柴油机基本知识
柴油机基本知识

根据英国劳氏船级社统计,1985年全世界制造的船舶中(2000t以上)以柴油机作为推进装置者占99.89%,而到1987年100%为柴油机船。船用主机经济性、可靠性、寿命是第一位,尺寸、重量是第二位,低速机适用作船用主机,大功率四冲程中速机适用作滚装船和集装箱船,中、高速机适用作发电机组。柴油机通常具有以下突出优点:
进气系统主要由空气滤清器、进气管件、气缸盖内的进气道、进气阀、气阀弹簧、摇臂、顶杆、凸轮轴和凸轮轴传动机构等所组成,用来在规定的时间内向气缸内充入足够的新鲜空气。
排气系统主要由排气阀、气阀弹簧、摇臂、顶杆、凸轮轴和传动机构以及排气管、排气消音器等组成。用来在规定时间内将气缸内作功后的废气排入大气。
(1)经济性好。有效热效率可达50%以上,可使用廉价的重油,燃油费用低。
(2)功率范围宽广,单机功率从0.6kW~45600kW,适用的领域广。
(3)尺寸小,重量轻,有利于船舶机舱布置。
(4)机动性好。起动方便,加速性能好,有较宽的转速和负荷调节范围,可直机作功更完善,必须在进气过程尽可能多吸入新鲜空气。进气阀开启始点至上止点的曲柄转角叫做进气提前角。下止点到进气阀关闭位置的曲柄转角叫做进气延迟角(利用惯性进气)。整个进气过程所占的总角度约为220~250°CA。
第二冲程──压缩冲程
这一冲程的任务是压缩第一冲程吸入的空气,提高空气的温度与压力,为柴油机燃烧及膨胀作功创造条件。活塞从下止点向上运动,自进气阀关闭开始压缩,一直到活塞到达上止点为止。活塞上行,气缸容积减少,缸内气体压力和温度随之升高,到达压缩终点时,压力增高到3~6MPa,温度升至600~700℃(柴油的自燃温度为270℃左右),通常压缩终点的气体压力和温度分别用Pc和tc表示。
柴油机必须经过进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程才能完成了一个工作循环。然后不断重复进行这些过程,使柴油机持续工作。
柴油机知识

什么是柴油机:以柴油为燃料,利用空气在气缸内被压缩产生的高温高压,使喷入气缸的柴油自燃,并且膨胀作功的内燃机。
常用术语•上止点:活塞顶部离曲轴旋转中心最远的位置。
•下止点:活塞顶部离曲轴旋转中心最近的位置。
•活塞行程:活塞由一个止点到另一个止点所移动的距离,常用S表示,S=2R。
•气缸的工作容积:在一个气缸里活塞从上止点到下止点所扫过的容积。
•燃烧室:活塞处于上止点时,活塞顶面与气缸盖底面和气缸套壁所围成的空间。
•燃烧室容积:活塞处于上止点时,活塞顶部以上的空间叫做燃烧室容积。
•气缸总容积:活塞处于下止点时,活塞顶部以上的全部空间,也就是气缸的工作容积与燃烧室容积之和。
活塞位于下止点时,活塞顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。
一般用Va表示。
显而易见,气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和,即:Va=Vc+Vh• 压缩比:气缸的总容积与燃烧室容积的比值。
压缩比是发动机中一个非常重要的概念,压缩比表示了气体的压缩程度。
它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值,即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。
一般用ε表示。
式中:Va -气缸总容积;Vh -气缸工作容积;Vc -燃烧室容积。
• 排量:指发动机全部气缸工作容积的总和。
所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量,记作VL 。
式中:Vh-气缸工作容积;i -气缸数目。
排放:发动机排出废气中有害物质的含量指标。
目前主要限制一氧化碳(CO)、各种碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)、以及除水以外的任何液体或固体微粒。
噪音:对人的健康造成不良影响及对学习、工作和休息等正常活动发生干扰的声音。
额定功率(标定转速):发动机长期稳定运转时所能发出的最大功率。
额定转速:发动机发出额定功率时的转速。
怠速:发动机飞轮不对外输出功率时,所能维持的最低稳定转速。
工况:发动机负荷、转速的大小。
升功率:单位发动机排量所能发出的最大功率。
燃油消耗率:发动机每发出1kw.h的功,所消耗的燃油量。
柴油机的基础知识

柴油发动机基础知识
2、上、下止点
活塞顶面离 曲轴回转中心最 远处为上止点; 活塞顶面离曲轴 回转中心最近处 为下止点。在上、 下止点处,活塞 的运动速度为零。
图1-11
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3、活塞行程
上、下止点 间的距离S称为 活塞行程。曲轴 的回转半径R称 为曲轴半径。对 于气缸中心线通 过曲轴回转中心 的内燃机,其 S=2R。
图1-17
柴油发动机基础知识
第三节:柴油机的工作原理
柴油发动机基础知识
一、四冲程柴油机工作原理
• 四冲程柴油机是曲轴旋转两周(即转720度)完成 一个工作循环,它的工作过程可表述为:活塞下行时, 气缸内吸入新鲜空气,以提供燃料燃烧时所需的氧气。 然后活塞上行,对空气压缩,使之压力温度升到柴油 燃点以上,此时喷入气缸的柴油立即着火燃烧产生热 能,高温高压气体推动活塞下行而作功,并通过连杆 曲轴转换为机械能从飞轮输出。最后活塞上行将燃烧 后的废气排出气缸。这样周而复始重复进行上述过程 就形成柴油机连续旋转。因此,柴油机的实际工作过 程是由进气、压缩、燃烧、膨胀、排气五个过程组成 的。如果联系到活塞运动规律,可划分为:进气、压 缩、作功、排气四个冲程。
图1-12
柴油发动机基础知识
4、气缸工作容积
上、下止点间所 包容的气缸容积 称为气缸工作容 积。 一般用Vh表示:
式中: D-气缸直径 S-活塞行程 单位:mm
图1-13
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5、排量
多缸柴油机所有 气缸工作容积的总和 称为柴油机排量。多 缸柴油机各气缸工作 容积的总和,称为柴 油机排量。一般用VL 表示:VL=Vh×i,式 中:Vh-气缸工作容 积;i - 气缸数目。
柴油发动机基础知识
柴油机的基本知识(教育教学)

1 柴油机的基本知识考纲要求:2.1.2 柴油机的性能指标2.1.2.1柴油机的指示指标(指示指标的定义、平均指示压力和指示功率、指示效率和指示耗油率)2.1.2.2柴油机的有效指标(有效指标定义、机械损失功率和机械效率、有效功率和平均有效压力、有效效率和有效耗油率)2.1.2.3柴油机的工作参数:爆压、排温、活塞平均速度、行程缸径比(应该还包括压缩比和强化系数)2.1.3 现代船用柴油机提高有效功率和经济性的主要途径一、关于柴油机的指标1、柴油机的指示指标:以示功图为基础,考虑缸内不完全燃烧及传热等方面的热损失,不考虑摩擦及轴带损失,用于评定缸内工作循环的完善程度。
2、柴油机的有效指标:以输出轴功为基础,考虑机械损失,评定工作性能的最终指标。
3、指示及有效压力:单位气缸容积的做功能力,代表循环的完善程度,体现动力性。
4、效率:注意效率的基本定义及效率与油耗率的关系。
典型题目:1.能够有效提高柴油机平均指示压力的措施是A.增大供油量B.提高进气压力C.提高喷油压力D.增大过量空气系数b2.目前,船用柴油机的机械效率为----%A.50~70B.60~80C.70~87D.70~92d3.平均指示压力的大小主要取决于A.转速的高低B.负荷的大小C.燃烧的早晚D.燃烧压力的高低b二、柴油机的工作参数1、工作参数包括:爆压、排温、活塞平均速度、行程缸径比(应该还包括压缩比和强化系数),对这些参数的一般性范围要了解。
2、增压机与自然吸气发动机排温测点不同。
3、强化系数代表机械和热负荷两方面。
4、压缩比影响经济性、燃烧、启动和机械负荷。
典型题目:1.通常,船用柴油机的排气温度最高值应为A.小于550B.600~700C.800~900D.大于1000a2.各种柴油机中强化系数最高的是A.低速机B.二冲程中速机C.四冲程中速机D.高速机d三、现代船用柴油机提高功率和经济性的主要途径 提高功率的途径:60000i n V p Ne s e τ=1、主机采用定压涡轮增压系统和高压比高效率废气涡轮增压器:当代增压器综合效率已达68~76%,显著降低油耗率。
柴油机的基本知识课件

检查和调整气门间隙 定期检查和调整气门间隙,确保气门正常工作。
柴油机常见故障及排除方法
启动困难
检查油路、电路、气路等是否正常,更换磨 损的零件如启动马达、火花塞等。
功率不足
检查是否有异物落入机器内部,各部件是否 正常,紧固松动部件。
缸内燃烧控制技术
通过缸内直喷、稀薄燃烧等技术,改善燃烧过程,降低污染物排放。
低摩擦技术
优化发动机内部的摩擦副设计,降低机械损失和摩擦阻力,减少燃 油消耗和排放。
新材料、新工艺的应用与发展
高强度轻质材料
采用钛合金、镁铝合金等高强度轻质材料,减轻发动机重量,提 高动力性能和燃油经济性。
表面涂层技术
利用陶瓷涂层、金属涂层等表面涂层技术,提高零部件的耐磨、 耐热和抗氧化性能,延长使用寿命。
异常响声
检查供油系统、增压系统、气门间隙等是否 正常,更换磨损的零件如活塞环、气缸套等。
冒烟异常
检查供油时间、喷油器雾化情况等是否正常, 更换磨损的零件如喷油器、活塞环等。
05
柴油机的发展趋势与未来展望
高效节能技术的研发与应用
高效涡轮增压技术
01
通过提高进气压力,增加发动机的功率和扭矩,从而提高燃油
03
燃油消耗率
衡量柴油机燃油经济性的指标, 单位为克每千瓦小时(g/kW·h)。
04
03
Hale Waihona Puke 柴油机的结构组成柴油机的机体组件
曲轴箱
曲轴箱是柴油机的主要支撑和承重部件,用 于安装和固定曲轴、连杆等运动部件。
气缸盖
气缸盖是柴油机的燃烧室盖板,用于封闭气 缸,并安装进气、排气和喷油器等部件。
柴油机基本知识

WD615T4柴油机万有特性
等燃油消耗率曲线的形状与位置对内 燃机的实际使用经济性能有重要的影响。 ----如果该曲线的形状在横向上较长,则表 示内燃机在负荷变化不大而转速变化较大 的情况下工作时,燃油消耗率变化较小。 ----如果曲线形状在纵向较长,则表示内燃 机在负荷变化较大而转速变化不大的情况 下工作时,油耗率变化较小。
以上指标是发动机在台架试验中测量考 核的指标,与用户的实际情况存在差异, 影响的因素也较复杂。
四、四冲程柴油机基本工作原理
柴油机一个工作循环由四个工 作冲程组成,即: ◇进气冲程 ◇压缩冲程 ◇做功冲程 ◇排气冲程 柴油机的连续运转是由无限个 工作循环构成。
在柴油机四个工作冲程中,只有燃烧做功冲程 对外做功,其他三个冲程消耗能量。
WD615柴油机配气机构(一)
凸轮轴齿轮
喷油泵齿轮 中间齿轮 曲轴齿轮
机油泵齿轮
WD615柴油机配气机构(二)
凸轮轴
挺柱
挺杆
WD615柴油机配气机构(三)
排气门
进气门摇臂
排气门摇臂
进气门 挺柱 气门调解螺钉
(四)燃油供给系统 【功能】按照柴油机工作循环所规定的时 间及柴油机负荷情况,向柴油机气缸内 喷入适量的柴油。 【组成】柴油箱、低压油管、输油泵、滤 清器、高压油泵、高压油管及喷油器等 零部件。
动力性能指标是满足用户的配套需求。
经济性 能指标
有效热效率
燃油消耗率
机油消耗率
经济性能指标表征柴油机 的工作使用成本。
◇有效热效率:燃料燃烧所产生的热量转换成有 效功的百分数。 ◇燃油消耗率:柴油机单位时间、单位功率所消 耗的燃油量,单位为g/(kW·h)。 ◇机油消耗率:柴油机单位时间、单位功率所消 耗的机油量,单位为g/(kW·h)。
柴油机知识重点

柴油机知识重点1、什么是柴油机:以柴油为燃料,利用空气在气缸内被压缩产生的高温高压,使喷入气缸的柴油自燃,并且膨胀作功的内燃机。
2、柴油机的工作过程?就是按照一定的规律,不断地将柴油和空气送入气缸,柴油在气缸着火燃烧,放出热能,高温高压的燃气推动着活塞做功,将热能转化为机械能。
3、上止点:活塞顶部离曲轴旋转中心最远的位置。
4、下止点:活塞顶部离曲轴旋转中心最近的位置。
5、活塞行程:活塞由一个止点到另一个止点所移动的距离,常用S表示,S=2R。
6、气缸的工作容积:在一个气缸里活塞从上止点到下止点所扫过的容积。
Vh = л/4 D2 S×10-6 ( L )式中:D-气缸直径mm;S-活塞行程mm。
7、压缩比:气缸的总容积与燃烧室容积的比值8、排量:指发动机全部气缸工作容积的总和。
9、排放:发动机排出废气中有害物质的含量指标10、四冲程柴油机的一个工作循环。
进气冲程:活塞由上止点向下止点移动,进气门打开,排起门关闭。
压缩冲程:活塞由下死点向上死点移动,进、排气门全部关闭做功冲程:活塞由上止点向下止点移动,进、排气门全部关闭排气冲程:活塞由下死点向上死点移动,进气门关闭,排起门打开。
11四冲程柴油机完成一个工作循环凸轮轴需要转一周,(360º)。
12、完成一个工作循环曲轴需要转两周(720º)的柴油机叫做四冲程柴油机完成一个工作循环曲轴需要转一周(360º)的柴油机叫做二冲程柴油机。
(一个工作循环也经过进气、压缩、作功、排气四个过程)13、机体组件(固定件)包括:机体、气缸盖、曲轴箱(机座、框架)、油底壳、气缸套、气缸垫等。
机体组件的作用:这些零件构成了柴油机的骨架,所有运动件和辅助系统都支承在它上面。
14、曲柄连杆机构是内燃机主要运动件:活塞连杆组和曲轴飞轮组。
活塞连杆组:活塞、活塞销、活塞环、连杆、连杆螺栓等。
曲轴飞轮组:曲轴、飞轮曲柄连杆机构的作用是:A、将作用在活塞上的燃气压力转变成扭矩,通过曲轴输送出去。
柴油机基本知识

柴油机基础知识第一章柴油机基础知识第一节柴油机概述内燃机是一种复杂的能量转换机器。
随着技术水平的不断提高,各种类型内燃机的构造及其布置也就各有差异。
往复活塞式内燃机的基本构造,都由下列二个机构和五个系统所组成。
以柴油作燃料,当空气在气缸内受压缩而产生高温,使喷入的柴油自然,燃气膨胀而作功的内燃机,称为柴油机。
我国现生产柴油机的功率覆盖面为2.2—47280KW,柴油机的气缸直径65—900mm,转速5.6—4400r/min。
特点:易于起动、操作维护方便、结构紧凑、体积小、重量轻、便于运输安装、经济性好、使用范围广,是较理想的动力机械,广泛用作发电、船舶、排灌、汽车、拖拉机和工程机械等动力。
第二节柴油机分类按照工作循环分类:二冲程柴油机和四冲程柴油机;按照气缸数量分类:单缸柴油机和多缸柴油机;按照汽缸排列方式分类:立式、卧式、直列式、斜置式、V形、X形、W形、对置汽缸、对置活塞等;按照冷却方式分类:水冷柴油机和风冷柴油机;按照进气方式分类:自然吸气式和增压式;增压式可分为:低增压、中增压、高增压和超高增压等;按照曲轴转速分类:高速机、中速机、低速机;按照用途分类:固定式、移动式;第三节柴油机工作原理按照一定规律,不断地将柴油和空气送入气缸,柴油在气缸内着火燃烧,放出热能,高温高压的燃气推动活塞作功,将热能转化成机械能。
四冲程柴油机的正常运转通过以下四个工作过程来完成;进气过程: 活塞由上止点移动到下止点,即曲轴的曲柄内0°转到180°(活塞位于第一冲程上止点时,曲轴的曲柄位置定为0°)。
在这个冲程中,进气门打开,新鲜空气被吸入气缸。
压缩过程: 活塞由下止点移动到上止点,即曲柄由180°转到360°。
在这个冲程中,气缸内的气体被压缩;燃烧膨胀过程(工作过程): 活塞再由上止点移动到下止点,即曲柄由360°转到540°。
在这个冲程中燃气膨胀做功,所以又称为工作冲程或做功冲程。
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要成分:CO2+H2O+CO+NOX+SO2+HXCX+PM水蒸汽,一氧化碳,2氧化碳,氮氧化合物,硫化物,碳氢化合物,颗粒物(主要是碳,上面附着其他物质)目前柴油发动机主要处理方式是:1) EGR +DPF;2)SCR;上面2种系统,可以解决,但是价格都很高哦,回收是很困难的只有处理,把没有完全燃烧的物质,完全燃烧后变成无大害的CO2和水,把NOX变成氨水,把硫化物变成盐.....柴油机废气涡轮增压技术自问世以来已有90余年历史。
早期废气涡轮增压的主要目的是改善发动机的动力性。
至今,废气涡轮增压仍是提高柴油机功率、减轻单位功率质量、减小外形尺寸、降低燃油消耗和强化现有非增压柴油机的最有效的措施之一。
经过不断的改进和提高,先进的涡轮增压器以其优良的性能和较低的价格愈来愈被广泛应用。
涡轮增压器已广泛用于轿车;轻、中、重型汽车;工程机械;农业机械;工业和航空等领域。
近二十年来,随着人们环境保护意识的增强,对汽车尾气排放的限制越来越严。
为满足不断加严的排放法规的要求,许多新的发动机技术被采用。
然而,废气涡轮增压技术在降低柴油机排放方面又发挥了十分重要的作用。
涡轮增压中冷技术既是减少柴油机排放的有效措施,又可消除某些排放控制技术对动力性和经济性产生的负面影响。
废气涡轮增压是汽车柴油机的一项重要技术,它促进了柴油技术的发展,并将为汽车柴油机的发展开拓更加广阔的前景。
2.汽车柴油机涡轮增压技术的发展由于柴油机优良的动力性和经济性,目前,国内外重型汽车全部采用柴油机作为动力,并且绝大多数采用了涡轮增压技术或涡轮增压中冷技术;原来以汽油机动力为主的轻型汽车和轿车也有明显的柴油化趋势。
在欧洲,柴油轿车市场的发展迅速。
据预测,到2000年,欧洲柴油轿车销售量占整个轿车销售量的30%;采用涡轮增压的柴油轿车将超过300万辆,约占柴油轿车的83%。
促进重型汽车柴油机发展的主要因素有功率密度、燃油经济性和环境保护。
涡轮增压进气中冷技术能显著提高功率密度、降低排放和改善燃油消耗率。
与1980年以前的机型相比,现今的重型汽车柴油机的功率密度提高了100%,燃油消耗率改善了16%,NOX和微粒物的排放分别降低了80%和90%。
图1为重型汽车柴油机功率密度、燃油消耗率和降低排放的发展趋势。
促进轿车柴油机发展的主要因素是排放、功率密度、性能、噪声和燃油经济性。
图2为轿车柴油机功率密度、燃油经济性能的发展趋势。
轿车柴油机技术发展已趋成熟,其功率密度和转矩已与轿车汽油机相当;柴油机的动力性和环境性(排放和噪声)与汽油机的性能也不差上下。
例如,最近大众汽车公司推出的3升路波TDI轿车柴油机,采用了涡轮增压、进气中冷、直接喷射、泵喷嘴、可变喷嘴涡轮等先进技术,燃油经济性可以达到100km燃油消耗2.99L;该车还采用了初级催化、主催化和废气再循环等技术,其排放指标可以达到欧洲Ⅳ标准;该机是目前世界上唯一能达到这两项指标的轿车发动机。
3.涡轮增压与排放控制技术具有代表性的国际三大排放体系(欧洲、美国、日本)分别制定了分阶段的汽车柴油机的排放限值。
虽然三个排放法规体系采用了各自的测试方法和阶段限值,但不断加严的趋势是一致的。
为满足越来越严的排放法规要求,必须提高燃料质量和采用先进的发动机技术。
要达到各阶段排放限值需有相应的发动机技术作保证。
图3和图4分别为满足欧洲轿车、重型汽车不同阶段排放限值的技术措施的实例。
由图可知,对于各型柴油车,既要稳定达到高于欧洲Ⅰ的排放标准,又要保证汽车柴油机优良的动力和燃油经济性,必须采用废气涡轮增压及中冷技术。
对应于不同的排放限值阶段,除了采用其他先进技术,诸如高压喷射、多气门技术、泵喷嘴、EGR、预喷射、电控喷射、De-NOX 催化器等技术外,各阶段都对应一定的增压技术的改进和提高。
4.涡轮增压及中冷技术对排放的影响柴油机增压时,空气被压缩,温度与压力同时提高,如果不采用中冷,进入气缸的空气密度为:式中:ηad,k--压气机绝热效率;π=Pk/P1--增压压比。
增压加中冷时,空气的密度为:由以上两式可见,未采用中冷时,进气密度受压气机绝热效率的限制;当柴油机高增压时,增压压比大,应同时采用中冷技术,以提高进气密度。
汽车柴油机的排放污染物主要有CO、HC、NOX和微粒物,此外,由于温室效应引起全球变暖的问题,CO2的排放量也受到限制。
a)一氧化碳(CO)。
柴油机中CO是燃料不完全燃烧的产物,主要是在局部缺氧或低温下形成的。
由于柴油机在过量空气系数α排气再循环(Exhaust Gas Recirculation)为汽车用小型内燃机在燃烧后将排出气体的一部分分离出、并导入进气侧使其再度燃烧的技术(手法或方法)。
主要目的为降低排出气体中的氮氧化物(NOx)与分担部分负荷时可提高燃料消费率。
取其每个英语单字的字首“EGR”为通称。
编辑本段概要内燃机在燃烧后排出的气体中含氧量极低甚至是没有,此排出气体与吸气混合后会使吸气中氧气浓度降低,因此会产生下列现象:比大气更低的含氧量在燃烧时(最高)温度会降低,会抑制氮氧化物(NOx)的产生。
燃烧温度降低时,汽缸与燃烧室壁面、活塞表面的热能发散会降低,另外因热解离造成的损失也会有些微降低。
燃油引擎其部分负荷为汽缸内在非EGR时为了提供等量的氧气量(为了得到同一轴的出力),因此需要将油门开大,结果吸气时的吸油(油门)损失较低,燃料消费率会提高。
此即为活塞在一次行程下吸入的氧气降低时,会如同使用小排气量引擎采下加速前进时一样的效果。
EGR 的返流量依燃油引擎的情形(在吸气量中)下最大为15%,而怠速时与高负载时则会停止。
以车辆重量来看引擎出力较小的大型柴油车,其引擎负载较高,为了能够达到排气量标准也常会使用到EGR技术。
编辑本段EGR-工作原理及运用发动机的有害排放物是造成大气污染的一个主要来源,随着环境保护问题的重要性日趋增加,降低发动机有害排放物这一目标成为当今世界上发动机发展的一个重要方向。
随着世界石油制品的消耗量逐年上升,国际油价居高不下,柴油车的经济性日渐突出,这使得柴油机在车用动力中占据着越来越重要的地位。
所以开展柴油机有害排放物控制方法的研究,是从事柴油机设计者的首要任务。
本文在这里简述降低有害排放物的控制技术中的一种-----废气再循环系统。
废气再循环系统(Exhaust Gas Recirculation)简称EGR,是将柴油机产生的废气的一小部分再送回气缸。
再循环废气由于具有惰性将会延缓燃烧过程,也就是说燃烧速度将会放慢从而导致燃烧室中的压力形成过程放慢,这就是氮氧化合物会减少的主要原因。
另外,提高废气再循环率会使总的废气流量(mass flow) 减少,因此废气排放中总的污染物输出量将会相对减少。
EGR系统的任务就是使废气的再循环量在每一个工作点都达到最佳状况,从而使燃烧过程始终处于最理想的情况,最终保证排放物中的污染成份最低。
由于废气再循环量的改变会对不同的污染成份可能产生截然相反的影响,因此所谓的最佳状况往往是一种折衷的,使相关污染物总的排放达到最佳的方案。
比方说,尽管提高废气再循环率对减少氮氧化物(NOx)的排放有积极的影响, 但同时这也会对颗粒物和其他污染成份的增加产生消极的影响。
编辑本段系统分类根据废气进入气缸是否通过发动机的进气系统,EGR系统可分为:内置EGR系统特点:通过改变配气相位实现结构简单,应用方便但难以精确控制EGR率效果不显著内部EGR外置EGR系统特点:需要外加专门的管道通过电控系统可精确控制EGR率效果显著目前较为常用外部EGR编辑本段废气再循环方式增压中冷柴油机实现废气再循环一般有两种方式:一种是将涡轮前的排气引入中冷器之后,称为高压废气反向。
采用可变截面涡轮增压器,可以扩大废气再循环有效工作范围,降低氮氧化物(NOX)和微粒(PT),燃油耗也不升高,这可能是将高压废气再循环系统用于增压中冷柴油机的最好方法。
另一种是将涡轮后的排气引入压气机之前,称为低压废气再循环系统,它可有效降低氮氧化物,而废气循环工作范围较大,与柴油机匹配能有效地发挥其功能。
现在我们运用得最多的是低压废气再循环系统,其系统的主要元件是数控式EGR阀。
数控式EGR阀安装在右排气歧管上,作用是独立地对再循环到发动机的废气量进行准确的控制,而不管歧管真空度的大小。
EGR阀通过3个孔径递增的计量孔控制从排气歧管流回进气歧管的废气量,以产生7种不同流量的组合。
每个计量孔都由1个电磁阀和针阀组成,当电磁阀通电时,电枢便被磁铁吸向上方,使计量孔开启。
旋转式针阀的特性保证了当EGR阀关闭时,具有良好密封性。
编辑本段控制策略(1) 控制原则发动机的工况不同,对EGR量的要求也不同。
为了使EGR系统能更有效地发挥作用,必须对参加EGR的废气数量加以限制。
l随着负荷的增加,EGR的量也相应地增加,并能达到最佳值;l怠速及低负荷时,NOx排放浓度较低,为保证正常燃烧,不进行EGR;l暖机过程中,发动机温度低,NOx排放浓度也较低,为防止EGR恶化燃烧过程,不进行EGR;l大负荷、高速或油门全开时,为保证发动机的动力性,不进行EGR;l加速时,为了保证汽车的加速性及必要的净化效果,EGR在过渡过程中起作用。
(2) 控制方式根据上述EGR的设计原则,必须对EGR进行控制和调节,使EGR在发动机中的应用能达到预期的效果。
EGR的控制和调节的方法很多,根据其主要的特点可以从不同的角度进行分类。
编辑本段EGR控制方式分类1)机械式和电子控制式l机械式EGR系统优点:结构简单,成本低,容易实施执行。
缺点:系统缺乏柔性。
l电子控制式EGR系统(气电式和磁电式)动态响应好,控制精度高。
2)开环控制和闭环控制l开环控制优点:结构简单,控制方便。
关键:EGR率的精确控制依赖于控制MAP的精确制取。
l闭环控制优点:能根据发动机的工况自动调整到最佳EGR量,控制精度高,动态响应好。
缺点:结构复杂。
编辑本段目前情况目前采用的废气再循环系统还有一种类型,日野汽车公司开发的脉冲式废气再循环系统在柴油机进气过程中,排气门稍有提升,使部分高压废气回流到汽缸内。
排气门的这个作用是通过修改排气门凸轮的形状和将废气再循环系统微升来实现的。
在脉冲式废气再循环系统中,废气被重新送回气缸内,因此废气的压力应高到足以使气流反向。
要达到这样高的压力只有通过优化气门微升和定时,从而利用废气的压力波才能实现,在该废气再循环系统中,废气压力“脉冲”被有效利用。
编辑本段废气再循环(EGR)传感器:EGR传感器的用途是使车辆符合世界各国的废气排放标准。
EGR传感器向引擎电子控制系统反馈废气流量信息。
除去上述用途,EGR传感器的结构使得它还适用于踏板位置检测和采暖通风与空调系统中。