有什么技术可以降低发动机的排放，提高燃烧效率？

lb200700

现在流行的是CVVT系统，可以增加扭力和功率，减少尾气排放

zzwyxh

短期目标主要还是排放设备后处理技术。。(Exhaust Gas Aftertreatment)

老的技术包括
TWC （three-way catalyst 三元催化剂）
DPF (diesel particle filter 柴油机颗粒过滤 ..不知道中文翻译的对不对）
SCR (selective catalytic reduction) 主要是处理NOx. 通过还原反应。。。

新的研究技术包括
urea-SCR (尿素SCR) mazda最近开发出成品。
http://autopart.cartech8.com/Aut ... 12373408795129.html
LNT (lean Nox Trap) 也是处理NOx的。

还有些其他的新技术。

长远看，需要对引擎有革命性的改变才行。 汽油直喷， HCCI等都是可以发展的方向。

zenghu901061

看13楼的，和教科书上一样，很全面

zhenganjun

降低排放：EGR技术，稀薄燃烧（控制好Nox），三元催化器，分层燃烧，直喷技术，PCV使用，油品改善，涡轮增压（也能降低Nox）。
增加效率：各种增压技术（废气涡轮，机械涡轮，进气谐振，双涡轮），直喷技术，共轨技术，稀薄燃烧，六冲程技术等等。

billzarry

使用分层燃烧，缸内直喷，可变气门正时等新技术来改善燃烧准备效率

zhangqiang03656

可以改进燃烧室，高压喷射，增压或增压中冷，废气再循环和排气后处理等

旺旺lv

谢谢专家们的介绍~受益匪浅~

焉得独舞

1 冷机时稀薄燃烧
发动机冷机时，催化剂活性较差，不利于降低HC的排放。这时，降低HC的排放成为主要课题。在采用的方法中，稀薄燃烧技术最为有效。为保证空燃比(A/F)的稀薄化，在进气口内设置涡流控制阀，改善发动机进气系统，提高充气效率；改进发动机燃烧系统，合理组织燃烧室内的气体流动，促进火焰传播，改善着火稳定性，使发动机在稀混合气下维持稳定燃烧，从而降低HC的排放量。
1.2 减少未燃HC
活塞的第一道环岸脊(指第一道环槽至活塞顶之间的区域)和气缸壁之间，燃烧的火焰不能达到，此区域内的未燃HC直接从气缸内排出。提高第一道活塞环的位置，即减小第一道活塞环岸的高度，可以减少活塞环与缸壁间的容积，从而减少未燃HC的排放。
为减少活塞环槽的磨损，一般情况下，对活塞表面实施氧化铝镀膜处理，但由于在活塞表面易形成许多细孔，被吸附的HC在发动机排气行程时排出机外。为解决这一矛盾，在对活塞表面实施氧化铝镀膜处理时，只对活塞环槽进行处理，活塞顶面不进行处理，有利于进一步降低HC的排放。
1.3 未燃HC的吸附净化
以沸泡石等为主要成分，作为HC吸附剂，在催化剂活化前吸附HC，是减少未燃HC的有效办法。吸附剂最重要的性能是对HC的吸附率，吸附剂含碳原子越多，吸附率越好。对HC吸附层，可以对三元催化层涂覆HC吸附催化剂，吸附的HC随着排气温度的升高而自动脱离，通过表面催化层进行净化。目前，HC从吸附层脱离起始温度要比催化层的活性温度低，脱离初期对HC净化有一定困难，有待于今后通过材质改良、结构及温升特性的改进来进一步提高其净化性能。
1.4 提高催化剂的早期活性
为促使催化剂的早期活性，有效的方法是提高其升温特性和降低其活性温度。提高升温特性的主要方法是采用双重排气管和使用“薄壁式”催化剂载体。合理选择低温特性好的贵重金属，如在催化剂中提高铂的含量，同时提高空燃比的稀薄化，是降低催化剂活性温度的有效手段。
1.5 催化剂强制加热
使用电加热催化剂(EHC)和在排气管内利用排放气体的燃烧产生的热量，促使催化剂升温，即排气燃烧器(EGC)能进一步提高催化剂的早期活性。EHC采用电流预热的方法，可使金属载体的催化器在发动机起动后的5～10s内达到催化剂的起燃温度，从而减少起动后最初几分钟内的有害物的排放。EHC已达到实用化水平，但其电气系统较复杂。EGC的原理是在发动机起动后，在浓空燃比状态下产生的CO等可燃成分与二次空气供给的氧气相混合，形成可燃混合气，在排气系统中设置排气燃烧器，通过火花塞点火装置，点燃未燃混合气，利用燃烧产生的热量提高催化剂的早期活性，同时还能燃烧净化发动机起动后的未燃HC成分。EGC技术虽然处于研制阶段，但其催化转化效率高，大有超过EHC之势。
1.6 废气再循环
废气再循环(EGR)是目前常用于控制内燃机NOx排放的有效措施之一。它把一定数量的废气引入发动机的进气系统，使发动机混合气中惰性气体(H2O、N2和CO2)的比例增加。由于这些惰性气体有较高比热，使经再循环废气稀释的混合气的比热增高，致使发动机最高燃烧温度下降，由于再循环废气对新混合气的稀释，降低了混合气中氧气的浓度，因而废气再循环破坏了NOx的生成条件，从而有效抑制了NOx的生成。这种排气净化技术同样适用于柴油机。
2 柴油机排气净化技术
柴油机排出的CO和HC仅为汽油机的1/10或更少，因此，柴油机排放污染主要是NOx和微粒，除废气再循环技术外，近年来，柴油机排放控制技术的发展主要围绕以下几个方面进行。
2.1 燃烧系统直喷技术
柴油机污染物的排放量很大程度上取决于气缸内的燃烧过程，改进燃烧过程的各个环节(如燃烧喷射系统、进气系统、进气口形状和燃烧室形状等)都会改善燃烧过程。燃烧系统直喷技术的燃烧效率高，比非直喷式系统节油5%～10%，但要求发动机吸入较多的空气。目前，这种技术基本上成熟，对控制柴油机排放污染起到了一定的作用。预计不久的将来，相比分隔式燃烧系统，直喷技术将占主导地位。
2.2 废气涡轮增压与中冷技术
废气涡轮增压技术是使发动机轻量化、提高输出功率的有效措施，也是现代柴油机的代表性技术。经废气涡轮增压后，进气温度提高，滞燃期缩短，混合气适当变稀，这些因素使噪声、CO和HC排放以及油耗都有所降低。但是，进气温度上升使NOx增多，空气密度因温升而下降，也使进气量未达到期望的水平。于是出现了将增压后空气再进行冷却的中冷技术，使进气温度降低，循环进气量更大，NOx排放下降而功率进一步增加。采用废气涡轮增压与中冷技术是降低NOx和微粒、改善柴油机经济性和提高动力性的最佳措施。实践证明：这一技术可使柴油机体积功率提高200% , NOx降低80%，微粒减少90%，耗油量降低16%。
2.3 燃油喷射高压化和多次喷射技术
燃油喷射系统是柴油机的心脏，也是发展最快的系统。传统的泵喷嘴系统的喷油压力比较低，一般不超过50MPa，而现代燃油喷射系统除泵喷嘴外，还有新型的共轨系统，喷油压力普遍提高，其喷油压力可达140MPa。柴油机喷油压力越高，燃油和空气的混合就越好，排烟就越少。与此同时，将电子技术应用于燃油喷射过程也是一个发展方向。有些厂商已将电子技术应用到燃油喷射的控制上，非常精确地控制喷油量和喷油时间，以适应不同的道路工况，并且有的还具有自适应能力，可以补偿零件磨损和零件制造偏差引起的变化，以取得NOx、微粒排放量和燃油经济性之间的最佳配合。采用燃油多次喷射技术可以实现柔和燃烧，亦可减少柴油机碳烟与颗粒的排放。
2.4 多气门技术
目前，车用中、小型柴油机正向多气门方向发展，以加大循环充气量，改善其动力性、经济性及排放性能。柴油机使用四气门(两进两排)技术，可增大进气通过的最小截面积，增加循环进气量，提高柴油机功率和转速；可实现喷油嘴正中布置，保证各喷嘴喷注的形态和混合条件相同，使喷注分布和混合气形成更加合理；低速时可通过关闭一个进气道来提高缸内漩流速度，并通过特殊设计，充分利用进气惯性来提高低速进气量。以上各点对减少有害排放物都是有利的，特别是低速涡流比和进气量的提高，部分解决了传统机型低速性能较差的缺点。
2.5 排气后处理技术
尽管有多种柴油机排气后处理技术方案被提出并被研制开发，但目前被认为较实用的仅有：氧化催化转化器、微粒捕集器和NOx还原催化转化器。其中，微粒捕集器是目前国际上最接近商品化的柴油机微粒后处理技术。
目前应用最多的是美国康宁(Corning)公司和日本NGK公司生产的壁流式蜂窝陶瓷微粒捕集器。与一般催化剂载体不同的是，这种微粒捕集器的壁面是多孔陶瓷，相邻的两个通道中，一个通道的出口侧被堵住，而另一通道的进口侧被堵住。这就迫使排气由入口敞开的通道进人，穿过多孔陶瓷壁面进入相邻的出口敞开通道，而微粒就被过滤在通道壁面上。这种微粒捕集器对碳烟的过滤率达90%以上，可溶性有机成分SOF（主要是高沸点HC)也能部分被捕集。
3 汽车使用维修方面
3.1 提高驾驶员素质与科学的交通管理相结合
汽车驾驶员的驾驶技术对在用车的使用状况及排放性能的影响极大。随着汽车保有量的不断增加，驾驶员队伍不断扩大，驾驶员的业务素质也参差不齐。为了控制汽车使用过程中排放超标，驾驶员应做到在驾驶的过程中减少怠速运行时间、少用强制怠速、尽量减少制动次数、缓踩（缓松）节气门、在允许范围内尽可能提高车速，同时还要合理选择润滑油、使用无铅汽油、保持发动机正常水温、严禁超载行驶。
随着机动车数量的不断增加，道路交通对机动车的排放也有很大影响。特别对大中城市而言，科学的交通管理和控制对减少机动车排放极为重要。在十分拥挤的交通环境中，汽车发动机大多在低速和怠速状况下运行，燃油没有充分燃烧，排放必然恶化。因此，治污和治堵是相辅相成的关系，应同步进行方能取得实效。因此，在城市交通管理中，除了加快城市道路的建设外，还应采取合理的单行和限速措施，建立科学的路口信号控制系统。这样可以明显减少CO、HC、NOx和颗粒的排放量，降低油耗并保持较高的车辆通行量。
3.2 大力加强在用车Ｉ/Ｍ(检查/维护)制度
鼓励新开发的车型逐步采用车载诊断系统(OBD)，对车辆上与排放相关的部件的运行状况进行实时监控，确保实际运行中的汽车稳定达到设计的排放削减效果，并为在用车的检查维护制度(I/M)提供新的支持技术。
实施车辆的检查/维护制度(I/M制度)是最经济、合理、科学、有效的控制在用车排放的措施。随着新车的排放法规不断加严，地方环保部门应根据实际情况不断调整各车型的I/M检测方法和检测频率，以保证所有机动车都得到很好的维护保养。
2000年后，新产轻型汽油车已逐步采用新的死循环电喷和三元催化净化等技术，目前的怠速检测方法难以满足这部分车辆的检测的需要，应尽快采用双怠速法检测，并检查空燃比控制是否正常。
3.3 慎重考虑在用车改造
对在用车辆进行的排放控制技术改造，是一种补救措施，但至今尚没有适合国内在用车改造的成熟的成套技术，正在进行试验开发的技术有：加装尾气催化净化装置、高能电子点火装置、化油器电控补气加死循环三元净化装置，以及改造成可燃用液化石油气(LPG)或压缩天然气(CNG)的双燃料或单燃料车等。对此我们必须综合考虑本地车辆类型的保有状况和城市环境质量，以及改造技术的经济性等多种因素，因地制宜地选择合适的技术路线进行实施试验。
3.4 鼓励加速淘汰
根据国家1997年出台的汽车淘汰标准中有关污染物排放的条款规定，经修理和改造或采用排气污染控制技术后排放污染物仍超过国家规定的排放标准的车辆应予以淘汰。因而，对于各项指标尚能达到国家标准要求的老旧在用车辆，非强制性地鼓励用户更新或通过税费调节机制，加速淘汰。
4 燃料提供方面
车用油品的质量对车辆的排放性能有很大响，尤其是对采用死循环三元催化净化技术的先进车型，应从以下方面提高油品的质量。
（1）针对影响机动车排放性能的燃料特性如饱和蒸汽压、硫含量、铅含量等，应严格控制，确保符合标准的限值要求。
（2）对燃料中影响排放净化系统正常工作的杂质，如硅、锰、铁、钒等，必须确保低于限值要求。
（3）对车用柴油中的硫含量，也应按照有关标准严格控制。
（4）2000年后国家禁止进口、生产和销售作为汽油添加剂的四乙基铅。
（5）积极发展优质无铅汽油和低硫柴油，其品质必须达到国家标准规定的要求。当汽车排放标准加严时，车用油品的品质标准也应相应提高，为新的排放控制技术的应用和保障车辆排放性能的耐久性提供必需的支持条件。
（6）应确保车用燃料中不含有标准不允许的其它添加剂。
（7）制订车用代用燃料品质标准，保证代用燃料质量达到相应标准的规定要求。
（8）保证油料运输、储存、销售等环节的可靠性和安全性，防止由于上述环节的失误造成对环境的污染，如向大气的挥发排放，储油罐泄露污染地下水等。
（9）加强对车用燃料进口和销售环节的管理，加大对加油站的监控力度，确保加油站的油品质量达到国家标准的规定要求。
（10）为防止电控喷射发动机的喷嘴堵塞和汽缸内积碳，在汽油无铅化的基础上，应采用科学配比的燃料清净剂，按照规范的方法在炼油厂或储运站统一添加到车用汽油中，以保证电喷车辆的正常使用。
（11）对油料中含氧化物的使用，如MTBE、甲醇混合燃料等，应根据不同地区的情况制订具体的规范。
（12）国家应当支持石油工业的发展，改进汽油和柴油的炼制工艺，提高油品质量，这样有助于满足严格的排放控制法规。目前中国还不能提供符合排放标准的燃油。
5 研制可替代能源的环保型汽车
要保持汽车工业持续发展，必须高度重视推动汽车环保技术，开发出可替代能源的环保型汽车，其主攻方向是使用替代能源，降低废气排放，减少燃油消耗。这是世界各国都在努力的方向。可用于替代汽油的燃料有：液化天然气、液化石油气、醇类燃料和氢气等。
目前我国环保型汽车研究的主要目标是：电驱动系统的可靠性及免维护性；电源动力蓄电池和提高比能量及比功率，达到长寿命、低成本、充电快捷方便、密封免维护；天然气内燃机驱动技术的可靠性，燃烧系统的合理性及储气装置的优化设计和混合动力型电动汽车的研究与开发等；采取有效措施降低环保型汽车的研究、设计、制造费用成本，最大限度地实现高可靠性和大众化价格等。
在电动自行车迅猛发展的今天，悄然而来的电动摩托车也紧跟其后，人们借助霍尔元件实现了可换相的直流无刷电动机产品，而这种电动机不但具备了结构简单、运行可靠、终生免维护、速度快、效率高、寿命长的优点外，还具备噪音小、调速性能好等特点，故在当今国民经济各领域中得到了广泛的应用，也成为发展环保型电驱动汽车最理想的电驱装置，加上日趋成熟的高新蓄电池的发展及普及，一个以电为动力的环保型汽车的时代将会到来。
中国燃气资源丰富，发展以燃气为动力的环保型汽车潜力很大，且技术成熟，可靠性高，是当今和今后发展的重点技术工程，也是中国在申奥成功时向世界宣布和承诺于2008年前要实现的环保型汽车运输的主要目标。在达到零排放指标的基础上，为了有效地克服环保型汽车的动力单一、功能服务性差的缺点，实现动力互补且功能服务达到尽善尽美和长里程行驶的目的，将电驱动及燃气驱动等能源动力组合在一起，得到新的混合动力功能，会给未来功能更完善的环保型汽车的发展及产业化打下坚实的基础。
发展环保型汽车新产品，是有效治理人为环境污染的必要措施，是保护生态系统服务功能与实现可持续发展的重要途径，对维持人类与自然环境的和谐统一有着重要的现实意义和深远的历史意义。
6 设计废气再循环涡轮强压
众所周知，汽车发动机是靠燃料在发动机气缸内燃烧从而对外输出功率。在发动机排量一定的情况下，若想提高发动机的输出功率，除了多提供燃料燃烧，就是提供更多的空气。
增压技术是一种提高发动机进气能力的方法。它通过采用专门的压气机，预先对进入气缸的气体进行压缩，提高进入气缸的气体密度，增大进气量，更好地满足燃料的燃烧需要，从而达到提高发动机功率的目的。
涡轮增压的优点是显而易见的，在不增加发动机排量的基础上，可大幅度提高功率和扭矩，其输出的最大功率大约可增加40％，如1．8T车大约与2．3升排量的车动力相当。另外，发动机在采用了增压技术后，还能提高燃油经济性和降低尾气排放。

jfeng

我最近看些资料提供给大家：
埃斯贝特内燃机的设计思想：低污染、低燃烧噪声、节能型隔热直喷双热区燃烧系统
它采用球星燃烧室和轴针形喷油器，使燃油沿燃烧室直径60%处喷入，与旋转的空气进行混合，这样在燃烧室中心区形成混合比较均匀浓度的混合气，而燃烧室周围的过量空气形成的冷区起一定的隔热作用。从以上两个方面分析得出，由于混合气混合比较接近理论混合比，，所以没有多余的氧与氮发生反应，而在冷的隔热层温度较低，因此不具备生成氮氧化合物的条件，这样就降低了氮氧化合物的排放。
再者就是采用铰接式的活塞，即铸铁的活塞顶和铝裙。采用铸铁活塞顶，又由于燃油不喷射在壁面，以及隔热的设计，克服了球形燃烧室过程烟度和排放颗粒偏高的缺点。
另外，省去了气缸垫和铸铁活塞侧面与气缸间隙的减小，使HC排放也下降。
为了适应未来更为严格的排放法规，使柴油机不采用任何外机控制措施达到很低的排放值，特别是颗粒排放物的控制，埃斯贝特公司进一步改善燃烧过程，开发了采用两个轴针式喷油器的双热区燃烧系统，使燃油在空气尚未过度加热之前就迅速喷射到气缸内，以避免燃料直接喷射到炽热的空气中。实验这种燃烧系统在单缸排量约1.1L柴油机转速2500转的烟度测试结果，在平均有效压力<1.05MPa时烟度几乎为0，在平均有效压力高达1.6MPa时，烟度值也只有0.5波许单位，颗粒排放大大降低，较采用一个喷油器的烟度值低的多。
另外，再给大家提供一个新思路，代用燃料用植物油也可以使排放降低很多，这也是埃斯贝特研究的结果。
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laifan

汽油机缸内直喷技术

evan_ni

个人认为还是另辟捷径，不要拘泥于如何改变现有发动机，可以通过发展燃料电池发动机、提高电池储能技术，或者使用燃烧效率更高的燃气轮机等等。
个人观点，见笑！！