廣西科技大學汽車排放綜述

1、廣 西 科 技 大 學車用內燃機及排放控制技術綜述題 目： 車用內燃機及排放控制技術綜述班 級： 車輛111班 學 號： 201100205030 姓 名： 高振華 專 業(yè)： 車輛工程 指導教師： 陶堅 摘要1886年，德國人卡爾.本茨用一臺兩沖程單缸0.9馬力汽油機研制成第一輛三輪機動車，這被公認為世界上的第一輛現(xiàn)代汽車。一百多年的汽車發(fā)展史表明：汽車誕生于德國，成長于法國，成熟于美國，興旺于歐洲，挑戰(zhàn)于日本，而中國以及廣大發(fā)展中國家汽車市場的發(fā)展則構成了本世紀初世界汽車發(fā)展的主旋律。盡管汽車的出現(xiàn)以及發(fā)展給社會、經濟帶來了巨大的推動作用，但日益嚴重的環(huán)境問題以及交通安全問題使人們對汽車的經

2、濟性、舒適性及安全性提出了更高的要求。被譽為汽車心臟的發(fā)動機歷來是世界矚目的熱門研究課題之一，提高燃燒效率和降低燃油消耗已成為汽車發(fā)動機目前面臨的主要技術挑戰(zhàn)，汽車工業(yè)發(fā)達的國家在這方面競相競爭。實際上控制汽車的排放關鍵在于控制汽油發(fā)動機冷起動階段的排放，同時控制點火提前角等其他要素也非常關鍵，目前的汽車使用的催化器主要是三效催化轉化器，研究高效的催化劑對于減少汽車排放也有積極的意義。隨著汽車尾氣排放標準的不斷加嚴以及先進排放控制技術的應用，燃油品質對車輛排放的影響也越發(fā)重要。因此，美、日、歐等國家和地區(qū)的汽車、石化行業(yè)紛紛合作進行“汽車發(fā)動機燃油”的系統(tǒng)研究，通過研究成果提出了與逐漸加嚴的汽

3、車排放法規(guī)相適應的燃油關鍵技術指標的限值要求。從2011年7月1日起，凡不滿足國四標準要求的輕型汽油車、單一氣體燃料車及兩用燃料車不得銷售和注冊登記，目前滿足相應排放標準的燃油技術指標早已確立并推廣。本文首先分析汽車排放的機理過程，其次，闡述車用內燃機目前所使用的減排技術及其原理，最后介紹汽車減排技術的未來發(fā)展方向。關鍵詞：排放 點火提前角 三效催化轉化器AbstractIn 1886, the German Karl Benz with a 0.9 horsepower for single cylinder two stroke gasoline engine was developed

4、into the first three-wheeled vehicle, it is recognized as the world's first modern car. More than one hundred years of history shows that the car was born in Germany, grew up in France, mature in the United States and prosperity in Europe, challenges in Japan, China and other developing countrie

5、s the development of the auto market will make up the theme of the world auto industry development at the turn of the century. Although the car brings to the society, economy and development of the huge role, but the increasingly serious environmental problems and the traffic safety problems that pe

6、ople in the economy, comfort and safety of cars put forward higher requirements. Is known as the heart of automotive engine has always been one of the hot research topic in the attention of the world, increase the combustion efficiency and reduce the fuel consumption has become the automotive engine

7、 faces the main technical challenges, auto industry developed countries vying to compete in this respect. Control vehicle emissions in fact is the key to control emissions of gasoline engine cold start phase, control of ignition advance Angle and other factors also is critical, the current car use c

8、atalysts is primarily a three-way catalytic converter, the highly effective catalyst for reducing emissions from cars also have a positive significance. With the development of automobile exhaust emission standard and strict, and the application of advanced emission control technology, the influence

9、 of fuel quality on vehicle emissions is increasingly important. Therefore, Us, Japan, Europe and other countries and regions of auto, petrochemical industry to cooperate for the car. The engine. The fuel "system research, through the research put forward the corresponding to gradually enhance

10、the vehicle emission regulations of key technical indicators of fuel limit. Since July 1, 2011, who did not meet the requirements of the four standard light-duty gasoline vehicles, single and dual fuel gas fuel car sales and registration, shall not be currently meet the discharge standard of fuel sp

11、ecifications were established and promotion. At first, this paper analysis the mechanism of the auto emission process, secondly, automotive internal combustion engine emissions currently used technology and its principle, finally presents the future direction of the automobile emissions. Keyword： em

12、issions The ignition advance Angle Three-way catalytic converter1、汽油機主要排放物機動車排放的污染物早已被證實有多種對公眾和大氣環(huán)境有負面影響的因素，排放物種主要包括碳氧化物和氮氧化物，其中有害排放主要是指通常是指N02及N0，其雖然只占廢氣總量中的2左右，但是對環(huán)境卻造成了極大的危害，因為氮氧化物可以和空氣中的成分反應并在一定條件下形酸雨，而排放物中的碳氧化物則是形成溫室效應的主要物質。在內燃機工作過程中，由于氣缸內各處的溫度、混合氣的濃度不同，產生NOx、HC、CO的過程和部位也就不同。在燃燒過程中，NOX、HC、CO在各個

13、階段的生成過程大致如下：在點火和火焰?zhèn)鞑ルA段，N2和02在高溫下反應生成了NOx，如燃可燃混合物中的氧氣濃度不足時，還會生成C0。當火焰逼近燃燒室壁面時，由于溫度較低，火焰淬熄，會在發(fā)動機內壁形成薄層積碳。這種情況也會在火焰?zhèn)鞑ゲ坏降牡谝坏阑钊h(huán)的環(huán)槽中產生。在膨脹過程中，環(huán)槽中未燃的HC隨活塞下行而布敷在汽缸壁上。排放物中還有一定含量的硫化物（SOx）汽車尾氣中的另一種有害氣體，減少燃料中的硫含量可顯著減少尾氣中有害硫化物排放量，但煉油廠一般不會這樣做，因為要使燃料中硫含量減少就會在一定程度上增加他們的生產成本。如果汽車尾氣中的污染物在空氣中長期存在可導致哮喘，肝臟疾病，肺部疾病以及癌癥發(fā)生

14、，排放物對人體的直接影響集中體現(xiàn)在對呼吸系統(tǒng)的危害。1.1一氧化碳的生成機理C0是不完全燃燒的產物，是一種無色、無刺激、無味的氣體。CO被人體吸入后，會在血液中取代氧而形成牢固的血紅蛋白，血紅蛋白對CO的吸附性強于氧氣300倍，該污染物能嚴重影響氧氣輸送。人會由于缺氧而感到疲勞，引起頭暈、惡心等中毒癥狀，甚至導致窒息死亡。CO的另一種危害是促使N0向N02轉化，使光化學煙霧增加。汽車尾氣中CO的產生是燃燒不充分所致，是氧氣不足而生成的中間產物。燃氣中的氧氣量充足時，理論上燃料燃燒后不會存在CO。但當氧氣量不足時，就會有部分燃料不能完全燃燒，而生成CO，這都與過量空氣系數(shù)a有這緊密的聯(lián)系。汽油機

15、一氧化碳的生成機理。當a <1時 ，因缺氧引起不完全燃燒，CO的排放量隨a的減小而增加；當a >1時 ，CO的排放量都很??；當a =1.01.1時，CO的排放量變化較復雜。柴油機一氧化碳的生成機理。當a =1.53，CO排放量要比汽油機低得多；當a =1.21.3，CO的排放量才大量增加。影響一氧化碳生成的因素：1. 進氣溫度的影響2. 大氣壓力的影響 3. 進氣管真空度的影響4. 怠速轉速的影響 5. 發(fā)動機工況的影響1.2 碳氫化合物的生成機理車用發(fā)動機的碳氫排放物中有完全未燃燒的燃料，但更多的是燃料的不完全燃燒產物，還有小部分由潤滑油不完全燃燒而生成。排氣中未燃碳氫物的成份十

16、分復雜，其中有些是原來燃料中不含有的成份，這是部分氧化反應所致。在發(fā)動機正常運轉情況下，HC的生成區(qū)主要位于氣缸壁的四周處，故對整個氣缸容積來說是不均勻的，而且對排氣過程而言HC的分布也是不均勻的。在發(fā)動機一個工作循環(huán)內，排氣中HC的濃度出現(xiàn)兩個峰值，一個出現(xiàn)在排氣門剛打開時的先期排氣階段，另一個峰值出現(xiàn)在排氣行程結束時。HC的生成主要由火焰在壁面淬冷、狹隙效應、潤滑油膜的吸附和解吸、燃燒室內沉積物的影響、體積淬熄及碳氫化合物的后期氧化所致。1.3氮氧化物的生成機理汽油機未燃HC的生成機理也適用于柴油機，由于燃料以及點燃方式的不同，故柴油機的碳氫排放物有其自身的特點，柴油中的碳氫化合物比汽油中

17、的碳氫化合物沸點要高、分子量大，柴油機的燃燒方式使油束中燃油的熱解作用難以避免，故柴油機排氣中未燃或部分氧化的HC成份比汽油機的復雜。柴油機的燃料以高壓噴入燃燒室后，直接在缸內形成可燃混合氣并很快燃燒，燃料在氣缸內停留的時間較短，生成HC的相對時間也短，故其HC排放量比汽油機少。1.4顆粒物PM排放的影響PM2.5是最近年來被重視的一個重要的大氣質量指標，指的是細顆粒物。細顆粒物指環(huán)境空氣中空氣動力學當量直徑小于等于 2.5 微米的顆粒物，也稱PM2.5、可入肺顆粒物。它能較長時間懸浮于空氣中，其在空氣中含量（濃度）越高，就代表空氣污染越嚴重。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但

18、它對空氣質量和能見度等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，表面積大，活性強，易附帶有毒、有害物質（例如，重金屬、醛類物質、微生物等），且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，因而對人體健康和大氣環(huán)境質量的影響更大，PM2.5的來源有相當一部分的是車用內燃機的尾氣排放，由于柴油機采用擴散燃燒方式，這就決定了柴油機產生微粒是不可避免的，可以說微粒排放是柴油機排放的顯著特點，其中柴油機的顆粒物排放遠大于汽油機。2、目前前主流減排技術隨著汽車產業(yè)的蓬勃發(fā)展，從20世紀50年代起，許多專家、學者對如何控制、降低汽油機的排氣污染作了大量的研究工作，提出了很多有效的措施。這些措施一般克概括為

19、：機前凈化措施(進氣前措施)、機內凈化措施、機外廢氣凈化轉化措施(排氣后處理)。目前, 轎車汽油機廣泛應用電控燃油噴射、三元催化凈化、氣門可變技術和稀薄燃燒等技術，下文中將對此進行重點介紹。2.1可變氣門技術合理選擇配氣正時，保證最優(yōu)充氣效率hv，是改善發(fā)動機性能極為重要的技術問題。分析內燃機的工作原理，我們不難得出這樣的結論：在進、排氣門開閉的四個時期中，進氣門遲閉角的改變對充氣效率hv影響最大。根據(jù)發(fā)動機的不同工作狀態(tài)，通過調節(jié)氣門關閉的時機，從而提高發(fā)動機的動力性能，提高燃油經濟性。凡是有質量的東西就一定會有慣性。被吸入發(fā)動機氣缸的空氣也因慣性，進氣過程結束后會保留進入氣缸的趨勢。這時如

20、果延遲氣門關閉時間，氣缸可吸入更多的空氣，可以提高體積效率。2.2 VVT（可變氣門正時技術）發(fā)動機可變氣門正時技術（Variable Valve Timing，縮寫為VVT）也是當下熱門的發(fā)動機技術之一，它通過對氣門的控制進行進排氣的配氣，近些年被越來越多地應用于現(xiàn)代轎車上。氣門是由引擎的曲軸通過凸輪軸帶動的，氣門的配氣正時取決于凸輪軸的轉角。在普通的引擎上，進氣門和排氣門的開閉時間是固定不變的，這種不變的正時很難兼顧到引擎不同轉速的工作需求，VVT就能解決這一矛盾。簡單地說，就是改變進氣門或排氣門的打開與關閉的時間，可以提高進氣充量，使充量系數(shù)增加，發(fā)動機的扭矩和功率可以得到進一步的提高。

21、2.3 DVVT技術DVVT的全稱是:Dual Variable Valve Timing.意思是進排氣氣門連續(xù)可變正時技術。采用DVVT技術的發(fā)動機比目前市場上較多采用的進氣門正時技術的發(fā)動機更高效、節(jié)能、環(huán)保。以榮威5501.8LDVVT車型為例，DVVT技術可降低油耗5%，同時動力提高10%，可達2.0排量的動力指標，廢氣排放達到國家級標準；通過控制發(fā)動機燃燒室之中的汽油與空氣混合氣體達到最合適的空燃比，還可明顯改善怠速穩(wěn)定性從而獲得較好的舒適性。2.4電控燃油噴射系統(tǒng)在汽車汽油控制裝置的發(fā)展歷史中，最初是以機械控制為主的K型汽油噴射系統(tǒng)和機電結合式（KE型）汽油噴射系統(tǒng)，因其供油控制特

22、性仍未擺脫開環(huán)控制模式，不久便被電子控制燃油噴射裝置所代替。電控燃油噴射系統(tǒng)簡稱EFI（Electronic Fuel Injection System),其基本原理是：ECU（電控單元）不斷接收來自多個傳感器的信號，并根據(jù)傳感器的信號確定發(fā)動機所處的工況和當時的進氣量，然后依據(jù)當時工況確定空燃比，并根據(jù)進氣量和空燃比計算所需的噴油量，進而通過控制噴油器的噴油脈寬實現(xiàn)噴油量的控制。2.4.1電控汽油噴射系統(tǒng)的功用現(xiàn)代汽車發(fā)動機電子控制燃油噴射系統(tǒng)EFI（Electronic Fuel Injection）簡稱電控燃油噴射系統(tǒng)，它的主要功能是控制汽油噴射、電子點火、怠速、排放、進氣增壓、發(fā)電機負

23、荷、巡航、警告指示、自我診斷與報警、安全保險、備用功能，下面分別介紹該系統(tǒng)的主要功能。1電子汽油噴射（EFI）控制噴油量控制電子控制單元（ECU）把發(fā)動機的轉速和負荷信號作為主要控制信號，以確定噴油脈沖寬度（即基本噴油量），并根據(jù)其他信號加以修正，如冷卻液溫度信號等，最后確定總噴油量。噴油正時控制當發(fā)動機采用多點順序燃油噴射系統(tǒng)時，ECU除了控制噴油量以外，還要根據(jù)發(fā)動機的各缸點火順序，將噴油時間控制在最佳時刻，以使汽油充分燃燒。斷油控制減速斷油控制：汽車在正常行駛中，駕駛員突然放松加速踏板時，ECU將自動切斷燃油噴射控制電路，使燃油噴射中斷，目的是降低減速時HC和CO的排放量，而當發(fā)動機轉速

24、下降至臨界轉速時，又能自動恢復供油。燃油泵控制當打開點火開關后，ECU將使燃油泵工作2到3S，用于建立必需的油壓。若此時發(fā)動機不起動，ECU將會切斷電動燃油泵控制電路，使燃油泵停止工作。在發(fā)動機起動和運轉過程中，ECU控制燃油泵保持正常運轉。2電子點火（ESA）控制點火提前角的控制在ECU的存儲器中存儲著發(fā)動機在各種工況下最理想的點火提前角。發(fā)動機運轉時，ECU根據(jù)發(fā)動機的轉速和負荷信號確定基本點火提前角，并根據(jù)其他信號進行修正，最后確定點火提前角。然后，向電子點火控制器輸出點火信號，以控制點火系統(tǒng)的工作。通電時間（閉合角）與恒流控制點火線圈初級電路在斷開時需要保證足夠大的斷開電流，以使次級線

25、圈產生足夠高的次級電壓。與此同時，為防止通電時間過長而使點火線圈過熱損壞，ECU根據(jù)蓄電池電壓及發(fā)動機轉速信號等，控制點火線圈初級電路的通電時間。在現(xiàn)代汽車高能點火系統(tǒng)電路中，還增加了恒流控制電路，使初級電流在極短時間內迅速增長到額定值，減少轉速對次級電壓的影響，改善點火特性。爆震控制當ECU接收到爆震傳感器輸入的電信號后，ECU對該信號進行處理并判斷是否即將產生爆震，當檢測到爆震信號后，ECU立即推遲發(fā)動機點火提前角，采用反饋控制方式避免爆震產生。3怠速控制（ISC）其主要作用是穩(wěn)定發(fā)動機的正常怠速，使發(fā)動機起動后能迅速暖機，在空調等負載投入工作時，自動調節(jié)發(fā)動機的怠速轉速，還可根據(jù)自動變速

26、器是否在空檔、動力轉向開關接通情況引起發(fā)動機怠速時的負荷變化，自動調節(jié)發(fā)動機怠速轉速，保證發(fā)動機在各種怠速條件下的穩(wěn)定運轉。其原理是發(fā)動機在汽車制動、空調壓縮機工作、變速器掛入檔位，或發(fā)動機負荷加大等不同的怠速工況下，由ECU控制怠速控制閥，使發(fā)動機處在最佳怠速穩(wěn)定轉速下運轉。該系統(tǒng)還有學習控制的功能，ECU通過步進電機正、反轉的步數(shù)來控制怠速閥的位置，達到調節(jié)怠速轉速的目的。但由于發(fā)動機在整個使用期間，其使用性能會發(fā)生某些變化，雖然步進電機控制閥門的位置未變，怠速轉速也會與初設的數(shù)值不同。此時，ECU用反饋控制方式輸出信號，使怠速轉速達到目標值，同時，ECU將此時步進電機轉過的步數(shù)存入備用存

27、儲器中，可在今后的怠速控制中使用。4排放控制廢氣再循環(huán)(EGR)控制所謂廢氣再循環(huán)是在保證內燃機動力性不降低的前提下,根據(jù)內燃機的溫度及負荷大小將發(fā)動機排出的廢氣的一部份再送回進氣管,和新鮮空氣或新鮮混合氣混合后再次進入氣缸參加燃燒,使燃燒反應的速度減慢,從而降低NOx的排放量,是控制反應的速度減慢,從而降低NOx的排放量,是控制。廢氣中的氧含量很低,含有大量N、CO和水蒸氣,這三種氣體很穩(wěn)定,不能燃燒,可吸收大量熱量。當一部份排氣經EGR控制閥還流回進氣系統(tǒng)與新鮮空氣或新鮮混合氣混合后,稀釋了新鮮空氣或新鮮混合氣中的氧濃度,使燃燒速度降低。這兩個因素都使燃燒溫度降低,從而有效控制了燃燒過程中

28、NOx的生成。開環(huán)與閉環(huán)控制在裝有氧傳感器及三元催化轉化器的發(fā)動機中，ECU根據(jù)發(fā)動機的工況及氧傳感器反饋的空燃比信號，確定開環(huán)控制或閉環(huán)控制。二次空氣噴射控制當發(fā)動機工作時，通過曲軸傳動帶帶動空氣泵運轉，泵送量大而壓力較低的空氣流通過軟管進入分流閥。正常情況下，分流閥上閥門開啟，空氣流經分流閥、單向閥進入空氣噴射歧管。空氣噴射歧管將空氣流噴入發(fā)動機排氣孔或排氣歧管，與排氣中的HC、CO反應，使其進一步轉化成CO2和水蒸氣，以減少排氣污染。一旦空氣泵泵送的空氣壓力太高，釋壓閥起作用，切斷向空氣噴射歧管供應的空氣，防止發(fā)動機產生回火，經過幾秒后，雙向作用閥下落，又恢復向空氣噴射歧管供應空氣，二次

29、空氣噴射系統(tǒng)正常工作?；钚蕴抗耷逦垭姶砰y控制活性碳罐(Charcoal canister)是指內充裝活性碳的罐子，用來吸附引擎關掉時，由油箱及化油器所逸出的汽油蒸氣，發(fā)動機起動時，再把其中吸附的汽油吹出燃燒?；钚蕴脊奘屈c火系統(tǒng)和排放系統(tǒng)中一個比較關鍵的部件。發(fā)動機點火時，吸入活性碳罐中的氣體是通過碳罐控制閥導入發(fā)動機進氣管的，這個控制閥體是通過電噴系統(tǒng)的控制單元決定其開合、吸收程度?；钚蕴脊弈芎艽蟪潭壬蠝p少廢氣排放造成的大氣污染。 5進氣增壓控制進氣諧波增壓控制ECU根據(jù)轉速傳感器檢測到的發(fā)動機轉速信號，控制進氣增壓控制閥的開閉，改變進氣管的有效長度，實現(xiàn)中低轉速區(qū)和高轉速區(qū)的進氣諧波增壓，提

30、高發(fā)動機的充氣效率。渦輪增壓控制增壓就是將進入氣缸前的新鮮空氣預先進行壓縮，然后再以高密度送入氣缸。增壓的目的是通過將空氣預先壓縮后供入氣缸，增加進氣質量，相應地增加循環(huán)供油量，從而可以增加發(fā)動機功率。渦輪增壓的原理就是將發(fā)動機排出的廢氣引入渦輪機，利用廢氣的能量推動渦輪機葉輪旋轉，并帶動與其同軸安裝的壓氣機葉輪工作，使新鮮空氣在壓氣機增壓后進入氣缸2.5增壓技術汽車發(fā)動機是靠燃料在發(fā)動機氣缸內燃燒從而對外輸出功率。在發(fā)動機排量一定的情況下，若想提高發(fā)動機的輸出功率，除了多提供燃料燃燒外，就是提供更多的空氣。增壓技術就是一種提高發(fā)動機進氣能力的方法。目前，汽車發(fā)動機的增壓方法主要有三類：機械增

31、壓、廢氣渦輪增壓和氣波增壓。2.5.1機械增壓發(fā)動機曲軸直接驅動壓氣機壓縮空氣，適用于小增壓比汽油機。機戒增壓器(Supercharge)裝在引擎上并與引擎曲軸相連接，從引擎的輸出軸獲得動力來驅動增壓器的轉子旋轉，從而將空氣吸進進氣道中，這種增壓器的轉速是與發(fā)動機的轉速相對應的，所以沒有后滯性，加速感受相當線性化，但缺點是機械增壓靠引擎皮帶帶動，要消耗部分引擎動力，造成其效率不高，還不利于車輛的油耗表現(xiàn)。車廠為了改善此現(xiàn)象，并且讓增壓力道能在最需要時發(fā)揮作用，加裝電磁閥和離合器，也讓增壓器在特定的轉速以上時離合器才開始接合、拖動機械增壓器，但如此一來多少會有如渦輪增壓器的遲滯感。 2.5.2渦

32、輪增壓：發(fā)動機廢氣驅動渦輪增壓器壓縮新鮮空氣。渦輪增壓系統(tǒng)是增壓發(fā)動機中最常見的增壓系統(tǒng)之一。如果在相同的單位時間里，能夠把更多的空氣及燃油的混合氣強制壓入汽缸（燃燒室）進行壓縮燃爆動作（小排氣量的引擎能“吸入”和大排氣量相同的空氣，提高容積效率），便能在相同的轉速下產生較自然進氣發(fā)動機更大的動力輸出。渦輪增壓利用廢氣驅動，基本沒有額外的能量損耗同時對發(fā)動機沒有額外的負擔，便能輕易地創(chuàng)造出大馬力，是非常聰明的設計。情形就像你拿一臺電風扇向汽缸內吹，硬是把風往里面灌，使里面的空氣量增多，以得到較大的馬力，只是這個扇子不是用電動馬達，而是用引擎排出的廢氣來驅動。一般而言，引擎在配合這樣的一個“強制

33、進氣”的動作后，起碼都能提升30%-40% 的額外動力，如此驚人的效果就是渦輪增壓器令人愛不釋手的原因。況且，獲得完美的燃燒效率以及讓動力得以大幅提升，原本就是渦輪增壓系統(tǒng)所能提供給車輛最大的價值所在。該系統(tǒng)包括渦輪增壓器、中冷器、進氣旁通閥、排氣旁通閥及配套的進排氣管道。2.5.3氣波增壓：氣魄增壓系統(tǒng)由發(fā)動機廢氣直接壓縮新鮮空氣，該系統(tǒng)的工作原理是發(fā)動機曲軸驅動一個特殊的轉子，在轉子中高壓廢氣直接與空氣接觸，利用高壓廢氣的脈沖氣波迫使空氣壓縮，提高進氣壓力。它比渦輪增壓低速性能好，結構簡單，加工方便，對材料與工藝要求不高，加速性好，工況范圍大，但尺寸大，比較笨重，噪聲大，因此該增壓系統(tǒng)使用

34、范圍不廣泛。2.6三元催化系統(tǒng)三元催化凈化裝置安裝在車輛原第一消聲器位置, 它的內部是蜂窩狀陶瓷載體, 載體上涂有稀有貴金屬催化劑( 如鉑、佬等) 。當高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時, 裝置中的貴金屬催化劑使其中的一氧比碳( CO ) 、碳氫化合物(HC ) 產生氧化反應, 氮氧化合物( NO x) 產生還原反應, 將其轉化成對大氣無害的二氧化碳、氮氣和水等。催化凈化的實質是利用催化劑加速廢氣中有害成分的氧化或還原反應, 變換為無害氣體。因此對催化凈化說法來說, 最重要的是催化劑。催化劑, 又稱觸煤, 在反應過程中催化劑本身并不發(fā)生變化, 它的作用只要加速反應過程。催化劑可分為氧化催化劑和還原催

35、化劑兩種。氧化催化劑的作用是促使廢氣中的H C , CO 與廢氣中殘存的仇或由專用空氣泵泵入廢氣中的二次空氣中的仇產生下列氧化反應而變?yōu)闊o害的二氧化碳和水等排出:2C0 + O2一2CO2CH4+2H2O 一2H2O + CO2 還原催化劑的作用則是促使廢氣中的HC , CO , H2等與NO x 產生下列還原反應而變?yōu)闊o害的N2、CO2 、H2O。等排出:2N0 + 2C0 一N2+2CO24N0 + CH2 一CO2+2H2O+2N22N0 + 2H2一N2+2H202.7稀薄燃燒技術汽車汽油發(fā)動機實現(xiàn)稀燃的關鍵技術歸納起來有以下三個主要方面： 1）提高壓縮比，采用緊湊型燃燒室，通過進氣口

36、位置改進使缸內形成較強的空氣運動旋流，提高氣流速度；將火花塞置于燃燒室中央，縮短點火距離；提高壓縮比至13：1左右，促使燃燒速度加快。 2）分層燃燒，如果稀燃技術的混合比達到25：1以上，按照常規(guī)是無法點燃的，因此必須采用由濃至稀的分層燃燒方式。通過缸內空氣的運動在火花塞周圍形成易于點火的濃混合氣，混合比達到12：1左右，外層逐漸稀薄。濃混合氣點燃后，燃燒迅速波及外層。 為了提高燃燒的穩(wěn)定性，降低氮氧化物（NOx），現(xiàn)在采用燃油噴射定時與分段噴射技術，即將噴油分成兩個階段，進氣初期噴油，燃油首先進入缸內下部隨后在缸內均勻分布，進氣后期噴油，濃混合氣在缸內上部聚集在火花塞四周被點燃，實現(xiàn)分層燃燒。 3）高能點火，高能點火和寬間隙火花塞有利于火核形成，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x縮短，燃燒速度增快，稀燃極限大。有些稀燃發(fā)動機采用雙火花塞或者多極火花塞裝置來達到上述目的。 以上 三點只是對整體汽油發(fā)動機稀燃技術而言，具體到某種機型會有所偏重。因為各種汽油發(fā)動機稀燃方式的技術措施不完全一樣，甚至同一部發(fā)動機在不同的工況下稀燃方式也會不完全一樣。有些著重缸內氣流運動及燃油分布的配合，