2021-02-24 646

隨著空污法規的日趨嚴格,相信許多開老車的車主心裡五味雜陳,雖然知道買新車就不用擔心這些問題,但對於節儉成性的國人來說,過半數的用車族一台車應該都開超過10年以上時間才會換車,也就深怕愛車哪一天因為廢氣驗不過而被停牌或無法上路,所以特別企劃此單元,告訴大家怎樣做才能把愛車的廢氣污染指數降到最低。節錄自-童國輔

汽車廢氣污染來源 先搞清楚問題所在

身為內燃機設計的引擎,由於運作中會進行汽油的燃燒與爆炸的過程,因此就一定需將燃燒後的廢氣排放出來,而這時就有可能因為某些因素,而使廢氣內含有對環境與人體有害的污染物,例如COHCNOx等,而排氣檢驗就是在驗這些污染物的含量,因此想要讓愛車不要在排氣檢驗時驗不過,就需先搞清楚這些污染物是怎麼來的。

▲位於排氣管上的含氧感知器與觸媒轉換器,是降低排氣污染最重要的零件。
 
引擎在運轉的過程中,因為經過汽油的燃燒與爆炸,因此廢氣當中一定會存在著碳氫化合物(汽油)燃燒後的剩餘物質,也就是COHCNOx,加上曲軸箱機油氣與汽油箱油氣的蒸發等,如果直接排放到大氣中,絕對會產生空氣污然,因此車廠為了盡可能減少這些有害物質的產生,因此設計了一套名為「廢氣控制系統」於車上,每部汽油車的這套系統組成都大同小異,而且一定可以在引擎蓋上,看到這部車的廢氣控制系統配置圖貼紙,也因為有這套系統的協助,正常情況下引擎排放出來的廢氣裡並不會有太多上述的污染物質,除非系統出現狀況,或者車況出現了異常,這也是此單元要說明的重點。

▲新車廠為了盡可能減少排氣中有害物質的產生,因此設計了一套名為「廢氣控制系統」於車上。

五大廢氣控制系統 - 三元觸媒轉換器

一般來說車上廢氣控制系統,大致上是由下列幾個零件或設計所構成,分別為觸媒轉換器、含氧感知器、PCV積極式曲軸箱通風系統、EVAP汽油蒸發汽控制系統,與EGR廢氣再循環裝置等,每個部件都有其功能存在。
 
一、三元觸媒轉換器:觸媒轉化器一般形狀類似消音器,其橫切面呈橢圓形或圓形,內部呈現蜂巢網狀構造,在此蜂巢結構上會塗佈鉑、銠與鈀等三種貴重金屬,透過這些物質能轉換有害氣體為對人體無害的氣體,不過觸媒轉化器需在高溫才會反應,在廢氣將觸媒轉換器加熱到工作溫度前,廢氣問題仍然嚴重,尤其當在地下停車場發動車輛時問題更大,因此愈來愈多車輛的觸媒轉換器就直接安裝再排氣頭段上,透過此處較高的排氣溫度,讓觸媒轉換器得以快速進入工作狀況。

▲觸媒轉化器需在高溫才會反應,因此愈來愈多車輛的觸媒轉換器就直接安裝再排氣頭段上,透過此處較高的排氣溫度,讓觸媒轉換器得以快速進入工作狀況。
 

▲觸媒轉化器一般形狀類似消音器,其橫切面呈橢圓形或圓形,內部呈現蜂巢網狀構造,在此蜂巢結構上會塗佈鉑、銠與鈀等三種貴重金屬,透過這些物質能轉換有害氣體為對人體無害的氣體。

五大廢氣控制系統 - 含氧感知器


主要功用是用來檢測排氣中的氧氣濃度,將電壓信號送給診斷電腦以修正噴油量,盡量將空燃比控制在理論空燃比附近(14.71),當氧氣含量多表示空燃比過稀,訊號值會使電腦立即增加噴油量以達最佳空燃比,反之當氧氣含量少則表示空燃比過濃也會進行修正,年份較新的車款含氧感知器會安裝在觸媒轉換器的前後,以偵測廢氣中氧氣的含量與觸媒是否有損壞,是廢氣控制系統中非常重要的一道防線,但是當車輛長期使用下來,含氧感知器會因為排氣中的廢氣造成表面髒污,讓含氧感知器的敏感度降低,反應變慢,而造成電腦無法準確控制噴油量。



▲含氧感知器是用來檢測排氣中的氧氣濃度,將電壓信號送給診斷電腦以修正噴油量,年份較新的車款含氧感知器會安裝在觸媒轉換器的前後,以偵測廢氣中氧氣的含量與觸媒是否有損壞,是廢氣控制系統中非常重要的一道防線。

五大廢氣控制系統 - PCV積極式曲軸箱通風系統


所有汽柴引擎都有的系統,主體為一單向閥門(PCV閥門),透過引擎發動運轉活塞運動所產生的真空,將曲軸箱中的機油氣「吸出」,讓它隨著新鮮的空氣一起進入汽缸燒掉,而非排放到大氣中,可減少引擎內部吹漏氣與機油揮發油氣,逸散至大氣中造成的污染問題。



▲PCV積極式曲軸箱通風系統,可透過引擎發動運轉活塞運動所產生的真空,將曲軸箱中的機油氣「吸出」,讓它隨著新鮮的空氣一起進入汽缸燒掉,減少引擎內部吹漏氣與機油揮發油氣,逸散至大氣中造成的污染問題。

五大廢氣控制系統 - EVAP汽油蒸發汽控制系統


主要功能再回收油箱內,因為高熱或晃動而蒸發的汽油油氣,透過這套系統的協助,可以將油箱內的油氣回收到引擎內燃燒掉,一樣可避免汽油油氣揮發到空氣中所造成的污染。



▲EVAP汽油蒸發汽控制系統,可以將油箱內的油氣回收到引擎內燃燒掉,避免汽油油氣揮發到空氣中所造成的污染。


五大廢氣控制系統 - EGR廢氣再循環裝置


排氣污染物中的NOx,形成的原因在於過熱的燃燒溫度,因此只要降低燃燒溫度,就可減少NOx的生成,其中透過EGR廢氣再循環裝置的協助,將燃燒後的廢棄導回進氣歧管內,藉此降低進氣含氧量,就能降低燃燒溫度,不過此舉有時反不利於引擎效率的發揮。





▲NOx形成的原因在於過熱的燃燒溫度,因此透過EGR廢氣再循環裝置的協助,將燃燒後的廢棄導回進氣歧管內,藉此降低進氣含氧量,就能降低燃燒溫度,不過此舉有時反不利於引擎效率的發揮。






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