排气再循环(EGR)系统原理说明
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。
废气再循环系统ERG

并在用手动真空泵对废气再循环阀 真空室施加真空的同时,用万用表 Ω挡测量废气再循环阀位置传感器 连接器端子A 与C 之间的电阻值。 电阻值应随着真空度的增大而连续 增大,不允许有间断现象(电阻值 变然变为∞后又回落);否则,废 气再循环阀损坏,应更换。
5.废气调整阀的检查 废气调整阀的检查步骤为: 起动发动机,并将其预热至正常工 作温度;拔下连接废气调整阀与废 气再循环阀的真空软管,用手指按 住真空管接口,然后检查管接口内 是否有真空吸力。在发动机怠速运 转时,管接口内应无真空吸力;当 踩下加速踏板使发动机转速上升至 2000r/m i n左右时,管接口内应有 真空吸力。如废气调整阀的状态与 上述情况不符,则为废气调整阀工 作不正常,应拆下该阀作进一步检 查;拆下废气调整阀,在连接废气 再循环控制电磁阀的接口处接上手 动真空泵,再用手指堵住连接废气 再循环阀真空管的接口;向连接排 气管的管接口内泵入空气,与此同 时,用手动真空泵向废气再循环控 制电磁阀的接口内抽真空。此时, 在连接废气再循环阀真空管的管接 口处应能感到有真空吸力;在停止 抽真空后,真空吸力应能保持住, 无明显下降;释放连接排气管的管 接口内的压力后,真空吸力也应随 之消失。如废气调整阀的状态与所 述情况不符,应更换。
图1 废气再循环系统示意图 E G R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。尽管提高废气再循环率对减少氮氧化物(N OX)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。 废气再循环E G R系统是目前用于降低发动机N OX排放的一种有效措施,它 将一部分排气引入进气管与新混合气混合后进入气缸燃烧,从而实现再循
egr的工作原理

egr的工作原理
EGR(废气再循环系统)是一种用于减少内燃机尾气中氮氧化物(NOx)排放的技术。
其工作原理如下:
1. EGR系统将一部分废气从发动机排气管中引入到进气道中,与新鲜进气混合。
2. 引入废气的主要目的是减少燃烧室的温度,从而减少氮氧化物的生成。
废气中含有较高的惰性成分(如二氧化碳),它们在燃烧过程中不参与反应,可以吸收部分燃烧室内的热量。
3. 通过引入适量的废气,可以降低燃烧室内部分气体的浓度,减缓燃烧速率。
这样可以降低燃烧室内峰值温度,延长燃烧时间,减少氮氧化物的生成。
4. 传感器和控制单元通过监测引入的废气量、发动机负荷、转速等参数,控制EGR阀的开闭,以实时调节废气的引入量。
总的来说,EGR技术通过引入适量的废气,降低燃烧室内氧气浓度和燃烧温度,减少氮氧化物的生成,从而达到减少尾气排放的目的。
汽车排气再循环系统的控制原理与检修

术在汽车上的广泛应用, 表面上看对 汽车维修技术的要求越来越高, 但实 际上很多维修作业从某种意义上来 讲变得越来越简单, 随着汽车检测诊 断设备的发展, 很多修理作业已转化
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汽车维修
2009.5
汽车诊所
AUTOMOBILE MAINTENANCE
蓄电池
a ) 不通电时
图2 排气再循环系统的就车检查 图3
b ) 通电时
排气再循环控制电磁阀的检查
图4
排气再循环阀的检查
图5
排气真空调节阀的就车检查
图6
排气真空调节阀的单件检查
定 (一般为 20~500Ω ) , 否则应更换排 气再循环控制电磁阀。 ② 拔下与排气再循环控制电磁 阀相连的各真空软管, 从发动机上拆 下排气再循环控制电磁阀,检查各 管接口之间的通气情况 。 在排气再 循环控制电磁阀电磁线圈不通电的 情况下, 管接口 A 与 B 之间 、 A与C 之间应不通气, B 与 C 之间应通气, 如图 3 a ) 所示, 否则为排气再循环 控制电磁阀损坏, 应予以更换; 在排 气再循环控制电磁阀电磁线圈通电 的情况下, 管接口 A 与 B 之间应通 气, A 与 C 之间 、 B 与 C 之间应不通 ) 所示, 否则为排气再循 气, 如图 3 b 环控制电磁阀损坏, 应予以更换 。 4. 排气再循环阀的检查 ①起动发动机, 使发动机怠速运 转。 ② 拔下连接排气再循环阀与排 气真空调节阀的真空软管, 用手动真 空泵对排气再循环阀真空室施加 19.95kPa 的真空度 (如图 4 所示 ) , 若 此时发动机怠速运转情况变坏甚至
邢世凯
作。 在冷车状态下, 踩下加速踏板, 使 发动机转速上升至 2000r/min 左右, 此时手指上应感觉不到排气再循环 阀膜片动作 (排气再循环阀不工作 ) ; 在 热 车 状 态 下 (冷 却 液 温 度 高 于 50℃ ) , 踩下加速踏板, 使发动机转速 上升至 2000r/min 左右,此时手指应 能感觉到排气再循环阀膜片的动作 (排气再循环阀开启 ) 。 若排气再循环 阀不能按上述规律动作, 则为排气再 循环控制系统工作不正常, 应检查该 系统的各零部件。 3.排气再循环控制电磁阀的检查 ① 将点火开关置于 “OFF” 位置, 拔下排气再循环控制电磁阀的线束 连接器, 用万用表电阻档测量电磁阀 电磁线圈的电阻, 其电阻值应符合规
EGR的功用和工作原理

2.EGR阀
EGR阀膜片旳一边(下部) 通大气,装有弹簧旳另一边 为真空室,其真空度由EGR 电磁阀控制。增大真空室旳 真空度,使膜片克服弹簧力 上拱,阀旳开度就增大,废 气再循环流量也就增长。当 上部失去真空度时,膜片在 弹簧力旳作用下向下拱而使 阀关闭,阻断废气再循环。
安装有EGR阀开度传感器旳 EGR阀如图12-5所示。
3.电控废气再循环系统主要由发动机控制模块、有关传感器 和EGR电磁阀和膜片式EGR阀等构成。
4.在ROM中存储有多种工况下旳最佳EGR流量值,一般以 EGR电磁阀占空比参数旳方式储存。发动机工作时,ECM根据 各传感器信号,输出相应旳占空比脉冲信号至EGR电磁阀。
5.废气再循环系统产生故障时,会出现车辆排气污染增长、 发动机功率下降、怠速运转不稳定甚至熄火等故障。
6.废气再循环系统常见旳故障有EGR阀损坏、EGR阀位置 传感器工作不正常、EGR电磁阀及其控制电路工作不良等 。
二、二次空气供给控制系统
1、二次空气供给系统旳功用
二次空气供给系统旳功用是:在一定工况下,将新 鲜空气送入排气管,促使废气中旳一氧化碳和碳氢化合 物进一步氧化,从而降低一氧化碳和HC旳排放量,同步 加紧三元催化转换器旳升温。
Χ100%
吸入空气量+EGR气体量
工作原理
•废气中具有大量旳CO2 和水蒸气等接近于化学 惰性旳气体,将其导入 汽缸后稀释气缸内混合 气,氧浓度相应降低.从 而缓解了剧烈旳燃烧反 应。 •CO2不能燃烧但能吸收 热量,使温度下降.降低 NOX旳生成.
ECU控制旳开环控制EGR系统工作过程
(3)EGR旳控制策略 综合考虑动力性、经济性、排放性能
所以EGR率必须根据发动机工况要求进行控制。一般将 EGR率控制在10%~20%范围。
EGR原理 汽车发动机废气再循环系统EGR的介绍

汽车发动机废气再循环系统(EGR)的介绍杨燕南,罗耀(江铃汽车股份有限公司制造部,江西南昌330001)【摘要]本文主要介绍EGR的发展历史及工作原理。
【关键词]废气再循环系统EGR;OBD;脉冲宽度调节;诊断执行器O前言废气再循环系统是70年代被引用到发动机设计中去的,主要用于降低发动机燃烧室温度和压力从而达到减少废气排放的目的。
当燃烧室内达到一定的温度时,就会形成氮的氧化物(No】【),在2500华氏度或更高时,燃烧室内的氮和氧就会发生化学反应结合成氮氧化物,而氮氧化物与碳氢化合物(HCs)结合再加上目光的作用,就会产生一种阴沉的薄雾排入到大气中去,这就是我们通常说的“烟雾”。
1降低发动机排放中氮氧化物(No)【)的方式降低N0】【的形成可通过以下几种方式:(1)通过增加油气(A/F)混合剂以降低燃烧室的温度,但这却会增加碳化氢含量,致碳化氢(HC)和一氧化碳(Co)的排放量增加。
(2)降低发动机压缩比、延迟点火时间,但这样也导致了影响动力和降低燃油经济性的后果。
(3)采用再循环部分尾气降低燃烧室的温度。
2EGR的工作原理2.1EGR工作原理EGR系统的工作原理是EGR阀将废气再循环至进气口的过程。
当燃烧过的废气再循环时,气体将不会再燃烧。
这些气体取代了一些正常的进气,经过化学反应就缓慢了燃烧的流程,降低了燃烧室几百度的温度,同时也减少了NoX的形成。
废气再循环系统(EGR)是通过将部分废气返回到进气系统与新鲜空气混合后进人气缸,从而使气缸内的最高燃烧温度和压力降低,以控制有害气体N0)【的产生,达到降低排放的目的。
在EGR系统中,EGR率(重新进入进气歧管的废气量/新进空气量)是根据发动机工况的变化而变化的。
如果加入的废气量太多,则将造成发动机冒黑烟,性能恶化;如果加入的废气量太少,则不能满足排放法规工求。
准确的EGR率是通过ECu控制的,在Ecu内存储了发动机各种工况的EGR最佳工作状态,通常称为EGRM心图。
egr冷却器工作原理

egr冷却器工作原理EGR冷却器工作原理。
EGR冷却器是发动机排气再循环(EGR)系统的重要组成部分,其作用是降低发动机排气再循环气体的温度,从而减少氮氧化物(NOx)的排放。
在汽车尾气排放控制中起着至关重要的作用。
EGR冷却器工作原理的核心在于利用冷却水或空气冷却排气再循环气体,使其温度降低,从而减少NOx的生成。
具体来说,EGR冷却器通过与发动机冷却系统相连,利用冷却水的温度来降低EGR气体的温度。
当发动机工作时,一部分废气会通过EGR阀进入EGR冷却器,在冷却器内部与冷却水进行热交换,使废气的温度降低。
降温后的废气再进入发动机燃烧室,参与燃烧过程,降低燃烧温度,减少NOx的生成。
EGR冷却器的工作原理可以用一个简单的比喻来解释,就像人体在运动后喝水降温一样,EGR冷却器利用冷却水或空气来降低排气再循环气体的温度,使其“降温”后重新参与发动机燃烧过程,减少有害气体的排放。
EGR冷却器的工作原理虽然简单,但在发动机排放控制中却起着非常重要的作用。
通过降低排气再循环气体的温度,EGR冷却器可以有效减少NOx的排放,符合环保要求,降低对环境的污染。
同时,EGR冷却器也有助于提高发动机的燃烧效率,减少燃油消耗,降低运行成本。
总的来说,EGR冷却器的工作原理是利用冷却水或空气降低排气再循环气体的温度,减少有害气体的排放,提高发动机的环保性能和燃烧效率。
在现代汽车中,EGR冷却器已经成为一项不可或缺的排放控制技术,为汽车环保性能的提升发挥着重要作用。
通过对EGR冷却器工作原理的深入了解,我们可以更好地理解其在发动机排放控制中的作用,为汽车环保技术的发展和应用提供更多的参考和借鉴。
同时,也可以更好地认识到环保技术在汽车工业中的重要性,为推动汽车工业的可持续发展贡献力量。
EGR冷却器的工作原理是环保技术的重要组成部分,其作用不可小觑,值得我们进一步深入研究和探讨。
汽车废气再循环(egr)系统的控制原理与故障实例

汽车废气再循环(egr)系统的控制原理与故障实例一、引言近年来,汽车尾气排放成为环保领域的关注焦点,为了降低尾气排放对环境造成的污染,汽车厂家们纷纷采用了废气再循环(EGR)系统。
本文将深入探讨汽车EGR系统的控制原理以及常见的故障实例,帮助读者更加全面地理解这一关键的汽车排放控制系统。
二、汽车EGR系统的控制原理1. EGR系统的基本原理EGR系统是指通过重新循环汽车发动机的废气,将排气中的一部分进行回收再利用。
其主要原理是通过再循环排气气体来降低发动机燃烧时产生的氮氧化物(NOx)的排放,有效控制车辆的尾气污染。
EGR系统一般由EGR阀、EGR冷却器、EGR压差传感器、EGR控制单元等组成。
2. EGR系统的控制策略在汽车行驶过程中,发动机控制单元(ECU)采集车辆的行驶情况、发动机负载和转速等数据,根据这些数据来控制EGR阀的开启和关闭,从而控制废气的再循环比例。
EGR系统的控制策略主要包括负载控制、速度控制和温度控制等方面。
3. EGR系统的优化为了提高EGR系统的效率和响应速度,有些汽车采用了电控EGR系统,通过电控EGR阀和传感器来实现对废气的更精准控制,提高系统的稳定性和排放控制效果。
三、汽车EGR系统的常见故障实例1. EGR阀堵塞由于长期使用或者油品品质不佳等因素导致EGR阀内部堵塞,使得废气再循环受阻,进而影响到汽车的排放性能。
2. EGR冷却器泄漏EGR冷却器泄漏会导致废气再循环的温度降低,影响系统的效率,同时还可能引起冷却液的消耗和燃烧室内积碳。
3. EGR压差传感器故障EGR压差传感器的故障会导致发动机控制单元无法准确地控制EGR系统的再循环比例,从而影响排放控制效果。
四、个人观点和理解作为汽车废气排放控制的关键系统,EGR系统在环保与动力性能之间达到了一种平衡。
但在实际使用过程中,EGR系统也会出现各种故障,给车辆的性能和排放造成影响。
在日常使用中,及时对EGR系统进行检查和维护显得尤为重要。
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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。
它是EGR系统中的重要传感器,一个损坏的EVP传感器会造成喘车现象、发动机产生爆震、怠速不良和其他行驶性能故障,甚至检查维护(I/M)尾气测试也不正常。
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,电脑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,电脑才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阀通常在下列条件下开启:1.发动机热机后运转。
2.转速超过怠速。
ECM根据发动机冷却水温传感器、节气门位置传感器和空气流量传感器来控制EGR系统。
日前,在北京新国际展览中心举办的2008中国国际内燃机展上,上海日野发动机有限公司展出了其满足国Ⅳ排放的P11系列发动机,并且由于其采用EGR+DOC的技术方案吸引了参观者极大的兴趣。
与众不同的国Ⅳ机型“目前在国内的市场上,大多数国内公司的国Ⅳ机型采用的都是SCR技术,在本届展览上我只看到国内朝柴有一款国Ⅳ发动机采用的是EGR技术。
”上海日野的总工程师孙崎在接受记者采访时说。
这种情况的出现跟国内内燃机行业发展的特殊性有关系。
由于国内近年来国家对于柴油发动机尾气排放的规定日益严格,并且实施进程非常快,所以对于目前已经实施的国Ⅲ排放,国内的柴油发动机企业都是刚刚通过一轮技术改造才完成。
电控系统、4气门结构等等涉及到发动机本体结构的改造也刚刚完成,所以在针对国Ⅳ的解决方案中,国内的企业大多选择了对本体机无需做大改动的SCR技术。
而EGR技术由于要增加废气再循环系统,需要改动原有国Ⅲ发动机的结构,再进行大量的实验才能达到标准,因而也就不被大多数企业所选择。
因需而定的技术方向而对于为何在国Ⅳ阶段会产生几种不同的技术方向,还要从柴油发动机的工作原理说起。
柴油发动机的尾气中污染物主要有两种,即氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)。
由于柴油机工作的特点,使微粒和氮氧化物两种主要排放污染物的生成环境彼此对立。
提高缸内燃烧温度,燃料充分燃烧时颗粒物会被降低,但氮氧化物会由于高温的环境生成较多。
反之亦然,是一种此消彼长的现象。
在排放标准达到欧Ⅳ之前,开发设计人员在控制柴油机燃烧时,通过在两者之间进行平衡,达到氮氧化物和微粒排放都不超过限值。
但排放标准提升到欧Ⅳ之后,则需要机内控制结合机外后处理方式才能达标。
目前被国内大多数企业所使用的SCR技术是通过强化发动机机内燃烧来降低微粒的生成,然后利用尿素溶液对氮氧化物进行机外催化氧化。
而另外一种EGR则相反,在机内控制氮氧化物的生成,然后在排气阶段再减少颗粒物。
同时EGR技术又可细分为EGR+DOC和EGR+DPF这两种,分别利用DOC(柴油催化氧化器)或DPF (微粒捕集器)对生成的微粒进行后处理。
由于DPF需要再生,DOC不需要,上海日野的国Ⅳ机型采用EGR+DOC这种解决方案。
SCR技术的最大缺点是需要在车上增加催化剂储存箱和催化反应器,而且需要加油站等社会配套设施提供相应的催化剂补充液。
由于卡车、客车的流动性和不同地区排放标准的差异性,造成了尿素催化剂添加的不便性。
而EGR技术的缺点在于改动原有欧Ⅲ发动机的结构,增加废气再循环系统。
由于引入废气,废气中的酸碱性物质会对发动机内部的机件产生影响,制造商必须在抗腐蚀方面进行加强。
同时,由于需要控制氮氧化物生成,对燃烧过程的最高温度和持续时间都必须进行严格控制,因此对发动机效率和经济性会产生一定的负面影响。
“由于EGR技术有这样的制约,所以上海日野此次展出的国Ⅳ发动机采用超高压燃烧,同时配合可变截面的混流涡轮增压器来增强发动机的性能。
通过进一步提高燃油喷射压力,进一步提高压缩比来改进机内燃烧,这些措施的共同使用,能够使发动机在机内便同时降低颗粒物和氮氧化物,再配合DOC的使用消除少量残余颗粒可以达到国Ⅳ排放标准。
并且燃油经济性不会受到很大的影响。
”监管问题不过,对于SCR来说,还有一个困难之处在于使用中的监管和使用者的社会责任,即使用者如果在尿素耗尽后不添加怎么办(目前国内尿素价格约9元/升,高于柴油价格)。
孙崎介绍,在欧洲环保机构使用OBD(On-Board Diagnostics,中文译为“车载自动诊断系统”)来约束,其最早采用灯光提示,如果尾气不达标便不断地提示驾驶员。
而在欧Ⅳ阶段采用的OBD系统中则带有扭矩限制,如排放指标超过欧Ⅲ限值时,发动机的功率由系统设置下降为原功率的60%~70%,强制驾驶员添加尿素液或进行失效检查。
而目前我国车用柴油机OBD技术和标准还刚刚起步,国家环保部刚刚在2008年7月1日实施基于17691柴油机排放限值的“车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车车载诊断系统技术要求”,对于OBD系统提出了各阶段要求。
“对于不需要添加消耗型尿素的EGR技术发动机,使用中比较方便,这对于长途运输行业是比较适合的。
”EGR发展现状从20世纪70年代开始,国外就开始了废气再循环系统的研究,现在一些柴油车上已经安装了EGR系统,为柴油车达到欧Ⅳ标准奠定了基础。
对于增压中冷柴油机,通常有以下两种方式:从涡轮前取气回流到压气机后的EGR 系统;从涡轮后取气回流到压气机前的EGR系统。
涡轮增压柴油机的冷却再循环结构设计适宜采用前一种方式,可避免出现再循环废气污染压气机和中冷器,减少淤塞和腐蚀问题,同时避免EGR随工况变化响应滞后。
由于柴油机过氧燃烧,直喷式柴油机的EGR率超过40%,非直喷式可达25%。
为防止微粒产生,中、低负荷常采用较大的EGR率,全负荷不采用EGR,以保证发动机的动力性和燃油经济性。
当转速提高时降低EGR率,保证较多新鲜空气的进入,由实验标定测得最佳的EGR脉谱。
对EGR率的精准控制多采用电子信号。
根据发动机的转速信号、油泵齿条信号(即供油量)和水温信号等,按预先设定好的脉谱改变EGR率。
因柴油进、排气管间压差较小,柴油机的E-GR回流管直径较大,且柴油机所需的EGR率较高,可在进气管上加节气门,低负荷时,通过进气节流达到增加进、排气管间压差。
同时,采用冷EGR,可进一步降低NOx的排放。
柴油机排气中的SO2会生成硫酸,对EGR系统的管路和阀门以及气缸壁面形成腐蚀,应选用高品质润滑油和低硫柴油。
废气再循环对排放的影响2.2.1对NOx排放的影响废气再循环技术降低了燃烧室内可达到的最高燃烧温度,减少了进气充量,从而抑制NOx的排放。
实验表明,当发动机的转速一定时,废气中NOx的比例,会随废气再循环率的增加而降低。
当发动机处于不同负荷时,NOx排放下降率与EGR率呈近似线性关系。
较大的废气再循环率会导致柴油机动力下降,在中高负荷时,EGR率较低,在小负荷时,EGR率较高,根据不同的工况,选择适当的EGR率。
2.2.2对微粒排放的影响当发动机的转速一定时,微粒排放量会随EGR率的变化而变化。
一般来说,废气的引入会造成进入气缸的新鲜空气降低,易造成局部缺氧和燃料燃烧不完全,引起微粒的增加。
随着EGR率的增加,发动机排出的微粒也随之增加。
但实际上中、高负荷时,喷油较多,燃烧时间较短,E-GR率对过量空气系数的影响较大,微粒增加幅度较大。
在小负荷时,喷油较少,EGR率对过量空气系数的影响相对减弱,微粒增加的趋势也相对较小。
与NOx的线性关系不同,微粒排放量增加率与EGR率关系为二次响应,因此微粒增加比例相对更大。
随着废气的引入,NOx排放会降低,微粒值会升高,负荷较大的工况微粒增加的趋势很明显,应限制高负荷工况下的EGR率。
同时,带有EGR系统的发动机排气微粒中的HC成分较少。
需综合NOx和微粒两方面选择适当的EGR率。
2.2.3对HC、CO排放的影响随着EGR率的增加,发动机尾气中HC与CO的排放变化关系较为一致,呈现上升趋势。
在发动机转速一定的情况下,随着EGR率增加,HC和CO均为燃料燃烧不充分所产生的排放物。
当充入气缸内的废气增加,必然导致参与燃烧的氧气量相对减少,燃料燃烧条件恶化。
HC排放在中高负荷时呈现增加趋势,在小负荷时呈现下降趋势。
HC排放主要来自滞燃期内形成的极稀混合气,因此HC排放与滞燃期时间长短有关。
负荷越低,滞燃期内形成的极稀混合气越多,发动机排气中HC的浓度越高。
在同样低负荷时,废气回流率越大,加热进气的作用越明显,滞燃期将缩短,对改善HC排放有利。
2.2.4对CO2及燃油消耗率的影响试验表明,当发动机的废气再循环率增加,过量空气系数有所降低,但CO2的排放量及燃油消耗率只有很小波动,基本保持不变。