汽車發(fā)動機(jī)-工程師培訓(xùn)課件

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,汽車發(fā)動機(jī),3.內(nèi)燃機(jī)性能改進(jìn),汽車發(fā)動機(jī)3.內(nèi)燃機(jī)性能改進(jìn),1,3.1熟悉排氣污染物的生成機(jī)理,（1）HC是缺氧，燃料不燃燒和揮發(fā)的結(jié)果,（2）CO是燃燒時缺氧或排溫高，CO,2,分解造成的。,（3）NO,x,是高溫富氧時氮氧化合的產(chǎn)物。,（4）微粒是燃料顆粒高溫裂解產(chǎn)生的。,3.1熟悉排氣污染物的生成機(jī)理（1）HC是缺氧，燃料不燃燒和,2,排放污染物的成因,柴油機(jī)由于過量空氣系數(shù),，循環(huán)溫度,，CO排放量比汽油機(jī),很多。,排放污染物的成因柴油機(jī)由于過量空氣系數(shù) ，循環(huán)溫度,3,排放污染物的成因,柴油機(jī)由

2、于過量空氣系數(shù),大,，循環(huán)溫度,低,，CO排放量比汽油機(jī),低,很多。,排放污染物的成因柴油機(jī)由于過量空氣系數(shù)大，循環(huán)溫度低，CO排,4,下列哪些因素會增大,CO,的排放？,A.缺氧 B.氣溫高 C.混合氣濃度高 D.混合氣濃度低 E.空燃比過小 F.空燃比過稀 G.氣缸內(nèi)積炭嚴(yán)重 H.高速失火,下列哪些因素會增大CO的排放？,5,排放污染物的成因,HC的形成,HC是各種沒有燃燒和沒有完全燃燒的碳?xì)浠衔锏目偡Q。,冬天排放的HC,多，還是夏天的,HC,多？,小負(fù)荷時,HC,多，還是大負(fù)荷時,HC,多？,排放污染物的成因HC的形成,6,HC的主要來源：,（1)缸壁激冷效應(yīng),（2)燃燒室縫隙效應(yīng)；,

3、（3)不完全燃燒,（4)曲軸箱化油器等的泄露。,下列哪些因素會增大HC的排放？,A.缺氧 B.氣溫高 C.混合氣濃度高 D.混合氣濃度低 E.空燃比過小 F.空燃比過稀 H.高速失火 J.,負(fù)荷 K.發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高,HC的主要來源：（1)缸壁激冷效應(yīng),7,排放污染物的成因,NO是在,高溫和有氧,條件下生成的，來自氧氣和氮氣的反應(yīng)。,停留在高溫下的時間,也是NO生成的重要影響因素,排放污染物的成因,8,排放污染物的成因,碳煙可以隨后燒掉。但如果空氣不足，溫度較低，來不及燒掉，排出。,排放污染物的成因碳煙可以隨后燒掉。但如果空氣不足，溫度較低，,9,汽車發(fā)動機(jī)-工程師培訓(xùn)課件,10,汽車發(fā)動機(jī)-工程

4、師培訓(xùn)課件,11,汽車發(fā)動機(jī)-工程師培訓(xùn)課件,12,汽車發(fā)動機(jī)-工程師培訓(xùn)課件,13,減少排放的主要措施,使用方面,（1）A/F,（2）發(fā)動機(jī)負(fù)荷,（3）發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,（4）不穩(wěn)定工況？,（5）發(fā)動機(jī)技術(shù)狀況：,壓縮壓力；燃料系狀況；點火系；積炭,減少排放的主要措施使用方面,14,減少排放的主要措施,（6）環(huán)保性燃油,（7）代用燃料,有哪些代用燃料？,減少排放的主要措施（6）環(huán)保性燃油,15,例題,1.（2008多選）NOX生成的條件？,A.高溫；B.富氧；C.高濃度混合氣；D.較長的燃燒時間,2.（2008單選）一般情況下，柴油機(jī)比汽油機(jī)多的主要有害物質(zhì)？,A.CO；B.HC；C.SOX；D.

5、PM,3.（2007綜合）作圖并描述混合氣濃度對汽油機(jī)CO、HC和NOX濃度的影響規(guī)律（三元催化器之前的排氣濃度）,4（2007判斷）內(nèi)燃機(jī)燃燒過程中產(chǎn)生NOX的三要素是“高溫、富氧、持續(xù)時間長”？,例題1.（2008多選）NOX生成的條件？,16,1.前處理,對燃料和空氣在進(jìn)入發(fā)動機(jī)氣缸前進(jìn)行處理的方式,稱為前處理。,2.機(jī)內(nèi)凈化,為了減少排氣污染物,而改進(jìn)設(shè)計發(fā)動機(jī)供給系統(tǒng)、燃 燒系統(tǒng)、點火或噴油系統(tǒng)等的方式,稱為機(jī)內(nèi)凈化。,3.后處理,3.2掌握排氣污染物的機(jī)內(nèi)、機(jī)外凈化技術(shù),1.前處理 3.2掌握排氣污染物的機(jī)內(nèi)、機(jī)外,17,減少排放的技術(shù)措施,1）機(jī)內(nèi)凈化：,進(jìn)氣自動調(diào)溫、冷卻系統(tǒng)控

6、制,強(qiáng)制式曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng),廢氣再循環(huán)系統(tǒng),高壓噴射技術(shù)、點火控制、空燃比控制、進(jìn)氣控制等,2）機(jī)外凈化：,二次空氣噴射系統(tǒng),催化轉(zhuǎn)化器,柴油機(jī)微粒濾清器,減少排放的技術(shù)措施1）機(jī)內(nèi)凈化：,18,1）進(jìn)氣自動調(diào)溫裝置,1）進(jìn)氣自動調(diào)溫裝置,19,2）廢氣再循環(huán)系統(tǒng),廢氣的熱容量大，可以降低缸內(nèi)最高溫度，減少氮氧的生成。,怠速和大負(fù)荷時不進(jìn)行EGR，以免怠速不穩(wěn)和降低發(fā)動機(jī)功率。,組成：EGR閥、EGR電磁閥、真空管路,廢氣再循環(huán)系統(tǒng),2）廢氣再循環(huán)系統(tǒng)廢氣的熱容量大，可以降低缸內(nèi)最高溫度，減,20,3）二次空氣噴射系統(tǒng),空氣泵將新鮮空氣經(jīng)空氣噴管噴入排氣管或催化轉(zhuǎn)化器，使CO 和

7、HC 轉(zhuǎn)化。,3）二次空氣噴射系統(tǒng)空氣泵將新鮮空氣經(jīng)空氣噴管噴入排氣管或催,21,4）催化轉(zhuǎn)化器,功用：轉(zhuǎn)化HC、CO、NOx,結(jié)構(gòu)：顆粒型（多孔陶瓷小球）、整體型（蜂窩狀小孔的陶瓷塊）,催化轉(zhuǎn)化器,4）催化轉(zhuǎn)化器功用：轉(zhuǎn)化HC、CO、NOx,22,5）強(qiáng)制式曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)PCV,功用：排出曲軸箱內(nèi)廢氣，保持曲軸箱內(nèi)正常壓力，以免發(fā)生機(jī)油泄漏和機(jī)油過早老化。,結(jié)構(gòu)：空氣濾清器、空氣軟管、PCV閥、曲軸箱廢氣軟管,5）強(qiáng)制式曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)PCV功用：排出曲軸箱內(nèi)廢氣，保持曲,23,PCV工作狀態(tài)：,發(fā)動機(jī)不工作時,怠速時,小負(fù)荷時,大負(fù)荷,PCV閥開度逐漸加大,進(jìn)氣管回火,PCV系統(tǒng),PCV工作

8、狀態(tài)：發(fā)動機(jī)不工作時PCV系統(tǒng),24,6）汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng),功用：將油箱和化油器浮子室內(nèi)的汽油蒸汽收集和儲存在碳罐內(nèi)，在發(fā)動機(jī)工作時將其送入氣缸燒掉。,碳罐,6）汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)功用：將油箱和化油器浮子室內(nèi)的汽油蒸汽收,25,減少排放的主要措施,使用方面,（1）A/F,（2）發(fā)動機(jī)負(fù)荷：經(jīng)濟(jì)性換擋、混合動力、斷缸技術(shù),（3）發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,（4）不穩(wěn)定工況,（5）發(fā)動機(jī)技術(shù)狀況：,壓縮壓力；燃料系狀況；點火系；積炭,減少排放的主要措施使用方面,26,減少排放的主要措施,（6）環(huán)保性燃油,（7）代用燃料,減少排放的主要措施（6）環(huán)保性燃油,27,例題,1.（2006單選）降低燃燒室內(nèi)的燃燒溫度，可使

9、,1）CO降低；2）CO2降低；,3）NOX降低,；4）.O2降低,2.單選例題：,曲軸箱通風(fēng)的主要目的？,1）排出水和汽油；2）排出漏入曲軸箱的可燃混合氣和廢氣；3）冷卻潤滑油；4）向曲軸箱提供氧氣,3.（2010多選）以下那些是發(fā)動機(jī)的環(huán)保指標(biāo)？,A.碳?xì)浠衔?；b.一氧化碳；c.氮氧化合物；d.噪聲和振動,例題1.（2006單選）降低燃燒室內(nèi)的燃燒溫度，可使,28,例題,1.單選例題：,廢氣再循環(huán)的作用是減少？,NOx,CO,HC,微粒,2.（2008單選）廢氣再循環(huán)是一種（）凈化技術(shù),1）機(jī)外，2）,機(jī)內(nèi),，3）內(nèi)外結(jié)合，4）非,3.（2010單選）對減少,Nox排放的不利因素是,A.

10、采用廢氣再循環(huán)；b.采用增壓技術(shù)；c.降低壓縮比；d.降低燃燒溫度,4.（2006多選）以下哪些部件是汽油機(jī)專用而柴油機(jī)不用（）,1）火花塞；2）三效催化器；3）微粒捕捉器；4）消聲器,例題1.單選例題：,29,發(fā)動機(jī)增壓,1,）,機(jī)械增壓器由發(fā)動機(jī)曲軸經(jīng)齒輪增速器驅(qū)動，或由曲軸齒形傳動帶輪經(jīng)齒形傳動帶及電磁離合器驅(qū)動。機(jī)械增壓能有效地提高發(fā)動機(jī)功率，與渦輪增壓相比，其低速增壓效果更好。另外，機(jī)械增壓器與發(fā)動機(jī)容易匹配，結(jié)構(gòu)也比較緊湊。但是，由于驅(qū)動增壓器需消耗發(fā)動機(jī)功率，因此燃油消耗率比非增壓發(fā)動機(jī)略高。,發(fā)動機(jī)增壓1）機(jī)械增壓器由發(fā)動機(jī)曲軸經(jīng)齒輪增速器驅(qū)動，或由曲,30,2）氣波增壓,氣波

11、增壓器中有一個特殊形狀的轉(zhuǎn)子，由發(fā)動機(jī)曲軸帶輪經(jīng)傳動帶驅(qū)動。在轉(zhuǎn)子中發(fā)動機(jī)排出的廢氣直接與空氣接觸，利用排氣壓力波使空氣受到壓縮，以提高進(jìn)氣壓力。氣波增壓器結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，工作溫度不高，不需要耐熱材料，也無需冷卻。與渦輪增壓相比，其低速轉(zhuǎn)矩特性好，但是體積大，噪聲高，安裝位置受到一定的限制。目前，這種增壓器還只能在低速范圍內(nèi)使用。由于柴油機(jī)的最高轉(zhuǎn)速比較低，因此多用于柴油機(jī)上。,2）氣波增壓氣波增壓器中有一個特殊形狀的轉(zhuǎn)子，由發(fā)動機(jī)曲軸帶,31,3）渦輪增壓,渦輪增壓器由渦輪機(jī)和壓氣機(jī)構(gòu)成。將發(fā)動機(jī)排出的廢氣引入渦輪機(jī)，利用廢氣所包含的能量推動渦輪機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)，并帶動與其同軸安裝的壓氣機(jī)葉輪

12、工作，新鮮空氣在壓氣機(jī)內(nèi)增壓后進(jìn)入氣缸。渦輪增壓也稱排氣渦輪增壓，渦輪增壓器與發(fā)動機(jī)沒有機(jī)械的聯(lián)系。渦輪增壓的優(yōu)點是經(jīng)濟(jì)性比機(jī)械增壓和非增壓發(fā)動機(jī)都好，并可大幅度地降低有害氣體的排放和噪聲水平。渦輪增壓的缺點是低速時轉(zhuǎn)矩增加不多，而且在發(fā)動機(jī)工況發(fā)生變化時，瞬態(tài)響應(yīng)差，致使汽車加速性，特別是低速加速性較差。,3）渦輪增壓渦輪增壓器由渦輪機(jī)和壓氣機(jī)構(gòu)成。將發(fā)動機(jī)排出的廢,32,2010簡答,現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)上常用的主要增壓器有哪幾種？請分別敘述其特點。,2010簡答現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)上常用的主要增壓器有哪幾種？請分別敘述,33,3.3掌握排放法規(guī)及測試方法,3.3掌握排放法規(guī)及測試方法,34,3.3.1汽車排

13、氣污染物的檢測,排氣成分分析儀,（1),測定CO：不分光紅外分析儀（NDIR）,通過試樣室的紅外線光能由于待測氣體吸收了一部分能量，則使到達(dá)檢測室的能量變小。,3.3.1汽車排氣污染物的檢測排氣成分分析儀,35,3.3.1汽車排氣污染物的檢測,（2),采用氫離子火焰檢測器（FID）測定HC總量,：（4),采用化學(xué)發(fā)光分析儀（CLA）測定NOx。,（5)測量煙度：濾紙式煙度計,。,3.3.1汽車排氣污染物的檢測（2)采用氫離子火焰檢測器（F,36,3.3.2汽車排氣污染物試驗方法,（1),怠速試驗,將取樣探頭插入排氣管中，深度等于,400毫米,，并固定；,發(fā)動機(jī)在怠速狀態(tài)維持15秒后開始讀數(shù)，讀

14、數(shù)取30秒內(nèi)最高值和最低值，其平均值即為測量結(jié)果。,（2)雙怠速試驗,3.3.2汽車排氣污染物試驗方法,37,定型試驗和生產(chǎn)一致性檢查,（1),歐洲采用ECE-15ECDU工況,。,國家標(biāo)準(zhǔn),GB14765-1999,規(guī)定，對最大質(zhì)量不超過3.5噸的燃用普通級無鉛汽油的客、貨車，按所示的,154循環(huán)工況,進(jìn)行測量。,定型試驗和生產(chǎn)一致性檢查（1)歐洲采用ECE-15ECDU,38,ECE-15ECDU工況,ECE-15ECDU工況,39,154循環(huán)工況,154循環(huán)工況,40,定型試驗和生產(chǎn)一致性檢查,（2）重型車試驗工況,壓燃式發(fā)動機(jī),和裝用壓燃式發(fā)動機(jī)車輛,13工況法,。,定型試驗和生產(chǎn)一致

15、性檢查（2）重型車試驗工況,41,柴油機(jī)試驗規(guī)范,（3),自由加速法,：測試煙度,柴油機(jī)試驗規(guī)范（3)自由加速法：測試煙度,42,雙怠速試驗,車輛類型,怠速,高怠速,10,-6,10,-6,2001年7月1日以前生產(chǎn)的在用汽車,0.8,150,0.3,100,1995年7月1日起生產(chǎn)的在用汽車,1.0,200,0.5,150,雙怠速試驗車輛類型怠速高怠速 10-6,43,簡易工況法,ASM簡易工況法2540工況,簡易工況法ASM簡易工況法2540工況,44,排放標(biāo)準(zhǔn),國4+OBD,排放標(biāo)準(zhǔn)國4+OBD,45,3.4掌握影響動力性經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的因素,1.壓縮比,2.排量,3.燃燒室形狀,4.充氣效率、進(jìn)氣渦流,5.配氣相位,6.增壓、增壓中冷,7.空燃比,8.點火或噴油時刻,9.噴油策略,10.發(fā)動機(jī)負(fù)荷、轉(zhuǎn)速,3.4掌握影響動力性經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的因素1.壓縮比,46,3.5掌握動力性經(jīng)濟(jì)性改進(jìn)措施,1.發(fā)動機(jī)類型和功率選用,2.提高壓縮比，柴油機(jī),3.增壓,4.改善進(jìn)排氣系統(tǒng)和配氣機(jī)構(gòu),5.電噴、稀薄燃燒技術(shù),6.閉缸節(jié)油和混合動力,3.5掌握動力性經(jīng)濟(jì)性改進(jìn)措施1.發(fā)動機(jī)類型和功率選用,47,