发动机供油、冷却、润滑等系统之外一种新系统,简称为排放系统。 2排放系统 2.1发动机排放系统构成 (1)排气管 (2)后解决装置 (3)消声器 2.2设计排放系统必要性及其功能 将发动机排气管、后解决装置及消声器等作为一种单独系统设计,除了由于减少排放日益显得重要外,尚有下列因素: (1) 低排放、低油耗及高功率是当代车用发动机追求重要目的,然而有些发动机参数控制办法对实现这三大目的是矛盾,例如混合气空燃比控制,为了实现低油耗及低CO2排放,需要采用稀混合气燃料,而当前使用三元催化剂并不能适应稀混合气燃烧。如果将三者统一作为单独系统解决,就能较好地解决矛盾。 (2) 既有排气系统除了要考虑低排放外,还要考虑减少噪声及排气热量再运用,因而要将三者统一起来,纳入一种新系统--排放系统。 (3) 至今无论发动机排气系统还是后解决装置方案及型式都较多,随着公司及发动机系列不同而不同。同步当代汽车使用燃料种类又增多,使用燃料不同,排放物构成及减少排放物对策也不同,很有必要将排放问题从一种系统角度考虑,逐渐实现规范化、原则化或者模块化。 (4) 当代电子技术及发动机可变技术发展,有也许将本来发动机排气管路设

我国汽车尾气排放现状及控制对策

我国汽车尾气排放现状及控制对策

题目:我国汽车尾气排放现状及控制对策 专业:交通运输 学号: 15822029 姓名:许杰 指导教师:刘澜 学习中心:弘成南京数字化学习中心 西南交通大学 网络教育学院 2017年3月28 日

院系西南交通大学网络教育学院专业交通运输 年级交通运输2015-3班(专本) 学号15822029 姓名许杰学习中心弘成南京数字化学习中心指导教师刘澜题目我国汽车尾气排放现状及控制对策 指导教师 评语 是否同意答辩过程分(满分20) 指导教师(签章) 评阅人 评语 评阅人(签章) 成绩 答辩组组长(签章) 年月日

毕业论文任务书 班级交通运输2015-3班(专本) 学生姓名许杰学号 15822029 开题日期:2017 年 3 月 7 日完 成日期: 题目我国汽车尾气排 放现状及控制对策 1.本论文的目的、意义本文分析了汽车污染 物的形成,主要组成成分,对人体及大气环境的 污染情况,从整体概述了我国目前汽车尾气排放 的现状。通过这些分析有利于我们更好的加强对 汽车尾气的管理,采取各种措施,使汽车尾气排 放达到相关技术标准,让我们的生活环境变得更 加美好。 2.学生应完成的任务 第一步:在全面掌握有关理论的基础上积极着 手收集资料,拟定该论文大纲; 第二步:依据指导老师修改后的论文提纲撰写 论文; 第三步:向指导老师提交论文初稿; 第四步:依据老师的指导对论文进行反复修改; 第五步:论文定稿并对论文进行装订; 第六步:对论文答辩进行准备。 3、论文各部分内容及时间分配:(共 4 周)

第一部分绪论( 1天) 第二部分汽车尾气排放污染现状分析( 8天) 第三部分汽车尾气排放污染物的组成及形成原因分析( 8天) 第四部分汽车尾气排放污染物的防治( 8天) 第五部分结论( 1天) 第六部分致谢( 1天) 第七部分参考文献( 1天)

宝马525li发动机排放控制技术

宝马525li发动机排放控制技术 一、引言 随着汽车工业的迅速发展,我国的汽车保有量急剧增加,汽车废气对空气的污染已成为严重的社会公害。汽车排气中的CO、HC对大气产生很大的污染。汽车排放污染对人们的生活环境造成了极大的影响,严重地威胁到人们的身体健康,同时也危害着一些动、植物的生存和生长,破坏了自然界的生态平衡。 不过汽车发动机采取一定的技术可以将污染程度降低到很低的。比如宝马5系发动机采用涡轮增压技术,废气再循环(EGR)技术,燃油电控喷射系统,多气门技术,三元催化转化技术等技术后,完全可以满足我国目前对汽油机的排放标准(国四标准)。二、关于排放污染物 1、氮氧化合物 氮氧化合物(NOx)是在内燃机气缸内大部分气体中生成的,氮氧化合物的排放量取决于燃烧温度、时间和空燃比等因素。氮氧化合物的生成原因主要是高温富氧环境,比如燃烧室积碳等因素。从燃烧过程看,排放的氮氧化物95%以上可能是一氧化氮,其余的是二氧化氮。人受一氧化氮毒害的事例尚未发现,但二氧化氮是一种红棕色呼吸道刺激性气体,气味阈值约为空气质量的1.5倍,对人体影响甚大。 由于其在水中溶解度低,不易为上呼吸道吸收而深入下呼吸道和肺部,引发支气管炎、肺水肿等疾病。在浓度为9.4mg/m3的空气中暴露10分钟,即可造成呼吸系统失调。对于氮氧化合物世界卫生组织环境健康评价组曾做出这样的结论:二氧化氮浓度0.94mg/m-3是短期暴露引起有害影响的最低水平,0.19-0.32mg/m-3最长1小时,一个月出现不能多于两次才能确保公共健康。 2、一氧化碳 一氧化碳(CO)是烃燃料燃烧的中间产物,主要是在局部缺氧或低温条件下,由于烃不能完全燃烧而产生,混在内燃机废气中排出。当汽车负重过大、慢速行驶时或空挡运转时,燃料不能充分燃烧,废气中一氧化碳含量会明显增加。一氧化碳是一种化学反应能力低的无色无味的窒息性有毒气体,对空气的相对密度为0.9670,它的溶解度很小。一氧化碳由呼吸道进入人体的血液后,会和血液里的血红蛋白Hb结合,形成碳氧血红蛋白,导致携氧能力下降,使人体出现反应,如听力会因为耳内的耳蜗神经细胞缺氧而受损害等。吸入过量的一氧化碳会使人发生气急、嘴唇发紫、呼吸困难甚至死亡。研究证明,人对一氧化碳的承受能力相当高,一个健康的人能短时间承受血液中含量为20%~40%的一氧化碳的侵袭。虽然对人体无副作用的一氧化碳阈值尚未确定,但长期吸收一氧化碳对城市居民身体健康是一个潜在威胁。 3、碳氢化合物 对一般汽油发动机来说,约60%的碳氢化合物来自内燃机废气排放20%~25%来自曲轴箱(PCV系统)的泄漏,其余的15%~20%来自燃料系统(碳罐)的蒸发。甲烷是窒息性气体,其嗅觉阈值是142.8mg,只有高浓度时才对人体

《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二

《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)》解读 日前,环境保护部会同质检总局发布了《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)》(GB 15097—2016),就如何理解、贯彻该标准,环境保护部科技标准司司长邹首民回答了记者的提问。 1、国际上对船舶污染排放控制的通行做法? 船舶从航行区域上可划分为国际远洋航行船舶和国内航行船舶,需满足不同的标准和管理要求。 对于国际远洋航行船舶,我国作为国际海事组织(IMO)A类理事国,往来的远洋船舶统一执行国际公约。另外,为了减少远洋船舶的排放影响,国际公约规定各国政府可以向IMO申请设立排放控制区(ECA)。在ECA,远洋船舶的污染控制要求严于国际公约,进入该区域的远洋船舶需要切换至低硫燃油和具备符合要求的后处理设施。

对于国内航行船舶(包括了内河船、沿海船、江海直达船、海峡[渡]船和各类渔船等),由各国自行立法监督管理。欧美均对国内船舶规定了严于国际公约的排放标准。我国尚未出台船舶的大气排放标准。 2、我国船舶污染控制的标准体系情况? 针对船舶排放的水和固废污染控制,已经有国家污染物排放标准《船舶污染物排放标准》(GB3552-83),且环保部正在对该标准进行修订;针对船舶的大气污染控制,长期以来排放标准是空白。目前,国际上对船舶大气污染物的排放控制,均是以船用发动机为主体进行控制,通过型式核准、生产一致性检查、在用符合性检查等环境管理方式实现对船舶大气排放污染控制。此次制定标准也采用了上述通用管理思路,且采用的测试方法与国际上现有法规标准保持一致。 另外,环保部正在制订《船舶工业污染物排放标准》,重点控制造船过程中的挥发性有机物(VOCs)等大气污染物排放。 3、制定《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)》的必要性和紧迫性如何? 我国是一个内河航运资源比较丰富的国家,截至2013年底,我国拥有水上运输船舶17.26万艘,净载重量2.44亿吨。全球十大港口,我国占据八席,吞吐量约占全球四分之一。船舶运输所带来的环境污染问题日益突出。据测算,

汽车排放技术发展趋势

汽车排放技术发展趋势研究报告 随着汽车工业的高速发展,汽车已经成为人们日常生活中不可缺少的交通工具。但与此同时,汽车尾气排放也成为城市空气污染的重要来源。对车辆排放的限制,已成为政治、经济、决策的一个焦点。改善发动机燃烧状况,降低油耗,减少污染物排放,或是开发清洁能源汽车,已经成为现代汽车工业的发展趋势。 电子控制缸内直喷+精确控制空燃比+三元催化器可使发动机能耗及排放大幅降低。多气门技术、稀燃技术、连续气门正时及升程可变技术、分层充气、废弃再循环(EGR)与电控技术相结合,是目前车用汽油机的发展方向。 1 发动机控制技术 通过优化发动机自身工作过程来降低油耗及排放污染物,是节能减排的主要方法之一。 1.1 电控EGR EGR(Exhaust Gas Recirculation)是将部分废气从排气管直接引入进气管,在λ=1时,降低排放和提高部分负荷性能的一种方法。引入进气管的废气可以大大增加新鲜混合气中已燃气体的比例,这样可以减少可燃混合气的发热量,增大了混合气的热容,使最高燃烧温度下降,因而可以有效地抑制NOx的生成。 EGR总体布局简图

发动机控制单元(ECU)根据发动机转速、负荷以及冷却液温度等传感器的信号,按照标定的EGR脉谱对EGR阀、节流阀等执行机构进行控制。在低速、小负荷时,由于供油量小,燃烧变得相对不太稳定,系统会降低EGR率(EGR率=EGR 气体流量/(吸入空气量 +EGR气体流量)×100%)。在高速、大负荷时,为了获得较高的输出功率也要降低EGR率。怠速时,由于燃烧温度较低,则NOx的排放量不多,一般会关闭EGR阀,否则将导致发动机工作不稳定。水温过低时,混合气供应不均匀,燃烧不稳定,而且燃烧温度低,一般系统会关闭EGR阀。在电子控制中,系统会随水温升高而逐渐使阀的开度增大。 EGR技术对降低Nox的效果明显且效率高。另外采用EGR后缸内的最高燃烧温度下降,有效降低了爆燃倾向,因此EGR与提高压缩比相结合可以同时改善热效率和排放。EGR技术对发动机的改动小,成本低,即使是采用较为复杂的电控EGR,许多元件也可以和发动机电控系统共用或整合,因此作为一项降低NOx的有效措施得到了广泛的关注。 1.2 稀薄燃烧 所谓稀薄燃烧,是指通过提高发动机内混合气的空燃比,让混合气在空燃比大于理论空燃比数值的状态下燃烧。说得直白一些,就是让很少的汽油在很稀的混合状态下燃烧。它可以使燃料的燃烧更加完全,同时,辅以相应的排放控制措施,汽油机的有害排放物C O 、HC……,将大大地减少。 汽油机稀薄燃烧包括进气道喷射稀燃系统(PFI:High Pressure Injection )、直接喷射稀燃系统(GDI: GasolineDirect Injection)和均质混合气压燃系统(HCCI: Homogeneous ChargeCompression Ignition)。 1.2.1进气道喷射稀燃系统(PFI) 普通汽油机工作时保证可靠点火所对应的空燃比为10~20,与此相比,稀燃汽油机的空燃比要大得多。为了保证可靠点火,点燃式稀燃汽油机在点火瞬间火花塞周围必须形成易于点燃的空燃比为12.0~13.5 的混合气。这就要求混合气在气缸内非均质分布。而要实现混合气的非均质分布,必须使混合气在气缸内分层。混合气分层主要依靠气流的运动结合适时的喷油实现。进气道喷射稀燃系统根据进气流在气缸内的流动形式不同,可分为涡流分层和滚流分层两种。 涡流分层稀燃方式一般是通过对进气系统的合理配置,使缸内产生强烈的涡流运动。该涡流的轴线与气缸中心线大体一致,形成沿气缸轴线的涡流运动。在进气冲程初期,随着活塞向下运动,缸内形成较强的涡流。通过控制喷油时刻使喷油器在进气后期喷油,进入气缸的燃油大部分就保持在气缸的上部,气缸内的强涡流起到维持混合气分层的作用,气缸内将形成上浓下稀的分层效果,火花塞周围有较浓的混合气。这样形成的涡流在压缩后期虽然随着活塞的上行逐渐衰减,但涡流的分层效果仍可大体一直保持到压缩上止点,有利于点火燃烧。不难看出,在这种燃烧系统中影响稀燃效果的主要因素是缸内涡流的强度和喷油定时。一般说来,涡流越强,缸内混合气上下混合的趋势就越弱,分层效果保持得就越好。喷油定时和喷油速率决定了缸内混合气在流场中的空间分布以及浓度梯度。稀燃极限与喷油定时关系很大,只有在进气行程的某一区间内结束喷油,才能得到理想的混合气分层。 当前的稀燃汽油机普遍采用多进气门结构,在空气运动方面,即使以涡流为主的稀燃发动机也不采用单纯的涡流运动,而是在中高负荷时采用涡流,在低负荷时采用涡流控制阀等可变进气技术在缸内形成斜轴涡流。这种稀燃发动机的代表是丰田公司的进气道喷射第三代稀燃系统、本田公司的VTCE-E 以及马自达公

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