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发动机的节能与减排技术

汇报人：

2024-01-29

目录

contents

引言

发动机节能技术

发动机减排技术

先进燃烧技术

发动机热管理技术

发动机轻量化与摩擦降低技术

总结与展望

引言

01

能源危机

随着全球能源消耗的持续增长，传统化石能源的枯竭问题日益严重，节能技术成为解决能源危机的重要途径。

环境污染

发动机排放是空气污染的主要来源之一，减排技术对改善环境质量具有重要意义。

法规要求

各国政府纷纷出台严格的汽车排放法规，推动发动机节能与减排技术的发展和应用。

燃油直喷技术

缸内直喷技术

涡轮增压技术

可变气门正时技术

01

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03

04

通过高压喷油器直接将燃油喷入气缸内部，提高燃油利用率和动力性能。

将燃油直接喷入气缸内部，与空气混合更充分，提高燃烧效率。

利用废气驱动涡轮带动压气机，增加进气压力，提高发动机功率和扭矩。

根据发动机工况调整气门开度和气门关闭时刻，优化气缸内的空气流动，提高燃烧效率。

本文旨在探讨发动机的节能与减排技术，分析各种技术的原理、优缺点及适用范围，为发动机节能与减排技术的发展和应用提供参考。

研究目的

本文首先介绍发动机节能与减排技术的背景和意义，然后分析国内外研究现状，接着阐述本文的研究目的和内容，最后总结全文并展望未来发展趋势。其中，重点探讨燃油直喷技术、缸内直喷技术、涡轮增压技术和可变气门正时技术等关键技术的原理、优缺点及适用范围。

研究内容

发动机节能技术

02

03

降低燃油消耗

相比传统进气道喷射方式，燃油直喷技术能够降低燃油消耗，提高发动机的经济性。

01

精确控制燃油喷射量

通过电脑精确控制每个气缸的燃油喷射量和喷射时间，实现燃油的高效利用。

02

提高燃油雾化效果

燃油直喷技术能够将燃油雾化成更细小的颗粒，提高燃油与空气的混合效果，使燃烧更加充分。

缸内直喷技术能够将燃油直接喷入气缸内部，实现分层燃烧，提高燃油的利用率。

实现分层燃烧

降低排放污染

提高动力性能

由于燃油直接喷入气缸，能够减少燃油在进气道中的挥发和附着，从而降低排放污染。

缸内直喷技术能够使燃油与空气更好地混合，提高发动机的燃烧效率，从而增加发动机的动力输出。

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02

01

可变气门正时技术能够根据发动机的工况和负荷情况，自动调整气门的开度和关闭时间，以提高发动机的进气效率和燃烧效率。

根据工况调整气门开度

通过调整气门开度和关闭时间，能够减少发动机在进气和排气过程中的泵气损失，提高发动机的经济性。

降低泵气损失

可变气门正时技术能够优化发动机的燃烧过程，减少有害气体的排放，改善发动机的排放性能。

改善排放性能

废气再循环技术能够将部分废气重新引入气缸参与燃烧，从而降低燃烧温度，减少氮氧化物等有害气体的生成。

降低燃烧温度

废气再循环技术能够减少燃油的消耗，提高发动机的经济性。

提高燃油经济性

通过降低燃烧温度和减少有害气体的生成，废气再循环技术能够改善发动机的排放性能，减少对环境的污染。

改善排放性能

发动机减排技术

03

三元催化转化器可将发动机尾气中的CO、HC和NOx等有害气体转化为无害的CO2、H2O和N2。

转化有害气体

通过优化催化剂配方和载体结构，提高转化器的起燃温度和转化效率。

提高转化效率

采用新型催化剂材料，降低贵金属用量，降低成本。

降低贵金属用量

再生技术

采用高温燃烧、微波加热等再生技术，将捕集的颗粒物燃烧掉，恢复捕集器性能。

捕集颗粒物

通过物理或化学方法捕集尾气中的颗粒物，减少颗粒物排放。

降低背压

优化捕集器结构和材料，降低背压，提高发动机性能。

1

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3

在高温条件下，利用尿素水溶液作为还原剂，将NOx还原为N2，降低NOx排放。

选择性非催化还原技术

利用催化剂的作用，将NOx还原为N2，提高还原效率。

选择性催化还原技术

采用氨逃逸控制技术，避免过多的氨气排放到大气中。

氨逃逸控制技术

先进燃烧技术

04

原理

01

均质压燃技术是指将燃油与空气混合成均匀的混合气，通过压缩自燃的方式实现燃烧。这种技术结合了汽油机和柴油机的优点，具有高效率和低排放的特点。

应用

02

均质压燃技术适用于汽油机和柴油机，尤其适用于高压缩比、高热效率的发动机。目前，该技术已在一些高端汽车和工程机械上得到应用。

发展趋势

03

未来，随着发动机技术的进步和环保要求的提高，均质压燃技术将得到更广泛的应用，并有望成为内燃机的主流燃烧技术之一。

原理

分层燃烧技术是指将燃油和空气分层送入气缸，形成浓度梯度，以实现更高效的燃烧。这种技术可以提高发动机的功率和扭矩，同时降低燃油消耗和排放。

应用

分层燃烧技术主要应用于柴油机和部分汽油机。在柴油机中，该技术可以提高燃油雾化质量和混合气形成速度，从而改善燃烧过程。在汽油机中，该技术可以实现更稀薄的混合气燃烧，提高发动机的经济性