egr原理及其在汽油机中的应用

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EGR技术发展分析

EGR技术发展分析

EGR技术发展分析EGR技术(废气再循环)是一种用于降低内燃机排放物的技术,通过将一部分废气重新引入燃烧室中再次燃烧来降低氮氧化物的生成。

随着环境保护意识的提高和相关法规的要求,EGR技术在汽车工业和发动机制造业中得到了广泛应用。

本文将从技术发展、优越性和应用前景等方面对EGR技术进行分析。

首先,EGR技术的发展面临着以下的技术挑战:1.冷启动问题:冷启动时,EGR技术难以迅速实现到位,这会导致氮氧化物排放增加,需要进一步研究和优化EGR系统的冷启动特性。

2.柴油机EGR技术:柴油机的EGR技术相对于汽油机来说技术难度更大,由于柴油机的工作原理与汽油机不同,需要对EGR系统的控制策略和排放控制技术进行深入研究。

3.EGR技术与其他排放控制技术的协同性:EGR技术与SCR(选择性催化还原)和DOC(柴油氧化催化器)等其他排放控制技术相结合才能更好地降低氮氧化物和颗粒物排放,需要进一步研究不同技术之间的协同性。

其次,EGR技术具有一定的优越性:1.降低氮氧化物排放:EGR技术能够有效地降低内燃机排放的氮氧化物,对改善空气质量和环境保护具有积极意义。

2.提高燃烧效率:适当的EGR比例能够提高燃烧室内的增压效果,从而提高燃烧效率和输出功率。

3.减少燃料消耗:适当的EGR比例能够降低内燃机的燃料消耗,提高燃料利用率,从而降低运营成本。

最后,EGR技术的应用前景广阔:1.汽车行业:随着国家对汽车排放标准的不断提高,EGR技术将成为乘用车和商用车等内燃机驱动车辆的标配。

2.工程机械行业:工程机械的工作环境比较恶劣,废气排放量较大,EGR技术可以帮助减少其排放物的产生。

3.船舶舶机行业:船舶的废气排放对环境污染影响较大,EGR技术能够有效地减少废气排放,具有广阔的应用前景。

综合来看,EGR技术在降低内燃机排放物、提高燃烧效率和节约燃料消耗等方面具有明显的优势。

尽管目前还面临着一些技术挑战,但随着技术的不断发展和研究的深入,相信EGR技术将得到进一步的完善和应用,成为未来内燃机驱动系统中不可或缺的一部分。

EGR的功用和工作原理

EGR的功用和工作原理

2. 工作原理
•废气中含有大量的CO2 和水蒸气等接近于化学 惰性的气体,将其导入 汽缸后稀释可缸内混合 气,氧浓度相应降低.从 而缓解了激烈地燃烧反 应。 •CO2不能燃烧但能吸收 热量,使温度下降.减少 NOX的生成.
3. 组成
1、发动机控制单元 2、废气再循环阀(电磁) 3、废气再循环阀(机械) 4、空气流量计 5、尾气净化装置
排放浓度也较低,为了保证正常燃烧,冷机时不进 行EGR。
大负荷、高速时,为了保证发动机有较好的动
力性,此时混合气较浓,NOx排放生成物较少,可 不进行EGR或减少EGR率。
废气再循环量对NOx排放和油耗的影响还受到 空燃比、点火提前角等因素的影响。因此在EGR率
进行控制时,同时对点火等进行综合控制,就能得 到较好的发动机性能。
EGR控制系统中,EGR阀是关键部件。不同 的EGR率是通过EGR阀的调节来实现的。电控发 动机中广泛采用电子控制EGR阀方法。有的EGR 系统将废气再循环电磁阀-N18-与 机械阀合二为 一,直接由发动机控制单元控制。
直线型EGR阀是由ECU控制针阀位置,调节 从排气进入进气歧管孔口的大小,精确地控制 EGR率。
EGR工作期间通过监测针流量控制EGR针阀的位置。
知识回顾 Knowledge Review
汽油发动机 – 发 动机中小负荷时 将一定量的废气 引入燃烧室参与 燃烧,怠速、全 负荷时不起作用。
柴油发动机 – 发动机怠 速、中小负荷时将一定 量的废气引入燃烧室参 与燃烧,全负荷时不起 作用。






E
G

R



压气机
涡轮机
排气道

EGR的功用和工作原理

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的作用

egr的作用

egr的作用EGR(Exhaust Gas Recirculation)是一个用于汽车发动机的排气再循环系统,其作用是将一部分废气重新引入到发动机燃烧室中。

下面将详细介绍EGR的作用。

首先,EGR系统可以降低氮氧化物(NOx)的排放。

NOx是一种大气污染物,对环境和人类健康有害。

当燃烧室的温度超过2500°F时,氮气和氧气结合形成NOx。

EGR系统通过将一部分废气重新引入到燃烧室中,降低了燃烧室温度,从而减少了NOx的生成。

这对于满足严格的排放标准非常重要,并且有助于改善空气质量。

其次,EGR系统有助于减少发动机的燃料消耗。

当一部分废气重新进入燃烧室时,其含有已经燃烧过的空气,其中的氧气含量较低。

这样可以降低燃烧室内的氧浓度,从而减少燃料的燃烧量。

这种优化燃烧可以提高燃油的利用率,减少燃料的消耗。

这不仅对节约成本有益,也对环保有积极的影响。

此外,EGR系统可以减少发动机的排放声音。

废气再循环可以减少排气中的冲击波和振动,减少了发动机噪音的产生。

这对于提高驾驶舒适性和减少城市噪音污染非常重要。

另外,EGR系统可以保护发动机组件。

燃烧室中的高温和高压容易引发爆震和过热问题。

废气再循环可以降低燃烧室的温度,减少燃烧过程中的压力和温度峰值,从而减少了发动机的负载和压力。

这种保护机制有助于延长发动机的寿命,并减少维修和更换零部件的频率和费用。

此外,EGR系统还可以提高发动机的响应性和动力性能。

通过将一部分废气重新引入燃烧室中,可以增加燃烧效率,提高发动机的动力输出。

这对于提高车辆的加速性能、更好地应对超车等突发情况非常重要。

综上所述,EGR系统在汽车发动机中起着重要的作用。

它可以降低氮氧化物的排放,减少燃料消耗,降低发动机噪音,保护发动机组件,并提高发动机的响应性和动力性能。

随着环保意识的增强和严格的排放法规的实施,EGR系统将在未来的汽车设计和制造中扮演越来越重要的角色。

egr阀工作原理

egr阀工作原理

egr阀工作原理
EGR阀是在汽车发动机的排气系统中应用最广泛的一种阀门,它的主要功能是改善汽车的燃烧过程,从而改进发动机的排放性能。

EGR 阀的功能由它的工作原理决定。

EGR阀的工作原理是将排气系统中的一部分热气循环回进汽车发动机的进气系统,以缓解过热气体集中进入室内而引起过热燃烧的状况。

Egr阀的内部设计是可以控制进入缸体室内的排气热气的大小,也就是所谓的egr调节量。

此外,汽车发动机的排放性能受到内燃机的压缩比的影响,egr系统可以减小压缩比,进而减少高温气体进入室内而降低排放。

Egr阀的工作有三个阶段:开启阶段、调节阶段和关闭阶段。

在开启阶段,egr阀将进气系统中的空气引入排气系统,从而减低发动机室内的压力。

在调节阶段,egr阀调节排气热气量,以达到降低发动机压缩比的目的。

此外,还可以根据发动机运行状态进行调节,以改善发动机的排放性能。

最后,在关闭阶段,egr阀关闭,以将发动机室内的压力恢复为正常水平。

EGR阀的工作原理不仅可以改善汽车排放性能,还可以进一步改进汽车的燃油经济性。

当EGR系统减少了室内的温度,燃烧效率会更高,从而节省汽油。

另外,EGR阀还可以降低发动机噪音,改善汽车在高转速状态下的发动机可靠性。

总而言之,EGR阀在汽车发动机排气系统中起着重要作用,它可以改善汽车排放性能、改进燃油经济性、降低发动机噪音、提高汽车
可靠性。

EGR阀的工作原理是由它的开启、调节和关闭阶段控制的,这些细节是EGR阀的重要特性。

排气再循环(EGR)系统原理说明

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。

EGR系统介绍(产品)

EGR系统介绍(产品)

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凯龙高科
6.电动EGR阀的系统需求
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7.EGR阀的学习策略
EGR阀的机械特性决定了关闭位臵的可变化性(老化和积碳导致关闭位臵的漂移) 新阀体的关闭偏臵电压预先设臵完成,期望开启位臵通常参考关闭偏臵电压。 关闭位臵的偏臵电压应该是确定的,这样以这个偏臵电压为初始位臵确定阀门期望到达的位臵 初始位臵写入控制器的非易失性内存内,并根据老化和积碳的情况进行及时的修正。 不需要在每次阀门关闭时进行关闭位臵的补偿和记录。 只需要在每次停机的时进行关闭位臵的补偿记录。 在程序等待(例如: 燃烧气体导致的漂移)周期,补偿可以放弃。
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5.电动EGR阀的应用
直流电机 直流电机通过18:1的传动比将偏心轮的旋转运动转化为直线运动。偏心轮的90度运 行产生6mm的直线运动 技术参数 内阻 2.4 Ohm 电感 1.33 ± 0.3 mH (1kHz series) 工作电压 6-16V 转速 5650 rpm 扭矩 7,5 Ncm 标称扭矩 1.5 Ncm 额定电压 12 V 额定电流 1.1 A
•反臵式EGR阀
•直流电动EGR阀
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3.EGR系统主要部件之EGR真空电磁阀
主要信息 / 功能 主要用于真空EGR阀的控制。ECU根据传感器信号确定EGR率,确定EGR电磁阀中脉冲信号 的占空比,占空比越大,EGR电磁阀打开时间越长,则真空阀真空度越大,EGR阀开度越大, EGR率越大;反之,EGR电磁阀中脉冲信号占空比越小,EGR率越小。
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3.EGR系统主要部件之EGR阀
主要信息 / 功能 废气控制阀控制废气的回流量从而降低氮氧化物的排放和汽油机/柴油机的燃油消耗。此部 件可用于新型的低压/高压EGR回路的内燃机上。采用通用齿轮箱模块化概念设计,含有驱动、 齿轮和位臵传感器。 采用平衡旋转式节流阀进行EGR控制,开槽密封圈补偿热膨胀并避免污垢影响流量的测定。 应用于GDI和DDI发动机的EGR阀 具有较高的低流量控制精度 (改进发动机性能、提高流量 并减少排放) 并且较小的压差损失。 使用非接触式磁阻传感器从而保证信号输出的精度,对外界干扰不敏感,在控制上也是常见 的驱动方式。高压回路阀体设计结构紧凑、质量较轻,同时利用水冷来降温,并使用单独的 轴承提高冲击抵抗能力,低压回路阀体则更多地提供对抗腐蚀的能力。3Fra bibliotek凯龙高科

egr阀工作原理

egr阀工作原理

egr阀工作原理
egr(排气再循环装置)阀又称延迟排气再循环阀,是一种用于控制混合气流量的装置,它主要用于汽油或柴油发动机,以减少汽车尾气排放中的有害成分,如一氧化碳CO和氮氧化物NOx。

EGR阀有许多不同类型,具体取决于应用。

一般来说,它们都有一个控制阀门,可以通过控制电子装置控制。

此外,多种混合气流控制驱动器也可能应用于EGR系统。

EGR阀的工作原理就是通过控制工作空间内部的混合气流量,以便控制气体进入气缸的量,从而减少排出的尾气污染物总量。

当发动机被设定为节气门位置以外的特定位置时,EGR阀就会打开。

这将允许部分完全燃烧的气体进入气缸,从而有效地减少缸内的空气温度。

EGR阀的结构包括冷却器,电子控制机构,增压器,机械控制器和排气重复器。

冷却器的主要作用是将外部的空气混合到排气中,以降低排气的温度,从而降低汽车尾气排放的污染物。

机械控制器用于对混合气流量进行控制,而电子控制机构则用于控制发动机和EGR阀之间的连接。

此外,EGR系统中还有电子控制器,电子控制器会收集发动机的信息,并根据发动机的运行状况调节EGR阀的工作。

根据发动机的负荷,电子控制器还会调节混合气流的总量。

为了实现更佳的混合气流控制和尾气污染物减少,EGR系统可以被进一步升级,加入排气再循环控制系统(EGRC)。

EGRC系统可更进一步控制排气再循环量,从而有效地减少发动机排放的尾气污染物,
同时在提高发动机性能的同时降低燃油消耗。

总之,EGR阀可以有效减少车辆尾气排放的污染物,从而确保更加清洁、安全的空气质量。

另外,EGR阀也可以改善发动机的性能,降低燃油消耗,更有利于环境保护。

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EGR原理及其在汽油机中的应用专业:热能与动力姓名:***学号:*******EGR原理及其在汽油机中的应用摘要: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。

本文主要介绍了废气再循环系统(Exhaust Gas Recirculation) 的工作原理,循环方式,以及其在Atkinson循环汽油机、GDI汽油机、非道路通用小型汽油机中的应用实例分析。

关键词:EGR 工作原理汽油机引言: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。

正文:一、工作原理废气再循环系统(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增加产生消极的影响。

二、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。

三、控制原则及方式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。

①随着负荷的增加,EGR的量也相应地增加,并能达到最佳值;②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;③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;④负荷、高速或油门全开时,为保证发动机的动力性,不进行EGR;⑤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。

1)机械式和电子控制式①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。

②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①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。

②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。

四、EGR系统组成柴油机上通常应用的闭环控制EGR系统一般由:ECU(电控单元)、EGR阀(有阀门开度传感器)、油门位置传感器、水温传感器、转速传感器、真空电磁阀(仅采用真空膜片式EGR阀时用)、离合器开关以及联接上述部件的线束和真空管路、EGR管组成。

EGR系统组成和联接结构分别可见图6, 图7。

五、EGR的分类1.气缸间EGR这是针对多缸发动机而言,通过管路和阀门将多个气缸连接在一起,靠不同气缸之间的相位差和压力差使一个气缸的废气掺入到另一个气缸中的新鲜充量中,但在实际使用中应用很少。

2.外部EGR将排气管中的废气重新引入到气缸的新鲜充量中去,这也是EGR应用的主要方式。

3.内部EGR这是区别于外部EGR的另一种应用方式。

通过改变气门重叠角或排气背压的方式增加缸内的残余废气,从而降低NOx排放。

但是降低了充气系数,影响了进气惯性效应的利用,功率和油耗有所恶化。

随着可变气门技术的成熟,内部EGR也重新得到了广泛的应用。

EGR 系统包括机械式,气电式和电控式。

1.机械式的优点是结构简单,成本低,容易执行,但是缺点也显而易见:系统缺乏柔性,难以适应发动机复杂工况的要求。

2.气电式通过电磁阀控制EGR率,不仅控制范围大,而且自由度高,适应发动机在各个工况的要求。

3.电控式EGR与气电式的主要区别在于取消了真空电磁阀和真空控制通路,由电磁阀直接控制废气再循环阀。

具有动态响应好,调节精度高等优点。

六、在汽油机中应用案例分析1.EGR在Atkinson循环汽油机裴毅强等[2]综合采用Atkinson循环和外部EGR两种方法,探索汽油机的节油潜力.试验中,对一台自然吸气汽油机进行改装,通过换装进气凸轮轴并结合可变气门进气机构实现进气门晚关的Atkinson循环,同时换装更高压缩比的活塞.在此基础上加装EGR系统,研究Atkinson循环与外部EGR相结合对发动机与烧特性与燃油经济性的影响。

实验结果如下图:实验结论:(1) Atkinson循环发动机与原机相比,采用进气门晚关技术使得进气行程的泵气损失降低,降低了燃油消耗,提高了整机的热效率.发动机在2 000 r/min各负荷下,有效燃油消耗率降幅达4.3%-10.2%。

(2)引人EGR可进一步降低Atkinson循环发动机的泵气损失,改善燃油经济性,提高指示热效率.其中负荷为0.2 MPa, 0.4 MPa, 0.6 MPa时,对应的最佳EGR率分别为5%, 10%, 15%,油耗降幅分别为0.95%, 2.94%, 4.86%.随负荷增加,发动机的废气容忍度提高。

(3)在Atkinson循环的基础上引人EGR后,随负荷的增加,EGR率的提高使缸压曲线峰值升高且提前.瞬时放热率峰值随EGR率的提高而降低,放热过程延长,且放热率峰值随负荷的增加而逐渐提前.在采用最佳点火提前角的条件下,EGR使Atkinson循环发动机的火焰发展期延长,但是不同EGR率对应的CA50的位置变化不大。

2.EGR在GDI汽油机燃烧中的应用汽油缸内直喷(gasoline direct injection, GDI)技术是提高汽油机燃油经济性的有效措施之一由于采用燃油直喷的混合气制备方式,燃油蒸发雾化吸热提高充量系数,爆震倾向减小使压缩比提高,从而使GDI汽油机燃油经济性提高15%一20%.但是,液体燃油直接喷人气缸内将导致缸内工质混合时间缩短、燃油湿壁和局部过浓等现象增强,使GDI汽油机尾气颗粒物排放增加。

研究表明,GDI汽油机尾气颗粒物质量和数量排放远高于传统气道喷射汽油机。

研究表明,在GDI汽油机部分负荷下采用外部EGR可降低燃油消耗达4%. Bai等fyl通过负阀重叠的方式实现内部EGR可提高GDI汽油机部分负荷燃油经济性5%一16%.在GDI汽油机上应用EGR技术可使颗粒物数量和质量排放显著降低,颗粒物质量排放因子可降低约60%,固态颗粒物数量在大多数工况均可降低约40%。

潘锁柱等[3在一台4缸、排量为1.5 L的GDI汽油机上研究了EGR对部分负荷工况下缸内燃烧过程、颗粒物数量浓度及粒径分布、NOx和THC等气体排放的影响规律。

实验结果如下:实验结论:(1)加人EGR后,GDI汽油机燃烧持续期增大;并且随EGR率增加,GDI汽油机着火时刻先提前后逐渐延迟,瞬时放热率曲线峰值逐渐降低且有后移倾向,放热过程迟缓,缸内压力和缸内温度逐渐降低,压力峰值发生时刻逐渐提前.(2)随EGR率增加,GDI汽油机NOx排放逐渐降低,最大降低率达80%以卜,THC和CO 排放逐渐增加,两者最大增加比例分别不超过25%和7%。

(3) GDI汽油机尾气颗粒物呈核态和积聚态的双峰分布;且随EGR率增加,积聚态颗粒物峰值数密度逐渐降低,峰值粒径无明显变化,核态颗粒物峰值数密度在加人EGR后均有所增加,峰值粒径均在6—8 nm,加人EGR后,颗粒物总数量浓度也明显地增加。

3.EGR在非道路通用小型汽油机的应用程晓鸣等[4]通过对一台非道路小型通用汽油机进行实验,研究EGR对发动机排放的影响,特别是HC和NOx的影响;在此基础上,进一步研究空燃比在EGR阀开启和关闭时对排放的影响,通过优化空燃比,研究在不使用后处理情况下发动机的排放特点。

实验结果如下:实验结论:本文研究了EGR系统对非手持式小型非道路汽油机排放控制方法。

(1)测试数据表明在100%和75%负荷时,NOx排放占主要地位,而在低负荷时,未燃HC的比重则越来越大。

(2)EGR系统可以有效减少NOx的排放,特别是在高负荷时HC和NOx的总排放量。

(3)通过对不同空燃比的研究,发现空燃比越大,EGR系统对NOx排放的降低作用越不明显,同样空燃比越大,EGR对HC排放的增加作用也越不明显。

(4)当EGR开启时,存在最佳的空燃比值,达到HC和NOx排放总量的最小值。

对于该机器,当空燃比为0.91时,HC和NOx总排放量达到最小值。

七、目前EGR技术主要存在的问题1.采用后EGR系统后,若EGR率控制不当,极易造成汽油机经济性恶化,其它排放污染物和烟度的增加;2.在低负荷时,EGR将影响汽油机的工作稳定性;3.在高负荷时,EGR将影响汽油机的动力性;4.EGR中颗粒可能造成汽油机活塞环、气缸套等零部件磨损加剧和对机油的污染,进而可能影响汽油机的可靠性和寿命;5.EGR的废气温度过高,会影响汽油机的充气效率,并会有降低燃烧温度的效果;6.各缸EGR分配均匀性和瞬态响应性不宜同时兼顾。

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