试析柴油机egr电控冷却系统的研究

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1、山东农业大学硕士学位论文柴油机EGR电控冷却系统的研究姓名：李爱娟申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：郭新民20090615山东农业大学硕士学位论文中文摘要为了减少柴油机的主要排放物NO。的排放，满足严格的排放标准，本文研制开发出一种能根据柴油机不同工况自动调节EGR温度的EGR电控冷却系统，使EGR的废气温度在发动机的各种工况下都能调节到既有较低的NO。排放又具有良好的综合性能的温度值。本设计将EGR冷却系统作为发动机冷却系统的一个分支，冷却水取自发动机原冷却系统的散热器，经过EGR冷却器对废气进行冷却后，再回流到发动机的散热器。冷却水由电动水泵进行强制循

2、环流动。电控单元ECU对各种传感器传来的信号进行分析判断后，根据发动机的不同工况自动控制水泵转速，通过调整冷却水循环量的方法来控制再循环废气的冷却温度。以实现EGR温度的精确控制从而减少柴油车尾气中NO。的含量，满足国家的排放法规。本文对EGR电控冷却系统的主要部件进行了设计计算和选型。根据传热学的原理对EGR冷却器进行了设计，根据流体力学的原理对文丘里管进行了设计，对电动水泵进行了选型，并对EGR冷却控制系统进行了设计。为了完成电控单元ECU软件和硬件的设计工作，在R4105T柴油机动力试验台上做了试验，研究了不同工况下NOx、HC、CO、烟度和油耗率随着EGR温度的

3、不同而变化的规律，确定了柴油机不同工况下即能降低NOx排放又能使发动机获得良好综合性能的EGR最佳冷却温度范围。ECU根据传感器的信号通过查表得出该工况下EGR的最佳温度值，然后与实际的EGR温度值比较，如果实际值与最佳值不符，则ECU通过改变PWM信号的占空比来调整水泵电机的平均电压，调节水泵转速，通过改变冷却水的循环量，从而实现EGR冷却温度的自动控制，使得EGR温度达到最佳范围。试验表明，该EGR电控冷却系统可以自动控制柴油机EGR的冷却温度，使EGR在发动机不同工况下都能自动达到所需的最佳温度范围，提高了EGR技术的自动化程度，更好地降低了柴油机NOx的排放量。

4、关键词：柴油机；废气再循环；NO，；冷却系统：控制系统StudyofEGRElectricalControlCoolingSystemonDieselEngineAbstractInordertoreducetheNOx'semissionofthedieselengineandmeetthestrictemissionregulations，anEGRelectricalcontrolcoolingsystemWaSdesigned．ThesystemCanadjustEGRcoolingtemperatureautomaticallyunderdifferentop

5、ermionconditionsofdieselengine．Attheoptimumcoolingtemperature，theengineCallhavethebetterperformanceandthelowerNOxemission．TheEGRelectricalcontrolcoolingsystem嬲abranchoftheenginecoolingsystem，heatistakenoutbycoolingwaterwhichcomesfromcoolingsystemofengineacrossEGRcooler,thendissipatedbyco

6、olingfanoftheengine．Thecoolingwaterisdrivedbyelectricalwaterpump．Accordingtothesignalstakenfromsensors，ECUCarlcontroltherotatespeedofwaterpumptochangethewatercirculationSOthatvariousEGRcoolingtemperaturesareachievedautomatically．EGRtemperatureiScontrolledaccuratelySOthatthequantityofNOxi

7、ntheexaustgaSisreducedandtheemissionregulationsismet．ThemainpartsofEGRelectricalcontrolcoolingsystemwasdesigned．Basedontheheattransfertheory,theEGRcoolerwasdesigned．BasedontheprincipleofHydromechanics，VenturipipeWasdesigned．Theelectricalwaterpump’StypeWasselectedandtheEGR