随着时代的进步,人们的生活越来越好,汽车便成为了人们的主要代步工具。随着人们对汽车需求的增加,汽车越来越多几乎达到了一个饱和的状态。
但是由此带来的问题却也逐渐增多。汽车多了无疑汽车排放的尾气也随之增多了,而这些汽车排放的尾气大多为有害气体。因此空气被污染,人们所生活的
环境也被之影响。在大气污染中,汽车发动机排放所造成的污染占有相当比重。本文就汽车发动机排放技术应用进行了分析,为进一步开发和研究低污染汽车
发动机技术打下了良好的基础。为使这个问题能够很好的得到解决,汽车发动
机的排放必须得以降低或者是控制。下面就来分析一下发动机排放的降低与控
制这两个技术的应用。
发动机排放的控制技术分析 :
代步汽车发动机排放的控制技术就是使发动机处于工作状态时所排放的汽车尾气能
够得到一定的控制。为了实现这种技术就得是发动机排放的废气循环再利用。
所谓的循环再利用就是将之前所排放出的汽车尾气中没有完全燃烧的废气再次
引入汽车的进气系统里面第二次燃烧。这种废气循环利用的方法被称为是EGR。所谓的EGR就是废气再循环系统的一个简称。EGR这个系统的主要任务就是使
废气循环再利用,把废气循环利用在整个工作过程中达到一个最佳的状况。从
而使燃料在整个燃烧的过程中的情况都最为理想。最终使发动机处于工作中时
排放出的尾气污染物降到最低。
汽油机排放控制技术:
面对日趋严格的排放法规,汽车排放处理技术的发展也日新月异,汽油机排放
控制技术主要有以下几种。
1.冷机时稀薄燃烧
发动机冷机时,催化剂活性较差,不利于降低HC的排放。这时,降低HC
的排放成为主要课题。在采用的方法中,稀薄燃烧技术最为有效。为保证空燃
比(A/F)的稀薄化,在进气口内设置涡流控制阀,改善发动机进气系统,提高充气效率;改进发动机燃烧系统,合理组织燃烧室内的气体流动,促进火焰传播,改善着火稳定性,使发动机在稀混合气下维持稳定燃烧,从而降低HC的排放量。
2.减少未燃HC
活塞的第一道环岸脊(指第一道环槽至活塞顶之间的区域)和气缸壁之间,
燃烧的火焰不能达到,此区域内的未燃HC直接从气缸内排出。提高第一道活塞环的位置,即减小第一道活塞环岸的高度,可以减少活塞环与缸壁间的容积,
从而减少未燃HC的排放。为减少活塞环槽的磨损,一般情况下,对活塞表面
实施氧化铝镀膜处理,但由于在活塞表面易形成许多细孔,被吸附的HC在发动机排气行程时排出机外。为解决这一矛盾,在对活塞表面实施氧化铝镀膜处理时,只对活塞环槽进行处理,活塞顶面不进行处理,有利于进一步降低HC的排放。
3.未燃HC的吸附净化
以沸泡石等为主要成分,作为HC吸附剂,在催化剂活化前吸附HC,是减
少未燃HC的有效办法。吸附剂最重要的性能是对HC的吸附率,吸附剂含碳原
子越多,吸附率越好。对HC吸附层,可以对三元催化层涂覆HC吸附催化剂,
吸附的HC随着排气温度的升高而自动脱离,通过表面催化层进行净化。目前,HC从吸附层脱离起始温度要比催化层的活性温度低,脱离初期对HC净化有一
定困难,有待于今后通过材质改良、结构及温升特性的改进来进一步提高其净
化性能。
4.提高催化剂的早期活性
为促使催化剂的早期活性,有效的方法是提高其升温特性和降低其活性温度。提高升温特性的主要方法是采用双重排气管和使用“薄壁式”催化剂载体。合理选择低温特性好的贵重金属,如在催化剂中提高铂的含量,同时提高空燃
比的稀薄化,是降低催化剂活性温度的有效手段。
5.催化剂强制加热
使用电加热催化剂(EHC)和在排气管内利用排放气体的燃烧产生的热量,促使催化剂升温,即排气燃烧器(EGC)能进一步提高催化剂的早期活性。EHC采用电流预热的方法,可使金属载体的催化器在发动机起动后的5~10s内达到催化剂的起燃温度,从而减少起动后最初几分钟内的有害物的排放。EHC已达到实
用化水平,但其电气系统较复杂。EGC的原理是在发动机起动后,在浓空燃比
状态下产生的CO等可燃成分与二次空气供给的氧气相混合,形成可燃混合气,
在排气系统中设置排气燃烧器,通过火花塞点火装置,点燃未燃混合气,利用
燃烧产生的热量提高催化剂的早期活性,同时还能燃烧净化发动机起动后的未
燃HC成分。EGC技术虽然处于研制阶段,但其催化转化效率高,大有超过EHC
之势。
6.废气再循环
废气再循环(EGR)是目前常用于控制内燃机NOx排放的有效措施之一。它把一定数量的废气引入发动机的进气系统,使发动机混合气中惰性气体(H2O、N2
和CO2)的比例增加。由于这些惰性气体有较高比热,使经再循环废气稀释的混合气的比热增高,致使发动机最高燃烧温度下降,由于再循环废气对新混合气
的稀释,降低了混合气中氧气的浓度,因而废气再循环破坏了NOx的生成条件,从而有效抑制了NOx的生成。这种排气净化技术同样适用于柴油机。因此现代
汽车采用排放控制技术对汽车尾气排放的控制起着重要作用。
汽油车排出的污染物主要来源于三个方面:排气、曲轴箱窜气及油箱蒸发的燃油蒸气。采用曲轴箱强制通风系统可以解决曲轴箱气所带来的污染物,油箱蒸发污染物可以采用燃油蒸发控制系统加以解决,但排气污染物因涉及因素较多,控制
起来最为困难。
地球是我们赖以生存的家园,随着汽车的普及,汽车尾气污染日益严重,有效改善尾气排放是我们义不容辞的责任。由此可见,发动机排放的降低和控制这两个技术只要
能够得到很好的运用,汽车所排放出的尾气危害肯定就会减少,空气污染的问题就会
减小,人们所生活的这个环境就会慢慢变好。
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