内燃机机内净化技术

伍赛特

机内净化技术是指在保证发动机工作性能的前提下，从有害排放物的生成机理及影响因素出发，以改进发动机的燃烧过程为核心，来达到减少和抑制污染物生成的各种技术。机内净化是治理汽油机排放污染物的根本措施，主要包括以下几个方面。

1 汽油喷射电控系统

电子控制系统的功能是根据发动机运转状况和车辆运行状况确定燃油的最佳喷射量，该系统由传感器、ECU和执行器3部分组成，如图1所示。

在电控燃油喷射系统中，以电子控制单元（ECU）为中心，用安装在发动机不同部位上的各种传感器测定发动机的各种工作参数，如进气量、转速、进气温度、曲轴位置、节气门位置、氧传感器等，将它们转化为计算机能够接收的电信号之后，传送给ECU，ECU对输入信号作运算、处理、分析判断后，向执行器发出指令控制喷射系统的工作；最终通过喷油器定时、定量的把汽油喷人进气道或气缸中去，使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气和最佳点火提前角，提高燃油的燃烧效率，从而达到降低汽油机污染物排放量的目的。

图1 电子控制系统

2 低排放燃烧技术

低排放燃烧技术主要是依靠稀薄燃烧技术、分层燃烧技术和汽油直喷技术来改善可燃混合气的形成和燃烧条件，从而大幅度降低CO、HC和NO_x的排放量。

3 废气再循环技术（EGR）

EGR的英文全称是Exhaust Gas Recycle，意思是废气再循环，是针对有害气体（NO_x等）设置的排气净化装置。它的主要作用是：将排出的一部分废气再循环回到进气歧管，与混合气一起进入燃烧室以增加混合气的热容量，降低燃烧时的最高温度，从而减少NO_x的生成量，最终减少对大气的污染。

4 进气增压技术

增压就是将空气预先压缩然后再供入气缸，提高空气密度、增加进气量的一项技术，使汽油燃烧更加充分；同时进气量增加，可相应地增加循环供油量，从而可以增加发动机功率；同时，增压还可以改善燃油经济性，降低CO和HC的排放量，提高发动机的动力性和在高原地区的工作适应性，进气增压技术包括废气涡轮增压、机械增压、谐波增压和气液增压等。

5 多气门技术

多气门发动机是指每一个气缸的气门数目超过两个，主要有：两个进气门和一个排气门的三气门式、两个进气门和两个排气门的四气门式、三个进气门和两个排气门的五气门式，其中四气门式最为普遍。采用多气门技术可以保证较大的换气流通面积、减少泵气损失、增大充气量、保证较大的燃烧速率，从而降低汽油机污染物HC和CO的排放量。

6可变进气系统

利用可变进气系统，可解决发动机在高低速和大小负荷时的性能矛盾，并减少相应的CO和HC的排放量。可变进气系统包括可变进气管长度和断面积，可变气门升程和可变气门正时系统。

7曲轴箱通风系统（PCV系统）

当发动机工作时，会有部分可燃混合气和燃烧产物经活塞环由气缸窜入曲轴箱内。当发动机在低温下运行时，还可能有液态燃油漏入曲轴箱。这些物质若不及时清除，将加速机油变质并使机件受到腐蚀或锈蚀又因为窜入曲轴箱内的气体中含有HC及其他污染物，所以不允许把这种气体排放到大气中。现代汽车发动机所采用的强制式曲轴箱通风系统就是防止曲轴箱气体排放到大气中的净化装置。

参考文献

[1] 林在犁，黄琪. 内燃机运用[M]. 成都：西南交通大学出版社, 2015.08.