空气喷射系统是一种用于汽车尾气后处理的装置,通过向排气系统引入新鲜空气,使排气中的有害气体(如一氧化碳HC和一氧化氮CO)与氧气进一步反应,转化为无害物质(如二氧化碳和水蒸气),从而降低尾气污染。以下是具体解析:
一、核心功能
减少有害气体排放 通过向排气歧管或三元催化转换器(TCU)提供氧气,促进未完全燃烧的HC和CO氧化反应,减少有害物质排放。
辅助冷启动
在冷车启动时,系统可提前向排气系统供氧,加速三元催化转换器的预热,缩短其达到工作温度的时间,提升整体排放性能。
二、工作原理
空气供给路径
空气通过尾气取样接口进入系统,经空气泵加压后,通过空气喷射管路输送至排气歧管或TCU。
压力与控制
空气泵由发动机曲轴通过传动带驱动,压力需控制在安全范围内。系统通过电磁阀和压力传感器精确控制空气流量和喷射时机,防止回火。
反应过程
引入的氧气与排气中的HC、CO反应生成CO₂和水蒸气,反应式如下:
$$2HC + O_2 \rightarrow 2CO_2$$
$$2CO + O_2 \rightarrow 2CO_2$$
从而降低HC、CO等污染物的排放。
三、分类与特点
按控制形式分类
空气泵型: 通过机械泵送空气,结构简单但压力控制较难; 电子控制型
应用范围
该系统广泛应用于汽油车和柴油车,尤其对冷启动时的排放控制效果显著。
四、典型应用案例
雷克萨斯LX570:
采用双泵设计,左右对称两列空气喷射系统,缩短TCU预热时间至0.5秒,提升冷启动性能。
总结
空气喷射系统通过向排气系统供氧,有效降低了汽车尾气中的有害气体排放,并通过优化冷启动性能,提升了整体环保性和燃油经济性。随着技术发展,电子控制型系统进一步提升了精确性和可靠性。