废气再循环对车用柴油机性能与排放的影响
EGR 系统对某汽油机排放及油耗影响的研究
AUTO TIME35FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨时代汽车 1 引言根据《乘用车燃料消耗量评价方法及指标》第三阶段要求2020年当年乘用车新车平均燃料消耗量达到5.0L/100Km；另一方面，国内排放法规也日趋严格，减少汽车排放污染物已经成为治理大气污染的重要工作。
这对于自主车企来说，都无疑是巨大的挑战。
为了解决这一问题，不同车企纷纷采取不同的技术手段来降低燃油消耗量以及污染物排放量。
在柴油机上已被成熟应用的废气再循环（EGR）技术被尝试引入到汽油机中。
本章主要介绍通过设置合理的EGR率，达到优化整车的NEDC循环排放及油耗的实际效果。
2 外部EGR 控制基本原理2.1 EGR 系统简介废气再循环（EGR）技术是降低汽油机燃油耗的一项有利技术，通过将燃烧后的废气经过冷却后，引入进气歧管中，可以有效降低发动机的泵气损失，达到提高发动机的机械效率的作用，同时废气进入进气道，可以有效抑制爆震，通过提高压缩比、提前点火时刻，改善发动机的热效率[1]，在降低燃油消耗率的同时又能有效降低氮氧化物的排放。
图一为常见的ECU电控EGR系统结构。
EGR系统主要由传感器、控制器（ECU）和EGR 系统对某汽油机排放及油耗影响的研究彭有荣 黄柳升 范永鹏上汽通用五菱汽车股份有限公司 广西柳州市 545007摘 要： 某汽油机上使用的EGR（exhaust gas recirculation）系统有效地降低了油耗及氮氧化物的排放。
本文主要阐述了EGR 基本工作原理，以及在NEDC 工况下EGR 对整车排放及油耗的实际影响。
关键词：EGR；油耗；排放；NEDC执行器（EGR阀）组成。
废气再循环程度可用EGR 率表示，其定义为[2]:试验研究证明，废气再循环率（EGR 率）越高，NOX排放越低。
但是，过高的废气再循环率，会对混合气的燃烧和发动机的性能产生很大影响。
因此，合理地控制EGR 阀的开闭及开度才能使发动机的经济性、动力性和排放性达到理想的效果。
《汽车发动机原理》复习题
《汽车发动机原理》复习题一、名词解释1、定容加热循环2、混合加热循环3、压缩比4、循环热效率5、循环平均压力6、平均有效压力7、压力升高比8、预膨胀比9、过量空气系数10、充气效率11、点火提前角12、配气相位13、自由排气阶段14、泵气损失15、残余废气系数16、燃烧速度17、点火提前角调整特性18、燃料调整特性19、燃烧放热规律20、喷油泵速度特性21、供油规律22、喷油规律23、汽油机速度特性24、汽油机负荷特性25、柴油机速度特性26、柴油机负荷特性27、柴油机调速特性28、全程式调速器29、爆燃30、表面点火31、各循环间燃烧变动32、滞燃期33、汽油机明显燃烧时期34、柴油机速燃期35、三元催化技术36、废气再循环37、汽油机多点喷射系统二、填空题：1、循环热效率是。
2、循环平均压力是。
3、在定容加热循环中，当加热量增加，循环热效率，循环平均压力。
4、混合加热循环中，当加热量和压缩比不变，预膨胀比增大时，循环热效率。
5、发动机实际循环是由等过程组成。
6、发动机终点的压力为。
7、汽油机最高爆发压力为，柴油机最高爆发压力为。
8、柴油机膨胀比大，转化为，热效率。
9、平均有效压力是。
它是评定发动机的重要指标。
10、测定机械损失的方法有。
11、评价汽油抗爆性的指标是，评价柴油抗爆性的指标是。
12、电子喷射系统主要由三部分组成。
13、汽油机负荷增加时，其点火提前角应该，汽油机转速增加时，其点火提前角应该。
14、在进排气门开闭的四个时期中，的改变对充气效率影响最大。
15、充气效率在某一转速时达到，当转速高于此转速时充气效率。
16、加大进气迟闭角，高转速时充气效率。
有利于的提高。
减少进气迟闭角，有利于提高，但降低了。
17、二行程发动机的扫气方式有。
18、十六烷值是评价的指标。
19、辛烷值是评价的指标。
20、燃烧1kg汽油需要kg空气。
21、当过量空气系数等于时，混合气为功率混合气。
当过量空气系数等于时，混合气为经济混合气。
关于废气再循环(EGR)冷却器设计研究
作者：高金铃杨巍
来源：《山东工业技术》2019年第11期
摘要：废气再循环冷却器的应用设计能够有效降低汽车尾气排放中氮氧化合物的含量，从而减少汽车行驶对空气的污染。本文在阐述废气再循环冷却器设计原理的基础上，针对废气再循环冷却器的性能要求和基本选型等设计问题进行探究。
2 EGR率对发动机动力性、经济性影响
通过应用EGR能够有效降低汽油发动机的氮氧化合物排放，但是在EGR率过大的情况下会出现燃烧恶化的现象，增大了燃油消耗率，在负荷不稳定的情况下会加剧EGR燃烧的不稳定，增加HC的排放。EGR率对氮氧化合物排放浓度和燃油消耗率的影响具体如图2、图3所示，在图1中，空气燃烧被作为一种参变量，由此可见，在EGR率增大的情况下能够促进氮氧化合物的排放。为了能够有效提升氮氧化合物的净化率和排放率需要采取有效措施增加燃油的消耗率。
1废气再循环（EGR）冷却器的设计原理
废弃再循环主要是指在确保内燃机动力性能不变的基础上，根据内燃气的温度和负荷大小将发动机排除的部分废气重新送回到进气管中，将废气和新空气混合重新进入气缸中燃烧，从而降低废气和污染物的排放。循环废气的量一般用EGR率进行表示进入废气管废气质量和进入气缸总气体质量的比值。废气再循环冷却器对氮氧化合物生成以及燃烧过程的影响具体表现在以下几个方面：第一，稀释效应，部分再循环废气会替代新鲜空气，使得新鲜空气的氧气浓度降低，汽车行驶燃烧焰前化学反应和燃烧速度会在一定程度上降低，从而延长燃烧时间。同时在EGR的作用下氮气和氧气的接触机会也会减少，在无形中减少了氮氧化合物的生成量。第二，热效应，再循环废气中的二氧化碳和水是三原子分子，具有较高的比热容，在流动过程中会比空气吸收更多的热量，工质总热容量的增加会使得同等数量燃烧放热的工质温度变化减少，从而减少冷却器应用过程中可能出现的压升率过高问题。第三，化学效应，在较高的温度作用下，废气中的一氧化碳、水蒸气会发生裂解，伴随裂解出现的是热量的吸收，由此降低缸内的峰值温度。
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。
汽机主值考试试题(含答案)
汽机主值考试试题（含答案）一、选择题（每题5分，共25分）1. 下列哪种物质不是燃烧产物？（）A. 水B. 二氧化碳C. 氮气D. 氧气答案：C2. 柴油机和汽油机的最主要区别是什么？（）A. 吸入的物质不同B. 点火方式不同C. 燃烧室形状不同D. 气缸数量不同答案：B3. 下列哪种情况下，发动机会出现“飞车”现象？（）A. 点火提前角过大B. 点火提前角过小C. 油门控制失效D. 空气滤清器堵塞答案：C4. 下列哪种传感器主要用于检测发动机排放中的氮氧化物含量？（）A. 氧传感器B. 碳传感器C. 氮氧化物传感器D. 烟度传感器答案：C5. 下列哪种装置可以有效降低柴油机的NOx排放？（）A. 电子控制单元B. 柴油颗粒过滤器C. 废气再循环系统D. 增压器答案：C二、填空题（每题5分，共25分）1. 内燃机的四个冲程依次为吸气、_______、排气、压缩。
答案：做功2. 汽油机的点火方式有_______和点燃式两种。
答案：点燃式3. 柴油机的压缩比一般比汽油机的高，这是为了提高_______。
答案：热效率4. 发动机的功率输出主要取决于_______和转速。
答案：扭矩5. 电子控制单元（ECU）主要根据_______、负荷、转速等信息来控制发动机的工作。
答案：氧传感器三、判断题（每题5分，共25分）1. 柴油机的燃油消耗率高于汽油机。
（）答案：正确2. 发动机的排放主要污染物有CO、HC、NOx、PM 等。
（）答案：正确3. 发动机的功率与气缸排量成正比。
（）答案：错误4. 废气再循环（EGR）系统可以降低柴油机的NOx排放。
（）答案：正确5. 汽油机的点火提前角越大，发动机的功率输出越高。
（）答案：错误四、简答题（每题10分，共30分）1. 请简述四冲程内燃机的工作原理。
答案：四冲程内燃机的工作原理是通过活塞在气缸内的往复运动，完成吸气、压缩、做功和排气四个冲程。
在吸气冲程中，活塞向下运动，气缸内形成负压，使混合气进入气缸；在压缩冲程中，活塞向上运动，将混合气压缩；在做功冲程中，混合气被点燃，产生高温高压气体，推动活塞向下运动，输出功率；在排气冲程中，活塞再次向上运动，将废气排出气缸。
增压柴油机废气再循环技术的应用研究
ＹＡＮＧ Ｈｕｉ ＧＵＯ ｏ ｈｅ ｇ ， Ｂａ －ｓ ｎ
（ｈ ｎｉｎ ｔｒｒｆＣ ｌ ｇ ， ｈ ｎｉ ｇ ０ ３ Ｃ ｉａ Ｚ ｅｊ ｇ ａ Ｗａ ｃａ ｏ ｅｅＺ ｅ ｊ ｎ １０ ， ｈｎ） ｅ ｔ ｌ ａ ２ ２
０ 前 言
废气 再循 环 系统 简称 Ｅ Ｒ系统 ， 系统 可有 效 Ｇ 该
降低 柴油 机 Ｎ ｘ排 放 。特 别 是 在增 压 柴 油 机 领 域 Ｏ 中 ，随着 排放 标准 更加 严 格 。 Ｇ Ｅ Ｒ技 术 已越 来越 受 到重视 。笔 者通 过试 验 ， 索 Ｅ Ｒ率对 增压 柴 油机 探 Ｇ 在 各种 工况 下 的影 响 及规律 ， 望通 过 Ｅ Ｒ率 的控 希 Ｇ
烧 和发 动机 的动力性 ， Ｇ Ｅ Ｒ阀关 闭 。
ｃ 加速 等非 稳态工 况下 。为 保证发 动 机加速 性 ． 及 必要 的净化 效果 ， Ｇ Ｅ Ｒ阀开 。 ｄ低 、 ． 中负荷工况 下 Ｅ Ｒ率应 随负荷 增 大而增 Ｇ
大 ．Ｃ Ｅ Ｒ阀开 。 １ Ｅ Ｒ系统 的组成 ． ２ Ｇ
第 ５期
内燃 机
Ｉ ｅ ｎ ｌＣｏ ｎｔｒ ａ ｍｂｕ ｔｏ ｓｉｎ Ｅｎｇｎ ｉｅｓ
ＮＯ．５ ０ｅ．２ ８ ｔ ００
２０ ０ ８年 １ ０月
增鹰紫油摒壤气幂循 技术的应用研究
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（ 镇江船 艇学 院 ， 江苏 ｔ 江 ２ ２ ０ ） 镇 １０ ３
摘 要 ： 着排 放 标 准 更 加 严 格 ， 了 降低 增 压 柴 油 机 Ｎ ｘ的排 放 ， 用 并 联 的 文 曲 利 管 Ｅ Ｒ 系统 ， 克 服 在 高 负 荷 随 为 Ｏ 采 Ｇ 可 工 况 下 排气 压 力 低 于进 气 压 力 的困 难 ， 实 现 废 气再 循 环 ， 分析 了不 同工 况 下 Ｅ Ｒ率 对 增 压 柴 油机 性 能 的 影 响 。 能 并 Ｇ
HCCI燃烧
还是GOOGLE....内容提要：本文简要介绍了发动机均质充量压缩着火（HCCI）燃烧的概念和特点，并进一步着重分析了柴油机HCCI燃烧的特点，以及影响柴油机HCCI燃烧的一些重要因素，如混合气形成方式、进气温度、负荷、废气再循环（EGR）、气门正时及压缩比等因素。
关键词：柴油机，均质压燃，影响因素发动机均质充量压缩着火HCCI（homogeneous charge compression ignition）燃烧是一种全新的燃烧方式。
它能有效降低传统内燃机的燃油消耗和排放问题，特别是能同时降低柴油机NOx和颗粒物（PM）的排放，并进一步增加热效率，因而被认为是发动机燃烧技术的一个重大进步。
随着排放法规的日益严格和发动机技术的进步，HCCI燃烧技术在节约能源和降低排放方面的潜力引起了世界各国的高度重视。
美国、欧洲和日本的一些研究机构和企业都在大力开展这一领域的研究工作，并成为目前发动机领域的一个研发热点。
一、HCCI燃烧方式概述HCCI是均匀的可燃混合气在气缸内被压缩直至自行着火燃烧的方式。
随着压缩过程的进行，气缸内的温度和压力不断升高，已混合均匀或基本混合均匀的可燃混合气多点同时达到自燃条件，使燃烧在多点同时发生，而且没有明显的火焰前锋，燃烧反应迅速，燃烧温度低且分布较均匀，因而，只生成极少的NOx 和微粒（PM），在低负荷时具有很高的热效率。
HCCI发动机主要具有以下几个特点。
1．超低的NOx和PM排放。
HCCI发动机在部分工况下的NOx排放相对柴油直喷机（DI）可降低95％～98％。
2．燃烧热效率高。
HCCI发动机的热效率甚至超过了直喷式柴油机。
3．HCCI燃烧过程主要受燃烧化学动力学控制。
4．HCCI发动机运行范围较窄HCCI发动机燃烧受到失火（混合气过稀）和爆燃（混合气过浓）的限制，使发动机运行范围变窄。
对于高十六烷值燃料，由于HCCI发动机燃烧非常迅速，在高负荷工况下（混合气浓度大）易发生爆震；对于高辛烷值的燃料，由于HCCI 燃烧为稀薄燃烧，发动机在小负荷工况下容易失火。
柴油机废气再循环技术的应用研究
２３ Ｅ ． ＧＲ试 验 效 果
为 了使 发 动 机 在 整 个 运 转 工 况 范 围 内达 到 最 佳
一
２ ００
维普资讯
２０ 年 １ 月 ０７ ０
农 机 化 研 究
第 ｌ ０期
要 Ｇ 排 放 ，需 对 Ｅ Ｒ进 行 实 时 控 制 。笔 者 采 用 开环 控 即 先通 过 试验 确 定 各 典 型 工 况 负 荷 和转 速 制 方式 ，
速 及 大 负 荷 高 速 行 驶 时 ，关 闭 Ｅ Ｒ阀 ，停 止 Ｅ Ｒ Ｇ Ｇ ；
果 最 为 显 著 ，具有 对 原 机 改 动 小 和设 计 自 由度 大 等
优点。
１ 柴油机 Ｅ ＧＲ 的 特 点
柴 油机 Ｅ Ｒ的特 点 ：一 是 各 工 况 要求 的 Ｅ Ｒ率 Ｇ Ｇ 不 同 。柴 油机 高速 大 负 荷 或 高速 小 负荷 时应 适 当 限 制 Ｅ Ｒ率 ，因 为此 时燃 烧 阶段 所 必 需 的进 气 中 氧气 Ｇ 浓度 相 对 减少 ，Ｅ Ｒ 率 较 高 会 助 长 碳 烟 的排 放 ；部 Ｇ
Ｎ 放 ，又 不 使 其 他 排 放增 加 ， 对 柴 油机 不 同工 Ｏ排 需
降 低 Ｎ 放 。其 中 ，利 用 Ｅ Ｒ技 术 降低 Ｎ 放 效 ０排 Ｇ ０排
况 下 的 Ｅ Ｒ率 进 行 最 优 控 制 负 荷 、中等 负 荷 、大 负荷 、高 速 、油 门全 开 、加 速 和减 速 等 工 况 的不 同特 点 ，同 时适 当考 虑 温 度 与 压 力 等 因素 对 Ｅ Ｒ的修 正 影 响 ．对 引入 进 气 Ｇ 管 的废 气 进 行 综 合 控 制 。 其控 制 原 则 是 在 启 动 、加
分 负荷 时 ，采 用 较 小 的 Ｅ Ｒ率 除 可 降 低 Ｎ ，还 Ｇ ０外 可 改善 燃 油 的经 济 性 ；低 速 小 负 荷 时需 要 有 较 大 的 Ｅ Ｒ 率 ，因 为此 时过 量 空 气 系 数 比较 大 ，废 气 中 的 Ｇ