城市道路工况下冷却式EGR积碳台架试验研究.pdf

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1、·试验测试·城市道路工况下冷却式EGR积碳台架试验研究黄德军朱红国田茂军伍晨波唐卜罗宏伟(中国汽车工程研究院股份有限公司)【摘要】基于城市道路车辆行驶工况设计EGR积碳发动机台架试验并进行lO00h的试验研究，对比分析EGR系统积碳试验前、后的整车排放性能。结果表明，随着试验时间增加，EGR冷却器热效率逐渐下降，废气压力损失不断增大，在700h后逐渐趋于稳定；EGR阀迟滞特性逐渐增大，闭环开启响应时间变慢；EGR系统积碳导致整车污染物排放恶化，尤其是对NOx和PM排放的影响更加明显。主题词：发动机冷却式EGR

2、积碳台架试验中图分类号：U464．134*．4文献标识码：A文章编号：1000—3703(2015)07—0038—04BenchTestStudyofFoulingonCooledEGRSysteminUrbanRoadDrivingHuangDejun，ZhuHongguo，TianMaojun，WuChenbo，TangBo，LuoHongwei(ChinaAutomotiveEngineeringResearchInstituteCo．Ltd)【Abstract】EGRfoulingengineben

3、chtestisdesignedbasedontheurbanroadtrafficconditionsandissubjectedto1000hoursenginetesttoinvestigatetheeffectofEGRsystemfoulingonthevehicleemissionperformance．Resultsshowthatwiththeincreaseofenginetestduration：EGRcoolerthermaleficiencydeclinesgraduallywhile

4、theexhaustpressurelossincreases，andbothofthemgraduallybecomestableafter700hours；EGRvalvehysteresischaracteristicsincreaseandtheclosed—loopresponsetimeslowsdowngradually；EGRsystemfoulingwouldleadtothedeteriorationofvehicleemissions，especiallyforNOXandPMemiss

5、ions．Keywords：Engine，CooledEGR，Carbondeposit，Benchtest下EGR系统积碳污垢对其性能的影响。本文通过采集1前言试验样车在城市典型道路的行驶工况信号，解析得到发EGR是目前公认的有效降低NO的措施之一[1，而动机试验台架的EGR积碳试验工况，进而设计试验流EGR冷却技术在进一步降低N排放的同时，能有效抑程并在瞬态电力测功机台架系统上进行试验，研究积碳制PM排放量的增加和发动机经济性的恶化。然而，对EGR阀迟滞特性、EGR阀瞬态响应、冷却器换热效率冷却式EGR系

6、统受排气中污染物成分和冷凝作用的影及废气压力损失的影响。响，在其内壁面容易形成积碳污垢，影响EGR阀开闭特性和冷却器性能，严重情况会导致EGR阀卡滞和冷2EGR系统积碳形成机理及试验设计却器堵塞，尤其是城市道路上行驶的车辆，其发动机长2．1EGR系统积碳形成机理期处于低转速低负荷工况，低温排气中的污染物受冷凝发动机废气中含有的气态HO、HC、NO及固态碳作用的影响更加明显，从而将在EGR系统内沉积形成烟颗粒等物质容易附着在EGR系统内壁面上，最终形更多的积碳污垢。成固态积碳污垢层，其中HC和碳烟颗粒对EGR系

7、统积传统的可靠性试验与经验设计不能准确代表车辆碳的形成起主要作用。EGR系统积碳层形成过程为的真实复杂运行情况，因此必须深入了解实际使用条件内壁面温度低于HC的相对露点温度时，导致HC沉积；-38-汽车技术·试验测试·颗粒物继续沉积在壁面上，受气体流动冲击和废气与度为162oC，平均温度仅为103oC；EGR阀开度随发动内壁面温度梯度导致的热泳作用的影响，污垢层被继机工况变化而变化，其开度范围为0～77％。续压紧；HO、HSO、HC和NO受到冷却、扩散和吸收{6O作用影响，继续积聚在原有的污垢层上，使其被进一

8、步300、压紧。2102．2发动机台架工况140主选用某轻型柴油客车为试验样车，其主要技术参数Ooo500如表l所列。【x]0表1试验样车主要技术参数500000发动机直列4缸、4冲程、EGR型式高压冷端直流500式高压共轨、增压中冷电机EGRO0100200300400500600700800900额定功率(转速)103(3500)座位数／个l2时l司／s／kW(r／min)图2车速和发动机一况最