發(fā)動機EGR-廢氣再循環(huán)

EGR（廢氣再循環(huán)）精選課件EGR對NOx的生成以及燃燒過程的影響

主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1）稀釋效應(yīng):再循環(huán)廢氣替代了一部分新鮮空氣，使得原有的新鮮充量減少的氧氣濃度降低。氧氣濃度降低后，一方面，燃料的焰前化學反應(yīng)和燃燒反應(yīng)速度都將降低，也就是著火滯燃期和燃燒持續(xù)期延長;另一方面，氮氣與氧氣接觸的機會也減小，這樣可以極大地降低NOx的生成量精選課件2)熱效應(yīng):再循環(huán)廢氣中的C02和H20是三原子分子，具有較高的比熱容，能比空氣吸收更多的熱量;工質(zhì)總熱容增加后吸收等量的燃燒放熱時工質(zhì)的溫度變化較小，這有助于解決在EGR量較大時控制燃燒速度、防止壓升率過高等問題。3)化學效應(yīng):在高溫下，廢氣中CO、水蒸氣會發(fā)生裂解，裂解是一個高的吸熱過程，會吸收一部分燃燒熱量，使得缸內(nèi)峰值溫度降低，這樣會減少因峰值溫度過高而造成對NOx排放的影響。精選課件精選課件EGR率精選課件EGR率對發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性的影響

1、EGR率對NOX的影響

精選課件2、EGR率對燃油經(jīng)濟性的影響

精選課件3、EGR率對汽油機凈化與性能的影響

精選課件目前EGR技術(shù)主要存在問題①、采用后EGR系統(tǒng)后,若EGR率控制不當,極易造成柴油機經(jīng)濟性惡化,其它排放污染物和煙度的增加;②、在低負荷時,EGR將影響柴油機的工作穩(wěn)定性;③、在高負荷時,EGR將影響柴油機的動力性;精選課件④、EGR中顆粒可能造成柴油機活塞環(huán)、氣缸套等零部件磨損加劇和對機油的污染,進而可能影響柴油機的可靠性和壽命;⑤、的廢氣溫度過高,會影響柴油機的充氣效率,并會有降低燃燒溫度的效果;⑥、各缸EGR分配均勻性和瞬態(tài)響應(yīng)性不宜同時兼顧。精選課件EGR設(shè)計控制原則(1)由于NOX排放量隨負荷增加而增加，因而EGR量亦應(yīng)隨負荷的增加而增加。(2)怠速和小負荷時，NOX排放濃度低，為了保證穩(wěn)定燃燒，不進行EGR。(3)在發(fā)動機暖機過程中，冷卻水溫和進氣溫度均較低，NOX排放濃度也很低，混合氣供給不均勻，為防止EGR破壞燃燒穩(wěn)定性，冷機時不進行EGR。(4)大負荷、高速時，為了保證發(fā)動機有較好的動力性，此時雖溫度很高，但氧濃度不足，NOX排放生成物較少，通常也不進行EGR或減少EGR率。(5)為了實現(xiàn)EGR的最佳效果，需保證再循環(huán)的排氣在各缸之間分配均勻，即保證各缸的EGR率一致。精選課件可選擇的幾種EGR驅(qū)動方式真空驅(qū)動EGR液壓或氣動EGR比例電磁鐵EGR步進電機EGR直流電機直線運動菌閥EGR直流電機旋轉(zhuǎn)碟閥EGR精選課件真空驅(qū)動EGR閥真空驅(qū)動EGR閥:利用發(fā)動機所帶真空泵為真空源,電子真空調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)膜片室真空度控制閥門動作.作用力大,可承受較高溫度,成本較低,但反應(yīng)速度較慢,一般開啟時間>600ms,只能滿足歐III以下的排放要求.精選課件精選課件壓縮空氣驅(qū)動的EGR(菌閥)精選課件壓縮空氣驅(qū)動的EGR(蝶閥)精選課件比例電磁鐵驅(qū)動EGR閥平衡雙閥精選課件步進電機驅(qū)動EGR閥精選課件直流電機驅(qū)動EGR1,獨特驅(qū)動機構(gòu),反應(yīng)快.2,冷、熱端均可安裝.3,驅(qū)動力大,有效密封.4,可單閥,可雙閥.5,結(jié)實耐久,防閥桿刮傷.6,尺寸小,成本低.優(yōu)點精選課件國3階段EGR形式我國柴油車國三階段大多數(shù)都是采用真空驅(qū)動EGR閥控制和壓縮空氣控制EGR閥的形式。國三機采用燃油噴射系統(tǒng)有高壓共軌，電控單體泵,電控VE泵等。輕型車上所用EGR閥基本為真空驅(qū)動EGR閥控制重型車所用EGR閥基本為壓縮空氣控制EGR閥精選課件EGR控制閥的工作原理普通EGR閥控制系統(tǒng)主要由EGR闊、進氣管、排氣管、節(jié)氣門、發(fā)動機組成。真空控制式EGR閥安裝在發(fā)動機進氣管和排氣管之問，EGR閥通過節(jié)氣門上方適當位置的取氣孔吸取負壓。當取氣孔處負壓足夠克服EGR閥彈簧的預(yù)緊力時，EGR閥的閥針與閥座分離，這樣發(fā)動機進氣管和排氣管之問形成一個進氣通道。排氣管中的廢氣便經(jīng)過此通道進入進氣管，完成廢氣再循環(huán)。精選課件普通電控式EGR控制系統(tǒng)首先電腦根據(jù)各個傳感器的信號判斷工況：發(fā)動機起動時；節(jié)氣門位置傳感器的怠速觸點接通時；發(fā)動機冷卻水溫度低時；發(fā)動機轉(zhuǎn)速超越一定范圍時，電腦向EGR電磁閥發(fā)出接通信號，電磁閥通電，其閥門關(guān)閉。切斷EGR閥的真空道，EGR閥關(guān)閉，EGR系統(tǒng)停止工作。否則，ECU使EGR電磁閥斷電．其閥開啟真空通道，EGR閥打開．EGR系統(tǒng)開始工作。精選課件可變式電控EGR控制系統(tǒng)發(fā)動機工作時微處理機根據(jù)各種傳感器送來的信號，確定發(fā)動機在哪一種工況工作。經(jīng)過查表和計算修正輸出適當?shù)闹噶?，控制電磁閥的開度。以調(diào)節(jié)排氣再循環(huán)的EGR率。精選課件當發(fā)動機工作時．微處理機根據(jù)曲軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、冷卻水溫度傳感器、點火開關(guān)、電源電壓等，給排氣再循環(huán)控制閥提供不同占空比的脈沖電壓。使其具有不同打開關(guān)閉頻率，調(diào)節(jié)進入調(diào)壓閥的空氣量，得到控制EGR閥不同開度所需各種真空度，從而獲得為適應(yīng)發(fā)動機工況所需不同的EGR率。脈沖電信號的占空比越大，電磁閥打開時間越長，進入調(diào)壓閥負壓室的空氣量越多，真空度越小，排氣再循環(huán)控制閥開度越小，EGR率越小，當小至某一值時，排氣再循環(huán)閥關(guān)閉，排氣再循環(huán)系統(tǒng)停止工作。反之，脈沖電信號的占空比越小，EGR率越大。精選課件閉環(huán)控制式EGR系統(tǒng)

如圖所示，新鮮空氣經(jīng)EGR閥進入穩(wěn)壓箱，穩(wěn)壓箱中設(shè)置有EGR率傳感器，它對穩(wěn)壓箱中新鮮空氣與廢氣所形成的混合氣中的氧氣濃度不斷地進行檢測，并將檢測結(jié)果輸入微處理機。微處理機經(jīng)過分析計算后向EGR閥輸出控制信息，不斷調(diào)整EGR率，使排氣再循環(huán)的EGR率時刻在微處理機的控制下保持在理想狀態(tài)，從而有效地減小NO的排放量。精選課件國內(nèi)主要發(fā)動機配EGR的效果

江鈴4JB1發(fā)動機整車排放實驗皮車2驅(qū)整備質(zhì)量：1570輪胎型號：

215/70R15C

排量：2.77L功率：68kw主傳動比：3.9變速箱：3.612.081.3610.83

污染物原車排放后處理后排放（+EGR）備注CO0.310.41力達排放試驗室HC0.060.061NOX2.1090.56CO2195197PM0.0420.048污染物原車排放后處理后排放（+EGR）備注CO0.667重慶汽車工程研究院HC0.067NOX0.744CO2204PM0.054精選課件國內(nèi)主要發(fā)動機配EGR的效果污染物原車排放后處理后排放（+EGR）備注CO0.667重慶汽車工程研究院HC0.067NOX0.744CO2204PM0.054SUV車4驅(qū)整備質(zhì)量：1860輪胎型號：P245/70R16排量：2.77L功率：68KW主傳動比：4.1變速箱：3.612.081.3610.83精選課件國內(nèi)主要發(fā)動機配EGR的效果

全柴4D18F配長安箱式輕卡

整備質(zhì)量：1530

排量：1.8L功率：40KW主傳動比：4.306變速箱：5.375

5.17，2.88，1.645，1.0，0.839,

污染物原車排放后處理后排放（+EGR）備注CO0.3280.529重慶汽車工程研究院HC0.16120.093NOX1.650.55CO2224222PM0.0350.048精選課件國內(nèi)主要發(fā)動機配EGR的效果

四達488配中興皮車整備質(zhì)量：1700排量：2.4L功率：60KW主傳動比：4.3變速箱：3.612.081.3610.83

污染物原車排放后處理后排放（+EGR）備注CO0.5150.626力達排放試驗室HC0.0330.044NOX1.5350.605CO2167176PM0.0420.054精選課件EGR的發(fā)展趨勢另部件設(shè)計模塊化響應(yīng)快流量范圍寬成本低提高可靠性提高控制精確度精選課件EGR閥與進氣節(jié)流閥組成模塊精選課件EGR閥與其他另部件集成EGR閥、EGR冷卻器、節(jié)流閥體集成EGR閥、EGR冷卻器、節(jié)流閥體、進氣管集成精選課件EGR閥與其他另部件集成精選課件提高EGR閥的反應(yīng)速度直流電機旋轉(zhuǎn)運動通過連控軌道機構(gòu)轉(zhuǎn)換為直線運動

精選課件膜式驅(qū)動改為直流電機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動提高EGR閥的反應(yīng)速度精選課件排氣、充氣壓力增加,防止沖開確保密封精選課件EGR系統(tǒng)的設(shè)計依據(jù)及選型設(shè)計依據(jù)1)EGR系統(tǒng)在最大限度地降低NOx的同時對柴油的動力性經(jīng)濟性和其他排放物產(chǎn)生的負面影響應(yīng)盡量小。2)EGR系統(tǒng)的使用不能影響柴油機原有的可靠性和耐久性。3)EGR系統(tǒng)應(yīng)結(jié)構(gòu)合理，對柴油機的改動小。4)EGR系統(tǒng)應(yīng)具有較好的工作可靠性和耐久性。精選課件EGR系統(tǒng)的選型首先是對冷卻器的選擇，如耐高溫、耐腐蝕、冷卻溫度不能太低等。過度冷卻會造成廢氣中的氣體凝結(jié)成液體，遇到排放物中的二氧化硫等腐蝕性氣體就會形成酸性的溶液，這樣對冷卻器以及其它設(shè)備都有腐蝕性的危害。另外，由于車廂空間狹小等原因，EGR冷卻器不能太大，這樣就對冷卻的要求提出了挑戰(zhàn)，在本課題對冷卻器的結(jié)構(gòu)進行重點設(shè)計，確定一種可以滿足性能要求的EGR冷卻器，使EGR溫度控制在120一160℃范圍內(nèi)其次是對EGR閥的選擇，有純機械式EGR閥和電子控制式EGR閥，而電控EGR閥。又可以分為直接控制式EGR閥和間接控制式EGR。為了經(jīng)濟、合理、有效的實現(xiàn)系統(tǒng)EGR率的控制，選擇合適的EGR閥是關(guān)鍵之一。精選課件試驗流程圖精選課件EGR系統(tǒng)的檢修案例1：EGR閥因積碳堵塞精選課件分析過程車型：POLO1.6L轎車，BCD發(fā)動機。癥狀：EPC報警燈點亮，有時加不上油，冷車尤為明顯，排氣氣味難聞。診斷：（1）連接診斷儀，讀取故障碼。顯示EGR電磁閥故障。（2）對EGR電磁閥進行元件檢測，沒有發(fā)現(xiàn)異常。（3）對EGR電磁閥電路進行了檢查，也沒有發(fā)現(xiàn)故障。（4）讀取數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)氧傳感器的電壓信號變化緩慢。（5）接著又對點火、燃油和空氣系統(tǒng)進行常規(guī)檢查，發(fā)現(xiàn)點火系統(tǒng)工作稍有不良。（5）更換了火花塞和前、后氧傳感器。試車后暫時故障不再出現(xiàn)，但運行一段時間后，故障再次發(fā)生。（6）考慮前面的操作，對EGR系統(tǒng)進行了徹底的檢查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)EGR閥因積碳堵塞。故障原因找到。精選課件滿足條件，閥是否打開；不滿足條件，閥是否關(guān)閉。診斷儀執(zhí)行器檢測是否動作動作機械故障不動作電路故障、卡滯該打開時不打開，無EGR循環(huán)，發(fā)動機爆燃，NOX增大。該關(guān)閉時不關(guān)閉，怠速不穩(wěn)，低速喘振，易熄火，動力不足；油耗增大；CH增加。精選課件案例分析修復(fù)：對EGR閥上的積碳進行清除，故障排除。分析：由于EGR閥的堵塞，造成系統(tǒng)工作時沒有再循環(huán)廢氣充入氣缸，因此發(fā)動機的排放超標，尾氣異味明顯。同時，當發(fā)動機控制模塊操作EGR電磁閥后，由于（外部）再循環(huán)廢氣量幾乎為零，發(fā)動機控制模塊檢測出發(fā)動機的工況沒有變化，所以設(shè)置了EGR電磁閥故障的故障代碼。案例2：碳罐清洗電磁閥卡滯精選課件機械故障漏氣：EGR閥卡滯、臟堵：打開時，有真空，否則堵關(guān)閉時，無真空，否則漏目測軟管連接是否良好。精選課件EGR系統(tǒng)的展望

1)對EGR的作用機理的深入研究是必要的,其中包括EGR中各種化學成分以及各種物性參數(shù)對工作的影響。在試驗室模擬EGR的作用機理是不失為一種較好的研究手段。2)目前怎樣把EGR運用于所有的速度和