EGR对发动机性能影响的研究.pdf

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1、·26·内燃机与配件EGR对发动机性能影响的研究StudyontheInfluenceofEGRonEnginePerformance王德传WANGDe-chuan；庄戌利ZHUANGXu-li（一汽海马动力有限公司）（FAWHaimaEngineCo.，Ltd.）摘要：本文主要通过试验研究EGR对发动机燃油经济性和排放的影响。Abstract:Inthispaper,theinfluenceofEGRonfueleconomyandemissionsofengineisstudiedexperimentally关键词：EGR；燃油经济性；排

2、放Keywords:EGR；fueleconomy；emissions0引言点，可降低燃油消耗率。目前国家第Ⅳ阶段油耗法规已出台，乘用车新车平均EGR率定义：燃料消耗水平在2020年下降至5.0L/100km左右，对应二EGR（%）=GE/（GA+GE）氧化碳排放约为120g/km。法规对燃油经济性和排放要求式中：GA为流量计测得空气流量；GE为再循环废气越来越严格，节能减排是各汽车生产商都要面对的难题。还流量。减重、直喷增压、阿特金森和EGR等都是目前采用较多的2试验对象及状态节能减排技术。其中由于EGR技术实现难度较低，不仅可发动机参数见

3、表1。以明显地降低NOx排放，同时对燃油经济性也有一定的表1发动机参数改善。所以EGR技术是各汽车厂商采用较多的一种节能项目参数/说明减排技术。排量（L）1.7951EGR原理缸径*行程（mm*mm）84*81EGR从型式上可分为外部EGR和内部EGR，外部压缩比9.3气门数16EGR是将废气直接引入发动机，内部EGR是通过调整配进气方式增压气相位。因为外部EGR控制策略简单，技术实现难度较低配气机构进、排气VVT且具有一定的成本优势，所以被汽车厂商广泛运用。本文气门驱动方式双顶置凸轮轴主要通过试验研究外部EGR对发动机燃油经济性和排放供油方

4、式电控进气道喷射点火方式电子控制点火的影响。图1为外部EGR的布置图。3试验设备试验设备见表2。表2试验设备清单设备名称型号生产商测功机Alpha240AVL油耗仪733SAVL标定设备ES590ETAS水冷装置553-200AVL机油冷却装置554AVL空燃比测量仪LA4ETAS排放测量装置I60AVL4EGR对燃油经济性和排放的影响4.1EGR率一定时，测试空燃比变化对燃油经济性和排放的影响EGR率一定时，负荷4bar下，在转速1500rpm和2500rpm时，分别测试空燃比和排放和燃油经济性的关图1外部EGR布置图系。测试结果见图2~图

5、9。降低NOx排放是发动机EGR技术重要功能，废气再图2和图3中，当空燃比小于16时，CO随着空燃比循环增加了工质的比热容，废气成分主要为CO2、N2等惰增加而逐渐下降，这是因为燃油被废气加热后进一步蒸性气体，比热容高，多变指数低，降低了每循环的燃烧峰值发，混合气混合程度得到改善。当空燃比大于16时，CO下温度和燃烧速度。同时依赖于尾气中未完全燃烧的油气重降趋势逐渐平缓，这是因为处于稀燃状态氧气较充分，CO新导入缸内燃烧，特别是在某些特地加浓的低空燃比工况值较小。InternalCombustionEngine&Parts·27·图2EGR率

6、一定，CO与A/F的关系图6EGR率一定，NOx与A/F的关系图3EGR率一定，CO与A/F的关系图7EGR率一定，NOx与A/F的关系图4EGR率一定，HC与A/F的关系图8EGR率一定，比油耗与A/F的关系图9EGR率一定，比油耗与A/F的关系图5EGR率一定，HC与A/F的关系图8和图9中，引入EGR后随着发动机充气量增加，图4和图5中，随着EGR率增加，尤其是空燃比大于泵气损失降低。同时燃烧温度的降低减少了冷却损失，发16时，由EGR引入的废气降低了气缸内燃烧温度，不完动机热效率有一定提高，油耗降低。但是随着EGR率的增全燃烧加剧。同

7、时混合气变稀后火焰传播变慢，未燃HC加，燃烧速率将变慢，燃烧稳定性变差，热效率会下降，油增加，造成HC增加明显。耗上升。使用EGR在部分工况下对燃油经济性有一定的图6和图7中，由EGR导入进气后，氧气浓度降低，改善。同时进气充量的平均比热也提高。这些都降低了气缸内燃4.2空燃比一定时，EGR率变化对排放和燃油经济性烧温度，导致NOx降低。EGR对NOx排放改善明显。的影响·28·内燃机与配件空燃比一定时，负荷在3bar、4bar和5bar下，分别测试在转速1500rpm和2500rpm时，EGR对排放和燃油经济性的影响。测试结果见图10~图1

8、3。图11A/F一定，HC与EGR率的关系图10A/F一定，CO与EGR率的关系图10中，负荷与空燃比不变，随着EGR率升高，CO排放基本不变；EGR率和空燃比一定