汽車的排放控制裝置

www.sail-shipping.com 來源：互聯網作者：wl04qc1b 類別：汽車構造維修時間：2006-12-15

    1.曲軸箱強制通風裝置（PCV）
    曲軸箱內的竄缸混合氣中，70%-80%是未燃燒的氣體（HC），燃燒的副產品（水蒸氣和各種汽化的酸）則占20%-30%。所有這些都能破壞機油，產生油泥，使曲軸箱銹蝕。為防止這一情況，以前的車輛都是安裝從曲軸箱引出的通風管道，讓這些氣體逸入大氣。但現在的大氣環保法規不允許這樣做，這些竄缸混合氣必須回到燃燒室重新燃燒。一般來說，發動機負荷越大，竄缸混合氣產生得越多。
    因此，氣門室罩和進氣歧管只是簡單地用一根管子連接是不行的，必須要安裝一個曲軸箱強制通風閥（PCV），使通過PCV閥的氣體總是多于竄缸混合氣體。經過對PCV閥的優化設計，PCV閥能根據進氣歧管真空度，不斷改變允許進入氣缸重新燃燒的竄缸混合氣的量，使曲軸箱總是保持微負壓狀態。
    2.燃油蒸汽排出控制裝置（EVAP）
    在這套裝置中，活性碳罐內充有隙孔大小設計優良的吸附性、脫附性非常好的活性碳。罐頂部有三根出管，一根經單向閥或電磁閥通節氣門上方，一根經外通風控制閥（OVCV）通向化油器浮子室，還有一根經并聯的且方向相反的兩個單向閥，用以平衡燃油箱和活性碳罐中的氣體壓力。碳罐下面有一個與大氣相通的氣孔，空氣挾帶汽油被吸入進氣歧管。如是電噴車，發動機控制單元開啟電磁閥適時吸附碳罐內汽油。化油器車隨著節氣門打開10°以后，進氣管真空才與活性碳罐相通，汽油被吸附燃燒。
    3.阻風門適度開啟器（CB）
    帶有自動阻風門的化油器，發動機冷起動后，雙金屬卷簧被電加熱或冷卻水加熱后變形逐漸打開阻風門，這一段時間會使混合氣過濃。阻風門適度開啟器是一個真空膜片室，只要發動機起動后膜片室就進入真空，開啟器將阻風門打開一定角度，從而形成濃度合造的可燃混合氣。也可將真空膜片室制成二級，7℃以下第一級動作，17℃以上第二級動作，將阻風門再打開一定角度。
    4.阻風門強制開啟器
    發動機暖機過一段時間后，一般的化油器需要駕駛員踩一腳油門踏板，發動機才能由冷車高怠速降至中怠速或正常怠速。帶有阻風門強制開啟器的化油器暖機后則不需駕駛員踩油門，當冷卻水溫到達68℃以上，開啟器的膜片室自動將阻風門完全打開，并使節氣門快怠速凸輪分離，發動機回到正常怠速轉速狀態。
    5.冷車輔助加速泵（AAP）
    發動機處于冷機狀態，車輛突然加速時，由于有一部分未蒸發的汽油滴附在進氣歧管內壁，加速泵所提供的汽油不夠，為此安裝冷車輔助加速泵，可補充主加速泵的不足。冷車加速泵為膜片泵，膜片室經水溫感知控制真空開關閥（TVSV）與進氣歧管相通，水溫在50℃以下真空通道打開，進氣歧管真空度高，膜片室動作，吸滿一腔汽油，加速時真空度降低，膜片室彈簧推動膜片將一腔汽油泵出。水溫到達60℃以上真空通道關閉，冷車輔助加速泵不再工作。
    6.海拔高度補償器（HAC）
    在山上和高海拔地區空氣稀薄，吸入氣缸的氧氣少，這就使得混合氣較之低海拔區濃些。當車輛在海拔大約1000m以上地區行駛時，這個裝置可將額外空氣通入主空氣量孔，使流進泡沫管的燃油變稀，減少HC和CO的排放量。這個裝置是一個波紋管，在低海拔地區，波紋管被大氣壓縮，促使閥門關閉阻斷通入主空氣量孔的空氣。在高海拔地區，波紋管膨脹，促使閥門接通進入主空氣量孔的空氣。
    7.減速緩沖器（DP）
    車輛減速時，節氣門關閉，使進氣歧管內的負壓突然增加，附在歧管上的一些汽油因而蒸發，使混合氣變得過濃。同時，由于發動機減速而使壓縮壓力減弱，燃燒變得不穩定（不完全燃燒、缺火），為了防止所產生的HC和CO大量增加，采用減速緩沖器使節氣門不要關閉得太突然。減速緩沖器通常采用串連真空延遲閥的一個真空膜片室，加速時膜片室內快速充滿空氣，急減速時節氣門需把膜片室內空氣壓出才能回到怠速位置，真空延遲閥就延長了節氣門回到怠速位置的時間。
    8.節氣門怠速開度控制器（TP）
    此裝置與減速緩沖器完全相同，只是將真空延遲閥的另一端接在節氣門（怠速位置）下方，在減速過程中，節氣門下方負壓通過真空延遲閥內的量孔作用在膜片室內，使節氣門逐漸關閉。
    9.減速燃油切斷閥
    在減速中，這一裝置阻止燃油進入化油器怠速油路，防止在排氣消聲器內復燃放炮。常規的怠速燃油切斷閥由點火開關控制，而此裝置卻由電子控制單元控制。當發動機在1900r/min以上減速時，電子控制單元能判定出車輛正在減速，停止怠速燃油切斷閥的電流使怠速噴嘴燃油中斷，待轉速降至1900r/min時，恢復怠速燃油供給，以防止怠速熄火。
    10.減速空氣旁通閥（MC）
    發動機在高轉速節氣門突然關閉時，此閥打開數秒，使一部分外部空氣經此閥直接進入進氣歧管，以稀釋混合氣，減少HC和CO的排放。此閥由兩個真空膜片室控制，兩個膜片室用不同內徑的真空管與進氣歧管相連，節氣門急關閉時，由于兩個膜片室存在壓差，膜片推動空氣旁通閥打開。數秒后，壓力經兩個真空膜片室間的小孔平衡，促使減速空氣旁通閥關閉。
    11.高溫怠速空氣補償閥（HIC）
    如果車輛在環境溫度很高時慢速行駛，發動機艙內的溫度也會很高，這就使化油器浮子室的汽油蒸發，汽油蒸汽經浮子室通風管進入進氣歧管，混合氣就會變得過濃，使發動機熄火或怠速運轉不良。更有甚者，如果發動機在停車時汽油蒸汽進入進氣歧管，發動機就會難以起動。在喉管上方和節氣門下方設置了一個空氣通道，通道中間裝有高溫怠速空氣補償閥。隨著發動機艙溫度的升高，補償閥的雙金屬元件因熱變形將閥打開，空氣就不經喉管和節氣門直接進入進氣歧管，使混合氣變稀，當發動機艙溫度降低，補償閥保持關閉狀態。
    12.浮子室外通風控制閥（OVCV）
    此閥與活性碳罐配合使用，當關閉點火開關，此閥的電磁線圈斷電而閥卻打開，化油器浮子室的汽油蒸汽可經此閥流入活性碳罐。當打開點火開關，此閥關閉，此時浮子室汽油蒸汽可直接吸入進氣歧管，活性碳罐內吸附的汽油也被吸入進氣歧管。
    13.電控化油器
    如果根據水溫、廢氣含氧量等因素不斷調整主油量孔的孔徑就可使空燃比變得精確。電控化油器配置了電子控制單元和一些傳感器，使得排放污染物降低，但其效果低于電控燃油噴射系統。
    14.電控補氣閥（EBCV）
    這個裝置和三元催化器一起使用。其主要組件是電控單元、氧傳感器、水溫傳感器和補氣閥。補氣閥一端通向空氣濾清器，另一端通向節氣門下方，電控單元借助氧傳感器等信號，補氣閥作為執行元件，化油器進氣量得到調節，使空燃比根據當前行車條件，保持最佳比值，從而減少HC、CO和NOx的排放并改善了行駛性能，節省燃油。
    15.廢氣再循環閥（EGR）
    加速或發動機大負荷時，燃燒室內的溫度便升高，NOx的生成也隨之增加，這是因為高溫促使氮和空氣中的氧化合。所以減少NOx生成的最好辦法是降低燃燒室的溫度。廢氣主要成分是CO2和水蒸氣，這些都是非常穩定的氣體，不和氧反應，EGR裝置將廢氣合理地再循環進入進氣歧管，由于這部分氣體不能燃燒，降低了燃油在混合氣中的比例，又能帶走燃燒室的熱量，從而使燃燒室最高溫度下降，減少了NOx的排放。再循環廢氣量可由EGR調節器控制，新型電噴車多為發動機電控單元直接控制。
    16.進氣自動加熱裝置（HAI）
    環境溫度低時，汽油不易揮發，所以與之混合的空氣必須首先被加熱。另外，當進氣歧管和發動機其他部件溫度低時，汽油易附著在歧管壁等處，使混合氣變得過稀，為防止這一情況發生，進氣空氣必須被加熱至暖機階段結束。在進氣自動加熱裝置中，空氣濾清器處有一個進氣溫度補償閥，通過開斷真空，使進氣總管中的HAI閥動作，以確定是讓外面的冷空氣進入還是讓被排氣歧管加熱過的空氣進入，這樣能使吸入的空氣隨時都保持最佳溫度。在冷起動發動機時，確保燃油充分蒸發，縮短發動機暖機時間以及改善怠速運轉穩定性，所有這些都有助于減少廢氣中CO和HC的含量。
    17.冷混合氣加熱器（CMH）
    為減少冷機狀態發動機排氣污染并改善行駛性能，在暖機階段對進氣歧管中的加熱器通電使歧管受熱，以使汽油迅速蒸發。加熱器可由電控單元控制，也可使用正溫度系數的電阻材料，隨著溫度升高加熱器電阻值增大，電流自動減小。
    18.點火正時控制真空延時間（VTV）
    點火提前角的滯后能降低燃燒過程中所能達到的最高溫度，從而減少所產生的NOx。但點火提前角的滯后也會降低發動機輸出功率，增加了燃油消耗。這種裝置是利用分電器真空點火提前膜片室，與節氣門上方（怠速位置）相連的真空管道中接入真空延遲閥，當加速時，由于此閥中的單向閥關閉，真空只能通過與單向閥并聯的定直徑小孔作用給膜片室，這樣使加速中點火提前角得到延遲，勻速行駛時提前角恢復到正常。
    19.二次空氣吸入裝置（AS）
    如果迫使空氣進入排氣歧管，且廢氣溫度足夠高，廢氣中的CO和HC與氧氣重新燃燒，就會轉化成無污染的CO2和H2O。二次空氣吸入裝置是在空氣濾清器里安裝一個片簧閥，利用廢氣的波動使片簧閥打開和關閉，讓空氣斷續地被吸入排氣歧管，由于吸入的空氣量較少，故此裝置只用于排量較小的發動機。
    20.二次空氣噴射裝置（AI）
    此方法是使用空氣泵，迫使空氣進入排氣歧管，這種方法能提供重新燃燒所需要的足夠的空氣。但由于電噴發動機、三元催化器的成功應用，以上這兩種方法現在已不再使用。
    21.氧化催化器（OC）
    催化劑本身在形態和質量上均無變化，卻能促使一些物質發生化學反應。氧化催化器使用鉑、銠等物質涂在蜂窩狀的陶瓷載體表面上，以增加其與廢氣接觸的表面積。在氧化催化器中，CO與O2生成CO2，HC與O2應生成CO2和H2O。要使氧化催化器有效地工作，必須要有過量的氧氣。因此，氧化催化器要與二次空氣吸入或二次空氣噴射裝置結合在一起，但這種方法對NOx沒有催化作用，所以電控化油器車和電噴車都采用三元催化器。
    22.三元催化器（TWC）
    三元催化器可將三種有害物質轉換成無害物質，NO與O2發生氧化反應，CO和HC發生還原反應，化學反應方程式如下：
    NOx+CO→N2+CO2
    NOx+HC→N2+CO2+H2O
    O2+CO→CO2
    O2+HC→H2O+CO2
    由化學方程式看出，三種有害物質要全部轉化，空燃比必須非常接近理論比值，如能做到這一點，三種污染物都能達到很高的轉換。如若空燃比高于理論空燃比，廢氣中含氧量高，則NOx轉換率很低。如若空燃比低于理論比值，廢氣中不含氧，CO和HC轉換率很低。由此可見，三元催化器必須要與電控燃油噴射系統配套使用。
    23.三元氧化催化器（TWC-OC）
    這種裝置是將三元催化器與氧催化器組合在一起，廢氣先進入三元催化器，然后加入二次空氣，吸入或噴射進入的新鮮空氣，經氧化催化器以進一步降低排氣污染。由于發動機電控技術的廣泛應用，三元催化器可以完成此項工作。