5内燃机机内净化

《5内燃机机内净化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五章机内净化第一节汽油机机内净化技术主要污染物：CO、HC和NOx汽油机机内净化的主要措施：1.燃烧系统的优化设计：减小面容比，紧凑燃烧室、快速燃烧加上优化的EGR和点火定时，可以给出动力性、经济性、NOx排放之间的最佳折中；一般在辛烷值允许情况下，采用尽可能高的压缩比，以获得较好的动力性和经济性。在电子控制系统中，可以通过控制点火正时来避免爆燃，为高压缩比汽油机在性能与排放取得折中提供了条件；提高缸内混合气的涡流和湍流程度，有助于加强油气混合，保证快速燃烧和完全燃烧，降低排放。燃烧室的缝隙区域对HC的生成影响很大，应尽量减少这些缝隙区域。L形活塞环

2、基本可以布置得与活塞顶齐平，可消除产生HC排放的缝隙区域，减少HC排放。2.点火系统点火提前角由微机控制，使发动机在各种工况下都能调整至最佳点火时刻，令发动机在动力性、经济性、加速性和排放等方面达到最优。火花越弱，出现失火的机会就越多，而失火将会生成大量的未燃HC，考虑采用高能点火降低排放。3.进排气系统可变进气系统的功能：一定长度的进气管只能在某一转速区域得到最佳充气效率，单一进气系统不能兼顾高低速性能。自然进气的汽油发动机，利用可变进气系统，能够提高低、中转速及高转速时的转矩。在低、中速，空气经过较细长的进气岐管，由于进气流速快，且进气脉动惯性增压

3、的结果，使较多的混合气进入气缸，提高转矩输出；在高速，空气经过较短的进气岐管，管径变大，进气阻力小，充填效率高，以维持高转矩输出。可变配气相位：低速时，采用较小的气门叠开角以及较小的气门升程，防止出现缸内新鲜充量向进气系统的倒流，以便增加转矩，提高燃油经济性。高速时应具有最大的气门升程和进气门迟闭角，以最大限度地减小流动阻力，充分利用过后充气，提高充量系数，以满足动力性要求。配合以上变化，对进气门从开启到关闭的进气持续角也应进行调整，以实现最佳的进气定时。1.排气再循环是控制氮氧化合物排放的主要措施，它是将汽车排出的一部分废气重新引入发动机进气系统，与

4、混合气一起再进入气缸燃烧。排气中氧含量很低，主要是由惰性气体N2和CO2构成，与新鲜混合气混合后，稀释了新鲜混合气中的氧浓度，导致燃烧速度降低，同时还使混合气的比热容提高，造成温度降低，抑制了NOx生成。废气再循环能有效地降低汽油发动机的NOx排放,但进行EGR时必须要考虑其对发动机动力性、经济性的影响。通常将EGR率控制在10%～20%范围内较合适。发动机排气经过EGR阀进入进气歧管，与新鲜混合气混合在一起的方式称为外部EGR。与外部EGR相对应的称为内部EGR，即通过不充分排气以增大滞留在缸内的废气量。滞留在缸内的废气量决定于配气相位重叠角的大小，

5、重叠角大，则内部废气再循环量也大。过大的重叠角会使发动机燃烧不稳定、失火并使HC排放量增加等，因此在确定配气相位重叠角时必须对动力性、经济性和排放性能进行综合考虑。2.汽油喷射电控系统利用各种传感器检测发动机的各种状态，经微机的判断、计算，使发动机在不同工况下均能获得合适空燃比的混合气。起动时，空气流量计不能精确检测。因此，起动时，ECU不以空气流量计的信号作为喷油量的计算依据，而是按预先设定的起动程序来进行喷油控制。发动机运转时，ECU主要根据进气量和发动机转速来计算喷油量。排气管上加装氧传感器，根据排气管中氧的含量，测定进入发动机燃烧室混合气的空燃

6、比值，并输入给ECU。ECU将此信号与设定的目标空燃比值进行比较，不断修正喷油量，形成闭循环，使空燃比保持在设定目标值附近。1.分层稀燃和缸内直喷技术排气管上加装氧传感器，根据排气管中氧的含量，测定进入发动机燃烧室混合气的空燃比值，并输入给ECU。ECU将此信号与设定的目标空燃比值进行比较，不断修正喷油量，形成闭循环，使空燃比保持在设定目标值附近。分层燃烧就是要合理地组织气缸内混合气分布，使在火花塞周围有较浓的混合气，而在燃烧室内的大部分区域具有很稀的混合气，以确保正常点火和燃烧，同时也扩展了稀燃失火极限，并可提高经济性，减少排放。汽油缸内直喷（GDI

7、：GasolineDirectInjection）是指汽油机采用与柴油机燃料喷射相同的方式将燃料通过安装在缸盖上的喷油器直接喷到缸内使之燃烧的一种新型技术。当燃油直接喷到缸内时，可自由控制燃烧室内的燃油分布，利用优化设计的进气道与活塞形成空气流动，实现混合气在缸内分层分布，由此可获得在传统发动机中不可达到的稀空燃比（如40:1），实现超稀薄混合气稳定燃烧。这种系统主要的目的是实现汽油混合气在气缸内的分层燃烧，降低汽油机的燃油消耗率，特别是低负荷工况下的燃油消耗率，同时也能够实现较好的缸内排放净化效果。可进一步改善燃油经济性，最大燃油消耗改善率可达25%

8、。这主要是由于泵气损失减小（无节气门，分层燃烧）、传热损失减少、压缩比提高所致；第二节柴油机机