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1、第12章 汽車排放控制系統(tǒng)本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容n汽車排放的形成和危害汽車排放的形成和危害n汽車排放控制的作用與分類汽車排放控制的作用與分類n汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理12.1 12.1 概概 述述1.1.汽車排放的形成和危害汽車排放的形成和危害 隨著汽車保有量的增加，汽車排放對環(huán)境隨著汽車保有量的增加，汽車排放對環(huán)境所造成的影響也隨之增大。所造成的影響也隨之增大。 汽車排放對人類危害最大的是：汽車排放對人類危害最大的是： 一氧化碳一氧化碳(CO)(CO) 碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔?HC)(HC) 氮氧化物氮氧化物( (NOxNOx) )12.1 1

2、2.1 概概 述述 1 1一氧化碳一氧化碳(CO)(CO) CO CO是烴類燃料在空氣不足的情況下，由于不完全燃燒而產(chǎn)生的是烴類燃料在空氣不足的情況下，由于不完全燃燒而產(chǎn)生的有害物。有害物。COCO被人體吸收后，容易與血紅蛋白結(jié)合，阻礙血紅蛋白帶被人體吸收后，容易與血紅蛋白結(jié)合，阻礙血紅蛋白帶氧，會(huì)造成人體內(nèi)缺氧而使人感到頭痛、惡心，嚴(yán)重時(shí)還導(dǎo)致人因氧，會(huì)造成人體內(nèi)缺氧而使人感到頭痛、惡心，嚴(yán)重時(shí)還導(dǎo)致人因窒息而死。窒息而死。2 2碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔?HC)(HC) HC HC是石油產(chǎn)品的基本組成部分，其與氧的化合是石油產(chǎn)品的基本組成部分，其與氧的化合( (燃燒燃燒) )所釋放的所釋放的熱量

3、是發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所需的能量。但排人大氣中的熱量是發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所需的能量。但排人大氣中的HCHC則是一種污染。則是一種污染。發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中高含量的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中高含量的HCHC是燃料未經(jīng)燃燒或燃燒不完全的產(chǎn)物。此是燃料未經(jīng)燃燒或燃燒不完全的產(chǎn)物。此外，燃油箱汽油蒸發(fā)、曲軸箱氣體直接排放等，也是外，燃油箱汽油蒸發(fā)、曲軸箱氣體直接排放等，也是HCHC對大氣造成對大氣造成污染的來源。污染的來源。HCHC氣體在陽光下與氮氧化物氣體在陽光下與氮氧化物NOxNOx作用，進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)，作用，進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)，形成含有臭氧形成含有臭氧(O3)(O3)、丙稀醛、甲醛、硝酸鹽、酮及過氧化酰等物質(zhì)、丙稀醛、甲醛、硝酸鹽、酮及過

4、氧化酰等物質(zhì)的光化學(xué)煙霧。這種的光化學(xué)煙霧。這種“煙霧煙霧”具有較強(qiáng)的氧化力和特殊的氣味，對具有較強(qiáng)的氧化力和特殊的氣味，對人眼、咽喉等有刺激作用，并容易使橡膠開裂和植物受損等。在諸人眼、咽喉等有刺激作用，并容易使橡膠開裂和植物受損等。在諸多的碳?xì)浠衔镏?，苯比芘還是一種致癌物。多的碳?xì)浠衔镏?，苯比芘還是一種致癌物。12.1 12.1 概概 述述3 3氮氧化物氮氧化物(NO(NOX X) ) NO NOX X是在溫度很高的情況下氮與氧化合的產(chǎn)物，對大是在溫度很高的情況下氮與氧化合的產(chǎn)物，對大氣造成污染的主要是一氧化氮?dú)庠斐晌廴镜闹饕且谎趸?NO)(NO)和二氧化氮和二氧化氮(NO(NO2

5、 2) )。氮。氮氧化物是一種有毒并帶有惡臭的氣體，會(huì)引起人眼結(jié)膜、氧化物是一種有毒并帶有惡臭的氣體，會(huì)引起人眼結(jié)膜、口腔、咽喉粘膜腫脹和充血，并可能導(dǎo)致支氣管炎、肺口腔、咽喉粘膜腫脹和充血，并可能導(dǎo)致支氣管炎、肺炎等病。炎等病。 12.1 12.1 概概 述述2.2.汽車排放控制的作用與分類汽車排放控制的作用與分類 （1 1）汽車排放控制的作用）汽車排放控制的作用 汽車對大氣的污染主要源自發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣，三汽車對大氣的污染主要源自發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣，三種有害排放物中，全部種有害排放物中，全部COCO、NOxNOx和約占和約占6060的的HCHC都是由發(fā)都是由發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管排出的。此外，曲軸箱氣

6、體和燃油箱燃油蒸動(dòng)機(jī)排氣管排出的。此外，曲軸箱氣體和燃油箱燃油蒸發(fā)的發(fā)的HCHC排放各約占汽車排放各約占汽車HCHC總排放的總排放的2020。對汽車排放的。對汽車排放的控制，就是通過改善燃燒、降低燃燒溫度、阻斷曲軸箱控制，就是通過改善燃燒、降低燃燒溫度、阻斷曲軸箱氣體和燃油蒸發(fā)排放、凈化排氣管廢氣等手段，使汽車氣體和燃油蒸發(fā)排放、凈化排氣管廢氣等手段，使汽車對大氣的污染減小到最低的限度，以緩解汽車保有量增對大氣的污染減小到最低的限度，以緩解汽車保有量增加對環(huán)境所帶來的負(fù)面影響、滿足人類對環(huán)境質(zhì)量不斷加對環(huán)境所帶來的負(fù)面影響、滿足人類對環(huán)境質(zhì)量不斷提高的要求。提高的要求。12.1 12.1 概概

7、 述述2 2汽車排放控制的分類汽車排放控制的分類 機(jī)內(nèi)凈化：從進(jìn)氣系統(tǒng)入手，通過改善混合氣的質(zhì)量，使燃機(jī)內(nèi)凈化：從進(jìn)氣系統(tǒng)入手，通過改善混合氣的質(zhì)量，使燃燒產(chǎn)生的有害成分降低。這一類的排放控制裝置有：進(jìn)氣溫度自動(dòng)燒產(chǎn)生的有害成分降低。這一類的排放控制裝置有：進(jìn)氣溫度自動(dòng)控制裝置、廢氣再循環(huán)控制裝置、混合比加濃式減速廢氣凈化裝置、控制裝置、廢氣再循環(huán)控制裝置、混合比加濃式減速廢氣凈化裝置、進(jìn)氣歧管真空度控制閥等。進(jìn)氣歧管真空度控制閥等。 機(jī)外凈化：對發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣進(jìn)行再凈化處理，將廢氣中機(jī)外凈化：對發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣進(jìn)行再凈化處理，將廢氣中所含的所含的COCO、HCHC和和NOxNOx等有害氣體

8、轉(zhuǎn)化為無害的水等有害氣體轉(zhuǎn)化為無害的水(H2O)(H2O)、二氧化碳、二氧化碳(CO2)(CO2)和氮和氮(N2)(N2)等氣體。這一類的排放控制裝置有：熱反應(yīng)器、氧化等氣體。這一類的排放控制裝置有：熱反應(yīng)器、氧化催化劑轉(zhuǎn)化器、三元催化轉(zhuǎn)化器、二次空氣供給裝置等。目前廣泛催化劑轉(zhuǎn)化器、三元催化轉(zhuǎn)化器、二次空氣供給裝置等。目前廣泛使用的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣凈化裝置是三元催化轉(zhuǎn)化裝置。使用的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣凈化裝置是三元催化轉(zhuǎn)化裝置。 污染源封閉循環(huán)凈化：對曲軸箱氣體及燃油箱燃油蒸發(fā)等污染源封閉循環(huán)凈化：對曲軸箱氣體及燃油箱燃油蒸發(fā)等HCHC排放源實(shí)施封閉化處理，以阻斷向空氣排放排放源實(shí)施封閉化處理，以阻斷向空氣

9、排放HCHC。這類控制裝置有：。這類控制裝置有：曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置、活性炭罐等。曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置、活性炭罐等。12.2 12.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理1.1.廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng) （1 1）廢氣再循環(huán)的作用）廢氣再循環(huán)的作用 在高溫下在高溫下( (高于高于1370 )1370 )，氮與氧氣化合生成，氮與氧氣化合生成NOxNOx。在其它條件相同的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒溫度越高，燃在其它條件相同的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒溫度越高，燃燒后產(chǎn)生的燒后產(chǎn)生的NOxNOx就越多。廢氣再循環(huán)就越多。廢氣再循環(huán)(Exhaust Gas (Exhaust

10、Gas RecirculationEGR)RecirculationEGR)就是將發(fā)動(dòng)機(jī)排出的部分廢氣引就是將發(fā)動(dòng)機(jī)排出的部分廢氣引入進(jìn)氣管（如下圖），與新鮮混合氣混合后進(jìn)入氣缸，入進(jìn)氣管（如下圖），與新鮮混合氣混合后進(jìn)入氣缸，利用廢氣中所含有大量的二氧化碳利用廢氣中所含有大量的二氧化碳(CO(CO2 2) )不參與燃燒卻能不參與燃燒卻能吸收熱量的特點(diǎn)，降低燃燒溫度，以減少吸收熱量的特點(diǎn)，降低燃燒溫度，以減少NOxNOx的排放。的排放。12.2 12.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理EGREGR原理原理12.2 12.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車

11、排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理（2 2）廢氣再循環(huán)量的控制方式）廢氣再循環(huán)量的控制方式 增加廢氣再循環(huán)量，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒溫度可進(jìn)一步降增加廢氣再循環(huán)量，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒溫度可進(jìn)一步降低，抑制低，抑制NOxNOx產(chǎn)生的作用就更有效。但廢氣再循環(huán)量過多，產(chǎn)生的作用就更有效。但廢氣再循環(huán)量過多，會(huì)導(dǎo)致混合氣的著火性變差，造成發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗上升，會(huì)導(dǎo)致混合氣的著火性變差，造成發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗上升，動(dòng)力性下降，動(dòng)力性下降，HCHC排放量上升。因此，必須控制廢氣引入排放量上升。因此，必須控制廢氣引入量，而在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、怠速和低負(fù)荷等工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)量，而在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、怠速和低負(fù)荷等工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒溫度較低，的燃燒溫度

12、較低，NOxNOx不會(huì)超量，為確保發(fā)動(dòng)機(jī)可靠運(yùn)行，不會(huì)超量，為確保發(fā)動(dòng)機(jī)可靠運(yùn)行，就不能在新鮮混合氣中摻入廢氣。就不能在新鮮混合氣中摻入廢氣。 12.2 12.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理 通常以廢氣再循環(huán)率來衡量廢氣的引入量，廢氣再通常以廢氣再循環(huán)率來衡量廢氣的引入量，廢氣再循環(huán)率定義如下：循環(huán)率定義如下： EGREGR率率 = EGR= EGR氣體量氣體量/ /（吸入的空氣量（吸入的空氣量+ EGR+ EGR氣體量）氣體量） 100%100% 廢氣再循環(huán)控制裝置通過控制廢氣再循環(huán)控制裝置通過控制EGREGR率來保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)率來保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)性能良好的

13、同時(shí)，達(dá)到最佳的轉(zhuǎn)性能良好的同時(shí)，達(dá)到最佳的NOxNOx凈化效果。凈化效果。 EGREGR率與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能有關(guān)（如率與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能有關(guān)（如下圖）。下圖）。EGREGR率增加過大時(shí)，使燃燒速度太慢，燃燒變得不穩(wěn)率增加過大時(shí)，使燃燒速度太慢，燃燒變得不穩(wěn)定，失火率增加，使定，失火率增加，使HCHC也會(huì)增加；也會(huì)增加；EGREGR率過小，率過小，NOxNOx排放排放達(dá)不到法規(guī)要求，易產(chǎn)生爆震，發(fā)動(dòng)機(jī)過熱等現(xiàn)象。達(dá)不到法規(guī)要求，易產(chǎn)生爆震，發(fā)動(dòng)機(jī)過熱等現(xiàn)象。 因因此此EGREGR率必須根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況要求進(jìn)行控制。率必須根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況要求進(jìn)行控制。12.2 12.2

14、汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理12.2 12.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理 試驗(yàn)結(jié)果說明：當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果說明：當(dāng)EGREGR率小于率小于10%10%時(shí)，燃油消耗量基時(shí)，燃油消耗量基本上不增加，當(dāng)本上不增加，當(dāng)EGREGR率大于率大于20%20%時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不穩(wěn)定，時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不穩(wěn)定，工作粗暴，工作粗暴，HCHC排放物將增加排放物將增加10%10%。因此通常將。因此通常將EGREGR率控制率控制在在10%10%20%20%范圍內(nèi)較合適。范圍內(nèi)較合適。 隨著負(fù)荷增加隨著負(fù)荷增加EGREGR率允許值也增加（陰影部分）。率允許值

15、也增加（陰影部分）。怠速和低負(fù)荷時(shí)，怠速和低負(fù)荷時(shí)，NOxNOx排放濃度低，為了保證穩(wěn)定燃排放濃度低，為了保證穩(wěn)定燃燒，不進(jìn)行燒，不進(jìn)行EGREGR。 只有熱態(tài)下進(jìn)行只有熱態(tài)下進(jìn)行EGREGR。發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低時(shí)，。發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低時(shí)，NOxNOx排放濃排放濃度也較低，為了保證正常燃燒，冷機(jī)時(shí)不進(jìn)度也較低，為了保證正常燃燒，冷機(jī)時(shí)不進(jìn)EGREGR。 大負(fù)荷、高速時(shí)，為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)有較好的動(dòng)力性，大負(fù)荷、高速時(shí)，為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)有較好的動(dòng)力性，此時(shí)混合氣較濃，此時(shí)混合氣較濃，NOxNOx排放生成物較少，可不進(jìn)行排放生成物較少，可不進(jìn)行EGREGR或或減少減少EGREGR率。率。 12.2 12.2 汽車排

16、放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理12.2 12.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理 較早使用較早使用的機(jī)械式的機(jī)械式EGREGR控控制裝置是利用制裝置是利用進(jìn)氣歧管的真進(jìn)氣歧管的真空度及排氣壓空度及排氣壓力來控制力來控制EGREGR閥閥的開啟及開啟的開啟及開啟的程度，主要的程度，主要有三種控制方有三種控制方式，如圖式，如圖12-112-1所示。所示。12.2 12.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理（3 3）廢氣再循環(huán)電子控制系統(tǒng)的控制原理）廢氣再循環(huán)電子控制系統(tǒng)的控制原理 電子控制廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的組

17、成如圖電子控制廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的組成如圖12-212-2所示。所示。12.2 12.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理 ECUECU根據(jù)各傳感器的信號(hào)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的工況與狀態(tài)，以確定是否根據(jù)各傳感器的信號(hào)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的工況與狀態(tài)，以確定是否需要廢氣再循環(huán)或再循環(huán)流量的大小，并輸出占空比可變的控制脈需要廢氣再循環(huán)或再循環(huán)流量的大小，并輸出占空比可變的控制脈沖，通過控制沖，通過控制EGREGR電磁閥的占空比來調(diào)節(jié)電磁閥的占空比來調(diào)節(jié)EGREGR閥的開度，以實(shí)現(xiàn)最佳閥的開度，以實(shí)現(xiàn)最佳的的EGREGR率控制。率控制。 為實(shí)現(xiàn)非線性的最佳為實(shí)現(xiàn)非線性的最佳EGREGR再循環(huán)

18、流量控制，在再循環(huán)流量控制，在EGREGR電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存各工況下的最佳廢氣再循環(huán)流量值，通常以電磁閥的存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存各工況下的最佳廢氣再循環(huán)流量值，通常以電磁閥占空比參數(shù)的方式儲(chǔ)存占空比參數(shù)的方式儲(chǔ)存( (圖圖12-3)12-3)，ECUECU根據(jù)各傳感器信號(hào)，直接查找根據(jù)各傳感器信號(hào)，直接查找并計(jì)算得到最佳的并計(jì)算得到最佳的EGREGR電磁閥占空比值，并輸出相應(yīng)的占空比脈沖信電磁閥占空比值，并輸出相應(yīng)的占空比脈沖信號(hào)。號(hào)。 有的有的EGREGR電子控制系統(tǒng)通過電子控制系統(tǒng)通過EGREGR閥開度傳感器反饋閥開度傳感器反饋EGREGR閥開度信息，閥開度信息，相應(yīng)的在相應(yīng)的在

19、ECUECU的存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存的是發(fā)動(dòng)機(jī)各工況下的的存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存的是發(fā)動(dòng)機(jī)各工況下的EGREGR閥開度參數(shù)。閥開度參數(shù)。工作時(shí)，工作時(shí)，ECUECU根據(jù)各傳感器信號(hào)查找并計(jì)算得到最佳的根據(jù)各傳感器信號(hào)查找并計(jì)算得到最佳的EGREGR閥開度，閥開度，并與當(dāng)前并與當(dāng)前EGREGR閥開度比較。如果不相等，閥開度比較。如果不相等，ECUECU將調(diào)整占空比控制脈沖，將調(diào)整占空比控制脈沖，將將EGREGR閥的開度調(diào)整至最佳狀態(tài)。閥的開度調(diào)整至最佳狀態(tài)。 12.2 12.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理12.2 12.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的

20、結(jié)構(gòu)與原理廢氣再循環(huán)電子控制系統(tǒng)有關(guān)的傳感器信號(hào)及其作用如下。廢氣再循環(huán)電子控制系統(tǒng)有關(guān)的傳感器信號(hào)及其作用如下。 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器。提供發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器。提供發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，是ECUECU計(jì)算計(jì)算EGREGR率率的重要參數(shù)之一。此外，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于的重要參數(shù)之一。此外，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于900 r900 rminmin或高于或高于3200 3200 r rminmin時(shí)時(shí)( (高低限值因車型而不同高低限值因車型而不同) )，ECUECU輸出持續(xù)高電平控制信號(hào)，輸出持續(xù)高電平控制信號(hào)，使使EGREGR電磁閥關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管無廢氣再循環(huán)。電磁閥關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管無廢氣再循環(huán)。

21、 空氣流量傳感器或進(jìn)氣壓力傳感器。提供發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信息，空氣流量傳感器或進(jìn)氣壓力傳感器。提供發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信息，是是ECUECU確定確定EGREGR率的另一重要參數(shù)。率的另一重要參數(shù)。 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器。提供發(fā)動(dòng)機(jī)溫度信號(hào)，在發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器。提供發(fā)動(dòng)機(jī)溫度信號(hào)，在發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低時(shí)，溫度低時(shí)，ECUECU輸出控制信號(hào)，不進(jìn)行廢氣再循環(huán)。輸出控制信號(hào)，不進(jìn)行廢氣再循環(huán)。 節(jié)氣門位置傳感器。提供發(fā)動(dòng)機(jī)怠速信號(hào)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠節(jié)氣門位置傳感器。提供發(fā)動(dòng)機(jī)怠速信號(hào)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況時(shí)，速工況時(shí)，ECUECU輸出控制信號(hào)，不進(jìn)行廢氣再循環(huán)。輸出控制信號(hào)，不進(jìn)行廢氣再循環(huán)。 點(diǎn)火開關(guān)。提供發(fā)

22、動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)，在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，點(diǎn)火開關(guān)。提供發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)，在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，ECUECU輸輸出控制信號(hào)，不進(jìn)行廢氣再循環(huán)。出控制信號(hào)，不進(jìn)行廢氣再循環(huán)。12.2 12.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理（3 3）電子控制廢氣再循環(huán)的結(jié)構(gòu)）電子控制廢氣再循環(huán)的結(jié)構(gòu)典型的電子控制典型的電子控制EGREGR系統(tǒng)如圖系統(tǒng)如圖12-412-4所示。所示。 12.2 12.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理 EGREGR閥閥 EGREGR閥膜片的一邊閥膜片的一邊( (下部下部) )通通大氣，裝有彈簧的另一邊為真大氣，裝有彈簧的另一邊為真空

23、室，其真空度由空室，其真空度由EGREGR電磁閥電磁閥控制。增大真空室的真空度，控制。增大真空室的真空度，使膜片克服彈簧力上拱，閥的使膜片克服彈簧力上拱，閥的開度就增大，廢氣再循環(huán)流量開度就增大，廢氣再循環(huán)流量也就增加。當(dāng)上部失去真空度也就增加。當(dāng)上部失去真空度時(shí)，膜片在彈簧力的作用下向時(shí)，膜片在彈簧力的作用下向下拱而使閥關(guān)閉，阻斷廢氣再下拱而使閥關(guān)閉，阻斷廢氣再循環(huán)。循環(huán)。安裝有安裝有EGREGR閥開度傳感器的閥開度傳感器的EGREGR閥如圖閥如圖12-512-5所示。所示。12.2 12.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理 EGREGR電磁閥電磁閥 EGR

24、EGR電磁閥有三個(gè)通氣口電磁閥有三個(gè)通氣口（如右圖），（如右圖），EGREGR電磁閥不通電磁閥不通電時(shí)，彈簧將閥體向上壓緊，電時(shí)，彈簧將閥體向上壓緊，通大氣閥口被關(guān)閉。這時(shí)通大氣閥口被關(guān)閉。這時(shí)EGREGR電磁閥使進(jìn)氣歧管與電磁閥使進(jìn)氣歧管與EGREGR閥真閥真空室相通；當(dāng)空室相通；當(dāng)EGREGR電磁閥線圈電磁閥線圈通電時(shí)，產(chǎn)生的電磁力使閥體通電時(shí)，產(chǎn)生的電磁力使閥體下移，閥體下端將通進(jìn)氣歧管下移，閥體下端將通進(jìn)氣歧管的真空通道關(guān)閉，而上端的通的真空通道關(guān)閉，而上端的通大氣閥口打開，于是就使大氣閥口打開，于是就使EGREGR閥的真空室與大氣相通。閥的真空室與大氣相通。12.2 12.2 汽車排

25、放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理 EGREGR控制系統(tǒng)工作過程控制系統(tǒng)工作過程 ECUECU根據(jù)各有關(guān)傳感器的信號(hào)確定的廢氣再循環(huán)流量后，通過輸根據(jù)各有關(guān)傳感器的信號(hào)確定的廢氣再循環(huán)流量后，通過輸出相應(yīng)的占空比脈沖信號(hào)，控制出相應(yīng)的占空比脈沖信號(hào)，控制EGREGR電磁閥在相應(yīng)的占空比下工作，電磁閥在相應(yīng)的占空比下工作，將將EGREGR閥的真空室的壓力調(diào)制在相應(yīng)的值，使閥的真空室的壓力調(diào)制在相應(yīng)的值，使EGREGR閥有相應(yīng)的開度。閥有相應(yīng)的開度。 當(dāng)需要增大廢氣再循環(huán)流量時(shí)，當(dāng)需要增大廢氣再循環(huán)流量時(shí)，ECUECU輸出的占空比減小，輸出的占空比減小，EGREGR電電磁閥

26、相對的通電時(shí)間減小，磁閥相對的通電時(shí)間減小，EGREGR閥真空室通進(jìn)氣歧管的相對時(shí)間增大，閥真空室通進(jìn)氣歧管的相對時(shí)間增大，其真空度增大而使閥開度增大，使廢氣再循環(huán)流量相應(yīng)增加。其真空度增大而使閥開度增大，使廢氣再循環(huán)流量相應(yīng)增加。 當(dāng)當(dāng)EUCEUC輸出占空比為輸出占空比為0 0的信號(hào)的信號(hào)( (持續(xù)低電平持續(xù)低電平) )時(shí)，時(shí)，EGREGR電磁閥斷電。電磁閥斷電。這時(shí)，這時(shí)，EGREGR閥真空室與進(jìn)氣歧管持續(xù)相通，其真空度達(dá)到最大閥真空室與進(jìn)氣歧管持續(xù)相通，其真空度達(dá)到最大( (直接直接取決于進(jìn)氣歧管的真空度取決于進(jìn)氣歧管的真空度) )，閥的開度最大，廢氣的再循環(huán)流量也達(dá)，閥的開度最大，廢氣

27、的再循環(huán)流量也達(dá)到最大。到最大。 當(dāng)不需要廢氣再循環(huán)時(shí)，當(dāng)不需要廢氣再循環(huán)時(shí)，ECUECU輸出占空比為輸出占空比為100100的信號(hào)的信號(hào)( (持續(xù)高持續(xù)高電平電平) )，使，使EGREGR電磁閥常通電，電磁閥常通電，EGREGR閥真空室與大氣常通，閥關(guān)閉，阻閥真空室與大氣常通，閥關(guān)閉，阻斷了廢氣再循環(huán)。斷了廢氣再循環(huán)。12.2 12.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理2.2.燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng) （1 1）活性炭罐的作用）活性炭罐的作用 燃油箱中的汽油蒸發(fā)，汽油蒸氣的壓力達(dá)到設(shè)定值燃油箱中的汽油蒸發(fā)，汽油蒸氣的壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，就會(huì)從油箱

28、蓋的排氣閥排出，造成對大氣的時(shí)，就會(huì)從油箱蓋的排氣閥排出，造成對大氣的HCHC污染。污染。燃油箱用通氣管與活性炭罐連接，其作用就是將汽油箱燃油箱用通氣管與活性炭罐連接，其作用就是將汽油箱中的汽油蒸氣收集于罐中，并在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，通過流中的汽油蒸氣收集于罐中，并在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，通過流經(jīng)的空氣將汽油蒸氣送入進(jìn)氣管參與燃燒經(jīng)的空氣將汽油蒸氣送入進(jìn)氣管參與燃燒( (圖圖12-7)12-7)，以，以免汽油箱中的汽油蒸氣直接排放到大氣中而造成空氣污免汽油箱中的汽油蒸氣直接排放到大氣中而造成空氣污染。染。12.2 12.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理12.2 12.2

29、汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理活性炭罐活性炭罐12.2 12.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理（2 2）活性炭罐通氣量控制的作用）活性炭罐通氣量控制的作用 要使活性炭罐能隨時(shí)收集汽油箱中的汽油蒸氣必需及時(shí)將活要使活性炭罐能隨時(shí)收集汽油箱中的汽油蒸氣必需及時(shí)將活性炭罐中的汽油蒸氣性炭罐中的汽油蒸氣“驅(qū)走驅(qū)走”，同時(shí)，攜帶活性炭罐汽油蒸氣的這，同時(shí)，攜帶活性炭罐汽油蒸氣的這部分氣體進(jìn)入進(jìn)氣管后，不應(yīng)對發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作造成負(fù)面影響。部分氣體進(jìn)入進(jìn)氣管后，不應(yīng)對發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作造成負(fù)面影響?；钚蕴抗尥饬靠刂凭褪窃诒ＷC活性炭罐能正常

30、起作用的同時(shí)，發(fā)活性炭罐通氣量控制就是在保證活性炭罐能正常起作用的同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)能正常地工作。動(dòng)機(jī)能正常地工作。（3 3）活性炭罐通氣控制原理）活性炭罐通氣控制原理 較早的燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)利用節(jié)氣門處的真空度直接控制較早的燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)利用節(jié)氣門處的真空度直接控制膜片式通氣閥來控制活性炭罐通氣量膜片式通氣閥來控制活性炭罐通氣量( (參見圖參見圖12-7)12-7)。這種控制方式。這種控制方式的控制精度較低，現(xiàn)已被電子通氣量控制裝置所取代，其控制系統(tǒng)的控制精度較低，現(xiàn)已被電子通氣量控制裝置所取代，其控制系統(tǒng)的基本組成如圖的基本組成如圖12-812-8所示。所示。 EUCEUC根據(jù)有關(guān)傳感

31、器的信號(hào)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)工況與狀態(tài)，并輸出相根據(jù)有關(guān)傳感器的信號(hào)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)工況與狀態(tài)，并輸出相應(yīng)的控制脈沖，通過控制活性炭罐通氣電磁閥的開關(guān)占空比來調(diào)節(jié)應(yīng)的控制脈沖，通過控制活性炭罐通氣電磁閥的開關(guān)占空比來調(diào)節(jié)活性炭罐通氣閥的開度，使流經(jīng)活性炭罐進(jìn)入進(jìn)氣管的空氣流量適活性炭罐通氣閥的開度，使流經(jīng)活性炭罐進(jìn)入進(jìn)氣管的空氣流量適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況、狀態(tài)變化的需要。應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況、狀態(tài)變化的需要。 12.2 12.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理12.2 12.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理12.2 12.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原

32、理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理 活性炭罐?；钚蕴抗拗醒b有活性炭，活性炭可吸附汽活性炭罐?；钚蕴抗拗醒b有活性炭，活性炭可吸附汽油箱中的汽油蒸氣，但這種吸附力不強(qiáng)，當(dāng)有空氣流過油箱中的汽油蒸氣，但這種吸附力不強(qiáng)，當(dāng)有空氣流過時(shí)，蒸氣分子又會(huì)脫離，隨空氣一起進(jìn)入進(jìn)氣歧管。時(shí)，蒸氣分子又會(huì)脫離，隨空氣一起進(jìn)入進(jìn)氣歧管。 活性炭罐通氣閥。閥的上部為真空室，其真空度由活活性炭罐通氣閥。閥的上部為真空室，其真空度由活性炭罐通氣電磁閥控制。當(dāng)真空度增大時(shí)，閥膜片向上性炭罐通氣電磁閥控制。當(dāng)真空度增大時(shí)，閥膜片向上拱，主通氣口通氣量增加。拱，主通氣口通氣量增加。 活性炭罐通氣電磁閥。三通氣口的活性炭罐通氣電

33、磁活性炭罐通氣電磁閥。三通氣口的活性炭罐通氣電磁閥其結(jié)構(gòu)與工作原理與閥其結(jié)構(gòu)與工作原理與EGREGR電磁閥相似，其作用是根據(jù)電磁閥相似，其作用是根據(jù)ECUECU輸出的占空比控制脈沖工作，調(diào)整活性炭罐通氣閥的輸出的占空比控制脈沖工作，調(diào)整活性炭罐通氣閥的開度。開度。12.2 12.2 汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理汽車排放電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理 有二通氣口的有二通氣口的活性炭罐通氣電磁活性炭罐通氣電磁閥，其結(jié)構(gòu)與工作閥，其結(jié)構(gòu)與工作原理與開關(guān)電磁式原理與開關(guān)電磁式怠速控制閥相似，怠速控制閥相似，使用這種活性炭罐使用這種活性炭罐通氣電磁閥的系統(tǒng)通氣電磁閥的系統(tǒng)一般無活性炭罐通一般無活性炭罐通氣

34、閥，直接通過活氣閥，直接通過活性炭罐通氣電磁閥性炭罐通氣電磁閥的開關(guān)占空比來控的開關(guān)占空比來控制通氣量，其控制制通氣量，其控制系統(tǒng)如圖系統(tǒng)如圖12-1012-10所所示。示。12.3 12.3 汽車排放控制技術(shù)發(fā)展趨勢汽車排放控制技術(shù)發(fā)展趨勢缸內(nèi)直接噴射缸內(nèi)直接噴射12.3 12.3 汽車排放控制技術(shù)發(fā)展趨勢汽車排放控制技術(shù)發(fā)展趨勢 采用電控缸內(nèi)直接噴射方法，在火花塞附近供給濃采用電控缸內(nèi)直接噴射方法，在火花塞附近供給濃混合氣，以利著火；在其它區(qū)域供給稀混合氣，進(jìn)行分混合氣，以利著火；在其它區(qū)域供給稀混合氣，進(jìn)行分段噴油。達(dá)到分層燃燒的目的。據(jù)報(bào)導(dǎo)空燃比為段噴油。達(dá)到分層燃燒的目的。據(jù)報(bào)導(dǎo)空燃

35、比為3030時(shí)，時(shí)，仍可燃燒。此種方法可節(jié)約燃料三分之一以上。仍可燃燒。此種方法可節(jié)約燃料三分之一以上。 為了減少稀燃時(shí)的為了減少稀燃時(shí)的NOxNOx, ,在排氣系統(tǒng)中安裝了兩只溫在排氣系統(tǒng)中安裝了兩只溫度傳感器、兩只氧傳感器和兩級(jí)催化轉(zhuǎn)化器。度傳感器、兩只氧傳感器和兩級(jí)催化轉(zhuǎn)化器。 12.3 12.3 汽車排放控制技術(shù)發(fā)展趨勢汽車排放控制技術(shù)發(fā)展趨勢兩級(jí)催化轉(zhuǎn)化器兩級(jí)催化轉(zhuǎn)化器12.3 12.3 汽車排放控制技術(shù)發(fā)展趨勢汽車排放控制技術(shù)發(fā)展趨勢試驗(yàn)結(jié)果表明：試驗(yàn)結(jié)果表明：COCO、HCHC和和NOxNOx三種排放物在第一個(gè)十五工況三種排放物在第一個(gè)十五工況循環(huán)中將占總排放量的循環(huán)中將占總排放量的70-80%70-80%，因此今后解決排，因此今后解決排放的重點(diǎn)在放的重點(diǎn)在: : 降低降低HCHC排放；排放； 改善怠速和暖機(jī)期間的排放；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(shí)間，在催化器盡可能地縮短催化器的加熱時(shí)間，在催化器達(dá)到起燃溫度之前，最大程度地降低發(fā)動(dòng)機(jī)排出達(dá)到起燃溫度之前，最大程度地降低發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣。的廢氣。