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1、第五节车用汽油机的排气再循环系统—、排气再循环的原理及排气再循环系统的基本构成燃烧温度越高,N<^产生越多,在最适合于燃烧的点火时期点火及使用最经济的空燃比时,都将产生更多的NO,。从减少NO,排放的角度看,内燃机应该使用不利于经济性的空燃比及燃烧的点火时期,但其后果是容易发生不完全燃烧,增加HC及CO排放,还使发动机的功率下降。可以较好地解决这一矛盾的技术为排气再循环技术。EGR可将车辆发动机排放有害物氮氧化合物控制在极低程度。EGR的原理是使发动机排出气体的一部分重新进人
2、进气系统,引人不活性气体<主要是0>2、1120和1^>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,从而抑制了NO的生成。b5E2RGbCAPNO排放的传统控制方法有推迟点火提前等推迟点火时刻可以降低最高燃烧温度,因而控制点火时刻的点火控制装置过去一直被用来减少NO的排放量。但由于点火时刻的过晚,使发动机偏离了最佳点火时间,因而牺牲了发动机的动力性及经济性。虽然这个办法至今仍有应用,但并不是理想的方法。相比之下,EGR是降低NO排放量较为理想的方法,因而近年来最新的低排放车都安装有EGR系统。p1EanqFDPw排气再循环
3、装置基本组成为EGR阀、EGR温度传感器、EGR真空控制模块、真空开关阀和连接管等<图5-38及图5-39>。EGR阀是排气再循环装置中的关键部件,它通常安装在进排气系统之间,有一通向排气歧管的短金属管与它连接,对进入进气歧管的排气董进行控制:EGR阀上有一真空管连在进气系统的真空口上,用来控制EGR阀的开.闭时刻及开度大小。温度传感器安装在靠近节温器的冷却液通道上,它将发动机工作温度信号传送到EGR真空控制模块DXDiTa9E3d二、排气再循环对发动机性能的影响采用EGR时.由于燃烧温度下降,故冷却损失减少。比热容增大还可使进气温度
4、降低、压力上升,泵气损失减少,故采用合适的点火时间可改善热效率。但是EGR量过大时,将使燃烧速度变缓.燃烧变动增大采用EGR的发动机可使用较小空燃比,适当提前点火,增强缸内的气体流动。RTCrpUDGiT三、排气再循环系统的种类及排气再循环阀的结构1.按结构特点分类根据节气门与再循环排气入口的相互位置,EGR系统可分为节气门前EGR系统和节气门后EGR系统。前者的再循环排气的入口设在节气门前方,后者的再循环排气的入口设在节气门后方。5PCzVD7HxA根据再循环排气量的确定方式,EGR系统可分为空气比例式EGR系统和负荷比例式EGR系
5、统。前者使发动机吸人的空气量与排气作再循环的EGR量之比固定不变,后者根据发动机的负荷大小按一定百分比确定再循环排气量。jLBHrnAILg2.按控制方式分类根据控制方式的不同,EGR系统可分为如下6类:5/5(1)孔口真空控制式EGR系统:由节气门处真空口的真空度直接作用在EGR阀上,以控制再循环排气量的EGR系统。xHAQX74J0X(2)喉管真空控制式EGR系统:以化油器喉管处的真空度作为控制信号来控制再循环排气量的EGR系统。(3)排气压力控制式EGR系统:以排气压力作为控制信号来控制再循环排气量的EGR系统。(4)节气门控制
6、式EGR系统:以与节气门机构联动的EGR阀来控制再循环排气量的EGR系统。(5)声速控制式EGR系统:以声速喷嘴控制再循环排气量的EGR系统。(6)电子控制式EGR系统:根据发动机的运转工况,利用电子控制系统来控制再循环排气量的EGR系统。1.排气压力控制式EGR阀<机械控制式EGR阀>EGR阀的工作原理可以看出,发动机在停止状态时,由于没有真空信号,EGR阀不能T作。发动机在怠速状态时,由于排气压力<背压)很低,EGR阀同样不能工作。由此还可看出,当排气装置中的消声器、排气管、催化转换器等受到破坏后,排气系统原来调好的压力将产生变化
7、,这将使来自排气歧管的排气的背压与设计值不一致,使背压EGR阀式排气再循环装置不能正常工作,这一点应给予注意。LDAYtRyKfE4.电控EGR阀电控EGK阀通常用于电控发动机车辆。电控单元通过空气温度传感器、冷却液温度传感器、EGR阀位置传感器和氧传感器等精确地检测发动机进气温度、冷却液温度、EGR阀的位置和空气燃油混合比等数据。根据这些参数,电控单元通过计算确定实时最佳控制位置。同时,向排气再循环系统的执行元件EGR线圈发出指令。电控EGR阀的执行元件可以采用图5和图5-44所示的直线式和步进电机式。EGR阀位置传感器一Zzz6Z
8、B2Ltk般安装在EGR阀的顶部,能准确地检测EGR阀阀门开启或关闭的程度,并把这个位置信号传送给计算机。EGR执行元件接收到控制计算机指令后,对EGR阀的开启、关闭及EGR率的大小进行控制。通过控制EGR阀门开度的变化