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《EGR对增压柴油机排放特性的影响_杨雪茹(1)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第11期(总第405期)内燃机车2007年11月EGR对增压柴油机排放特性的影响杨雪茹,梅德纯,毕胜强,朱阳(江苏省交通技师学院,江苏镇江212006)摘要:废气再循环(EGR)是降低柴油机NOx的一条有效技术路径。对于轻型车用增压中冷柴油机,采用从涡轮前取气回流到压气机后的高压EGR系统。应用真空驱动的弹簧膜片式EGR阀,真空度由控制器根据输入的电压信号量决定,从而控制EGR阀的开度。在不同工况下,研究了EGR阀的流通特性,分析了柴油机的HC、CO、NOx排放,烟度和比油耗随EGR率的变化规律。关键词:排放;废气再循环;增压柴油机+中图分类号:TK42115文献标识码:A文章编
2、号:100321820(2007)1120023204常有以下两种方式:¹从涡轮前取气回流到压气1概述机后的EGR系统,如图1所示;º从涡轮后取气回流到压气机前的EGR系统。近年来,随着节约石油资源的呼声和减少CO2排放以减轻温室效应的压力,促使在轻型车上越来越多地采用热效率更高的增压直喷式柴油机。与此同时,为满足日趋严格的废气排放法规的要求,对增压直喷柴油机的机内净化已进行了大量的研究工作。NOx是柴油机尾气排放中一个重要的控制目标,其成因有高温、富氧和在高温下燃烧滞留时间3个主要因素。废气再循环(EGR)技术是降低柴油机NOx排放的一项有效措图1涡轮前取气回流到压气机[1,2
3、]施,其作用机理为:将一部分废气导入燃烧后的EGR系统室,增加燃烧室内气体的热容量(CO2为三原子涡轮增压柴油机的冷却再循环结构设计适宜分子),降低燃烧气体的最高温度,从而抑制NOx[3,4]采用前一种方式。该方式可以避免出现再循环排放。柴油机采用废气再循环可能对燃烧过程带废气污染压气机和中冷器,使压气机和冷却器不来不利,通过对EGR量进行适时控制,可以实现受排气中的微粒、碳氢化合物和硫的影响,因而最佳的发动机排放及动力性能指标。减少了可能出现的淤塞和腐蚀问题;同时避免2EGR的结构及系统方案EGR随工况变化响应滞后。若在压气机和冷却器的上游将EGR气体引入发动机,则会出现EGR
4、气211增压柴油机EGR系统方案体随发动机工况变化响应滞后的现象,这对于按对于增压中冷柴油机,EGR废气流动路线通变工况循环考核排放并且经常在变工况下工作的车用增压直喷式柴油机来说,对NOx排放控制效果是不利的。收修回稿日期:2007205218作者简介:杨雪茹(1974)),女,内蒙古呼和浩特人,讲212EGR阀的控制机理师;梅德纯(1976)),男,江苏仪征人,硕士。本文采用真空负压控制的弹簧膜片式EGR24内燃机车2007年阀,真空度作为阀开启动力,其工作原理为:EGR阀量增加,如图2所示。在相同的针阀开度下,废气上部膜片室内的真空管与外界真空源相通,膜片处回流流通通道的喉
5、口截面面积一致,废气回流量取于正常位置时EGR阀是关闭的;当真空源提供足决于EGR阀进出口两端的压差。负荷大而废气回够大的真空度时,作用在膜片室内的真空度克服位流量低,这是由于大负荷时排气的高压段的能量利于膜片与顶盖间的弹簧的作用力,使膜片向上顶用率高,轴功传递到压气机端,相应地提高了进气起,从而带动阀杆上移将EGR阀开启;当真空源停压力。因此,低转速的全负荷下,EGR有时很难实止提供真空度时,在弹簧回复力的作用下,膜片复现。由于低负荷的废气流量较低,相应地以此为基位带动阀杆下移将EGR阀关闭。EGR阀控制器根数的EGR率将有明显地提高。据输入的电压信号量,输出与之对应的真空,控
6、制EGR阀阀门的开度,从而控制EGR率。3柴油机采用EGR系统的排放特性213EGR阀的流通特性311NOx排放特性以进排气中CO2的体积百分比来定义EGR废气再循环降低了缸内燃烧的峰值温度,同时率:使进气中氧的浓度下降,从而使NOx排放减少。图WCOin23为发动机转速n=2000r/min时,各个负荷下的EGR率=@100%WCOexh2NOx比排放随废气再循环率的变化特性。图3(a)、式中:WCOin是经过再循环废气稀释后的进气中2(b)分别为NOx比排放数值、NOx比排放随废气再CO2的体积百分比;WCOexh是排气中CO2的体积百2循环率增加而下降的百分率趋势。图中的比
7、排放分比。已考虑到试验现场的温度、湿度等条件的影响,要当发动机的转速n=2000r/min时,在相同的比用体积浓度排放(ppm)作为比较对象显得更合EGR阀针阀升程,随着负荷的降低,废气回流的流理。图2EGR阀的流通特性图3EGR率对NOx排放影响(n=2000r/min)第11期(总第405期)杨雪茹等:EGR对增压柴油机排放特性的影响25为不使发动机性能恶化,在中高负荷时,EGR随着废气的引入,NOx排放会降低,但烟度值阀开度相对较小,EGR率也相应较低,在小负荷时,会升高,
