学习情境5--5.1电控EGR系统检修.ppt

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1、2009.1学习情境5：电控辅助系统检修项目5.1：电控EGR系统检修2009.11.EGR系统设置的目的柴油机与汽油机一样也有大量的NOx生成。废气再循环(EGR)就是通过回引部分废气与新鲜空气共同参与燃烧反应，利用废气中含有大量的惰性气体（CO2、N2、H2O等）具有较高的比热容这一特性，来降低NOx的生成。柴油机NOx生成的原因是:燃烧过程的平均过量空气系数虽然比较大，但因混合气成分不均匀，局部燃烧温度仍很高，所以生成大量NOx。不过随着柴油机负荷的降低，NOx的排放迅速减小。一、废气再循环(EGR)系统工作原理2009.

2、11.EGR系统设置的目的在汽油机上降低NOx，最主要的方法是通过废气再循环(EGR)，而柴油机也可以通过废弃再循环（EGR）来降低NOx排放。废气再循环(EGR)为什么能降低NOx呢?因为NOx的生成条件是高温富氧，而废气的引入，一方面使混合气热容量增大，造成相同量的混合气升高同样温度所需热容量增大，从而降低最高燃烧温度；另一方面，废气对新鲜充量的稀释也相应降低了氧的浓度从而有效的抑制了NOx的生成。一、废气再循环(EGR)系统工作原理2009.1根据废气进人气缸是否通过发动机的迸气系统，EGR系统可分为内部EGR系统和外部E

3、GR系统。内部EGR系统通过改变配气正时实现。该系统不需要外加其他设备，结构简单，应用方便，而且可以避免再循环废气对管道的腐蚀，有利于提高系统耐久性。由于是在进气行程内，直接开启排气阀使废气回流，因此难以精确控制EGR率；同时废气未经冷却直接回流，引起混合气温度升高，这一点又有利于NOx的生成。因此内部EGR对NOx的抑制效果并不显著。但是随着控制技术的不断提高,内部EGR因其简单、便利，日益受到青睬。一、废气再循环(EGR)系统工作原理2009.1外部EGR利用专门的管道将废气引入进气歧管，使废气与新鲜充量在进入气缸前充分混合

4、。由于外部EGR不但可以通过电控系统精确控制EGR率，优化发动机性能，而且可以在外部系统中通过加装EGR冷却器，有效降低燃烧温度，因此目前较为常用的是外部EGR系统。一、废气再循环(EGR)系统工作原理2009.12.增压柴油机EGR的实现自然吸气柴油机所用的EGR系统与汽油机类似。由于进排气之间有足够的压力差，EGR的控制比较容易。在现代增压柴油机中，由于涡轮增压器效率的提高，增压器后的进气压力(增压压力)，在很多工况下会高于增压器前的排气压力，造成EGR的困难，至少不会获得是够高的EGR率。为此可采用下列措施:l)如图1a所

5、示，在EGR阀5前，加一个排气脉冲阀6,利用排气脉冲加大EGR量。2）用节流阀7对进气进行节流(见图1b)，可降低柴油机前的进气压力，可使EGR率大为提高。但显然会增加柴油机的泵气损失，有损燃油经济性。一、废气再循环(EGR)系统工作原理2009.1一、废气再循环(EGR)系统工作原理图1增压中冷柴油机的EGR系统l.电控单元，2.中冷器，3.柴油机，4.涡轮增压器，5.EGR阀，6.排气脉冲阀，7.进气节流阀。2009.13）在进气系统中，装一个文丘里管8(见图lc)，可以提高EGR的有效压差，从而扩大EGR率的可调范围。由于

6、艾丘里管喉口的压降，在喉口下游可得到部分的恢复，压力损失可以减小，调节文丘里管的旁通阀9，可改变EGR的有效压差。4)用专门的EGR泵11(见图1d)强制进行EGR，当然具有最大的灵活性。但由于EGR泵的流里要求很大，机械驱动泵显然过于庞大昂贵。如图上所示涡轮增压器驱动个外加的EGR泵11是一个实用方案。一、废气再循环(EGR)系统工作原理2009.1一、废气再循环(EGR)系统工作原理图1增压中冷柴油机的EGR系统l.电控单元，2.中冷器，3.柴油机，4.涡轮增压器，5.EGR阀，6.排气脉冲阀，7.进气节流阀，8.文丘里管，

7、9.文丘里管旁通阀，10.EGR冷却器,11.EGR泵2009.15)用可变喷嘴增压器VNT（VariableNozzleTurbocharger）是实现增压柴油机有效EGR的一个新途径。用普通涡轮增压器，实现足够的EGR往往有困难，有试验结宋已表明：用普通的涡轮增压器时，只能在部分负荷下获得0.1左右的EGR率；用可变喷嘴涡轮增压器时，柴油机大负荷时，可以通过减小涡轮喷嘴流通面积来提高排气压力，进而增大大负荷领域的EGR率。一、废气再循环(EGR)系统工作原理2009.13.废气再循环排气的冷却试验证明，把再循环的排气加以冷却

8、，即采用所谓冷EGR，可使进入缸内的新鲜空气的损失减少，从而避免了大负荷燃油经济性和排气烟度的恶化。冷EGR系统布置如图1c、图1d所示。EGR冷却器10可以用柴油机的冷却水冷却，但是冷却温降有限，最好是用空气直接冷却。现已成功投产的EGR冷却器，可在不同工况下