EGR廢氣再循環有關技術資料?
廢氣再循環的目的是引一部分排氣到發動機的進氣系統中,以抑制燃燒過程的氮氧化物( NO x )的生成。是目前在汽車發動機中較為流行的一種減少排氣中氮氧化物的形式。
廢氣再循環對發動機的性能有很大的影響。由于廢氣的引入,使得進入發動機氣缸內的混合氣中單位燃料所對應的惰性氣體增加。對于燃燒室內所產生的熱能而言,廢氣的熱容量增加,特別是廢氣中的 CO 2 和水的摩爾比熱較大,可有效地抑制氣缸內燃燒溫度的升高。同時,由于惰性氣體的增加,使著火延遲期變長,燃燒速度下降,燃燒溫度也隨之下降。由于上述兩種原因,采用廢氣再循環方式的汽車發動機,由于燃燒溫度的大幅度下降,使 NO x 的排放量可以明顯地降低(見圖 2.45 )。
但是,隨著廢氣再循環率的增加,發動機的油耗與輸出扭矩特性隨之惡化,而且排氣中的 HC 物質濃度也隨之增加。同時由于廢氣再循環所造成的發動機缺火率也增加,燃燒過程變得不穩定,圖 2.46 表明了廢氣再循環率對發動機性能的影響曲線。從圖中可見,如果點火提前角不變,隨廢氣再循環率的增加,發動機性能將大大下降。因此在對廢氣再循環率的控制過程中,必須同時對點火提前角進行控制,在一定的廢氣循環量內也能提高發動機的經濟性。圖 2.47 是點火提前角變化后,廢氣再循環率與發動機性能之間的關系。所以只要對廢氣再循環率加以控制,同時對其它因素,如點火時間等予以綜合控制,就可以得到令人滿意的效果。
2 .廢氣再循環控制
( 1 )廢氣再循環系統
由于廢氣再循環過程是把高溫度廢氣引入進氣系統,因此對流入的廢氣量進行直接控制,要求其執行機構有耐高溫、不易氧化等特點。特別是采用電子控制,因廢氣溫度高,用電器裝置直接控制比較困難,所以一般采用間接控制的方法。廢氣再循環系統中的主要控制設備是如圖 2.48 所示的廢氣再循環控制閥和由電子控制單元所控制的電磁閥。
當發動機啟動和升溫時,電子控制單元使電磁閥處于關閉狀態,不能進行廢氣再循環。而在其它時間,電磁閥打開,允許廢氣再循環。廢氣循環量的大小是由進氣管中的負壓程度所決定。
( 2 )廢氣再循環控制
由于廢氣再循環率對發動機的工作性能有很大的影響,廢氣循環量過少,不能有效地降低 NO x 的排放量,而循環量過大,發動機的性能惡化,工作不穩定。一般情況下廢氣再循環采用開環控制,主要與之有關的因素是發動機冷卻水溫度、進氣溫度、轉速和節氣門開度等。
a、在低速、低負荷時,由于噴油量少,燃燒量變得不穩定,應降低廢氣再循環率,而在高速、大負荷時,為了獲得較高的輸出功率,也應降低廢氣再循環率。
b、怠速時,燃燒溫度不高,NOx 的排放量不大,為了使發動機怠速運轉穩定,需要切斷廢氣再循環。
c、發動機冷卻水溫度較低時,油氣混合氣在氣缸內各處擴散不均勻,燃燒不穩定,而且燃燒溫度較低,需要切斷廢氣再循環。隨著冷卻水溫度的升高,逐漸增加廢氣再循環量。
d、發動機啟動時,為了使發動機能順利啟動并能穩定運轉,需切斷廢氣再循環。
e、在進氣溫度較低時,氣缸內的燃燒溫度也會降低,這時也應減少廢氣再循環量,以使燃燒過程能良好地進行。
f、要滿足對發動機廢氣再循環的控制,必須采用電子控制系統,否則達不到預定的目的。
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