廢氣再循環(huán)(EGR)PPT課件

.,汽車發(fā)動機新技術(shù)廢氣再循環(huán)（EGR）,.,常規(guī)的汽油機采用傳統(tǒng)的三效催化轉(zhuǎn)化器和氧傳感器閉環(huán)控制，可燃混合氣按化學(xué)當(dāng)量比燃燒，此時空燃比AF=14.7，過量空氣系數(shù)=1.0，尾氣排放的有害物HC、CO和NO在三效催化轉(zhuǎn)化器中的轉(zhuǎn)化效率均接近最高。當(dāng)采用稀燃技術(shù)，過量空氣系數(shù)=1.2，空燃比AF大于l5時，在富氧條件下三效催化劑中的有效組分Pt吸附氧，生成穩(wěn)定的Pt-O，阻塞了吸附NO(主要是NO)的活性，使NO的轉(zhuǎn)化率低于l5，且隨著空燃比AF增大，三效催化轉(zhuǎn)化效率急劇降低。汽油機實現(xiàn)稀薄燃燒的難題是其排氣后處理問題，即在富氧條件下(稀燃)NO的凈化問題。,廢氣再循環(huán)（EGR）概述,.,CO2降低油耗，提高發(fā)動機熱效率燃燒過程加速，燃燒溫度升高NOX,氮氧化物排到大氣中，碰到強烈的紫外線時，會生成光化學(xué)煙霧。這種光化學(xué)煙霧，會造成眼睛疼痛，嚴(yán)重的話還會呼吸困難。長期呼吸被氮氧化物和黑煙等污染的空氣，也容易帶來呼吸器官的疾病和癌癥。,廢氣再循環(huán)（EGR）概述,.,廢氣再循環(huán)(ExhaustGasRecirculation)是指把發(fā)動機排出的部分廢氣回送到進氣歧管，并與新鮮混合氣一起再次進入氣缸。返回汽缸的廢氣使混合氣稀釋,降低了最高燃燒溫度,進而降低NOx排放。廢氣再循環(huán)是針對引擎排氣中有害氣體之一的氮氧化合物NOx所設(shè)置的排氣凈化裝置。排氣再循環(huán)率(EGR率)：進氣管與排氣管中CO2的濃度之比。,廢氣再循環(huán)（EGR）概述,.,廢氣再循環(huán)（EGR）概述,發(fā)動機熱效率NOX,廢氣再循環(huán)（ERG）,由于廢氣中含有大量的CO2，而CO2不能燃燒卻吸收大量的熱，使氣缸中混合氣的燃燒溫度降低，從而減少了NOx的生成量。,.,在化學(xué)上，氮是所謂的惰性氣體，不容易起氧化作用，但溫度高到一個程度，還是會形成氮氧化物的。因此若要降低引擎排氣中的氮氧化物含量，就必須設(shè)法降低引擎的燃燒溫度。目前車輛使用的方法就是在進氣管中導(dǎo)入一些已經(jīng)燃燒過的廢氣，與新鮮空氣混合，使之再次燃燒，作用為降低混合氣的含氧濃度、吸收燃燒釋放出的熱量，使燃燒速度減慢、燃燒溫度降低，便減少了NOx的生成數(shù)量。,廢氣再循環(huán)（EGR）概述,.,內(nèi)部排氣再循環(huán)：在進、排氣門分別由兩根凸輪軸單獨操縱的發(fā)動機中,通過根據(jù)運行工況調(diào)節(jié)進、排氣凸輪相位的方法可在氣門疊開階段產(chǎn)生內(nèi)部排氣再循環(huán)。外部排氣再循環(huán)：一般的發(fā)動機要從排氣管引出一部分廢氣,通過進氣門將這部分廢氣混入空氣中送回汽缸，此時混入進氣系統(tǒng)的廢氣是冷的。,廢氣再循環(huán)分類,.,=常數(shù)(曲線2),EGR率,油耗先降后升,HC排放,NOx排放,廢氣再循環(huán)對汽油機油耗和排放的影響,.,排氣再循環(huán)可使油耗和CO排放最多降低8%,但若匹配不當(dāng),也可能增加達3%;排氣再循環(huán)可使HC排放增加達8%;排氣再循環(huán)可使NO最多降低達40。,廢氣再循環(huán)對汽油機油耗和排放的影響,.,廢氣再循環(huán)對汽油機油耗和排放的影響,二次空氣可降低HC和CO排放，而排氣再循環(huán)可降低NOx排放。如果兩者合并使用，則可謂優(yōu)勢互補，使汽油機排放在三效催化轉(zhuǎn)化器之前就降低10%40%。二次空氣噴射系統(tǒng)實際上就是一種尾氣排放控制實用技術(shù)，用以減少排氣中的HC和CO的排放量。它的工作原理是空氣泵將新鮮空氣送入發(fā)動機排氣管內(nèi)，從而使排氣的HC和CO進一步氧化和燃燒，即把導(dǎo)入的空氣中的氧在排氣管內(nèi)與排氣中的HC和CO進一步化合形成水蒸氣和二氧化碳，從而降低了排氣中的HC和CO的排放量。,.,廢氣再循環(huán)（EGR）系統(tǒng),.,EGR系統(tǒng)的任務(wù)就是使廢氣的再循環(huán)量在每一個工作點都達到最佳狀況，從而使燃燒過程始終處于最理想的情況，最終保證排放物中的污染成份最低。由于廢氣再循環(huán)量的改變會對不同的污染成份可能產(chǎn)生截然相反的影響，因此所謂的最佳狀況往往是一種折衷的，使相關(guān)污染物總的排放達到最佳的方案。比方說，盡管提高廢氣再循環(huán)率對減少氮氧化物（NOx）的排放有積極的影響,但同時這也會對顆粒物和其他污染成份的增加產(chǎn)生消極的影響。,廢氣再循環(huán)（EGR）電子控制系統(tǒng),.,廢氣再循環(huán)（EGR）電子控制系統(tǒng),ECU根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷(節(jié)氣門開度)、溫度、進氣流量、排氣流量，溫度控制電磁閥適時地打開，進氣管真空度經(jīng)電磁閥進入EGR閥真空膜室，膜片拉桿將EGR閥門打開，排氣中的少部分廢氣經(jīng)EGR閥進入進氣系統(tǒng)，與混合氣混合后進入氣缸參與燃燒。少部分廢氣進入氣缸參與混合氣的燃燒，降低了燃燒時氣缸中的溫度，因NOX是在富氧、高溫條件下生成的，故抑制了NOX再次生成，從而降低了廢氣中的NOX的含量。過度的廢氣參與再循環(huán)，將會影響混合氣的著火、性能，從而影響發(fā)動機的動力性，特別是在發(fā)動機怠速、低速、小負(fù)荷及冷機時，再循環(huán)的廢氣會明顯地影響發(fā)動機性能。所以，當(dāng)發(fā)動機在怠速、低速、小負(fù)荷及冷機時，ECU控制廢氣不參與再循環(huán)，避免發(fā)動機性能受到影響；當(dāng)發(fā)動機超過一定的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷及達到一定的溫度時，ECU控制少部分廢氣參與再循環(huán)，,.,廢氣再循環(huán)（EGR）電子控制系統(tǒng),.,應(yīng)根據(jù)對排放法規(guī)的要求及發(fā)動機工況的不同，決定是否采用排氣再循環(huán)，并確定排氣再循環(huán)量的多少。根據(jù)工況的不同要求如下:(1)在暖機、怠速及低負(fù)荷工況中，發(fā)動機的冷卻水溫度及燃燒溫度較低，NOx排放濃度也很低，為了不影響燃燒的穩(wěn)定性,不進行排氣再循環(huán)。(2)隨著負(fù)荷的增加，排氣再循環(huán)率應(yīng)增加到允許的限度，應(yīng)分析在降低NOx的同時，微粒、HC排放及比燃油耗是否增加，能否采取其它措施使其它性能指標(biāo)不惡化，或者惡化程度是能接受的。3)在高負(fù)荷、高速或節(jié)氣門全開時，為保證汽油機有良好的動力性，不進行排氣再