第十章排放標(biāo)準(zhǔn)及控制新技術(shù)

1、汽車環(huán)境與保護(hù)汽車環(huán)境與保護(hù) 第十章第十章 排放標(biāo)準(zhǔn)及控制技術(shù)排放標(biāo)準(zhǔn)及控制技術(shù) 機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 韓韓 偉偉國(guó)國(guó)IIIIII排放標(biāo)準(zhǔn)排放標(biāo)準(zhǔn)一、汽油車排放污染物凈化方案一、汽油車排放污染物凈化方案 1 1、對(duì)汽油車來說，可采用閉環(huán)電控燃油系統(tǒng)、對(duì)汽油車來說，可采用閉環(huán)電控燃油系統(tǒng)加三效催化轉(zhuǎn)化器以達(dá)到歐加三效催化轉(zhuǎn)化器以達(dá)到歐IIII排放標(biāo)準(zhǔn)。排放標(biāo)準(zhǔn)。 2 2、閉環(huán)電控、閉環(huán)電控EGREGR系統(tǒng)系統(tǒng)閉環(huán)電控閉環(huán)電控EGREGR系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電控汽油機(jī)中。這種系統(tǒng)應(yīng)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電控汽油機(jī)中。這種系統(tǒng)應(yīng)用了帶用了帶EGREGR閥位置傳感器的線性位移電磁式閥位置傳感器的線性位移

2、電磁式EGREGR閥，由電控單閥，由電控單元發(fā)出的元發(fā)出的PWMPWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)。信號(hào)驅(qū)動(dòng)。傳感器發(fā)出的傳感器發(fā)出的EGREGR閥位置信號(hào)反饋給電控單元，保證精確實(shí)現(xiàn)閥位置信號(hào)反饋給電控單元，保證精確實(shí)現(xiàn)預(yù)定的電控脈譜。電控脈譜由發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)定的電控脈譜。電控脈譜由發(fā)動(dòng)機(jī)的EGREGR標(biāo)定試驗(yàn)確定標(biāo)定試驗(yàn)確定 3 3、要滿足歐、要滿足歐IIIIII排放標(biāo)準(zhǔn)，二氣排放標(biāo)準(zhǔn)，二氣門、非增壓汽油機(jī)可采用閉環(huán)電控門、非增壓汽油機(jī)可采用閉環(huán)電控燃油噴射系統(tǒng)加緊湊耦合型三效催燃油噴射系統(tǒng)加緊湊耦合型三效催化轉(zhuǎn)化器或前置雙催化轉(zhuǎn)化器或三化轉(zhuǎn)化器或前置雙催化轉(zhuǎn)化器或三效催化轉(zhuǎn)化器輔以強(qiáng)制加熱；對(duì)于效催化轉(zhuǎn)化器輔以

3、強(qiáng)制加熱；對(duì)于多氣門、增壓汽油機(jī)則可采用閉環(huán)多氣門、增壓汽油機(jī)則可采用閉環(huán)電控燃油噴射系統(tǒng)加低起燃溫度的電控燃油噴射系統(tǒng)加低起燃溫度的三效催化轉(zhuǎn)化器或緊湊耦合型三效三效催化轉(zhuǎn)化器或緊湊耦合型三效催化轉(zhuǎn)化器。催化轉(zhuǎn)化器。三效催化轉(zhuǎn)化器三效催化轉(zhuǎn)化器 要滿足歐要滿足歐IIIIII排放標(biāo)準(zhǔn)，排放標(biāo)準(zhǔn)，也可采用缸內(nèi)直噴稀薄燃也可采用缸內(nèi)直噴稀薄燃燒汽油機(jī)燒汽油機(jī)GDIGDI發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括以下四項(xiàng)技該發(fā)動(dòng)機(jī)包括以下四項(xiàng)技術(shù)：二階段燃燒，提前激術(shù)：二階段燃燒，提前激活催化劑；反應(yīng)式排氣管；活催化劑；反應(yīng)式排氣管；大量大量EGREGR；??；稀NONOX X催化劑。催化劑。采用采用GDIGDI技

4、術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī) 對(duì)于歐對(duì)于歐IVIV排放標(biāo)準(zhǔn)，二氣門和排放標(biāo)準(zhǔn)，二氣門和非增壓汽油機(jī)難以滿足該標(biāo)準(zhǔn)，非增壓汽油機(jī)難以滿足該標(biāo)準(zhǔn)，一般在多氣門增壓汽油機(jī)上采用一般在多氣門增壓汽油機(jī)上采用綜合控制的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)加緊綜合控制的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)加緊湊耦合型三效催化轉(zhuǎn)化器或前置湊耦合型三效催化轉(zhuǎn)化器或前置雙催化轉(zhuǎn)化器或三效催化轉(zhuǎn)化器雙催化轉(zhuǎn)化器或三效催化轉(zhuǎn)化器輔以強(qiáng)制加熱實(shí)現(xiàn)，同時(shí)采用廢輔以強(qiáng)制加熱實(shí)現(xiàn)，同時(shí)采用廢氣再循環(huán)可進(jìn)一步降低氣再循環(huán)可進(jìn)一步降低NONOX X排放。排放。發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)大眾藍(lán)驅(qū)技術(shù)大眾藍(lán)驅(qū)技術(shù)藍(lán)驅(qū)技術(shù)，其實(shí)并不是單項(xiàng)的技術(shù)，而是一組技術(shù)藍(lán)驅(qū)技術(shù)，其實(shí)并不是單

5、項(xiàng)的技術(shù)，而是一組技術(shù)的系列，的系列，“藍(lán)驅(qū)技術(shù)系列藍(lán)驅(qū)技術(shù)系列（BlueMotionTechnologiesBlueMotionTechnologies）”是大眾汽車一系列是大眾汽車一系列節(jié)能、環(huán)保、面向未來的汽車技術(shù)的集合，節(jié)能、環(huán)保、面向未來的汽車技術(shù)的集合， “ “藍(lán)藍(lán)驅(qū)技術(shù)系列驅(qū)技術(shù)系列”以動(dòng)力總成技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合了更多以動(dòng)力總成技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合了更多先進(jìn)的降低油耗和排放的技術(shù)：先進(jìn)的降低油耗和排放的技術(shù)：?jiǎn)?dòng)停車、再生制動(dòng)能量回收等可降低能耗的技術(shù)。啟動(dòng)停車、再生制動(dòng)能量回收等可降低能耗的技術(shù)。 “藍(lán)驅(qū)技術(shù)系列藍(lán)驅(qū)技術(shù)系列”能夠顯著降低燃油消耗和二氧化能夠顯著降低燃油消耗和二氧化碳

6、排放，已經(jīng)逐步應(yīng)用于的量產(chǎn)車型，并形成系列碳排放，已經(jīng)逐步應(yīng)用于的量產(chǎn)車型，并形成系列“藍(lán)色藍(lán)色”車型。車型。 大眾汽車提出的一種旨在降低汽車的油耗及排大眾汽車提出的一種旨在降低汽車的油耗及排放和以企業(yè)整體發(fā)展的可持續(xù)性為目標(biāo)的技術(shù)，放和以企業(yè)整體發(fā)展的可持續(xù)性為目標(biāo)的技術(shù)，BlueMotionBlueMotion藍(lán)驅(qū)技術(shù)通過改進(jìn)藍(lán)驅(qū)技術(shù)通過改進(jìn)TDITDI渦輪增壓柴渦輪增壓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器、采用電子廢氣再循環(huán)油發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器、采用電子廢氣再循環(huán)閥門及更寬傳動(dòng)比的變速箱，配以優(yōu)化設(shè)計(jì)的閥門及更寬傳動(dòng)比的變速箱，配以優(yōu)化設(shè)計(jì)的車輪及低滾阻力輪胎，達(dá)到比普通車輪及低滾阻力輪胎，達(dá)到比普通

7、TDITDI柴油車柴油車型更低的燃油消耗及排放型更低的燃油消耗及排放 啟動(dòng)啟動(dòng)- -停車（停車（Start-StopStart-Stop）技術(shù)：藍(lán)驅(qū)上裝備）技術(shù)：藍(lán)驅(qū)上裝備的啟動(dòng)的啟動(dòng)- -停車（停車（Start-StopStart-Stop）技術(shù)，最重要目）技術(shù)，最重要目的在于消除怠速時(shí)的燃油消耗。當(dāng)車輛遇到紅的在于消除怠速時(shí)的燃油消耗。當(dāng)車輛遇到紅燈停車或路邊停車等人的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄燈停車或路邊停車等人的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火，松開剎車踏板時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)瞬間啟動(dòng)。在一火，松開剎車踏板時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)瞬間啟動(dòng)。在一般情況下，當(dāng)車速大于般情況下，當(dāng)車速大于3km/h3km/h、踩下剎車、踩下剎車4 4

8、秒鐘秒鐘后，滿足上述兩種情況后，怠速啟停裝置才會(huì)后，滿足上述兩種情況后，怠速啟停裝置才會(huì)介入，如果過于頻繁的起步停車，藍(lán)驅(qū)版的怠介入，如果過于頻繁的起步停車，藍(lán)驅(qū)版的怠速啟停裝置并不會(huì)介入。雖然增加了怠速啟停速啟停裝置并不會(huì)介入。雖然增加了怠速啟停系統(tǒng)，但高爾夫藍(lán)驅(qū)版并沒有改變?nèi)魏稳粘ｑ{系統(tǒng)，但高爾夫藍(lán)驅(qū)版并沒有改變?nèi)魏稳粘ｑ{駛習(xí)慣駛習(xí)慣 AGMAGM蓄電池：為使配備啟動(dòng)蓄電池：為使配備啟動(dòng)- -停車系統(tǒng)后的高爾停車系統(tǒng)后的高爾夫藍(lán)驅(qū)版在啟動(dòng)時(shí)更快速且工作更穩(wěn)定，藍(lán)驅(qū)夫藍(lán)驅(qū)版在啟動(dòng)時(shí)更快速且工作更穩(wěn)定，藍(lán)驅(qū)采用了采用了AGMAGM蓄電池，蓄電池，AGMAGM蓄電池具有更長(zhǎng)的使用蓄電池具有更長(zhǎng)的

9、使用壽命，在頻繁的啟動(dòng)過程中具有更高的穩(wěn)定性，壽命，在頻繁的啟動(dòng)過程中具有更高的穩(wěn)定性，如果外殼破損，不會(huì)有電解液流出，對(duì)電瓶深如果外殼破損，不會(huì)有電解液流出，對(duì)電瓶深度放電具有更好的保護(hù)度放電具有更好的保護(hù) 制動(dòng)能量回收技術(shù)的應(yīng)用，使高爾夫藍(lán)驅(qū)最大制動(dòng)能量回收技術(shù)的應(yīng)用，使高爾夫藍(lán)驅(qū)最大限度地回收利用原本可能浪費(fèi)的多余能量，再限度地回收利用原本可能浪費(fèi)的多余能量，再次提升燃油經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)車輛處于滑行狀態(tài)，變次提升燃油經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)車輛處于滑行狀態(tài)，變速箱會(huì)自動(dòng)升檔，降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，節(jié)省燃油。速箱會(huì)自動(dòng)升檔，降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，節(jié)省燃油。當(dāng)輕踏剎車，變速箱也會(huì)隨之響應(yīng)，降檔提升當(dāng)輕踏剎車，變速箱也會(huì)隨之

10、響應(yīng)，降檔提升發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，利用發(fā)電機(jī)發(fā)電制動(dòng)，將車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，利用發(fā)電機(jī)發(fā)電制動(dòng)，將車輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)在電池中。當(dāng)車輛加速時(shí)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)在電池中。當(dāng)車輛加速時(shí)，電池中的電能通過電動(dòng)機(jī)釋放出來，輔助發(fā)動(dòng)電池中的電能通過電動(dòng)機(jī)釋放出來，輔助發(fā)動(dòng)機(jī)，提高車輛的加速性能機(jī)，提高車輛的加速性能 二、柴油車排放污染物凈化方案二、柴油車排放污染物凈化方案 對(duì)于歐對(duì)于歐IIII排放標(biāo)準(zhǔn)，可以采用渦輪增排放標(biāo)準(zhǔn)，可以采用渦輪增壓中冷和高壓噴射減少微粒，采用廢氣壓中冷和高壓噴射減少微粒，采用廢氣再循環(huán)降低再循環(huán)降低NONOX X。要達(dá)到歐。要達(dá)到歐IIIIII排放標(biāo)準(zhǔn)，排放標(biāo)準(zhǔn)，需采用電子控制，

11、噴油壓力要高，且每需采用電子控制，噴油壓力要高，且每循環(huán)多次噴射。在此基礎(chǔ)上采用微粒捕循環(huán)多次噴射。在此基礎(chǔ)上采用微粒捕集器，進(jìn)一步降低微粒；采用多級(jí)中冷集器，進(jìn)一步降低微粒；采用多級(jí)中冷廢氣再循環(huán)進(jìn)一步降低廢氣再循環(huán)進(jìn)一步降低NONOX X，再加上先進(jìn)，再加上先進(jìn)的電控技術(shù)，可以使柴油車達(dá)到歐的電控技術(shù)，可以使柴油車達(dá)到歐IVIV排排放標(biāo)準(zhǔn)。放標(biāo)準(zhǔn)。滿足歐滿足歐II排放標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)的CA4DS2CA4DS2系列系列柴油機(jī)柴油機(jī)滿足歐滿足歐IIIIII標(biāo)準(zhǔn)的柴油車可以考慮采用的部分關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的柴油車可以考慮采用的部分關(guān)鍵技術(shù)滿足歐滿足歐IIIIII標(biāo)準(zhǔn)的柴油車可以考慮采用的部分關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

12、的柴油車可以考慮采用的部分關(guān)鍵技術(shù) 要滿足規(guī)定的排放限值，要滿足規(guī)定的排放限值，還要求使用無(wú)鉛低含硫量還要求使用無(wú)鉛低含硫量的燃油。歐的燃油。歐IIII標(biāo)準(zhǔn)要求使標(biāo)準(zhǔn)要求使用含硫量用含硫量500ppm500ppm (0.05%)(0.05%)的柴油；歐的柴油；歐IIIIII標(biāo)準(zhǔn)要求使標(biāo)準(zhǔn)要求使用含硫量用含硫量200ppm200ppm (0.02%)(0.02%)的柴油；而歐的柴油；而歐IVIV標(biāo)準(zhǔn)要求標(biāo)準(zhǔn)要求使用含硫量使用含硫量55ppm55ppm (0.0055%)(0.0055%)的柴油。的柴油。我國(guó)第一臺(tái)擁有自主知識(shí)我國(guó)第一臺(tái)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的歐產(chǎn)權(quán)的歐IV柴油發(fā)動(dòng)機(jī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)YC6L-40三三、混合動(dòng)力車排放標(biāo)準(zhǔn)控制混合動(dòng)力車排放標(biāo)準(zhǔn)控制從目前的研究表明，直噴式柴油機(jī)將是首選從目前的研究表明，直噴式柴油機(jī)將是首選的混合動(dòng)力單元。的混合動(dòng)力單元。 混合動(dòng)力汽車的控制系混合動(dòng)力汽車的控制系統(tǒng)的開發(fā)是混合動(dòng)力系統(tǒng)最關(guān)統(tǒng)的