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1、第36卷第8期舰船科学技术Vol.36,No.82014年8月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYAug.,2014船用柴油机冷EGR+EGR率自控系统张灿为,姜莉莉,董志强(广东工业大学机电工程学院,广东广州510006)摘要:为探究降低船用柴油机有害物排放的措施,设计1套自控EGR率和冷EGR的系统,并对其控制部分进行软件和硬件的设计。控制部分主要通过单片机控制水泵的转速和PWM信号来调节冷却水的循环量和EGR阀的开度,保证不同工况下EGR率和冷EGR的最佳效果,在船舶柴油YC4F100-C20
2、上试验结果表明,与无EGR系统相比,该自控系统在保证CO和HC排放基本不变的情况下,可以有效降低NOx和烟度的排放量。关键词:船用柴油机;冷EGR;EGR率;自控系统中图分类号: U664.121 文献标识码: A文章编号: 1672-7649(2014)08-0094-04 doi:10．3404/j．issn．1672-7649．2014．08．018Designandresearchonauto-controlsystemofmarinedieselengineEGRratesandcooledEGR
3、ZHANGCan-wei,JIANGLi-li,DONGZhi-qiang(FacultyofElectromechanicalEngineering,GuangdongUniversityofTechnology,Guangzhou510006,China)Abstract: Tostudythemethodofreducingtheharmfulemissionsquantifyofmarinedieselengine,Anauto-controlcooledsystemandthesoftwareandh
4、ardwareofitscontrolsystemisdesigned.WithSingleChipMicyococontrollingtherotatingspeedoftheservopumpandPWMsignal,thesystemcanregulatethecooledwatercirculationandtheEGRdisplacementwhichensurestheoptimumofEGRratesandcooledEGR,byapplyingtheauto-controlsystemtoYC4
5、F100-C20dieselengine,thetestresultshowsthatcomparedwithnoEGRsystemtheauto-controlsystemcouldeffectivelyreducetheNOx,smokewhilealmostkeepingtheemissionsquantityofCOandHCthesame.Thusthemarineenvironmentisprotected.Keywords: marinedieselengine;cooledEGR;EGRrate
6、s;auto-controlsystem[1]NOx的排放,也可以降低HC的排放。对EGR率0 引言控制是通过对引入废气量的控制来减少有害排放物的伴随着越来越严格的海洋排放法规和环境问题,生成,冷EGR是通过对引入废气温度的控制达到减对船用柴油机的排放要求也日趋严格,为了达到2016少有害物排放的目的,二者都能在一定程度上降低有年实施的TierIII排放法规,船用柴油机必须更大程害物的排放。本文综合考虑引入废气量和温度2个因度上降低其主要排放物NOx的排放量。EGR技术是素,设计1套对EGR率和冷EGR进行精确
7、、实时控目前公认的降低柴油机有害物排放的有效方法之一,制的船用柴油机自控系统。该技术(废气再循环技术)利用EGR阀将少量废气1 系统总体设计引入进气管与新鲜空气混合后进入气缸进行燃烧,从而破坏NOx高温富氧的生成条件。冷EGR技术是在系统中的废气从柴油机排气管取得,废气经过滤进行废气再循环的过程中对EGR废气进行冷却来提网、线性EGR阀和冷却器冷却后在文丘里管中与新高进气密度,降低混合气燃烧的温度,以降低柴油机鲜的空气混合后进入气缸参与燃烧。系统总体设计如收稿日期:2013-06-13;修回日期:2013-08
8、-05作者简介:张灿为(1987-),男,硕士研究生,研究方向为低碳制造技术与装备。第8期张灿为,等:船用柴油机冷EGR+EGR率自控系统·95·图1所示。柴油机运行过程中,控制系统根据各传感等方面的影响,选取各工况下合适的EGR率,并绘器送来的信号进行判断、分析、运算处理后,发出水制测定EGR率MAP图,通过数据处理,得到13稳[2]泵转速控制命令和电控EGR阀开度命令,控制水泵定工
