燃烧前处理控制包括燃料配比、发动机结构设计、发动机运行、燃油控制、点火控制、废气再循环以及蒸发控制。
(一)燃烧前处理控制技术
与污染物生成之后再对其进行控制相比,发动机内控制污染物的生成更加有效,因而改进发动机设计是汽车污染控制的最有效的措施。良好的发动机设计能够降低附加设备和后处理方法的要求。
20世纪70年代,工程师为了满足排放法规要求,采用了大量设施和技术。
20世纪80年代,工程师重新设计了全新性能的发动机,发动机结构设计和运行目的是同时获得良好的排放水平与发动机性能。
(二)全新的发动机结构设计
1.发动机进气管设计
通过进气管设计和使用燃料喷射技术能实现获取燃料的均匀性。
2.燃烧室设计
燃烧室设计得使火焰传播速度更快。(www.xing528.com)
3.燃料喷射
由于燃料喷射的均匀性,故减少了CO排放。
4.计算机控制的技术进步
1)CO排放控制
计算机控制的技术进步使新开发的发动机能够同时获得良好的发动机性能和较低的排放水平。例如,通过对燃料系统的控制来减少喷油量,且可以减少CO排放,因为它降低了燃料部分燃烧的概率。
2)HC和NOx排放控制
在发动机正常运行工况下,混合气能够提供足够的空气,保证燃料的完全氧化生成CO2。对冷发动机进行进气加热可以改善燃料的蒸发性能,增加点火提前角可以有更多的时间实现完全燃烧。但是这导致了HC排放量的上升,同时也增加了燃烧温度,导致NOx排放的增加。
NOx产生于燃烧室的高温。稀混合气和点火提前角较大可使燃烧室温度升高,此时产生高的输出功率和低的燃油消耗率,通过对燃料的控制和略微推迟点火能够降低燃烧的温度。使用废气再循环技术,利用废气稀释新鲜混合气也可达到同样的目的。
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