演示文稿發(fā)動機(jī)廢氣再循環(huán)

演示文稿發(fā)動機(jī)廢氣再循環(huán)當(dāng)前第1頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)（優(yōu)選）發(fā)動機(jī)廢氣再循環(huán)當(dāng)前第2頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)EGR對NOx的生成以及燃燒過程的影響

主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1）稀釋效應(yīng):

再循環(huán)廢氣替代了一部分新鮮空氣，使得原有的新鮮充量減少的氧氣濃度降低。氧氣濃度降低后，一方面，燃料的焰前化學(xué)反應(yīng)和燃燒反應(yīng)速度都將降低，也就是著火滯燃期和燃燒持續(xù)期延長;另一方面，氮?dú)馀c氧氣接觸的機(jī)會也減小，這樣可以極大地降低NOx的生成量當(dāng)前第3頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)2)熱效應(yīng):

再循環(huán)廢氣中的C02和H20是三原子分子，具有較高的比熱容，能比空氣吸收更多的熱量;工質(zhì)總熱容增加后吸收等量的燃燒放熱時工質(zhì)的溫度變化較小，這有助于解決在EGR量較大時控制燃燒速度、防止壓升率過高等問題。3)化學(xué)效應(yīng):

在高溫下，廢氣中CO、水蒸氣會發(fā)生裂解，裂解是一個高的吸熱過程，會吸收一部分燃燒熱量，使得缸內(nèi)峰值溫度降低，這樣會減少因峰值溫度過高而造成對NOx排放的影響。當(dāng)前第4頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)當(dāng)前第5頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)EGR率當(dāng)前第6頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)EGR率對發(fā)動機(jī)動力性、經(jīng)濟(jì)性的影響

1、EGR率對NOX的影響

當(dāng)前第7頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)2、EGR率對燃油經(jīng)濟(jì)性的影響

當(dāng)前第8頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)3、EGR率對汽油機(jī)凈化與性能的影響

當(dāng)前第9頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)目前EGR技術(shù)主要存在問題①、采用后EGR系統(tǒng)后,若EGR率控制不當(dāng),極易造成柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性惡化,其它排放污染物和煙度的增加;②、在低負(fù)荷時,EGR將影響柴油機(jī)的工作穩(wěn)定性;③、在高負(fù)荷時,EGR將影響柴油機(jī)的動力性;當(dāng)前第10頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)④、EGR中顆?？赡茉斐刹裼蜋C(jī)活塞環(huán)、氣缸套等零部件磨損加劇和對機(jī)油的污染,進(jìn)而可能影響柴油機(jī)的可靠性和壽命;⑤、的廢氣溫度過高,會影響柴油機(jī)的充氣效率,并會有降低燃燒溫度的效果;⑥、各缸EGR分配均勻性和瞬態(tài)響應(yīng)性不宜同時兼顧。當(dāng)前第11頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)EGR設(shè)計控制原則(1)由于NOX排放量隨負(fù)荷增加而增加，因而EGR量亦應(yīng)隨負(fù)荷的增加而增加。(2)怠速和小負(fù)荷時，NOX排放濃度低，為了保證穩(wěn)定燃燒，不進(jìn)行EGR。(3)在發(fā)動機(jī)暖機(jī)過程中，冷卻水溫和進(jìn)氣溫度均較低，NOX排放濃度也很低，混合氣供給不均勻，為防止EGR破壞燃燒穩(wěn)定性，冷機(jī)時不進(jìn)行EGR。(4)大負(fù)荷、高速時，為了保證發(fā)動機(jī)有較好的動力性，此時雖溫度很高，但氧濃度不足，NOX排放生成物較少，通常也不進(jìn)行EGR或減少EGR率。(5)為了實(shí)現(xiàn)EGR的最佳效果，需保證再循環(huán)的排氣在各缸之間分配均勻，即保證各缸的EGR率一致。當(dāng)前第12頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)可選擇的幾種EGR驅(qū)動方式真空驅(qū)動EGR液壓或氣動EGR比例電磁鐵EGR步進(jìn)電機(jī)EGR直流電機(jī)直線運(yùn)動菌閥EGR直流電機(jī)旋轉(zhuǎn)碟閥EGR當(dāng)前第13頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)真空驅(qū)動EGR閥

真空驅(qū)動EGR閥:利用發(fā)動機(jī)所帶真空泵為真空源,電子真空調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)膜片室真空度控制閥門動作.作用力大,可承受較高溫度,成本較低,但反應(yīng)速度較慢,一般開啟時間>600ms,只能滿足歐III以下的排放要求.當(dāng)前第14頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)當(dāng)前第15頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)壓縮空氣驅(qū)動的EGR(菌閥)當(dāng)前第16頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)壓縮空氣驅(qū)動的EGR(蝶閥)當(dāng)前第17頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)比例電磁鐵驅(qū)動EGR閥平衡雙閥當(dāng)前第18頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動EGR閥當(dāng)前第19頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)

直流電機(jī)驅(qū)動EGR1,獨(dú)特驅(qū)動機(jī)構(gòu),反應(yīng)快.2,冷、熱端均可安裝.3,驅(qū)動力大,有效密封.4,可單閥,可雙閥.5,結(jié)實(shí)耐久,防閥桿刮傷.6,尺寸小,成本低.優(yōu)點(diǎn)當(dāng)前第20頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)國3階段EGR形式我國柴油車國三階段大多數(shù)都是采用真空驅(qū)動EGR閥控制和壓縮空氣控制EGR閥的形式。國三機(jī)采用燃油噴射系統(tǒng)有高壓共軌，電控單體泵,電控VE泵等。輕型車上所用EGR閥基本為真空驅(qū)動EGR閥控制重型車所用EGR閥基本為壓縮空氣控制EGR閥當(dāng)前第21頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)EGR控制閥的工作原理普通EGR閥控制系統(tǒng)主要由EGR闊、進(jìn)氣管、排氣管、節(jié)氣門、發(fā)動機(jī)組成。真空控制式EGR閥安裝在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管和排氣管之問，EGR閥通過節(jié)氣門上方適當(dāng)位置的取氣孔吸取負(fù)壓。當(dāng)取氣孔處負(fù)壓足夠克服EGR閥彈簧的預(yù)緊力時，EGR閥的閥針與閥座分離，這樣發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管和排氣管之問形成一個進(jìn)氣通道。排氣管中的廢氣便經(jīng)過此通道進(jìn)入進(jìn)氣管，完成廢氣再循環(huán)。當(dāng)前第22頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)普通電控式EGR控制系統(tǒng)

首先電腦根據(jù)各個傳感器的信號判斷工況：發(fā)動機(jī)起動時；節(jié)氣門位置傳感器的怠速觸點(diǎn)接通時；發(fā)動機(jī)冷卻水溫度低時；發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超越一定范圍時，電腦向EGR電磁閥發(fā)出接通信號，電磁閥通電，其閥門關(guān)閉。切斷EGR閥的真空道，EGR閥關(guān)閉，EGR系統(tǒng)停止工作。否則，ECU使EGR電磁閥斷電．其閥開啟真空通道，EGR閥打開．EGR系統(tǒng)開始工作。當(dāng)前第23頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)可變式電控EGR控制系統(tǒng)發(fā)動機(jī)工作時微處理機(jī)根據(jù)各種傳感器送來的信號，確定發(fā)動機(jī)在哪一種工況工作。經(jīng)過查表和計算修正輸出適當(dāng)?shù)闹噶?，控制電磁閥的開度。以調(diào)節(jié)排氣再循環(huán)的EGR率。當(dāng)前第24頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)

當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時．微處理機(jī)根據(jù)曲軸位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、冷卻水溫度傳感器、點(diǎn)火開關(guān)、電源電壓等，給排氣再循環(huán)控制閥提供不同占空比的脈沖電壓。使其具有不同打開關(guān)閉頻率，調(diào)節(jié)進(jìn)入調(diào)壓閥的空氣量，得到控制EGR閥不同開度所需各種真空度，從而獲得為適應(yīng)發(fā)動機(jī)工況所需不同的EGR率。脈沖電信號的占空比越大，電磁閥打開時間越長，進(jìn)入調(diào)壓閥負(fù)壓室的空氣量越多，真空度越小，排氣再循環(huán)控制閥開度越小，EGR率越小，當(dāng)小至某一值時，排氣再循環(huán)閥關(guān)閉，排氣再循環(huán)系統(tǒng)停止工作。反之，脈沖電信號的占空比越小，EGR率越大。當(dāng)前第25頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)閉環(huán)控制式EGR系統(tǒng)

如圖所示，新鮮空氣經(jīng)EGR閥進(jìn)入穩(wěn)壓箱，穩(wěn)壓箱中設(shè)置有EGR率傳感器，它對穩(wěn)壓箱中新鮮空氣與廢氣所形成的混合氣中的氧氣濃度不斷地進(jìn)行檢測，并將檢測結(jié)果輸入微處理機(jī)。微處理機(jī)經(jīng)過分析計算后向EGR閥輸出控制信息，不斷調(diào)整EGR率，使排氣再循環(huán)的EGR率時刻在微處理機(jī)的控制下保持在理想狀態(tài)，從而有效地減小NO的排放量。當(dāng)前第26頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)國內(nèi)主要發(fā)動機(jī)配EGR的效果

江鈴4JB1發(fā)動機(jī)整車排放實(shí)驗(yàn)皮車2驅(qū)整備質(zhì)量：1570輪胎型號：

215/70R15C

排量：

2.77L功率：68kw主傳動比：3.9變速箱：3.612.081.3610.83

污染物原車排放后處理后排放（+EGR）備注CO0.310.41力達(dá)排放試驗(yàn)室HC0.060.061NOX2.1090.56CO2195197PM0.0420.048污染物原車排放后處理后排放（+EGR）備注CO0.667重慶汽車工程研究院HC0.067NOX0.744CO2204PM0.054當(dāng)前第27頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)國內(nèi)主要發(fā)動機(jī)配EGR的效果污染物原車排放后處理后排放（+EGR）備注CO0.667重慶汽車工程研究院HC0.067NOX0.744CO2204PM0.054SUV車4驅(qū)整備質(zhì)量：1860輪胎型號：

P245/70R16排量：2.77L功率：68KW主傳動比：4.1變速箱：3.612.081.3610.83當(dāng)前第28頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)國內(nèi)主要發(fā)動機(jī)配EGR的效果

全柴4D18F配長安箱式輕卡

整備質(zhì)量：1530

排量：1.8L

功率：40KW

主傳動比：4.306

變速箱：5.375

5.17，2.88，1.645，1.0，0.839,

污染物原車排放后處理后排放（+EGR）備注CO0.3280.529重慶汽車工程研究院HC0.16120.093NOX1.650.55CO2224222PM0.0350.048當(dāng)前第29頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)國內(nèi)主要發(fā)動機(jī)配EGR的效果

四達(dá)488配中興皮車整備質(zhì)量：1700排量：2.4L功率：60KW主傳動比：4.3變速箱：3.612.081.3610.83

污染物原車排放后處理后排放（+EGR）備注CO0.5150.626力達(dá)排放試驗(yàn)室HC0.0330.044NOX1.5350.605CO2167176PM0.0420.054當(dāng)前第30頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)EGR的發(fā)展趨勢另部件設(shè)計模塊化響應(yīng)快流量范圍寬成本低提高可靠性提高控制精確度當(dāng)前第31頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)EGR閥與進(jìn)氣節(jié)流閥組成模塊當(dāng)前第32頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)EGR閥與其他另部件集成EGR閥、EGR冷卻器、節(jié)流閥體集成EGR閥、EGR冷卻器、節(jié)流閥體、進(jìn)氣管集成當(dāng)前第33頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)EGR閥與其他另部件集成當(dāng)前第34頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)

提高EGR閥的反應(yīng)速度直流電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過連控軌道機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動

當(dāng)前第35頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)膜式驅(qū)動改為直流電機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動

提高EGR閥的反應(yīng)速度當(dāng)前第36頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)排氣、充氣壓力增加,防止沖開確保密封當(dāng)前第37頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)EGR系統(tǒng)的設(shè)計依據(jù)及選型設(shè)計依據(jù)1)EGR系統(tǒng)在最大限度地降低NOx的同時對柴油的動力性經(jīng)濟(jì)性和其他排放物產(chǎn)生的負(fù)面影響應(yīng)盡量小。

2)EGR系統(tǒng)的使用不能影響柴油機(jī)原有的可靠性和耐久性。

3)EGR系統(tǒng)應(yīng)結(jié)構(gòu)合理，對柴油機(jī)的改動小。

4)EGR系統(tǒng)應(yīng)具有較好的工作可靠性和耐久性。當(dāng)前第38頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)EGR系統(tǒng)的選型首先是對冷卻器的選擇，如耐高溫、耐腐蝕、冷卻溫度不能太低等。過度冷卻會造成廢氣中的氣體凝結(jié)成液體，遇到排放物中的二氧化硫等腐蝕性氣體就會形成酸性的溶液，這樣對冷卻器以及其它設(shè)備都有腐蝕性的危害。另外，由于車廂空間狹小等原因，EGR冷卻器不能太大，這樣就對冷卻的要求提出了挑戰(zhàn)，在本課題對冷卻器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計，確定一種可以滿足性能要求的EGR冷卻器，使EGR溫度控制在120一160℃范圍內(nèi)其次是對EGR閥的選擇，有純機(jī)械式EGR閥和電子控制式EGR閥，而電控EGR閥。又可以分為直接控制式EGR閥和間接控制式EGR。為了經(jīng)濟(jì)、合理、有效的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)EGR率的控制，選擇合適的EGR閥是關(guān)鍵之一。當(dāng)前第39頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)試驗(yàn)流程圖當(dāng)前第40頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)EGR系統(tǒng)的檢修案例1：EGR閥因積碳堵塞當(dāng)前第41頁\共有45頁\編于星期二\10點(diǎn)分析過程車型：POLO1.6L轎車，BCD發(fā)動機(jī)。癥狀：EPC報警燈點(diǎn)亮，有時加不上油，冷車尤為明顯，排氣氣味難聞。診斷：（1）連接診斷儀，讀取故障碼。顯示EGR電磁閥故障。（2）對EGR電磁閥進(jìn)行元件檢測，沒有發(fā)現(xiàn)異常。（3）對EGR電磁