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1頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)進(jìn)排氣系統(tǒng)及燃燒室的優(yōu)化設(shè)計(jì)

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(jì)新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)

第2頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1、設(shè)計(jì)流場分析，對進(jìn)排氣系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；利用進(jìn)氣動態(tài)效應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月減小進(jìn)、排氣阻力的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)出阻力最小的進(jìn)、排氣系統(tǒng)。第4頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月利用進(jìn)氣動態(tài)效應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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5頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月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6頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月多氣門技術(shù)第7頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月可變進(jìn)氣道第8頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月可變進(jìn)氣道第9頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月可變進(jìn)氣持續(xù)時間第10頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月可變凸輪相位第11頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月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(yùn)行工況的實(shí)際需要控制氣門的開、閉。該系統(tǒng)的特點(diǎn)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(shí)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12頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、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13頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月

1、產(chǎn)生較大的進(jìn)氣和擠氣渦流

第14頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月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15頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月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16頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月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。火花塞CVCC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(diǎn)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17頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月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18頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(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19頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月一、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20頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、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(yùn)行工況的特點(diǎn)對再循環(huán)的廢氣量進(jìn)行控制。第21頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月三、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22頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月四、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23頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(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24頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第25頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(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26頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月