車用汽油機(jī)的機(jī)內(nèi)凈化

車用汽油機(jī)的機(jī)內(nèi)凈化第一頁，共二十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)進(jìn)排氣系統(tǒng)及燃燒室的優(yōu)化設(shè)計

一、進(jìn)、排氣系統(tǒng)

由《發(fā)動機(jī)原理》知，減小進(jìn)、排氣阻力，增加進(jìn)氣及擠氣渦流，不僅可以提高充氣效率，而且還可以使油、氣的混合更加均勻，而使燃燒更加充分。那末，如何才能減小進(jìn)、排氣阻力，增加進(jìn)氣及擠氣渦流呢？

設(shè)計新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)

第二頁，共二十七頁，2022年，8月28日1、設(shè)計流場分析，對進(jìn)排氣系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計；利用進(jìn)氣動態(tài)效應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計第三頁，共二十七頁，2022年，8月28日減小進(jìn)、排氣阻力的結(jié)構(gòu)設(shè)計避免進(jìn)、排氣管截面的突變；進(jìn)、排氣管彎道處應(yīng)避免轉(zhuǎn)折過急；對進(jìn)、排氣系統(tǒng)的流場進(jìn)行分析，設(shè)計出阻力最小的進(jìn)、排氣系統(tǒng)。第四頁，共二十七頁，2022年，8月28日利用進(jìn)氣動態(tài)效應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

發(fā)動機(jī)的間歇進(jìn)氣，在進(jìn)氣管中存在壓力波。在特定的近氣管條件下，可已利用此壓力波來提高進(jìn)氣門關(guān)閉前的錦旗壓力，提高進(jìn)氣效率，這就稱之為進(jìn)氣管的動態(tài)效應(yīng)。第五頁，共二十七頁，2022年，8月28日2、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)多氣門技術(shù)；可變技術(shù)：可變進(jìn)氣道、可變凸輪相位、可變進(jìn)氣持續(xù)時間等。第六頁，共二十七頁，2022年，8月28日多氣門技術(shù)第七頁，共二十七頁，2022年，8月28日可變進(jìn)氣道第八頁，共二十七頁，2022年，8月28日可變進(jìn)氣道第九頁，共二十七頁，2022年，8月28日可變進(jìn)氣持續(xù)時間第十頁，共二十七頁，2022年，8月28日可變凸輪相位第十一頁，共二十七頁，2022年，8月28日尚處在研究中的新技術(shù)

電控氣門系統(tǒng)技術(shù)電控系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機(jī)運行工況的實際需要控制氣門的開、閉。該系統(tǒng)的特點是：①取消了氣門的機(jī)械驅(qū)動裝置，氣門的開、閉直接由電驅(qū)動系統(tǒng)完成；②配氣相位和氣門開啟的持續(xù)時間均按需實時調(diào)節(jié)；③氣門的開、閉比機(jī)械驅(qū)動系統(tǒng)更迅速；④進(jìn)氣更充分、排氣更徹底。第十二頁，共二十七頁，2022年，8月28日二、燃燒室產(chǎn)生較大的進(jìn)氣和擠氣渦流減小燃燒室的面容比分層給氣式燃燒室——缸內(nèi)噴射分隔式燃燒室第十三頁，共二十七頁，2022年，8月28日

1、產(chǎn)生較大的進(jìn)氣和擠氣渦流

第十四頁，共二十七頁，2022年，8月28日2、減小燃燒室的面容比球形燃燒室半球形燃燒室多球形燃燒室第十五頁，共二十七頁，2022年，8月28日3、分層給氣式燃燒室——缸內(nèi)噴射將汽油機(jī)的質(zhì)調(diào)節(jié)改為量調(diào)節(jié)；混合氣在氣缸中分層，在火化塞附近為濃混合氣，以便汽油發(fā)動機(jī)能有效而穩(wěn)定工作。第十六頁，共二十七頁，2022年，8月28日4、分隔式燃燒室

將燃燒室分成兩部分，即主室和副室。副室的容積很小，約占燃燒室總?cè)莘e的20%左右。主、副室之間用一狹小的通道相連。主、副室分別有各自的進(jìn)氣門，供給副室的可燃混合氣比供給主室的可燃混合氣濃?；鸹ㄈ鸆VCC發(fā)動機(jī)分隔式燃燒室安裝在副室上，副室的可燃混合氣被電火花點燃燃燒后經(jīng)主副室間的通道高速噴入主室，使主室中的可燃混合氣迅速燃燒。第十七頁，共二十七頁，2022年，8月28日4、分隔式燃燒室

分隔室燃燒室對減小汽車的排氣污染有明顯的效果，如右圖所示。第十八頁，共二十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)廢氣再循環(huán)（EGR）廢氣再循環(huán)的凈化原理廢氣再循環(huán)的控制策略EGR系統(tǒng)及EGR閥內(nèi)部廢氣再循環(huán)第十九頁，共二十七頁，2022年，8月28日一、廢氣再循環(huán)的凈化原理

將一部分燃燒后的廢氣引入燃燒室，由于廢氣占了一定的氣缸容積，它不僅降低了可燃混合氣的燃燒速度，而且還減少了進(jìn)入氣缸的混合氣進(jìn)氣量，如此便降低了燃燒產(chǎn)物的溫度和壓力。從而達(dá)到降低NOx濃度之目的。第二十頁，共二十七頁，2022年，8月28日二、廢氣再循環(huán)的控制策略

盡管廢氣再循環(huán)可以降低Nox的排放量，但它同時會對發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性構(gòu)成不利影響。若參與再循環(huán)的廢氣量太多還會使CO和HC的排放量上升，嚴(yán)重時還會影響到發(fā)動機(jī)的正常燃燒。所以應(yīng)按照發(fā)動機(jī)運行工況的特點對再循環(huán)的廢氣量進(jìn)行控制。第二十一頁，共二十七頁，2022年，8月28日三、EGR系統(tǒng)及EGR閥

目前，車用汽油機(jī)所用的EGR系統(tǒng)有三種不同的類型，即：真空控制的EGR系統(tǒng)、電控真空驅(qū)動的EGR系統(tǒng)和電控的EGR系統(tǒng)，見下圖。第二十二頁，共二十七頁，2022年，8月28日四、內(nèi)部廢氣循環(huán)系統(tǒng)

將燃燒后的廢氣留一部分在缸內(nèi)，使其和下一循環(huán)進(jìn)入缸內(nèi)的可燃混合氣混合，其效果和廢氣再循環(huán)相當(dāng)，所以將其稱為內(nèi)部廢氣再循環(huán)。第二十三頁，共二十七頁，2022年，8月28日第三節(jié)廢氣渦輪增壓技術(shù)

利用發(fā)動機(jī)排出廢氣的動能和熱能，增加進(jìn)入氣缸新鮮空氣的壓力，提高發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量，改善可燃混合氣的質(zhì)量，從而達(dá)到降低CO和HC排出量的目的。廢氣渦輪增壓還可以降低發(fā)動機(jī)的噪聲，其原因是，在燃燒過程中，增壓發(fā)動機(jī)的壓力升高率比普通非增壓發(fā)動機(jī)小。第二十四頁，共二十七頁，2022年，8月28日第二十五頁，共二十七頁，2022年，8月28日第四節(jié)電控燃油噴射技術(shù)按工況的需要準(zhǔn)確供油；進(jìn)入各缸的可燃混合氣較為均衡；進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力小，充氣效率高；燃油霧化良好，油、氣混合均勻；尤其是λ閉環(huán)控制系統(tǒng)，它可使發(fā)動機(jī)在絕大多數(shù)工況和時間內(nèi)燃用α=1的可燃混合氣。第二十六頁，共二十七頁，2022年，8月28日第