解析柴油机内净化方法：涡轮增压、EGR

EGR的功用和工作原理

EGR的功用和工作原理1. 什么是EGREGR，全称为废气再循环（Exhaust Gas Recirculation），是一种用于减少内燃机尾气排放的技术。

它通过将一部分废气重新引入到发动机的进气系统中，以降低燃烧温度和氧气浓度，从而减少氮氧化物（NOx）的生成。

2. EGR的功用EGR技术的主要功用是降低尾气中有害物质的排放。

主要有以下几个方面的作用：2.1 降低氮氧化物（NOx）的生成在内燃机燃烧过程中，高温和高压条件下，氮和氧气会发生反应生成氮氧化物（NOx）。

通过引入一定量的废气进行再循环，降低燃烧温度和氧气浓度，可以有效减少NOx的生成。

2.2 抑制可燃混合气的自燃在部分负载和低转速工况下，发动机容易产生自燃现象。

自燃会导致燃烧不稳定、动力下降和噪音增加。

EGR技术可以减少可燃混合气的氧气浓度，抑制自燃的发生，从而提高发动机的可靠性和性能。

2.3 减少颗粒物的排放颗粒物是指直径小于10微米的尾气固体颗粒，它对空气质量和健康造成严重影响。

EGR技术能够降低可燃混合气的温度和压力，减少颗粒物的生成和排放。

2.4 提高燃油经济性EGR技术可以降低发动机的燃烧温度，减少热损失，并且降低可燃混合气的氧气浓度，从而提高燃油的利用率，降低燃油消耗和排放。

3. EGR的工作原理EGR系统通过一系列的传感器和控制器来实现。

其基本的工作原理如下：3.1 传感器监测EGR系统依靠各种传感器来监测发动机的工作状态，包括发动机转速、负载、温度等参数。

这些传感器将实时的数据传输给控制器，以便后续的调节和控制。

3.2 控制器调节根据传感器提供的数据，控制器会计算出合适的EGR气流量，并通过控制阀门的开启程度来调节气体的再循环比例。

3.3 阀门控制控制器通过电磁阀控制EGR阀门的开启和关闭，以实现对废气的引入和停止。

3.4 调节和反馈EGR系统会不断地监测和调节EGR气体的流动，确保其始终保持在最佳的比例和流量。

同时，系统也会通过反馈机制，检测EGR系统的故障，并及时采取相应的措施进行修复。

EGR废气再循环系统简介

EGR废气再循环系统简介EGR是英文Exhaust Gas Recirculation三个字的缩写，意思是废气再循环系统。

它是针对引擎排气中有害气体之一的氮氧化合物NOx所设置的排气净化装置。

氮氧化物排到大气中，碰到强烈的紫外线时，会生成光化学烟雾。

这种光化学烟雾，会造成眼睛疼痛，严重的话还会呼吸困难。

长期呼吸被氮氧化物和黑烟等污染的空气，也容易带来呼吸器官的疾病和癌症。

在化学上，氮是所谓的惰性气体，不容易起氧化作用，但温度高到一个程度，还是会形成氮氧化物的。

因此若要降低引擎排气中的氮氧化物含量，就必须设法降低引擎的燃烧温度。

目前车辆使用的方法就是在进气管中导入一些已经燃烧过的废气，与新鲜空气混合，使之再次燃烧，作用为降低混合气的含氧浓度、吸收燃烧释放出的热量，使燃烧速度减慢、燃烧温度降低，便减少了NOx的生成数量，现代引擎不论是汽油或柴油的都有EGR废气再循环系统，并且都用计算机来控管废气的进气量，以期许在环保和动力上取得最大的利益和平衡。

发动机控制电脑即ECU根据发动机的转速、负荷(节气门开度)、温度、进气流量、排气温度控制电磁阀适时地打开，进气管真空度经电磁阀进入EGR阀真空膜室，膜片拉杆将EGR阀门打开，排气中的少部分废气经EGR阀进入进气系统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧。

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，因NOX是在高温富氧的条件下生成的，故抑制了NOX的生成，从而降低了废气中的NOX的含量。

但是，过度的废气参与再循环，将会影响混合气的着火、性能，从而影响发动机的动力性，特别是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机时，再循环的废气会明显地影响发动机性能。

所以，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、负荷及达到一定的温度时，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NOX最低。

EGR—搜狗百科

EGR—搜狗百科产品概要EGR 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，燃料消耗率会提⾼。

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。

⼯作原理EGR废⽓再循环系统(Exhaust Gas Recirculation)简称EGR，是将柴油机或汽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减少产⽣消极的影响。

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：内部系统特点：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 EGR外部系统特点：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 EGR循环⽅式EGR 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。

涡轮增压柴油机EGR—VGT协调控制器的设计与仿真

ＤｅｓｉｇｎａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆａＣｏｏｒｄｉｎａｔｅｄＥＧＲ — — ＶＧＴＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒｆｏｒａＴｕｒｂＯｃｈａｒｇｅｄＤｉｅｓｅｌＥｎｇｉｎｅ
第３０卷第２期２０１３Ｃ．Ｅ＆Ｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ
Ｖｏ１．３０Ｎｏ．２Ａｐｒ．２０１３
【设计开发】
涡轮增压柴油机ＥＧＲ—ＶＧＴ协调控制器的设计与仿真
Ｃｈｉｎａ；２．ＴｅｃｈｎｉｃｌａＣｅｎｔｅｒ，ＡｎｈｕｉＪｉａｎｇｈｕａｉＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈｅｆｅｉ２３０６０１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｅｄａｔｔｈｅｓｔｒｏｎｇｃｏｕｐｌｉｎｇｅｆｆｅｃｔｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｅｘｈａｕｓｔｇａｓｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ（ＥＧＲ）ｃｏｎｔｒｏｌｌｏｏｐａｎｄｔｈｅｖａｒｉａｂｌｅｇｅｏｍｅｔｒｙｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒ（ＶＧＴ）ｃｏｎｔｒｏｌｌｏｏｐ，ｔｈｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄＥＧＲ—
ＶＧＴｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｂｌｅｍｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｉｎｌｕｆｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓｏｎｔｈｅｅｎ — ｇｉｎｅｅｍｉｓｓｉｏｎ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｃｈａｒａｃｔｅｉｓｒｔｉｃｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｐｌａｎｔｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｂａｓｅｄｏｎａｍｅａｎｖａｌｕｅｅｎｇｉｎｅｍｏｄｅ１．Ｔｈｅｏｘｙｇｅｎ／ｆｕｅｌｒａｔｉｏａｎｄｔｈｅＥＧＲｒａｔｅｃｌｏｓｅｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｍｉｓｓｉｏｎｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄａｓ￣ｅｄｂａｃｋｖａｒｉａｂｌｅｓ，ａｎｄａｎＥＧＲ —ＶＧＴｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｔｒａｎ — ｓｉｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗａｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕ — ｌｉｎｋ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔａｒｇｅｔｖａｌｕｅｓｃａｎｂｅｔｒａｃｋｅｄｗｅｌｌｂｙｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｖａｉａｒｂｌｅｓｗｉｔｈｏｕｔｏｂｖｉｏｕｓｏｖｅｒｓｈｏｏｔ，ａｎｄｓｔｅａｄｙ—ｓｔａｔｅｅｌＴｏｒｉｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｗｉｔｈｉｎ５％，ａｎｄｔｈｅｔｒａｎｓｉｅｎｔｒｅｓｐｏｎｓｅｔｉｍｅｉＳｌｅｓｓｔｈａｎ１Ｓ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ＤｉｅｓｅｌＥｎｇｉｎｅ；ＥｘｈａｕｓｔＧａｓＲｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ；ＶａｒｉａｂｌｅＧｅｏｍｅｔｙｒＴｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒ；Ｃｏ－

排气再循环(EGR)系统原理说明

排气再循环系统（EGR）燃烧原理：燃烧温度越高，NOx产生越多，在最适合于燃烧的点火时期点火及最经济的空燃比时，产生的NOx最多。

为了减少NOx的排放，应该考虑不利于燃烧的空燃比及点火时期，可是这样又容易产生不完全燃烧,增加HC及CO的排放，还会使发动机的功率下降。

可以较好地解决这一矛盾的技术称为排气再循环技术 (Exhaust Gas Recirculation),缩写为EGR。

EGR可使发动机排出气体的一部分重新进入进气系统，引入不活性气体(主要是CO2)到燃烧室，增加燃烧室内气体的热容量，使最高燃烧温度下降，故可抑制 NOx的生成。

下面简单介绍一下EGR系统的工作原理：EGR（废气再循环系统），主要用来降低废气中氮氧化合物的排放量。

其原理如上图所示。

ECU根据发动机转速、负荷（节气门开度）、温度、进气流量、排气温度控制电磁阀适时地打开，进气管真空经电磁阀进入EGR阀真空膜室，膜片拉杆将EGR阀门打开，排气中的少部分废气经EGR阀进入进气系统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧，降低了燃烧时气缸中的温度，因NOx是在高温富氧的条件下生成的，故抑制了NOx的生成，从而降低了废气中的NOx的含量。

EGR系统的主要元件是位于进气歧管上的EGR阀。

在发动机暖机运转和转速超过怠速时，EGR阀开启，使少量的废气进入进气歧管，与可燃混合气一起进入燃烧室；当发动机在怠速、低速、小负荷、及冷机时，为了避免发动机的动力性能受到影响，ECU控制EGR阀关闭。

EGR阀中有一与其做成一体的EGR阀位置传感器（EVP Sensor），该传感器是一电位计式位移传感器，用于检测EGR阀的实际位置，输出相应电压信号给控制器，控制器据此判断阀门是否对ECU的指令做出正确响应。

同时，它的信号输出也是发动机ECU计算废气再循环流量的依据。

通常，EVP 传感器是一个三线传感器，一条是发动机ECU提供的电源电压，另外一条是传感器的接地线，第三条是传感器给发动机ECU的反馈信号输出线；在EGR 阀关闭时产生1V以下的电压，在EGR阀打开时产生5V以下的电压。

上海日野：机内净化仍需EGR技术

04 □邮箱：****************04独家策划“不使用后处理设备、单靠机内净化，在做样机时是有可能达到国Ⅳ排放要求的。

我听说，曼的路线是通过EGR+VGT 的涡轮增压器再加上优化控制系统来实现国Ⅳ。

之所以提出这种路线，可能是因为不使用后处理会在成本上有一定优势，但这也很难说，因为使用VGT 涡轮增压器或者双极增压，柴油机本身的成本也会增加。

我的观点是，如果严格按照国Ⅳ排放法规的要求，那么这并不是一个好的技术方案。

如果不完全按照排放法规，只采用简化的技术，这种路线可能就会在成本上具备一定优势。

”上汽菲亚特红岩动力总成有限公司相关负责人陈先生（化名）告诉《商用汽车新闻》记者。

对于上菲红自己的国Ⅳ技术路线，他表示：“我们主要采用加装后处理来达到国Ⅳ排放要求，我们的产品一直到欧Ⅵ阶段都采用SCR 路线。

目前我们只有这样一种技术方案，还没有其他方案。

”对于曼不加后处理的国Ⅳ技术路线得到认可后可能对市场产生的影响，陈先生这样说：“这就和国Ⅱ升级到国Ⅲ的时候一样，如果曼的新技术路线被认可，在市场上肯定会有很多人效仿。

假如在把能完全满足国Ⅳ要求的样机做出来并通过验证获得认可后，再在大规模推广的过程中对样机进行简化，那么就会出现跟‘真假国Ⅲ’一样的问题。

这既不利于建立正常的市场秩序，也不利于国Ⅳ排放的真正落实。

”曼路线恐重蹈 “真假国Ⅲ”覆辙■ 本报记者李晓菲对于曼不使用后处理技术的路线，上海日野发动机有限公司总工程师孙崎猜测，这种技术可能是指不使用尿素等添加剂，但还要配合EGR 技术。

“如果不使用SCR 和EGR技术，单凭机内净化是无法满足排放标准的。

”孙崎表示，机内高压喷射虽然可以解决颗粒排放的问题，但副作用是氮氧化物会随之提升。

如果不使用EGR，氮氧化物是无法处理的，上海日野：机内净化仍需EGR技术■ 本报记者孙伟川对于不使用后处理而实现国Ⅳ排放要求的技术路线，某发动机生产厂家相关负责人刘先生（化名）说：“所谓国Ⅳ排放标准，实际上就是要控制两个排放，即氮氧化物和颗粒物。

看柴油机废气颜色判断故障及检修

看柴油机废气颜色判断故障及检修柴油机燃油完全燃烧后，正常排气颜色一般为淡灰色，负荷略重时为深灰色。

柴油机在工作中，偶尔会出现排黑烟、白烟、蓝烟等不正常现象，它是判断柴油机故障的条件，分析如下：（一）黑烟柴油是复杂的碳氢化合物，喷入燃烧室内未燃烧的柴油受高温分解，形成炭黑。

排气时随同废气一起排出形成黑烟。

黑烟是燃烧室内燃料燃烧不完全的表现。

其主要影响因素如下：1.活塞环、气缸套等磨损活塞环、气缸套磨损后，引起压缩压力不足，使气缸在压缩行程结束时，混合气混合的正常比例改变，使燃油在无氧条件下燃烧，产生积炭。

2.喷油器工作不良喷油器不雾化或滴油，使燃料不能充分地与气缸内的空气混合，也不能充分燃烧。

由喷油器工作不良引起的排黑烟现象在柴油机低速运转时较明显。

因为低速运转时气缸内进气涡流较弱，油滴或油束被气流冲散的可能性减少并且停留的时间较长，更容易形成碳黑排出。

3.燃烧室形状改变燃烧室形状的制造质量不符合技术要求，使压缩余缝过大过小以及活塞位置装错，都会使燃烧室形状改变，从而影响燃油与空气混合质量，使燃油燃烧条件变坏。

4.供油提前角调整不当1)供油提前角过大，燃油过早喷入燃烧室内，由于此时气缸内压力温度较低，燃料不能着火燃烧，当活塞上行，气缸内达到一定压力和温度，可燃混合气燃烧。

2)供油提前角过小，喷入汽缸内的燃油过迟，一部分燃料来不及形成可燃混合气就被分离或排出，随废气排出的燃料受高温分解，就形成黑烟。

5.供油量过大供油量过大，使进入汽缸内的油量增多，造成油多气少燃油燃烧不完全。

另外，工作负荷过重、燃油质量低劣、工作温度过低也会引起排气冒黑烟。

（二）蓝烟润滑油进入气缸，受热蒸发成为蓝色油气。

随废气一起排出蓝色烟雾，其主要原因为： 1、空气滤清器阻塞，进气不畅或油盆内油面过高（油浴式空气滤清器）。

2、燃油中混入润滑油。

3、活塞环对口。

4、在机体通向气缸盖油道附近的气缸垫烧毁。

5、活塞环、活塞、气缸套磨损（三）白烟柴油机在刚起动时或冷机状态时，排气管冒白烟，是因为柴油机气缸内温度低油气蒸发而形成。

涡轮增压柴油机EGR系统匹配与计算

ｅｎｇｉｎｅｏｆａｃｏｍｐａｎｙｉｓｂｕｉｌｔｗｉｔｈＡＶＬ— ＢＯＯＳＴ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｅｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｖａｌｉｄａｔｉｏｎ，ＥＧＲｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．ＡｎｄｔｈｅＥＧＲｓｙｓｔｅｍｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ，ｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｉｎｌｆｕｅｎｃｅｆａｃｔｏｒｓｏｆｔｈｅｅｎ —
站建设研究［Ｊ］．电力需求侧管理，２００９，１１（５）：６９ — ７１．［４］张文亮，武斌，李武峰等．我国纯电动汽车的发展方向及能源供给模式的探讨［Ｊ］．电网技术，２００９，３３（４）：ｌ一５．
【关键词】增压柴油机
汽车废气再循环
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７４５５４．２０１３．０３．制ＮＯｘ排放的一条主要技
０引言
随着世界汽车保有量的不断上升，环境保护的压力使得各国排放法规限制１３益严格。为此，世界各大柴油机企业都在不断开发和提升排放控制技术其中，ＮＯｘ作为柴油机的主要有害排放
础，设计和优化ＥＧＲ系统，研究和分析ＥＧＲ系统对涡轮增压发动机的影响，展开对增压器联合运行特性和ＥＧＲ系统特性匹配的研究，并相应得到最优的文丘里管设计方案．．