3.1.5分层燃烧
分层燃烧的目的是为了合理地组织气缸内混合气分布，使在火花塞周围有较浓的混合气，而在燃烧室内的大部分区域具有很稀的混合气，以确保正常点火和燃烧，同时也扩展了稀燃失火极限，并可提高经济性，减少排放。其类型主要有：
（1）轴向分层燃烧。燃料在涡流作用下，沿气缸轴向产生上浓下稀的分层。 （2）滚流分层稀燃。进气过程中形成的绕垂直于气缸轴线方向旋转的有组织的空气旋流，称为滚流，也称为纵涡或横向涡流。滚流在压缩过程中逐渐被压扁，在上止点附近破碎成许多小尺寸的涡流和湍流，可大大改善混合气燃烧过程。 3.1.6提高燃油品质
除了限制汽油中铅、硫、磷等各种有害物的含量，提高燃油辛烷值增加抗爆燃能力等方法外，采用醇类或烃类等代用燃料也可改善发动机的排放性能。 3.2汽油机排放污染物机外净化技术及措施
机外净化是指用设置在发动机外部的附加装置使排出的废气净化后再排入大气。 3.2.1曲轴箱强制通风系统
在汽车排放到大气中的HC总量中，20%来自曲轴箱窜气，20%来自燃油系统蒸发，其余60%来自排气管。因此，控制和消除非排气污染物也是十分必要的。
曲轴箱强制通风系统（PCV），如图所示4-6，新鲜空气由空滤器进入曲轴箱，与窜气混合后，，经PCV阀进入进气管，与空气或油气混合气一起被吸入气缸燃烧掉。PCV阀可随发动机运转状况自动调节吸入气缸的窜气量。在怠速和小负荷时，由于进气管真空度较高，因此阀体被吸向上方（进气管侧），阀口流通截面减少，吸入气缸的窜气量减少，以避免混合气过稀，造成燃烧不稳定或失火；而在加速和大负荷时，窜气量增多，而进气管真空度变低，在弹簧作用下阀体下移，阀口流通截面增大，是大量窜气进入气缸被燃烧掉；当发动机高速大负荷运转时，一旦窜气量过多而不能完全被吸净时，部分窜气会从闭式通气口倒入空滤器，经化油器被吸入进气管。
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图4-6 曲轴箱强制通风系统（PCV）
同时，PCV阀能使曲轴箱内始终保持负压，因而可以减缓润滑油窜入燃烧室和通过密封面的渗透，而窜入燃烧室中的机油是排气中HC和微粒生成的重要成因。 3.2.2燃油蒸发控制系统
由于绝大部分的汽油蒸发来自化油器和油箱4，因而目前的燃油蒸发控制措施主要针对这两方面进行。最常用的是活性炭罐式油蒸汽吸附装置，其工作原理如图所示4-7。由浮子室和油箱蒸发出来的油蒸气，流入炭罐5被活性炭所吸附，这一过程称为吸附过程。当发动机工作时，在进气管真空度作用下控制阀开启，被活性炭吸附的油蒸气与从炭罐下部进入的空气一起被吸入进气管，最后进入气缸被燃烧掉，而同时活性炭得到再生，这一过程称为脱附过程。
图4-7 活性炭罐式油蒸汽吸附装置
活性炭是一种由石墨晶粒和无定型炭构成的微孔物质，由于内部有着大量10-10～10-8m的微孔，因而具有很大的比表面积（500～2000m2／g），这就是活性炭吸附能力很高的原因。活性炭对物质吸附具有选择性，在燃油蒸气通过活性炭时，其中的HC
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成分几乎完全被吸附，而空气则基本不被吸附。 3.2.3三效催化转化器
（1）简介
三效催化转化器（TWC）是一种能使CXHY、CO和NOX三种有害排放物同时得到净化的后处理装置。应用氧化、还原方法，在催化剂的帮助下可使汽油机排气中还原气体(CXHY、CO和H2)以及氧化气体（O2和NO）都产生反应。在催化剂的作用下，CXHY和CO被氧化生成CO2和H2O；排气中CXHY、CO和H2作为还原剂，使NO还原成N2。
（2）基本结构
图4-8 三效催化转化器（TWC）结构
TWC一般由壳体、垫层和催化剂组成，基本结构如图4-8所示。
壳体 壳体用于封装TWC的垫层与载体，是整个TWC的支撑体，其材料和形状直接影响TWC的转化效率和使用寿命。
垫层 载体和壳体之间采用由软质耐热材料构成的垫层固定，可防止载体因振动而损坏，补偿由于排气温度变化大引起的载体材料（陶瓷）与壳体材料（金属）之间热膨胀性的差别，保证载体周围的气密性。
催化剂 TWC的核心部分为催化剂，是决定TWC的主要性能指标，一般由载体、涂层、活性组分和助催化剂组成。
1载体：载体是催化剂的骨架，是涂层依附的基体。 ○
2涂层：涂层为一层涂覆在蜂窝陶瓷载体上的多孔性物质，以提高载体的比表面○
积，然后再涂上活性组分。
3活性组分：贵金属主要指金、银和铂族金属（钌、铑、钯、锇、铱、铂）等金○
属元素。贵金属作催化剂具有很高的催化活性，起燃温度较低，在高温下抗烧结，对燃油中硫的毒化作用有较好的耐力。
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4助催化剂：助催化剂是加到催化剂中的少量物质，这种物质本身没有活性或活○
性很小，但可以改善催化剂性能，提高催化剂的活性、选择性、稳定性和耐久性。
（3）工作原理
利用催化剂的催化作用可以还原NOX，并且氧化HC和CO，同时净化这三种主要污染物。它的主要化学反应如下：
2CO+O2→2CO2 CO+H2O→CO2+H2
2CXHY+(2x+0.5y)O2→yH2O+2xCO2
2NO+2CO→2CO2+N2 2NO+2H2→2H2O+N2
CXHY+(2x+0.5y)NO→0.5yH2O+xCO2+(x+0.25y)N2
在过量空气系数a=1附近，三效催化剂对CO、HC和NOX能同时达到较好的净化效果，过量空气系数对TWC转化效率的影响如图4-9所示。
图4-9 过量空气系数对TWC转化效率的影响
（4）三效催化剂的匹配和使用注意事项 TWC的匹配主要注重以下几个方面：
1催化器与发动机特性的匹配； ○
2催化器与电控燃油喷射系统的匹配； ○
3催化器与排气系统的匹配； ○
4催化器与燃料及润滑油的匹配； ○
5催化器与整车设计的匹配。 ○
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TWC的使用过程中，应注意以下几点：
1发动机必须使用无铅汽油，否则铅会覆盖在催化剂表面使TWC失效； ○
2只有达到催化剂的工作温度，TWC才能进行有效的催化反应，温度低时TWC○
转化效率很低；
3向发动机提供理论空燃比混合气，才能保证TWC较好的转化效果； ○
4发动机调节不当时，如混合气过浓或气缸失火，都可能引起TWC严重过热。○
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