发动机排气污染和防治.ppt
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1、 第第7章章 发动机排气污染与防治发动机排气污染与防治关于发动机排气污染关于发动机排气污染与防治与防治第一张,PPT共三十页,创作于2022年6月 第第7章章 发动机排气污染与防治发动机排气污染与防治教学目标与要求教学目标与要求l 掌握发动机有害排放掌握发动机有害排放COCO、HCHC、NOxNOx形成的基本原因形成的基本原因l 掌握发动机排气污染机内净化和机外净化的基本途径掌握发动机排气污染机内净化和机外净化的基本途径l 了解废气再循环装置的基本结构与工作原理了解废气再循环装置的基本结构与工作原理l 了解催化转换器的基本结构与工作原理了解催化转换器的基本结构与工作原理l 了解汽油蒸发控制系统
2、的基本结构与工作原理了解汽油蒸发控制系统的基本结构与工作原理l 知道发动机排气污染控制的新技术和新方法知道发动机排气污染控制的新技术和新方法 第二张,PPT共三十页,创作于2022年6月 第第7章章 发动机排气污染与防治发动机排气污染与防治自学思考题自学思考题l1 1、CoCo、HCHC、NO2NO2生成机理分别是什么?生成机理分别是什么?l2 2、机内净化主要通过哪几方面来实现?、机内净化主要通过哪几方面来实现?原理分别是什么?原理分别是什么?l3 3、什么是废气再循环?简述结构及工作原理、什么是废气再循环?简述结构及工作原理.l4 4、机外净化主要通过哪几方面来实现?、机外净化主要通过哪几
3、方面来实现?原理分别是什么?原理分别是什么?l5 5、三元催化转化器使用注意事项是什么?、三元催化转化器使用注意事项是什么?第三张,PPT共三十页,创作于2022年6月 第第7章章 发动机排气污染与防治发动机排气污染与防治7.1 7.1 发动机的排气污染发动机的排气污染7.1.1 7.1.1 发动机的排气污染及危害发动机的排气污染及危害排气(尾气排气(尾气)燃油蒸发燃油蒸发NOxHC(约占(约占55%)SO2微粒(铅化物、碳烟等)微粒(铅化物、碳烟等)臭气臭气HC(约占(约占25%)HC(约占(约占20%)发动机排气污染物发动机排气污染物曲轴箱窜曲轴箱窜气气第四张,PPT共三十页,创作于202
4、2年6月 第第7章章 发动机排气污染与防治发动机排气污染与防治7.1.2 7.1.2 有害气体产生原因有害气体产生原因l汽车发动机排放污染物的来源有三个:排气、汽油蒸汽车发动机排放污染物的来源有三个:排气、汽油蒸发及曲轴箱窜气。发及曲轴箱窜气。汽油发动机排放源的有害气体相对排放量汽油发动机排放源的有害气体相对排放量 第五张,PPT共三十页,创作于2022年6月 第第7章章 发动机排气污染与防治发动机排气污染与防治1.CO1.CO的生成机理的生成机理 lCOCO是烃燃料燃烧的中间产物。排气中是烃燃料燃烧的中间产物。排气中COCO主要是在局部缺氧或低温下由于烃主要是在局部缺氧或低温下由于烃的不完全
5、燃烧产生的。的不完全燃烧产生的。l在发动机排气中,在发动机排气中,COCO的浓度,基本上取的浓度,基本上取决于空燃比。决于空燃比。第六张,PPT共三十页,创作于2022年6月 第第7章章 发动机排气污染与防治发动机排气污染与防治2.HC2.HC的生成机理的生成机理 lHCHC产生的原因除燃料的不完全燃烧外,缸壁产生的原因除燃料的不完全燃烧外,缸壁淬冷也是排气中淬冷也是排气中HCHC的主要来源。的主要来源。HC的排放原理的排放原理 激冷层的形成激冷层的形成 排气初期排气初期 排气后期排气后期 第七张,PPT共三十页,创作于2022年6月 第第7章章 发动机排气污染与防治发动机排气污染与防治3.N
6、O3.NOx x x x的生成机理的生成机理 lNONOx x是空气在燃烧室的高温条件下,由氧是空气在燃烧室的高温条件下,由氧和氮的反应所形成的,它和其它废气成和氮的反应所形成的,它和其它废气成分不同,不是来自燃料。发动机所排出分不同,不是来自燃料。发动机所排出的的NONOx x,虽含有少量的,虽含有少量的NONO2 2,但大部分是,但大部分是NONO。排气中的排气中的NONO在大气中氧化成在大气中氧化成NONO2 2,通常把,通常把NONO2 2和和NONO统称为统称为NONOx x(氮氧化合物)。(氮氧化合物)。返回返回第八张,PPT共三十页,创作于2022年6月 第第7章章 发动机排气污
7、染与防治发动机排气污染与防治7.2 7.2 发动机排气污染的防治发动机排气污染的防治l发动机排气污染的控制方法可分为机内净化和机发动机排气污染的控制方法可分为机内净化和机外净化。外净化。7 72.1 2.1 发动机的机内净化发动机的机内净化 l通过改善可燃混合气的品质和燃烧状况,抑制通过改善可燃混合气的品质和燃烧状况,抑制有害气体的产生,使排气中的有害气体成分减有害气体的产生,使排气中的有害气体成分减至最少,这种方式称为机内净化,是治理汽车至最少,这种方式称为机内净化,是治理汽车发动机排气污染的根本方法。发动机排气污染的根本方法。第九张,PPT共三十页,创作于2022年6月 第第7章章 发动机
8、排气污染与防治发动机排气污染与防治1.1.改善发动机的燃烧状况改善发动机的燃烧状况 1 1)从有害气体的生成机理出发,对发动)从有害气体的生成机理出发,对发动机的燃烧状况本身进行改进,抑制有害机的燃烧状况本身进行改进,抑制有害气体的产生,使排出的废气尽可能变得气体的产生,使排出的废气尽可能变得无害,采取这种措施,被认为是治理汽无害,采取这种措施,被认为是治理汽车发动机排气污染的根本方法。车发动机排气污染的根本方法。2 2)它是通过配气相位、点火时刻等的优)它是通过配气相位、点火时刻等的优化调整和燃烧室、火花塞等的优化设计化调整和燃烧室、火花塞等的优化设计配置来达到。配置来达到。第十张,PPT共
9、三十页,创作于2022年6月 第第7章章 发动机排气污染与防治发动机排气污染与防治2.2.改善可燃混合气的品质改善可燃混合气的品质 1 1)恒温进气空气滤清器)恒温进气空气滤清器 l恒温进气空气滤清器可以在发动机冷起恒温进气空气滤清器可以在发动机冷起动之后,向发动机供给热空气。从而既动之后,向发动机供给热空气。从而既减少了减少了COCO和和HCHC的排放,又改善了发动机的排放,又改善了发动机低温运转性能。低温运转性能。2.2.废气再循环废气再循环 第十一张,PPT共三十页,创作于2022年6月 第第7章章 发动机排气污染与防治发动机排气污染与防治(2 2)废气再循环)废气再循环 l废气再循环排
10、气再循环(废气再循环排气再循环(Exhaust Gas Exhaust Gas RecirculationRecirculation)是改善可燃性混合气)是改善可燃性混合气的一种方式。其基本原理是:将的一种方式。其基本原理是:将5%5%20%20%的废气再引入进气管,与新鲜混合的废气再引入进气管,与新鲜混合气一道进入燃烧室,使最高燃烧温度气一道进入燃烧室,使最高燃烧温度降低,从而减少降低,从而减少NONOx x的生成量。的生成量。第十二张,PPT共三十页,创作于2022年6月 第第7章章 发动机排气污染与防治发动机排气污染与防治l废气再循环系统用于降低废气中的氧化氮废气再循环系统用于降低废气中
11、的氧化氮(NOX)(NOX)的排出的排出量。量。l氮和氧只有在高温高压条件下才会发生化学反应,发氮和氧只有在高温高压条件下才会发生化学反应,发动机燃烧室内的温度和压力满足了上述条件,在强制动机燃烧室内的温度和压力满足了上述条件,在强制加速期间更是如此。加速期间更是如此。l汽车废气是一种不可燃气体汽车废气是一种不可燃气体(不含燃料和氧化剂不含燃料和氧化剂),在,在燃烧室内不参与燃烧。废气中的主要成分燃烧室内不参与燃烧。废气中的主要成分CO2CO2比热容比热容比较大,所以引入的废气可将燃烧产生的部分热量比较大,所以引入的废气可将燃烧产生的部分热量吸收并带出气缸,并对混合气有一定的稀释作用,吸收并带
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