文档介绍：汽油机缸内直喷 [当代缸内直喷式汽油机(七)]
分层燃烧直喷式汽油机的排气后处理 缸内直喷式汽油机分层燃烧运行时含有很大的节油潜力，是降低燃油耗最有效的方法，同时还含有良好的瞬态特征和全负荷性能，不过要充足挖掘其节油潜力，在很大程度上受到废气排放的制约。
迄今为止，汽油机的颗粒排放和柴油机相比可忽略不计，不过伴随汽油直接喷射的应用，这一情况要重新加以认识。标准上，直喷式汽油机尤其是在分层燃烧时，在极其不均匀的混合汽中会有局部过浓的区域，可能生成颗粒。不过，当代批量生产的汽车在转鼓试验台上进行的颗粒排放测量结果表明，直喷式汽油机的颗粒质量排放即使显著高于进气道喷射汽油机，但还是远远低于当代柴油机的限值。就颗粒质量排放而言，当代批量生产的直喷式汽油机已经能够满足未来更为严格的排放标准限值，如美国超低排放汽车标准的限值。
缸内直喷式汽油机因为混合汽形成时间较短，尤其是采取壁面引导时燃油会碰壁，从而使HC排放显著增加。在分层稀燃运行时氧过剩的情况下，为HC和CO的氧化净化发明了有利的条件，但正如上所述，和柴油机的排放相同。富氧废气后处理的最大挑战在于NOx的还原净化反应因缺乏还原剂而无法进行，所以分层稀燃直喷式汽油机的排气净化问题最主要的关键是降低NOx排放量。图52表示缸内分层稀燃直喷式汽油机达成欧4排放标准所要求的NOx转化净化率必需大于95％，才能达成和进气道喷射汽油机那样的NOx排放水平。其NOx的净化任务可分别由机内净化降低NOx的原始排放和机外排气后处理来分担。因为直喷式汽油机在分层稀燃时空气富余，为采取高EGR率降低NOx原始排放发明了有利条件，因此就可使原始排气中的N0x含量降低约50～70％。但为了达成废气排放标准还必需附加一个NOx后处理装置。分层稀燃直喷式汽油机可选取的NOx后处理装置有两种：即NOx连续催化转化器和NOx吸附催化转化器。不过，从图53所表示出的这两种催化转化器所能达成的NOx转化净化率的对比能够清楚地看出。只有最新型的NOx吸附催化转化器才能达成上述所要求的NOx转化净化率水平。
图54示出了NOx吸附催化转化器的基础工作原理。其载体用碱土金属作为活性吸附存放材料，而用贵金属铂和铑作为活性催化剂。在稀混合汽状态下，废气中的NO在贵金属铂的催化作用下被氧化成NO2，这么全部的NOx全部以NO2的形式出现，并和碱土金属化合成***盐的形式被可逆性地吸附到NOx存放材料上，而排气中的HC和CO被直接氧化净化成H2O和CO2排出。在存放材料吸附的NOx达成极限量以前，应采取一定的方法将吸附器中吸附的NOx还原。以腾空吸附器中的吸附容积。供下一个吸附周期之用。此时，电控系统会使汽油机短暂地进入浓混合汽状态运转，使排气中产生足够的还原剂，并在贵金属铑的催化作用下和从***盐中析出的NO2反应还原成N2，这个过程称之为NOx吸附催化转化器的再生过程。通常，分层稀燃直喷式汽油机NOx吸附催化转化器的再生过程的时间间隔约为每运转1min需要再生2s，图55所表示。这种不连续的周期性运行模式对发动机电控，系统提出了更高的要求。图56为分层稀燃直喷式汽油机电控系统控制N0x吸附催化转化器再生过程的实例。从图中能够看出，在整个再生过程中，司机踩油门的位置并没有改变，发动机的负荷状态也没有改变，不过受电控系统控制的