發(fā)動機廢氣排放控制技術匯報人：2024-01-30BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA目錄CONTENTS發(fā)動機廢氣排放概述發(fā)動機廢氣排放控制技術分類機內凈化技術詳解機外凈化技術詳解廢氣再循環(huán)技術詳解發(fā)動機廢氣排放控制技術應用與挑戰(zhàn)BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA01發(fā)動機廢氣排放概述發(fā)動機燃燒過程中產生的廢氣是主要的排放來源，包括一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物等有害氣體。發(fā)動機廢氣中包含多種化學成分，其中有害氣體如CO、HC、NOx等對環(huán)境和人體健康造成危害，同時還包括顆粒物、二氧化硫等其他污染物。廢氣排放來源與成分廢氣成分廢氣排放主要來源發(fā)動機廢氣排放會導致大氣中污染物濃度升高，形成光化學煙霧、酸雨等環(huán)境問題。對大氣環(huán)境的影響對人體健康的影響對生態(tài)環(huán)境的影響長期暴露在發(fā)動機廢氣環(huán)境中，人體會吸入有害物質，導致呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等疾病風險增加。發(fā)動機廢氣排放還會對生態(tài)環(huán)境造成破壞，如影響植物生長、導致水體污染等。030201廢氣排放對環(huán)境影響國內廢氣排放標準我國針對發(fā)動機廢氣排放制定了一系列標準，如《輕型汽車污染物排放限值及測量方法》等，對廢氣中的有害物質排放進行了限制。國外廢氣排放標準歐美等國家也制定了嚴格的發(fā)動機廢氣排放標準，如歐洲的Euro標準、美國的EPA標準等，對廢氣排放進行了更加嚴格的控制。同時，一些國際組織也在推動全球范圍內的發(fā)動機廢氣減排工作。排放標準發(fā)展趨勢隨著環(huán)保意識的提高和技術的進步，發(fā)動機廢氣排放標準將越來越嚴格，對發(fā)動機制造商和汽車生產商提出更高的要求。同時，新能源汽車的推廣和應用也將有助于減少發(fā)動機廢氣排放。國內外廢氣排放標準BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA02發(fā)動機廢氣排放控制技術分類改進燃燒室形狀和結構，使燃油與空氣混合更均勻，提高燃燒效率。優(yōu)化燃燒室設計采用高壓共軌、缸內直噴等技術，精確控制燃油噴射量和時間，減少燃油不完全燃燒產生的廢氣。燃油噴射技術利用廢氣驅動渦輪，增加進氣壓力，提高發(fā)動機功率和扭矩，同時降低廢氣排放。渦輪增壓技術機內凈化技術

機外凈化技術三元催化轉化器將廢氣中的一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化物等有害氣體轉化為無害的二氧化碳、水和氮氣。顆粒物捕集器捕捉廢氣中的顆粒物，如柴油發(fā)動機中的黑煙，減少顆粒物排放。選擇性催化還原技術利用尿素溶液與廢氣中的氮氧化物反應，生成無害的氮氣和水，降低氮氧化物排放。123將部分廢氣引入進氣系統(tǒng)，與新鮮空氣混合后再次進入氣缸燃燒，降低燃燒溫度和壓力，減少氮氧化物生成。外部廢氣再循環(huán)通過改進氣門和活塞設計，使部分廢氣在氣缸內循環(huán)，達到與外部廢氣再循環(huán)相似的效果。內部廢氣再循環(huán)根據(jù)發(fā)動機工況和廢氣成分，實時調整廢氣再循環(huán)量，以達到最佳的排放控制效果?？勺儚U氣再循環(huán)技術廢氣再循環(huán)技術BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA03機內凈化技術詳解03燃油噴射時刻優(yōu)化根據(jù)發(fā)動機工況和廢氣排放要求，優(yōu)化燃油噴射時刻，減少廢氣中的有害物質。01精確控制燃油噴射量通過電控燃油噴射系統(tǒng)，精確控制每個工作循環(huán)的燃油噴射量，減少燃油不完全燃燒產生的廢氣。02高壓共軌技術采用高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)，提高燃油霧化質量，使燃油與空氣混合更均勻，降低廢氣排放。燃油噴射系統(tǒng)優(yōu)化合理設計燃燒室形狀，使燃油在燃燒室內形成理想的混合氣流動狀態(tài)，提高燃燒效率。燃燒室形狀設計根據(jù)燃燒室結構和廢氣排放要求，優(yōu)化火花塞位置，確保點火時刻和火焰?zhèn)鞑ヂ窂阶罴?。火花塞位置?yōu)化采用缸內直噴技術，將燃油直接噴入氣缸內，提高燃油利用率和燃燒效率。缸內直噴技術燃燒室結構優(yōu)化排氣系統(tǒng)改進優(yōu)化排氣歧管設計、減少排氣阻力等措施，降低排氣溫度和壓力，減少廢氣排放。進氣系統(tǒng)優(yōu)化通過改進進氣道形狀、增大進氣門直徑等措施，提高進氣效率，增加氣缸內空氣量。廢氣再循環(huán)技術將部分廢氣引入進氣系統(tǒng)，與新鮮空氣混合后再次進入氣缸燃燒，降低廢氣中的氮氧化物含量。進排氣系統(tǒng)改進使用低硫燃油可以減少燃燒過程中產生的二氧化硫和顆粒物排放。采用低硫燃油通過改進發(fā)動機控制策略，如采用智能點火、智能供油等技術手段，實現(xiàn)更精準的燃燒控制和廢氣排放控制。優(yōu)化發(fā)動機控制策略使用天然氣、生物柴油等代用燃料可以顯著降低廢氣排放中的有害物質含量。采用代用燃料通過優(yōu)化發(fā)動機熱管理系統(tǒng)，如采用先進的熱交換器、電子節(jié)溫器等技術手段，提高發(fā)動機熱效率同時降低廢氣排放。發(fā)動機熱管理優(yōu)化其他機內凈化措施BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA04機外凈化技術詳解催化轉化器通過催化劑的作用，將發(fā)動機排出的有害氣體（如一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化物）轉化為無害氣體（如二氧化碳、水和氮氣）。催化轉化器原理根據(jù)催化劑的種類和反應原理，催化轉化器可分為氧化型催化轉化器、三元催化轉化器和稀燃催化轉化器等。催化轉化器類型催化轉化器廣泛應用于汽油機和柴油機的廢氣處理中，是減少汽車尾氣污染的重要手段。應用領域催化轉化器原理及應用顆粒捕集器通過過濾、吸附和再生等方式，捕集發(fā)動機排氣中的顆粒物，減少顆粒物對環(huán)境的污染。顆粒捕集器原理根據(jù)捕集原理和再生方式的不同，顆粒捕集器可分為機械式顆粒捕集器、電控式顆粒捕集器和復合式顆粒捕集器等。顆粒捕集器類型顆粒捕集器主要應用于柴油機排氣處理中，對減少柴油機顆粒物排放具有重要意義。應用領域顆粒捕集器原理及應用選擇性催化還原原理01選擇性催化還原技術通過在催化劑的作用下，利用還原劑（如氨氣、尿素等）與發(fā)動機排氣中的氮氧化物發(fā)生還原反應，生成無害的氮氣和水。選擇性催化還原系統(tǒng)組成02選擇性催化還原系統(tǒng)主要由催化劑、還原劑供給系統(tǒng)、混合器和控制系統(tǒng)等組成。應用領域03選擇性催化還原技術廣泛應用于大型柴油機和燃氣輪機的廢氣處理中，對減少氮氧化物排放具有顯著效果。選擇性催化還原技術燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)曲軸箱強制通風系統(tǒng)二次空氣噴射系統(tǒng)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)其他機外凈化措施通過控制燃油蒸發(fā)過程，減少燃油蒸發(fā)產生的有害氣體排放。向排氣歧管中注入新鮮空氣，促進廢氣中的一氧化碳和碳氫化合物氧化，減少有害氣體排放。將曲軸箱內的廢氣引入進氣管，重新進入氣缸燃燒，減少廢氣排放。將部分廢氣引入進氣管，與新鮮空氣混合后進入氣缸，降低燃燒溫度和速度，減少氮氧化物排放。BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA05廢氣再循環(huán)技術詳解廢氣再循環(huán)（EGR）技術主要是將發(fā)動機排出的部分廢氣重新引入進氣系統(tǒng)，與新鮮空氣混合后再進入氣缸進行燃燒。原理通過降低燃燒溫度，減少氮氧化物（NOx）的生成；同時，廢氣中的二氧化碳和水蒸氣等惰性氣體可以提高混合氣的比熱容，進一步降低燃燒溫度，從而減少NOx排放。作用廢氣再循環(huán)原理及作用根據(jù)發(fā)動機工況和廢氣成分，精確控制引入廢氣的流量，以保證發(fā)動機性能和排放達到最佳平衡。廢氣流量控制廢氣與新鮮空氣混合廢氣再循環(huán)閥系統(tǒng)密封性設計合理的混合器結構，使廢氣與新鮮空氣充分混合，提高混合氣的均勻性。選用可靠的廢氣再循環(huán)閥，以實現(xiàn)廢氣流量的精確控制和快速響應。確保廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的密封性，防止廢氣泄漏對發(fā)動機性能和排放造成不良影響。廢氣再循環(huán)系統(tǒng)設計要點智能控制策略應用先進的控制算法和傳感器技術，實現(xiàn)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的智能控制，提高系統(tǒng)的自適應能力和控制精度?；诎l(fā)動機工況的優(yōu)化根據(jù)發(fā)動機轉速、負荷等工況參數(shù)，實時調整廢氣再循環(huán)率，以實現(xiàn)發(fā)動機性能和排放的最佳匹配。基于廢氣成分的優(yōu)化通過檢測廢氣中的氧含量、一氧化碳等有害氣體成分，動態(tài)調整廢氣再循環(huán)量，以進一步降低有害排放。協(xié)同控制策略將廢氣再循環(huán)技術與其他排放控制技術（如三元催化轉化器、顆粒捕集器等）相結合，實現(xiàn)多種排放控制技術的協(xié)同作用，提高整體排放控制效果。廢氣再循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)化策略BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA06發(fā)動機廢氣排放控制技術應用與挑戰(zhàn)選擇性催化還原技術（SCR）柴油機廢氣排放控制技術應用通過尿素噴射系統(tǒng)，在催化劑作用下將NOx轉化為無害的氮氣和水。顆粒捕集器（DPF）捕集柴油機排氣中的顆粒物，通過再生技術將顆粒物燃燒掉。將部分廢氣引入進氣系統(tǒng)，降低燃燒溫度，減少NOx生成。廢氣再循環(huán)（EGR）三元催化轉化器（TWC）同時凈化汽油機排氣中的CO、HC和NOx三種有害氣體。可變氣門正時技術（VVT）優(yōu)化氣門開啟和關閉時間，提高燃燒效率，減少廢氣排放。缸內直噴技術（GDI）提高燃油霧化效果，促進完全燃燒，降低顆粒物排放。汽油機廢氣排放控制技術應用氫燃料電池汽車氫氣儲存與運輸挑戰(zhàn)氫氣儲存和運輸過程中存在安全風險和技術難題?；旌蟿恿ζ嚺欧趴刂撇呗詢?yōu)化需要針對不同行駛工況優(yōu)化排放控制策略，以降低整體排放。電動汽車電池回收與再利用問題電池回收處理不當可能導致重金屬污染和資源浪費。新能源