【正文】 再生裝置一般是通過直接加熱微粒，同時利用催化劑降低微粒著火點，使微粒氧化達(dá)到過濾體再生的目的。 微粒捕捉器 ?微粒捕捉器主要用來凈化柴油機(jī)排氣中的顆粒物，是現(xiàn)代柴油機(jī)滿足歐 Ⅲ 以上排放法規(guī)的有效手段。直噴系統(tǒng)的缸內(nèi)溫度相對較高，而且柴油機(jī)工作在富氧的環(huán)境下，因此排氣中生產(chǎn)大量的氮氧化合物。 ?氧催化轉(zhuǎn)化器 是一個圓筒形的陶瓷載體，中間有許多細(xì)長的通道，可以大大增加陶瓷載體內(nèi)部的表面積。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到 2500 r/min時后熱階段停止。廢氣再循環(huán)率要受到限制，因為過多的廢氣會使碳?xì)?、一氧化碳和微粒排放惡化?EGR控制閥把電信號轉(zhuǎn)化成真空度信號傳給 EGR閥，改變 EGR閥的開度，控制廢氣再循環(huán)率。 針閥升程傳感器 噴油始點控制閥 ?控制單元根據(jù)進(jìn)氣管壓力傳感器、進(jìn)氣管溫度傳感器和海拔傳感器等信號確定增壓壓力控制電信號，傳給增壓壓力控制閥。 ?通過安裝在油量調(diào)節(jié)器上的活塞位移傳感器的反饋，實現(xiàn)油量的閉環(huán)控制。 ?第三代共軌系統(tǒng)為壓電式共軌系統(tǒng)。最小噴射量可控制在 ，減小了煙度和 NOx的排放。多層壓電驅(qū)動器驅(qū)動電壓低（可以在 5V下驅(qū)動），可應(yīng)用于強(qiáng)磁場和真空環(huán)境，極低功耗、無磨損、可用于低溫環(huán)境、無電磁噪聲、響應(yīng)快 （微秒級）、大驅(qū)動力（可以達(dá)到 50 000 N）、耐久性高（大于 109循環(huán)）。 ?噴射壓力可從 20～ 200 MPa彈性調(diào)節(jié)，能精確控制小行程的噴油量，最小噴射量可控制在 。 ?目前，開發(fā)出的新一代壓電直列式噴油器將代替電磁閥式噴油器。 ?預(yù)噴射還可以降低失火的可能性，改善高壓共軌系統(tǒng)的冷起動性能。 ?高壓共軌系統(tǒng)由五個部分組成，即高壓油泵、共軌腔及高壓油管、噴油器、電控單元、各類傳感器和執(zhí)行器。 ?日本 Hino公司利用 Denso公司的技術(shù)在新型 K13C型柴油發(fā)動機(jī)和 J系列柴油發(fā)動機(jī)上均采用了高壓共軌系統(tǒng)，日本 Mitsubishi公司也利用 Denso公司的技術(shù)在重型柴油發(fā)動機(jī)上應(yīng)用了高壓共軌系統(tǒng)。 ?高壓共軌系統(tǒng)被世界內(nèi)燃機(jī)行業(yè)公認(rèn)為 20世紀(jì)三大突破之一，將成為 21世紀(jì)柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的主流。 ?日本 Zexel公司的 Model1電控分配泵，美國 Detroit公司的 DDEC電控泵噴嘴、德國 Bosch公司的 EUP13電控單體泵都屬于時間控制系統(tǒng)。日本 Zexel公司的 COPEC，德國 Bosch公司的 EDR系統(tǒng)和美國 Caterpillar公司的PEEC系統(tǒng) 等都屬于位置控制的電控直列泵系統(tǒng)。 ? 在傳統(tǒng)的噴射系統(tǒng)基礎(chǔ)上首先發(fā)展起來的電控噴射系統(tǒng)是位置控制系統(tǒng)，稱之為第一代電控噴射系統(tǒng)，而基于電磁閥的時間控制系統(tǒng)則稱為第二代電控噴射系統(tǒng)。實施電控技術(shù)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，因此形成了柴油噴射系統(tǒng)的多樣化。 ?就電控燃油噴射而言，汽油機(jī)主要是進(jìn)氣門口噴射，對噴射正時沒有嚴(yán)格要求；柴油機(jī)則是高壓缸內(nèi)噴射，而且要求在毫秒級的時間內(nèi)完成噴油正時、噴油速率及噴油壓力的精確控制，難度是顯而易見的。 ? 造成“游車”的原因很多，有工藝性“游車”；高速“游車”以及低負(fù)荷“游車”。 柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的基本功能： ?通過加載機(jī)構(gòu)使燃油變成高壓 （ P）； ?調(diào)節(jié)每次噴油的噴油量（ Q）； ?調(diào)節(jié)每次噴油的噴油時間（ T）； ?將燃油分配到各個氣缸中（ D）； ?將燃油噴入燃燒室，并使燃油霧化（ I） 。 二 .柴油機(jī)電控系統(tǒng) 前言 ?近年來，柴油機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)都有很多突破性的發(fā)展。 ?簡述噴油器的工作原理。車內(nèi)開始采用 CAN總線。 減少排放物的新手段 試驗結(jié)果表明： ? CO、 HC和 NOx三種排放物在第一個十五工況循環(huán)中將占總排放量的 70～ 80%，因此今后解決排放的重點在： ?降低 HC排放； ?改善怠速和暖機(jī)期間的排放； ?盡可能地縮短催化器的加熱時間，在催化器達(dá)到起燃溫度之前，最大程度地降低發(fā)動機(jī)排出的廢氣 。 ? 2023年震驚全國的哈爾濱劣質(zhì)汽油事件中，嚴(yán)重膠質(zhì)超標(biāo)的劣質(zhì)汽油在一個星期之內(nèi)嚴(yán)重?fù)p壞上千臺汽車發(fā)動機(jī)，不少車輛發(fā)動機(jī)氣門被黑色膠質(zhì)糊住，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)無法正常工作。 ? 很不幸的是這個問題已經(jīng)在 FSI發(fā)動機(jī)適應(yīng)性實驗中被驗證了，有資料稱，一汽大眾對裝備 FSI發(fā)動機(jī)的奧迪轎車進(jìn)行了全路況測試，其中包括新疆的含氧量稀少的地區(qū)，但效果不能令人滿意。它還會改變?nèi)加蛧娚浞较?，?dǎo)致混合氣不均勻，使汽車動力性能下降。 ? 為了保證精確的噴油量，環(huán)形間隙很小，誤差極少。 ? 有研究機(jī)構(gòu)曾對國產(chǎn) 90號以上無鉛車用汽油進(jìn)行普查后發(fā)現(xiàn)，汽油質(zhì)量的主要問題是烯烴含量高（前面說的造成積 碳的罪魁禍?zhǔn)祝６加偷恼舭l(fā)又使混合氣降溫去除了爆震的產(chǎn)生。 ? FSI發(fā)動機(jī)可以根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷工況，自動選擇兩種運(yùn)行模式。大眾的 FSI把噴油嘴安放在進(jìn)氣門附近上，同樣是兩次噴油，但噴油方向是對準(zhǔn)活塞，而且在活塞上有個 U型槽，燃油噴射出來后，會隨著凹槽轉(zhuǎn)變方向，目的地也是火花塞附近。 ? 另一個優(yōu)點是，在燃燒時空氣層隔絕了熱，減少了熱量向汽缸壁的傳遞，從而減少了熱量損失提升了發(fā)動機(jī)熱效率。 ? 分層燃燒：它 出色的經(jīng)濟(jì)性主要表現(xiàn)在部分負(fù)荷時的分層燃燒，可燃混合物只分布在火花塞周圍，換句話說，空燃比是 ∶ 1的混合氣集中在火花塞周圍，在燃燒室的其他部分則是純凈的空氣。 直噴技術(shù)產(chǎn)生了 2個新的概念：均勻燃燒和分層燃燒 ?均勻燃燒：在全負(fù)荷時，燃油噴射與進(jìn)氣同步，燃油得到完全霧化，使混合汽均勻地充滿燃燒室，自然會得到充分的燃燒，使發(fā)動機(jī)動力得到淋漓盡致的發(fā)揮。 ?采用電控 EGR可以精確控制 EGR比率，較好地解決發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性與 NOx排放之間的協(xié)調(diào)問題。 (EGR) ? EGR是降低 NOx排放的一種有效方法。二次燃燒是指在進(jìn)行正常分層燃燒的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時，除了在壓縮行程后期噴油外，在膨脹行程后期再次噴入少量燃油，在缸內(nèi)高溫、高壓氣體的作用下點火燃燒并使排氣溫度提高。 ?故在火花塞點火前，缸內(nèi)混合氣形成超稀均質(zhì)混合氣和較濃的分層混合氣。 5. 發(fā)動機(jī)不同負(fù)荷的噴油時刻相差較大，發(fā)動機(jī)各種負(fù)荷的平滑過渡也有待進(jìn)一步解決，成品發(fā)動機(jī)的成本較高，目前也很難大量占有市場。 GDI燃燒本身仍有很多不足之處需要改進(jìn)： 1. GDI發(fā)動機(jī)的噴油器放在氣缸內(nèi)，由于噴油壓力低，噴孔沒有自潔作用，因此很容易結(jié)垢，從而使噴霧特性變壞，噴油量減少，使發(fā)動機(jī)的燃燒惡化，影響發(fā)動機(jī)的功率輸出和排放。 2. 部分負(fù)荷時采用像柴油機(jī)那樣的質(zhì)調(diào)節(jié) (無節(jié)氣門的節(jié)流損失 )，可大幅度提高指示效率，達(dá)到節(jié)能 15%～ 20%的目標(biāo)，即達(dá)到直噴式柴油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性水平。 ? 這種缸內(nèi)噴注式汽油發(fā)動機(jī)是由日本三菱汽車公司創(chuàng)制的，這種稱為 16氣門 4G93型發(fā)動機(jī)最早安裝在三菱 HSRV型概念車上，并在 96年 6月北京國際車展上廣泛做了宣傳，但當(dāng)時許多人認(rèn)為這種發(fā)動機(jī)只是一種“概念”而已，沒有引起足夠的重視。 ? 缸內(nèi)噴注式汽油發(fā)動機(jī)的優(yōu)點是油耗量低，升功率大。這是一環(huán)扣一環(huán)的技術(shù)，相輔相成，缺一不可。 ? 壓縮比高，輸出功率增大，這樣也就彌補(bǔ)了稀燃帶來的功率損失?；钊谏现裹c位置時，活塞頭頂面與氣缸蓋之間的間隙叫做燃燒室，燃燒室的容積是決定發(fā)動機(jī)性能的重要因素。 ? 立式吸氣口代替?zhèn)鹘y(tǒng)的橫向吸氣口，通過來自上方的強(qiáng)大下降氣流，形成與以往發(fā)動機(jī)相反的缸內(nèi)空氣流動－縱向渦流轉(zhuǎn)流。 ? 由于部分蒸發(fā)現(xiàn)象導(dǎo)致油量控制延遲和計量偏差，冷起動時由于燃油蒸發(fā)困難，使得實際供油量遠(yuǎn)大于需求的供油量，這樣單質(zhì)冷起動時發(fā)動機(jī) 4個～ 10個循環(huán)的不穩(wěn)定燃燒，顯著增大發(fā)動機(jī) CO、 HC。發(fā)動機(jī)采用該技術(shù)可以達(dá)到增加功率、減少油耗，改善排放的目的。 ? 中冷是協(xié)助將增壓后比較高的進(jìn)氣溫度降下來，從而更好地保證進(jìn)氣密度，提高進(jìn)氣效率，保證發(fā)動機(jī)的增壓效果。 ? 柴油高壓共軌（ CR）：該技術(shù)將由高壓油泵產(chǎn)生的 1600大氣壓的柴油經(jīng)油軌和噴油器，在數(shù)毫秒的時間內(nèi)最多可分 5次直接噴入缸內(nèi)燃燒室，使高度霧化的柴油和空氣混合并燃燒。 缸內(nèi)直噴式汽油機(jī) (Gasoline DirectInjection) ? 汽油缸內(nèi)直噴 GDI（ Gasoline Direct Injection）、柴油高壓共軌（ CR）、渦輪增壓中冷（ TCI）、可變配氣相位（ VVT）是現(xiàn)代提高乘用車發(fā)動機(jī)性能的四大先進(jìn)技術(shù)。達(dá)到分層燃燒的目的。 燃油蒸發(fā) ?為了控制燃油箱逸出的燃油蒸汽，電控發(fā)動機(jī)普遍采用了碳罐，油箱中的燃油蒸汽在發(fā)動機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時被碳罐中的活性碳所吸附，當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，依靠進(jìn)氣管中的真空度將燃油蒸汽吸入發(fā)動機(jī)中。發(fā)動機(jī)溫度低時， NOx排放濃度也較低，為了保證正常燃燒，冷機(jī)時不進(jìn)行 EGR。 ? 試驗結(jié)果說明 ：當(dāng) EGR率小于 10%時，燃油消耗量基本上不增加，當(dāng) EGR率大于 20%時，發(fā)動機(jī)燃燒不穩(wěn)定，工作粗暴， HC排放物將增加 10%。 ? EGR工作期間通過監(jiān)測針閥位置反饋信號控制針閥位置。 EGR閥與控制 ? 控制 EGR控制系統(tǒng)中， EGR閥是關(guān)鍵部件。它用進(jìn)入氣缸的混合氣中廢氣的比例表示。 ?為了保證良好的發(fā)動機(jī)性能，爆震消失后，又將點火提前角逐步加大，增加的速率也分為快、慢兩種。 爆震傳感器 ?爆震會使氣體強(qiáng)烈振動，產(chǎn)生噪音；也會使火花塞、燃燒室、活塞等機(jī)件過熱，嚴(yán)重情況會使發(fā)動機(jī)損壞。 ?蓄電池電壓下降時，在相同的通電時間里初級電流能達(dá)到的值會變小。點火線圈的次級電壓是和初級電路斷開時的初級電流成正比。 ?滿負(fù)荷工況要特別小心控制點火提前角，以免產(chǎn)生爆震。 ?點火過遲： 使發(fā)動機(jī)功率下降，油耗增加。 點火提前角控制 ?為了使發(fā)動機(jī)發(fā)出最大功率，應(yīng)使最高燃燒壓力出現(xiàn)在上止點后 10176。從圖中可看出采用三元催化轉(zhuǎn)化器時只有當(dāng)空燃比在化學(xué)計量比附近很窄范圍內(nèi) HC、 CO和 NOx排出濃度均較小?？諝獠蛔銜r， ?CO和 HC則不能被完全氧化。 其主要的化學(xué)反應(yīng)如下： 1． CO和 HC的氧化反應(yīng) 2222CO O O? 2 2 2CO H O CO H?? 2 2 22 ( 2 0. 5 ) 2uvC H u v O v H O uCO? ? ? 222 2 2NO CO CO N??2 2 22 2 2NO H H O N 2 2 2( 2 0. 5 ) 0. 5 ( 0. 25 )uvC H u v NO v H O uCO u v N? ? ? ? ? 3． 其它反應(yīng) 2 2 222H O H O?2 3 252 H N O N H H O???上面最后一個反應(yīng)生成氨是不希望的，可以通過合理選擇催化劑材料加以避免。 由于起動轉(zhuǎn)速低、冷卻水溫度低、燃油揮發(fā)性差，需對燃油進(jìn)行一定的補(bǔ)償。最常見的為無分電器點火系統(tǒng)，它是兩個氣缸共用一個點火線圈。 ?在電控發(fā)動機(jī)中最主要的輸入接口是傳感器接口（例如轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度、 壓力等）。 傳感器 ?傳感器是感知信息的部件，負(fù)責(zé)向 ECU提供 發(fā)動機(jī)和汽車運(yùn)行狀況。 油壓力調(diào)節(jié)器 ?油壓力調(diào)節(jié)器的功能是調(diào)節(jié)噴油壓力。多點噴油系統(tǒng)每缸有一個噴油器。 ?噴油器是電磁式的。 4. 功率損耗優(yōu)化 生 產(chǎn) 流動模擬 包 裝 熱力學(xué) 成 本 噪