汽車發(fā)動機排放技術(shù)研究(編輯修改稿)
2025-07-21 21:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 技術(shù)機內(nèi)凈化技術(shù)主要是指通過改進發(fā)動機本身的設(shè)計和優(yōu)化發(fā)動機燃燒過程來降低排放。主要措施有燃燒系統(tǒng)優(yōu)化、電子控制技術(shù)、汽油機直噴技術(shù)(GDI)、可變進排氣系統(tǒng)和廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)等。這些措施大部分通過發(fā)動機精確的電控系統(tǒng)來實現(xiàn)。 燃油電控噴射系統(tǒng)汽油噴射發(fā)動機與化油器式發(fā)動機相比，突出的優(yōu)點是能準確控制混合氣的質(zhì)量，保證汽缸內(nèi)的燃料燃燒完全，使廢氣排放物和燃油消耗都能夠降得下來，同時它還提高了發(fā)動機的充氣效率，增加了發(fā)動機的功率和扭矩。電子控制燃油噴射裝置的缺點就是成本比化油器高一點，因此價格也就貴一些，故障率雖低,一旦壞了就難以修復(fù)（電腦件只能整件更換），但是與它的運行經(jīng)濟性和環(huán)保性相比，這些缺點就微不足道了。分類汽油噴射型式分為機械式和電子控制式兩種。機械式汽油噴射裝置是一種以機械液力控制的噴射技術(shù)，早在30年代就應(yīng)用在飛機發(fā)動機，50年代開始應(yīng)用在德國奔馳300BL轎車發(fā)動機上。集成電路的出現(xiàn)使電子技術(shù)能在發(fā)動機上得到應(yīng)用，一種更好的汽油噴射裝置――電子控制汽油噴射技術(shù)也就應(yīng)運而生了。 結(jié)構(gòu)任何一種電子控制汽油噴射裝置，都是由噴油油路，傳感器組和電子控制單元(微型電腦)三大部分組成。當(dāng)噴射器安裝在原來化油器位置上，稱為單點電控燃油噴射裝置；當(dāng)噴射器安裝在每個氣缸的進氣管上，稱為多點電控燃油噴射裝置。原理噴油油路由電動油泵，燃油濾清器，油壓調(diào)節(jié)器，噴射器等組成，電控單元發(fā)出的指令信號可將噴射器頭部的針閥打開，將燃油噴出。傳感器好似人的眼耳鼻等器官，專門接受溫度，混合氣濃度，空氣流量和壓力，曲軸轉(zhuǎn)速等數(shù)值并傳送給中樞神經(jīng)的電子控制單元。電子控制單元是一個微計算機，內(nèi)有集成電路以及其它精密的電子元件。它匯集了發(fā)動機上各個傳感器采集的信號和點火分電器的信號，在千分之幾十秒內(nèi)分析和計算出下一個循環(huán)所需供給的油量，并及時向噴射器發(fā)出噴油的指令，使燃油和空氣形成理想的混合氣進入氣缸燃燒產(chǎn)生動力。歷史從60年代起，隨著汽車數(shù)量的日益增多，汽車廢氣排放物與燃油消耗量的不斷上升困擾著人們，迫使人們?nèi)ふ乙环N能使汽車排氣凈化，節(jié)約燃料的新技術(shù)裝置去取替已有幾十年歷史的化油器，汽油噴射技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用，使人們這一理想能以實現(xiàn)。早在1967年，德國波許公司成功地研制了D型電子控制汽油噴射裝置，用在大眾轎車上。這種裝置是以進氣管里面的壓力做參數(shù)，但是它與化油器相比，仍然存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，不穩(wěn)定的缺點。針對這些缺點，波許公司又開發(fā)了一種稱為L型電子控制汽油噴射裝置，它以進氣管內(nèi)的空氣流量做參數(shù)，可以直接按照進氣流量與發(fā)動機轉(zhuǎn)速的關(guān)系確定進氣量，據(jù)此噴射出相應(yīng)的汽油。這種裝置由于設(shè)計合理，工作可靠，廣泛為歐洲和日本等汽車制造公司所采用，并奠定了今天電子控制燃油噴射裝置的鄒型。至1979年起美 國的通用，福特，日本的豐田，三菱，日產(chǎn)等汽車公司都推出了各自的電子控制汽油噴射裝置，尤其是多氣門發(fā)動機的推廣，使電子控制噴射技術(shù)得到迅速的普及和應(yīng)用。到目前為止，歐美日等主要汽車生產(chǎn)大國的轎車燃油供給系統(tǒng)，95%以上安裝了燃油噴射裝置。 多氣門技術(shù)采用多氣門技術(shù)，減少進氣阻力，提高充量系數(shù)。還采用氣門連續(xù)可變正時控制和升程控制技術(shù)實現(xiàn)發(fā)動機隨轉(zhuǎn)速和工況的變化達到最佳的充氣效率。這是使氣排放達到歐Ⅳ排放限值的重要技術(shù)。 渦輪增壓技術(shù)廢氣渦輪增壓系統(tǒng)：這就是我們平時最常見的渦輪增壓裝置了，增壓器與發(fā)動機無任何機械聯(lián)系，實際上是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入氣缸。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與禍輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量就可以增加發(fā)動機的輸出功率。一般而言，加裝廢氣渦輪增壓器后的發(fā)動機功率及扭矩要增大20%—30%。但是廢氣渦輪增壓器技術(shù)也有其必須注意的地方，那就是泵輪和渦輪由一根軸相連，也就是轉(zhuǎn)子，發(fā)動機排出的廢氣驅(qū)動泵輪，泵輪帶動渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪轉(zhuǎn)動后給進氣系統(tǒng)增壓。增壓器安裝在發(fā)動機的排氣一側(cè)，所以增壓器的工作溫度很高，而且增壓器在工作時轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速非常高，可達到每分鐘十幾萬轉(zhuǎn)，如此高的轉(zhuǎn)速和溫度使得常見的機械滾針或滾珠軸承無法為轉(zhuǎn)子工作，因此渦輪增壓器普遍采用全浮動軸承，由機油來進行潤滑，還有冷卻液為增壓器進
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