汽油發(fā)電機(jī)排放控制研究現(xiàn)狀

 

 

     未燃HC排放有一部分來源是由于存在余隙容積產(chǎn)生的，通過改進(jìn)燃燒室設(shè)計減小余隙容積，可以在不影響NOx排放的前提下，將HC排放減少3-10%。合理設(shè)計活塞頭部的尺寸和形狀，即適當(dāng)減小活塞頭的頂岸高度和環(huán)槽的軸向高度，增加環(huán)岸高度，這些設(shè)計都可以降低HC的排放。 

     HC排放還有部分是由于氣閥桿、活塞環(huán)等的密封性差導(dǎo)致機(jī)油竄入燃燒室引起的，而且機(jī)油參與燃燒會影響催化器的轉(zhuǎn)化效率，增加HC 的排放。因此，提高氣閥桿、活塞環(huán)等的密封性可以減少竄機(jī)油，降低HC排放量。

     可變氣門正時可以改善發(fā)動機(jī)工作效率；多氣閥的主要作用是提高充氣效率。這些都有利于降低HC排放。

 

 

      廢氣再循環(huán)是控制柴油機(jī)NOx排放的常用方法，在汽油機(jī)上也得到了實驗驗證和應(yīng)用。例如姚春德等對汽油機(jī)做EGR對NOX 排放的實驗，驗證了EGR確能減少NOX 的排放。EGR的工作原理為ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度、進(jìn)氣流量、排氣溫度控制電磁閥適時地打開，把排氣中的少部分廢氣引入氣缸參與燃燒。少部分廢氣參與燃燒，降低了燃燒時氣缸中的溫度，從而抑制了NOX 的生成，降低了廢氣中的NOX 的濃度。

 

 

      SAI是減少尾氣中HC和CO排放量的有效手段。而且實踐證明，二次空氣噴射系統(tǒng)在汽、柴油汽車上都能取得良好的效果，廣泛應(yīng)用于應(yīng)對EPAII階段 法規(guī)。其工作原理是由空氣泵將新鮮空氣引入發(fā)動機(jī)排氣道內(nèi)，從而使尾氣中的HC和CO進(jìn)一步氧化、燃燒，最終生成H20和CO2，從而降低尾氣中HC和CO的排放量。

 

 

     隨著環(huán)保法規(guī)的日益苛刻，催化轉(zhuǎn)化器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車上。它能將發(fā)動機(jī)排放的HC、NOx和CO轉(zhuǎn)化為

H20、CO2 和N2。由于催化轉(zhuǎn)化器大都含有鉑、鍺等貴金屬或稀土元素，價格昂貴，故成本是其主要問題。同時，為了避免催化轉(zhuǎn)化器發(fā)生磕碰而損壞，對消音器的機(jī)械強(qiáng)度也提出了要求，這會進(jìn)一步提高成本。

 

     在使用催化轉(zhuǎn)化器時，要注意不能用含鉛汽油，否則會使其“鉛中毒”，降低催化效率。隨著催化轉(zhuǎn)化器的使用，表面積碳、長期高溫工作等原因會導(dǎo)致其轉(zhuǎn)化效率降低，故劣化也是一個必須考慮的重要問題。

 

（5）化油器應(yīng)對EPAIII 

 

     隨著EPAIII排放法規(guī)的實施，國內(nèi)小型通機(jī)生產(chǎn)企業(yè)大都采用化油器來應(yīng)對，但是由于化油器的一致性差，導(dǎo)致其噴油量差異較大，產(chǎn)品的排放合格率不理想，且隨著產(chǎn)品的使用劣化嚴(yán)重。所以如果采用化油器供油，那么必需要采用“化油器＋催化轉(zhuǎn)換器”的技術(shù)路線。而對于化油器自身而言，也需要從以下幾方面采取改進(jìn)措施：

 

a) 加強(qiáng)過濾；

 

b) 提高化油器針閥和閥座加工精度；

 

c) 提高點(diǎn)火可靠性；

 

d) 提供制造精度；

 

e) 改善排氣管設(shè)計；

 

（6）電子燃油噴射（EFI）應(yīng)對EPAIII 

 

   在汽車、摩托車等發(fā)動機(jī)控制領(lǐng)域，電子燃油噴射技術(shù)以其噴油量精確、控制靈活等優(yōu)點(diǎn)，使發(fā)動機(jī)既能獲得良好的燃料經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)異的使用性能，又能有效地控制發(fā)動機(jī)尾氣排放。

 

   同時，電子燃油噴射系統(tǒng)的應(yīng)用，不但給引入電子控制EGR、SAI等技術(shù)提供了可能，還能降低對催化轉(zhuǎn)化器的要求，甚至可以去掉催化轉(zhuǎn)化器。

 

   當(dāng)前，BOSCH共軌系統(tǒng)是應(yīng)用最廣泛的汽油發(fā)動機(jī)電子燃油噴射系統(tǒng)，但是，在小型通機(jī)領(lǐng)域，特別是摩托車、發(fā)電機(jī)等小型單缸發(fā)電機(jī)中，成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、布置困難、有高壓安全隱患等成為制約其推廣的問題。

  

   FAI技術(shù)是在21世紀(jì)誕生的非共軌燃油噴射技術(shù)，從2006年開始在汽車電子領(lǐng)域逐步推廣，取得較好的市場效果。并且，F(xiàn)AI電噴系統(tǒng)從根本上克服了傳統(tǒng)的BOSCH系統(tǒng)在小型汽油機(jī)上應(yīng)用存在的問題。