21世纪以来，随着能源的加速枯竭和生存环境的日益恶化，汽车与生态的矛盾越发尖锐。人类社会的可持续发展给未来的汽车发展提出了新的要求：节能环保，减少对生态环境的破坏。各汽车厂商竞相研制改善汽车环保性能的先进技术，这里就一些主要的先进技术予以简单的介绍。

1.催化转化器

催化转化器的关键在于“催化”，也就是利用催化剂对汽车的废气进行净化，将废气中的有害物质转化为无害物质。早在20世纪70年代中期，美国已经实行了这种方法，以后被各国汽车业广泛使用，到目前为止仍是最有效的净化方法。催化转化器有氧化型、双床型、三元型等多种形式，其中最常用的是三元催化转化器。欧共体规定从1993年1月开始，在欧共体各国出售的汽油发动机新车一律要配置三元催化转化器。

所谓三元催化转化器（图6-24）是指汽车废气只要通过净化器本身，就可同时将废气中的三种主要有害物质转化为无害物质的一种高效率净化器。三元催化转化器的外形像一个排气消声器。其壳体用耐高温的不锈钢制成，内部的蜂巢式气流通道上涂有催化剂，催化剂的成分有铂、钯和铑等稀有金属，当汽车废气通过净化器的气流通道时，一氧化碳和碳氢化合物就会在催化剂铂与钯的作用下，与空气中的氧发生化学反应产生无害的水和二氧化碳，而氮氧化合物则在催化剂铑的作用下被还原为无害的氧和氮。

为了充分发挥三元催化剂的净化效率，汽车发动机的空燃比（充入气缸的空气量与进入气缸燃油量的重量比值）必须接近理论空燃比（14.7∶1），而且，其空燃比只能在很小的范围内变动，否则就不能同时对废气中的三种有害物质进行净化。所以，三元催化转化器要与车上的电子计算机控制系统连在一起使用，使用氧传感器检测排放尾气中的氧气浓度，将信息反馈到计算机，再由计算机对空燃比进行精确控制。

三元催化转化器安装在汽车发动机的排气装置上，它只适用于无铅汽油燃料汽车，使用含铅汽油时，废气中的铅会覆盖催化剂，使净化器停止工作而不起净化作用，俗称催化剂“中毒”。因此，汽车使用三元催化转化器的前提条件有两个：一是要用无铅汽油，二是发动机要使用电控燃油喷射装置。

图6-24 三元催化转化器

2.废气再循环（EGR）系统

废气再循环是指把发动机排出的部分废气送回到进气歧管，并与新鲜混合气一起再次进入气缸。因为氮和氧只有在高温、高压且富氧条件下才能发生化学反应，生成NO_x。少部分废气进入气缸参与混合气的燃烧，降低了燃烧时气缸中的温度，抑制了NO_x的生成，从而降低了废气中的NO_x的含量。

废气再循环系统的工作原理如图6-25所示。

发动机控制电脑根据发动机的转速、负荷（节气门开度）、温度、进气流量、排气温度控制废气再循环电磁阀适时地打开。当发动机在怠速、低速、小负荷及冷机时，ECU控制废气不参与再循环，避免发动机性能受到影响；当发动机超过一定的转速、负荷达到一定的温度时，ECU控制少部分废气参与再循环，而且，参与再循环的废气量根据发动机转速、负荷、温度及废气温度的不同而不同，以达到废气中的NO_x最低为原则。

3.二次空气喷射系统(www.daowen.com)

二次空气喷射系统应用在汽车上用以减少尾气中的HC和CO排放量。二次喷射系统的工作原理为：空气泵将新鲜空气送入发动机排气管内，使排气管中的HC和CO进一步氧化和燃烧，即把导入的空气中的氧在排气管内与排气中的HC和CO进一步化合形成水蒸气和二氧化碳，降低了尾气中的HC和CO的排放量。

图6-25 废气再循环（EGR）系统示意图

二次空气喷射系统按其空气喷入的部位不同可分为两类：一是新鲜空气被喷入排气歧管的基部，即排气歧管与气缸体相连接的部位，排气中的HC、CO只能从排气歧管开始被氧化；二是新鲜空气通过气缸盖上的专设管道喷入排气门后气缸盖内的排气通道内，排气中HC、CO的氧化便得以更早地进行。

4.PCV装置

PCV是Positive Crankcase Ventilation（曲轴箱强制通风）的缩写。它的作用是防止“窜气”进入大气，同时防止机油变质。所谓“窜气”是指当发动机做功燃烧过程将要结束时，一些未燃混合气在高压下经活塞环漏入曲轴箱内。如果窜入的混合气不排除，就会形成气压，稀释曲轴箱内的机油，使机油变质，造成发动机机件由于润滑不良发生过早磨损。当窜入的混合气从曲轴箱内逸入大气时，还会造成严重的空气污染。

PCV装置主要由通气软管、PCV阀组成。一条通气软管接通空气滤清器至气门室盖，另一条从气门室盖接通PCV阀至进气歧管，如图6-26所示。PCV阀由柱塞式阀门和弹簧构成，位于进气歧管的一侧，进气歧管的真空度决定了PCV阀的开闭及开启的程度，而PCV阀的关闭及开启的程度又决定了窜气被重新吸入进气歧管参加燃烧的数量。当发动机转速比较低时，进气量小，窜气少，PCV阀开度较小甚至关闭。当发动机加速或转速较高时，气流量大，窜气多，PCV阀开度较大，被强制吸入燃烧的窜气也比较多。

5.EVAP（燃料蒸发排放控制系统）

燃料蒸发排放控制系统主要由活性炭罐储存装置、燃油蒸发净化控制装置和燃油箱燃油蒸发控制装置组成。汽油是一种易挥发的液体，在常温下燃油箱经常充满蒸气，燃料蒸发控制系统的作用是将燃油蒸气引入气缸燃烧，防止其挥发到大气中。

在系统中起重要作用的是活性炭罐，燃油箱的汽油蒸气通过管路进入活性炭罐的上部，新鲜空气则进入活性炭罐的下部。因为活性炭有吸附燃油的功能，发动机熄火后，汽油蒸气与新鲜空气在罐内混合并储存在活性炭罐中，当发动机起动后，装在活性炭罐与进气歧管之间的燃油蒸发净化装置的电磁阀门打开，活性炭罐内的汽油蒸气被吸入进气歧管参加燃烧。

图6-26 PCV装置工作示意图