EGR系统对柴油发动机排放性能的影响
EGR对车用柴油机燃烧与排放的影响
中图分 类号 ：Ｋ ２ ＋ Ｔ ４ １． ５
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：６ ３ ３ ４ （０ １ ６ ０ ４ － ３ １７ — １２２ １） － ０ ９ ０ ０
Ｉ ｆｕ ｎ ｅ ｏ ｎ ｅ ｃ ｆＥＧＲ ｏ ｔ ｅ Ｂｕ ｎ ｎ ｎ ｈ ｕ ｔｏ ｅ ｅ ｇ ｎ ｅ ｏ ｈ ｃ ｅ ｌ ｔ ｈ ｒ ｉ ｇ ａ ｄ Ｅｘ ａ ｓ ｆＤｉｓ ｌ Ｅｎ ｉ ｅ Ｕｓ ｄ ｆ ｒ Ｖｅ ｉ ｌｓ
２ １ 年第 ６ ０１ 期 （ 总第 ２ ９ ） ３期
农 业 装备 与车 辆工 程
Ａ Ｒ Ｃ Ｌ Ｕ ＡＬＥ Ｕ Ｐ Ｅ Ｔ＆ Ｖ Ｈ Ｃ Ｅ Ｅ Ｇ Ｎ Ｅ ＩＧ Ｇ ＩＵ Ｔ Ｒ Ｑ ＩＭ Ｎ Ｅ ＩＬ Ｎ Ｉ Ｅ Ｒ Ｎ
Ｎｏ ６ Ｏｌ ． ２ １
（ ｏ ｌ ３ ） Ｔ ｔ ｌ ２９ ａｙ
用柴 油 机 的应 用 范 围正在 不 断扩 大 ．已成 为 国内
电涡流测功器 、Ｄ Ｍ １ Ｋ Ｃ 一 燃油耗仪 、 Ｍ ００ Ａ Ａ４ ０ 排放 分析仪 、Ｖ ＿３ 烟度计、 Ｖ ５５ Ａ Ｌ ４９ Ａ Ｌ ２ 燃烧分析仪。
表 １ 试 验 用 机 主 要 技 术 参 数
型 式
缸径× 程／ｍ 行 ｍ
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０ 引 言
由于柴油发动机在动力 、节能和排放等方面 的优 势 ． 全球 车用 动 力 “ 油化 ” 势业 已形 成 。 柴 趋 车
直列、 水冷 、 四缸 、 四冲程 、 增压
EGR技术发展分析
EGR技术发展分析EGR技术（废气再循环）是一种用于降低内燃机排放物的技术，通过将一部分废气重新引入燃烧室中再次燃烧来降低氮氧化物的生成。
随着环境保护意识的提高和相关法规的要求，EGR技术在汽车工业和发动机制造业中得到了广泛应用。
本文将从技术发展、优越性和应用前景等方面对EGR技术进行分析。
首先，EGR技术的发展面临着以下的技术挑战：1.冷启动问题：冷启动时，EGR技术难以迅速实现到位，这会导致氮氧化物排放增加，需要进一步研究和优化EGR系统的冷启动特性。
2.柴油机EGR技术：柴油机的EGR技术相对于汽油机来说技术难度更大，由于柴油机的工作原理与汽油机不同，需要对EGR系统的控制策略和排放控制技术进行深入研究。
3.EGR技术与其他排放控制技术的协同性：EGR技术与SCR（选择性催化还原）和DOC（柴油氧化催化器）等其他排放控制技术相结合才能更好地降低氮氧化物和颗粒物排放，需要进一步研究不同技术之间的协同性。
其次，EGR技术具有一定的优越性：1.降低氮氧化物排放：EGR技术能够有效地降低内燃机排放的氮氧化物，对改善空气质量和环境保护具有积极意义。
2.提高燃烧效率：适当的EGR比例能够提高燃烧室内的增压效果，从而提高燃烧效率和输出功率。
3.减少燃料消耗：适当的EGR比例能够降低内燃机的燃料消耗，提高燃料利用率，从而降低运营成本。
最后，EGR技术的应用前景广阔：1.汽车行业：随着国家对汽车排放标准的不断提高，EGR技术将成为乘用车和商用车等内燃机驱动车辆的标配。
2.工程机械行业：工程机械的工作环境比较恶劣，废气排放量较大，EGR技术可以帮助减少其排放物的产生。
3.船舶舶机行业：船舶的废气排放对环境污染影响较大，EGR技术能够有效地减少废气排放，具有广阔的应用前景。
综合来看，EGR技术在降低内燃机排放物、提高燃烧效率和节约燃料消耗等方面具有明显的优势。
尽管目前还面临着一些技术挑战，但随着技术的不断发展和研究的深入，相信EGR技术将得到进一步的完善和应用，成为未来内燃机驱动系统中不可或缺的一部分。
柴油车egr阀的作用与工作原理
柴油车EGR阀的作用与工作原理1. 作用柴油车的EGR（Exhaust Gas Recirculation）阀是一种用于减少排放物的装置，通过将一部分废气重新引入到发动机燃烧室中，可以降低氮氧化物（NOx）排放，改善燃烧过程，提高燃油的利用率。
具体来说，EGR阀的作用有以下几个方面：1.降低氮氧化物（NOx）排放：柴油车燃烧过程中会产生大量的氮氧化物，它们是空气污染物的主要成分之一。
EGR阀的引入废气可以降低燃烧室中氧气的浓度，减少燃烧温度，从而降低NOx的生成量。
2.改善燃烧过程：EGR阀的引入废气可以改变燃烧室内的气体组成，增加可燃物质和反应物之间的混合程度，提高燃烧的稳定性和均匀性，减少燃烧不完全和积炭的问题。
3.减少燃油消耗：EGR阀的引入废气可以降低燃烧室内的氧气含量，减少可燃物质的燃烧反应速率，从而降低燃油的消耗，提高燃油的利用率。
2. 工作原理EGR阀的工作原理主要包括废气的收集、控制和再循环三个过程。
2.1 废气的收集废气的收集是通过排气系统中的废气管路将一部分排出的废气导向EGR阀进行收集。
废气管路通常位于发动机的排气歧管上方，通过排气歧管的布局和设计，将一部分废气引导到EGR阀。
2.2 废气的控制废气的控制是通过EGR阀来控制废气的流量和进入燃烧室的时间。
EGR阀通常由阀体、阀芯和控制装置组成。
当发动机工作时，控制装置会根据一些参数（如发动机转速、负荷、冷却水温度等）来判断是否需要引入废气，并控制EGR阀的开启程度。
开启程度越大，引入的废气量就越多。
EGR阀的控制装置通常是一个电磁阀，通过调节电磁阀的开关状态来控制阀芯的位置。
当控制装置接收到需要引入废气的信号时，电磁阀会打开，阀芯会向开启的方向移动，从而允许废气通过阀体进入燃烧室。
2.3 废气的再循环废气的再循环是指将收集到的废气引入到发动机的燃烧室中。
当EGR阀打开时，废气会通过阀体进入燃烧室，与新鲜空气和燃油混合后进行燃烧。
内置和外置EGR
内置和外置EGREGR可既降低汽缸内的燃烧温度，有效控制高温富氧条件下NOx的生成，大大降低发动机废气中NOx含量。
EGR也可略微降低有效燃油消耗率。
因此，EGR不会对发动机造成不良影响。
废气再循环系统(Exhaust Gas Recirculation)简称EGR，是将柴油机产生的废气的一小部分再送回气缸。
再循环废气由于具有惰性将会延缓燃烧过程，也就是说燃烧速度将会放慢从而导致燃烧室中的压力形成过程放慢，这就是氮氧化合物会减少的主要原因。
另外，提高废气再循环率会使总的废气流量(mass flow) 减少，因此废气排放中总的污染物输出量将会相对减少。
EGR 系统的任务就是使废气的再循环量在每一个工作点都达到最佳状况，从而使燃烧过程始终处于最理想的情况，最终保证排放物中的污染成份最低。
由于废气再循环量的改变会对不同的污染成份可能产生截然相反的影响，因此所谓的最佳状况往往是一种折衷的，使相关污染物总的排放达到最佳的方案。
比方说，尽管提高废气再循环率对减少氮氧化物（NOx）的排放有积极的影响, 但同时这也会对颗粒物和其他污染成份的增加产生消极的影响。
内部EGR:就是通过改变凸轮轴的配配气相位来实现的，通过内部EGR可以使缸内残留一部分废气从而实现降低NOX的目的。
实现内部EGR有多种方法，常用的有以下：（1）取消气门重叠角，也就是排气门在排气上之前关闭，进气门在排气上止点后打开，这样在压缩终了时就有一部分废气留在了气缸内排不出去，从而实现了内部EGR。
这种方法只要对凸轮轴的凸轮型线重重新设计就可以了，比较容易实现。
这种方法叫做废气残留法；（2）废气倒吸法，就是在原有的排气凸轮型线的基础上再设计出一个凸轮型线，使得在进气冲程时，排气门再次打开，从而从排气管中吸入一部分废气。
这种方法要在原有的排气凸轮型线上再设计出一个型线，结构相对第一种也复杂；（3）同理第三种方法就是在原有的进气凸轮型线上再设计出一个凸轮型线，使得在排气冲程时进气门打开，将一部分废气排入进气道内，那么在进气冲程时废气就会进入气缸实现内部EGR。
柴油机egr工作原理
柴油机egr工作原理《柴油机EGR工作原理》柴油发动机的EGR（废气再循环）系统是一种重要的排放控制技术。
它通过将部分废气重新引导回燃烧室，降低燃烧温度和氮氧化物（NOx）生成的量，以减少柴油发动机的排放物。
EGR系统的工作原理相对简单。
首先，通过传感器检测发动机的负荷和转速，以及进气温度和压力等参数。
接下来，控制单元根据这些参数，以及其他一些因素（如车辆速度和行驶负荷等），计算出最佳的EGR流量。
然后，通过EGR阀门将一部分废气引导回燃烧室，并与新鲜空气混合进入燃烧室。
EGR系统的主要作用是降低燃烧室内的氧含量，从而抑制燃烧温度的上升。
这种降温效果可以减少NOx的生成，并显著降低氮氧化物的排放。
此外，EGR系统还可以改善燃烧过程中的燃料喷射效果，提高燃烧的稳定性和燃烧效率。
然而，EGR系统也存在一些问题。
首先，废气中含有颗粒物和其他污染物，可能会对发动机内部组件造成腐蚀和积碳，影响其性能和寿命。
其次，废气的再循环会导致进气系统中的积碳堆积，降低道路性能和发动机输出功率。
此外，一旦EGR阀门失灵，可能会导致发动机出现工作不稳定、燃烧不完全等问题。
为了解决这些问题，现代柴油发动机的EGR系统通常配备了一系列的控制和监测装置。
例如，EGR冷却器可降低废气温度，减少腐蚀和积碳的风险。
EGR阀门则通过与其他传感器和系统进行协作，确保适当的废气流量和周期，以最大限度地减少NOx排放，同时尽量避免负面影响。
总而言之，柴油发动机的EGR系统是一种重要的排放控制技术。
它通过废气再循环，降低燃烧温度和氮氧化物的生成，以实现更环保的柴油发动机性能。
尽管EGR系统存在一些问题，但通过合理的设计和控制，可以最大程度地发挥其优势，保证发动机的可靠性和性能。
压缩比和EGR率对预混压燃柴油机燃烧和排放的影响
压缩比和EGR率对预混压燃柴油机燃烧和排放的影响预混压燃柴油机作为一种新型的燃烧方式，与传统柴油机相比具有多种优点，如低温排放、低噪声、高效率等。
在预混压燃柴油机中，压缩比和EGR（废气再循环）率是两个重要的参数，它们对燃烧和排放都有着重要的影响。
首先，压缩比是指进入燃烧室前的气体压缩比，它是预混压燃柴油机中最基本的参数之一。
当压缩比增加时，燃烧室温度升高，混合气体中的热值也会增加，从而提高发动机的功率与效率。
但是，过高的压缩比会使柴油在燃烧室中过早自燃，产生爆震，严重影响发动机的可靠性和使用寿命。
因此，在预混压燃柴油机中，压缩比需要根据发动机的结构和工作条件进行合理的设计和控制。
其次，EGR率是指废气再循环率，即将发动机排出的部分废气回流到进气中，与新鲜空气混合。
EGR可以有效地控制氮氧化物（NOx）的生成，降低燃烧室温度，减少热损失和抗爆能力的要求，从而提高发动机的低负荷稳定性，减少NOx等有害气体的排放。
但是，EGR也容易导致进气混合气体的氧气浓度降低，影响燃烧效率和发动机输出功率。
因此，在选定EGR率时需要考虑燃料类型、进气氧气含量、排放标准等多种因素，使EGR能够在发挥降低排放的作用的同时不影响发动机性能。
在实际燃烧过程中，压缩比和EGR率的优化需要综合考虑多种因素。
例如，增加压缩比可以提高燃烧效率，降低质量流量，进而降低NOx的生成；但是过高的压缩比会使燃烧温度升高，难以有效地通过EGR降低NOx的排放。
同时，增加EGR率可以降低燃烧温度，抑制NOx的生成，但是过高的EGR率也会导致进气氧气含量的过低，影响燃烧效率和发动机输出功率。
因此，压缩比和EGR率需要做到平衡，综合考虑燃烧和排放的各种因素，从而达到最佳的燃烧效果和排放性能。
总之，压缩比和EGR率是预混压燃柴油机中重要的参数，它们对燃烧和排放都有着重要的影响。
在实际工程应用中，需要根据发动机的特点和工作条件进行合理设计和控制，在保证燃烧效率和发动机性能的前提下降低排放，从而实现可持续发展的目标。
EGR对高压共轨柴油机小负荷工况燃烧过程及排放性能的影响
工 况下 Ｅ ＧＲ在 降低 ＮＯ 排放 的 同时会 使 Ｐ ， Ｏ Ｍ Ｃ 与 ＨＣ排放 上升 ， 油 消耗恶 化 。可 以看 出 ， 型柴 燃 轻 油 机小 负荷工 况条 件 下应 用 Ｅ Ｒ受 到 了业 内 的关 Ｇ 注， 但是研 究 者关 于 Ｅ ＧＲ对 排放 及 性 能 的影 响规
低 ， 不如 中高 负 荷 明 显 ， 也 可 降 低 １ ， 且 虽 但 ８ 而
Ｃ Ｏ排放受 Ｅ ＧＲ影 响较小 ， ＨＣ排放 绝 对数 值 非 而
放 热 率 与峰 值 ， 长 了燃 烧 持 续 期 ， 低 了缸 内温 度 峰 值 及 平 均 温 度 。在 小 负 荷 工 况 ， Ｇ 可 以 同 时 有 效 改 善 延 降 Ｅ Ｒ
Ｎ ， ＨＣ及 Ｃ Ｏ排 放 ， Ｅ Ｒ 阀 全 开 ， ＧＲ 率 为 ４ 时 ， 排 放 降低 了 ３ ． ， 当 Ｇ Ｅ ２ Ｎ ８ ７ ＨＣ 降低 了 ３ ． ， Ｏ 排 放 降 ９６ Ｃ 低 了 ２ ． ； Ｍ 排 放 先 随 着 Ｅ １３ Ｐ ＧＲ 率 增 加 而 减 小 ， ＧＲ 率 超 过 某 一 值 后 ， Ｍ 排 放 增 加 ， 个 Ｐ 排 放 曲 线 呈 现 Ｅ Ｐ 整 Ｍ “ 鱼钩 ” 变化 趋 势 。Ｅ Ｒ 对 小 负荷 工 况 燃 油耗 性 能影 响 不 大 。 状 Ｇ
律及 机理 尚存 在不 同 的观 点 。 为此 ， 研 究 以某 轻 型 车用 高 压 共轨 柴 油 机为 本 样机 ， 通过 试验 的方 法 ， 讨 在 小 负荷 工 况 下 ， Ｇ 探 Ｅ Ｒ 对燃 烧过 程及排 放性 能 的影 响规律 。
冷、热EGR对柴油机性能、燃烧及排放特性的影响
ｄ ｕｅ ｔ ｏ ｉ ｔ ｓ ｓ ｌ ｏ ｗ ｉ ｎｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｉ ｎ ｓ ｏ ｏ ｔ ｅ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ． Ｔｈ ｅ ｔ ｈｅ ｒ ｍａ ｌ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ａ ｎｄ ｅ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏｎ ｓ ａ ｔ ｔ ｈｅ ｔ ｈｒ ｅ ｅ ｌ ｏ ａ ｄ ｓ ｂ ｅ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｅ ｄ，ｔ ｈ ｅ ｈ ｏｔ ＥＧＲ ｉ ｓ ａ ｐ ｐｒ ｏ ｐｒ ｉ ａ ｔ ｅ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｗ ｌ ｏａ ｄ ｔ ｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎｃ ｙ，ａ ｎｄ ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｌ ｄ ＥＧＲ ｉ ｓ ｍｏｒ ｅ ｓ ｕ ｉ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｈｉ ｇ ｈ ｌ ｏ ａ ｄ ｔ ｏ ｍａ ｉ ｎｔ ａ ｉ ｎ ｈ ｉ ｇｈ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎｃ ｙ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｄ ｕｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｖ ｅ ｐｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｒ ｉ ｓ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ．
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冷、热EGR对柴油机性能、燃烧及排放特性的影响
冷、热EGR对柴油机性能、燃烧及排放特性的影响马帅营;刘方杰;王鑫;杜慧勇;徐斌【摘要】为在保持柴油机动力性和经济性能的同时有效改善其排放性能,在一台4缸柴油机上针对6、12、24mg循环喷油量的负荷工况(记作低、中、高负荷)对比研究了冷、热废气再循环(EGR)对性能、燃烧及排放特性的影响.结果表明:EGR的引入减少了新鲜进气量,整体上延长了滞燃期,减缓了燃烧放热速率,降低了压力升高率;热EGR提高了进气温度,使低负荷时的碳氢化合物(HC)排放显著降低,热效率提高,而高负荷高EGR率时由于过量空气系数偏低引起了热效率的明显降低,对最大压力升高率的降低作用也弱于冷EGR;随着EGR率的提高,三种负荷下的氮氧化物(NOx)排放均大幅度降低,碳烟排放在低、中负荷时较低,而在高负荷时则明显升高,NOx与碳烟排放之间出现此消彼长的矛盾趋势.冷的高EGR率下的碳烟排放升高幅度减小,有效地缓解了这种矛盾.综合分析低、中、高负荷下的热效率及排放,低负荷时为提高热效率宜采用热EGR,高负荷时为降低过高的压力升高率并兼顾热效率则更适合采用冷EGR.【期刊名称】《内燃机工程》【年(卷),期】2017(038)004【总页数】8页(P33-40)【关键词】柴油机;冷EGR;热EGR;燃烧;排放【作者】马帅营;刘方杰;王鑫;杜慧勇;徐斌【作者单位】河南科技大学车辆与交通工程学院,洛阳 471003;河南科技大学车辆与交通工程学院,洛阳 471003;河南科技大学车辆与交通工程学院,洛阳 471003;河南科技大学车辆与交通工程学院,洛阳 471003;河南科技大学车辆与交通工程学院,洛阳 471003【正文语种】中文【中图分类】TK427柴油机因具有较高热效率及强劲动力的优势广泛应用于工程机械及车辆。
传统柴油机由于其固有的燃烧特性，碳烟和氮氧化物(NOx)排放高，且两者往往存在此消彼长的关系。
在保证柴油机高效的同时，降低碳烟和NOx排放是近些年的研究热点，相继提出了属于低温燃烧范畴的多种新型燃烧技术。
废气再循环系统对柴油机的影响
分 内容 。 由于 中冷 部分 工 作 简单 又 不 易 出错 ，所 以本 文 不 作 介 绍 。所 谓废 气再 循 环 技 术 就 是 将 柴
但 不再 升 高 ，而 且 发 动 机 发 出怪 响 （ 像 缺 气 的 声
李 来硕
王
春
高海 文
王 晨春
（ 欧意德发 动机研 发 中心 ）
［ 摘要 ］ 本 文通过 简要 介 绍废 气再 循环 系统的作 用 和工作 机 理， 结合 对试 验过 程 中出现 的 问题 的原 因分析 ， 联 系到现 实中可能 出现 的 问题 ， 也作 了简单分析 ， 并提 出 了防治措 施 。说 明 了废 气再 循 环 系统 对柴 油发动机 的影 响及 其重要 性 。
性 能 无 可 替 代 的作 用 。然 而 ，废 气 再 循 环 系 统 的 失控 ，给 柴油 机带 来 的 负面影 响也 是不 容 忽 视 的 。 本文 通过 对装 有 中冷 废气再 循 环 系统 的 １ ． ５ Ｌ 排量 柴
油 机 的性 能试 验 过 程 中 出现 的 问题 ，进 行 原 因 分
该 机 在 试 验 过程 中 出 现 了令 人 费解 的 现 象 就 是扭 矩 偏 小 ，转 速 不 能 提升 。 当转 速 达￣ Ｊ ｌ ２ Ｏ Ｏ Ｏ ｒ ／ ｍ 时 。发 动 机 就 开 始 冒黑 烟 ，再 提 升 转 速 ，转 速非
１ 废气 再 循 环 系统 的作 用
中冷 废 气 再 循 环 系统 是 欧 意 德 发 动 机 搭 载 的
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
好 ，检查 进 气 系统 ，也 没 有 发 现 有 堵 塞 现 象 。 是
废气再循环控制(egr)基本原理
废气再循环控制（egr）基本原理废气再循环控制（EGR）是一种用于减少内燃机排放物的技术。
它的基本原理是通过将一部分废气重新引入到燃烧室中，以降低燃烧温度，从而减少氮氧化物（NOx）的生成。
本文将详细介绍EGR的基本原理及其应用。
我们来了解一下废气再循环控制的背景和意义。
随着环境污染问题的日益突出，减少车辆排放对保护环境和人类健康至关重要。
废气再循环控制作为一种有效的排放控制技术，被广泛应用于汽车和其他内燃机设备中。
EGR的基本原理是将部分废气从排气管路引回到进气道中，与新鲜空气混合后再进入燃烧室进行燃烧。
废气中含有大量的惰性气体，如二氧化碳（CO2）和水蒸气（H2O），它们可以起到降低燃烧温度的作用。
通过降低燃烧温度，EGR可以有效地抑制氮氧化物的生成。
EGR系统由多个组件组成，包括废气再循环阀、EGR冷却器、EGR 控制器等。
废气再循环阀用于控制废气的流量，以满足不同工况下的需求。
EGR冷却器则用于降低废气温度，以提高EGR的效果。
EGR控制器通过监测发动机负荷、转速和冷却液温度等参数，以实时调节EGR的流量和比例。
废气再循环控制技术的应用可以有效地降低内燃机的排放物，特别是氮氧化物。
氮氧化物是大气污染的主要来源之一，对人体健康和环境造成严重影响。
通过引入废气，EGR可以降低燃烧温度，减少氮氧化物的生成。
研究表明，EGR技术可以将氮氧化物排放降低约30%，在柴油发动机中甚至可以达到50%以上的降低。
除了减少氮氧化物排放，废气再循环控制还可以改善燃烧过程，提高燃烧效率。
废气中的惰性气体可以稀释燃料和空气的混合物，减少过量空气的量，从而提高燃烧效率。
这不仅可以降低燃料消耗，还可以提高发动机的动力性能。
废气再循环控制技术在汽车行业得到了广泛应用。
几乎所有的汽油车和柴油车都配备了EGR系统。
此外，EGR技术也被应用于其他内燃机设备，如发电机组、船舶和工程机械等。
随着环保意识的不断提高，废气再循环控制技术将继续发展，以满足更严格的排放标准。
EGR的热效应和稀释效应对柴油机燃烧和排放的影响
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ １ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｉ ｎ ｉ ｆ ｕｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｆｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ＥＧＲ ｏ ｎ ｄ ｉ ｅ ｓ ｅ ｌ
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相互作用 的结果 ；相 比稀释效应 ， Ｅ Ｇ Ｒ 的热效应是 实现低温燃烧的主要 因素 ， 高进气 热容更 易改善 Ｎ Ｏ ｘ 和碳烟排
EGR对柴油机循环波动及燃烧过程的影响
以在不 影 响 发 动 机 动 力 性 和 经 济 性 的 条 件 下 降 低
Ｎ 但 废气 进 入 气 缸 后 对 柴 油 机 工 作 循 环 的 波 动 Ｏ， 也会 产生 一定 的影 响 。发动 机 的循 环波 动 是评 价 各 个气缸 燃 烧均 匀性 、 率输 出均 匀性 的重 要指 标 ， 功 对 柴 油机 的循环 变动 可用 其工 作 过程 中各 个 阶段 的特 征参 数 、 喷油 过程 的循 环 变动 、 燃烧 过 程 的循 环 变动 来 表示 ， 于 各种 参 数 的变 化 可 用 标 准 差 或 均 对 方差 来评 价 分析 。 根 据柴 油机 燃 烧 过 程 的 特 点 ， 般 可 用 下 列 指 一 标进 行 分析 。
维普资讯
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Ｅ Ｒ对 柴 油 机 循 环 波 动 及 燃 烧 过 程 的影 响 冰 Ｇ
陈上 华 王 忠！ 袁银 南！ 王 ， ， ，
（ ．南 京 依 维 柯 汽 车 有 限 公 司 ， 京 １ 南
林 张 晓春 ，
２２ １） １０ ３
２０２ ； ２ １０ ８ ．江 苏 大学 汽 车 与 交通 工程 学 院 ， 江 镇
［ 摘要 ］ 以 ４ ０ Ｑ柴油机 为研究对 象 ， 过测晕 不Ｈ Ｇ １２ 通 Ｅ Ｒ率 、 荷 、 速工况下 的示功 图以及柴 油机性能 参 负 转 数， 讨论 ｒ Ｅ Ｒ率对柴油机循环 波动及性能 的影响 ： Ｇ
ｅ ｇ ｎ ｄ ｒｄ ｆｅ ｅ ｔＥＧＲ ａｅ，ｌａ ｎ ｏａ ｉｎ ｓ ｅ ｄ，ｔ ｅ ｅｆ ｃ ｆＥＧＲ ｎ ｃ ｃ ｅ ｔ — ｙ ｌ ａ ｉｔ ｎ ａ ｄ ｐｅ ｆｒ ｎ ｉ ｅ ｕｎ ｅ ｉｆｒ ｎ ｒｔ ｏ ｄ ａ ｄ ｒ ｔ ｔ ｐ ｅ ｏ ｈ ｆｅ ｔｏ ｏ ｙ ｌ —ｏ ｃ ｃｅ ｖ ｒａ ｉ ｎ ｒｏ ｍ— ｏ
EGR
燃油消耗率随着EGR率的增加而增 大，并且存在先缓后急的增加趋势。 （1）废气存在对新鲜空气的加热作用， 进气温度升高有利于燃油的蒸发雾化， 促进燃烧，提高燃烧热效率，可以适 当提高燃油经济性。在小负荷、小EGR 率时废气对燃烧过程的影响不大，而 对促进燃油的蒸发雾化作用占主导， 促进作用抵消了废气的不利影响。 （2）而在大负荷或者大EGR率时，空 燃比相对较小，废气对燃烧的促进作 用减小，相反对燃烧速率的减弱以及 燃烧温度的降低作用占了主导所以全 负荷大EGR率时燃烧热效率低、燃油经 济性差。
烟度值直接反映排气中的PM含量，PM 的成分主 要是炭烟和可溶性有机物荷下烟度随EGR率的增 加而增大。 （1）小负荷时，新鲜空气多， O2充足， 废气的增多并不会造成过多的缺氧区域， 对燃烧过程影响不明显。 （2）中等负荷时，EGR对烟度的影响则 较为明显，烟度值随EGR率的增大上升 很快，中大负荷时的高EGR率主要作用 是降NOx，PM的增多由后处理解决 （3）全负荷时，烟度随EGR率变化曲线 的斜率很大，这是由于全负荷空燃比较 小，再加入废气使燃烧缺氧区域进一步 增多，燃烧恶化，所以全负荷应该采用 小EGR率，防止由于缺氧区域增多导致 烟度的急剧增大。
不同负荷采取的EGR率不同，中负 荷EGR率最高，小负荷和大负荷次之， 全负荷EGR率最低。 （1）小负荷时喷油量少，燃烧温度低， 虽然空燃比高， O2充足，但影响小负 荷NOx生成的主要因素是燃烧温度。 （2）中负荷时燃烧温度相对较高， O2充足，采取大的EGR率可以降低空 燃比和燃烧温度，从而明显降低NOx 排放。 （3）因为全负荷时喷油量多， O2相 对不足，加入生成EGR使新鲜空气进一 步减少， N2和O2的反应量减少是影响 NOx的主要原因，
NOx排放量随喷油提前角的增大而增多，燃油 消耗率随喷油提前角的增大而减小. 原因：喷油提前角增大时燃烧热效率提高，使 燃烧温度升高引起的。（废气再循环与喷油提前角对 NOx 和燃油经济性的作用是相反的。） 小EGR率采用小的喷油提前角，大的EGR率采 用大的喷油提前角。 原因：废气与增加喷油提前角对燃烧的作用正 好相反，大的EGR率需要大的喷油提前角补偿废气对 整个燃烧过程的不利影响。
EGR对车用柴油机性能影响的试验研究
表 １ 柴油 机 主 要技 术 参 数
缸 径 ／ ｍ ａ ｒ ９ ３
严格 ， 排放 问题 给排 放控 制技 术 提 出了新 的要求 。 其 废气 再 循 环 （ ＧＲ） 降 低 柴油 机 ＮＯ Ｅ 是 排 放 的 有效 措 施 ， 引 入 废 气 前 是 否 将 其 冷 却 可 分 为 热 按
Ｎ０ 排 放 和 燃 油 消 耗 率 都 能达 到 要 求 ， 中小 Ｅ Ｒ 率 匹配 小喷 油提 前 角 ， Ｅ Ｒ 率 匹配 大 喷 油 提 前 角 。 其 Ｇ 大 Ｇ
关 键 词 ：柴 油 机 ； 气 再 循 环 ； 氧 化 物 ；烟 度 ； 气 温度 ； 油 消 耗 率 ；喷 油 提 前 角 废 氮 排 燃
中 图分 类 号 ：Ｔ ２ ． Ｋ４ １ ５ 文 献标 志码 ： Ｂ 文 章 编 号 ： ０ １２ ２ （ ０ ２ ０ — ０ １０ １ ０ — ２ ２ ２ １ ） １０ ５ — ５
柴油 机凭 借 其 良好 的动 力 性 和 经 济 性 ， 已被 广
泛应 用 于工农 业及 运 输 业 ， 随着 排 放 法 规 的 １ 而 ３益
燃 烧 室 标 定 功 率 ／ Ｗ ｋ 标 定 转 速 ／ ｒｉ ｒ・ ｎ ａ
最 大 扭矩 ／ ・ Ｄ Ｎ Ｙ ．
ｃ型燃 烧 室 ｔ ， ８ ５ ３４ ０ ０
３Ｏ Ｏ
气后 处理 成为 现今 柴油 机应 用较 广 泛 的排放 控制 措
施 。本研 究针 对带 有 Ｄ ＯＣ＋Ｐ ＯＣ尾 气 后 处 理 器 的 小型 柴油 机 进 行 了 Ｅ ＧＲ 系 统 的试 验 研 究 ， 柴 油 对 机满 足更 加严 格 的排放 要 求具有 重 要意 义口ｌ 。 ＿ｊ ｏ
车
用
发
动
不同海拔下EGR对柴油机影响的模拟研究
不同海拔下EGR对柴油机影响的模拟研究作者：刘伟毕玉华申立中雷基林王俊来源：《现代电子技术》2014年第09期摘要：随着海拔的变化，大气压力和氧气浓度都会发生改变，引入EGR后发动机的性能必然会出现不同于标准大气压环境时的情况。
建立了某型号发动机的Boost模型，用标准大气压下的台架试验数据对模型进行了标定验证；模拟研究了不同大气压力下EGR对发动机性能和排放的影响，并比较分析了同一EGR率时不同大气压力下发动机性能的差异。
结果表明，除全负荷工况外EGR对发动机的动力性和经济性影响比较小，NOx随EGR率的增加会急剧减少，但大EGR率时Soot排放会急剧恶化；同一EGR率时在中高负荷下，随着海拔的增加，发动机的动力性、经济性和Soot的排放会出现明显恶化。
关键词：海拔高度的影响； EGR；柴油机；性能研究中图分类号： TN710⁃34； TK422 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2014）09⁃0125⁃030 概述随着环境污染问题的日益严峻，节能减排已经成为当今世界共同面临的重大挑战[1]；由于柴油发动机有着良好的热效率和燃油经济性，全球车用动力“柴油化”的趋势已经形成，但是柴油机在NOx和碳烟排放方面的问题依然很突出[2⁃3]。
国内外研究表明EGR（废气再循环）技术是目前用于降低发动机NOx排放的一种有效措施 [4⁃8]。
再循环废气会稀释新鲜充量，混合气中的氧浓度下降；同时废气中存在惰性成分也会给燃烧带来负面影响，所以使用EGR后发动机会出现动力性下降、经济性恶化 [9⁃11]；但是，由于废气的温度远远高于新鲜充量，在混合时会加热新鲜充量，所以发动机低负荷时使用EGR性能会出现小幅度的提升。
在高海拔下大气压力低于平原地区，大气中的氧浓度也会降低，即使采用增压技术，也难以使发动机的进气情况与标准大气压下相同[12]。
不同气压下，使用EGR将对发动机的工作性能及排放产生不同的影响。
EGR／EGC技术结合系统降低柴油机排放的研究
是 与改善 燃烧 相 一 致 的 ， 降低 Ｎ ｘ排 放 与改 善 燃 而 Ｏ 烧相 矛 盾 ， 为 柴 油 机 的 排 放 控 制 带 来 了 困 难 。 这 Ｅ Ｒ技 术 即废气 再循 环技术 可 以有效 降低 Ｎ ｘ的排 Ｇ Ｏ 放 【 ３， ｌ ］ 目前 欧 洲 大 多 数 轻 型 柴 油 机 采 用 了此 项 技 － 术来 降低 Ｎ ｘ的排放 。随着 各 个 国家在 Ｎ ｘ 制定 Ｏ Ｏ上 更加 严格 的排 放标 准 ， 以 预 知 Ｅ Ｒ技 术 在重 型柴 可 Ｇ 油机 车领 域也 必将 越来 越 多地 受 到人 们 的 重视 。 由 于 降低 Ｎ ｘ 放与 降低其 他废 气 与微粒 的排 放 有矛 Ｏ排 盾 ， 以在采 用 Ｅ Ｒ技 术 即 降低 Ｎ ｘ后 就不 易保 证 所 Ｇ Ｏ
Ａ Ｃｎｉ ｒｈｓ ｐｃ ｆｎａｔ ｏｖ ｉ ｅ ｅｇ ｅＳ ｍｓｏ （ Ｏ ， Ｏ， ＣａｄＰ ，ｔ ｅａ ｄｃ ｇａ ｆ 由 ｄ：ｏｓ ｅ ｅｅａ ｅｔ ｏ ａ ｕ ｍ ｔ ｅ ｅ ｌ ｎｉ ’ ｅ ｉｉ Ｎ ｘ Ｃ Ｈ ｎ Ｍ）ａ ｔ ｉ ｏｒ ｕｉ ｌ ｄ ｔ ｓ ｓ ｏ ｉ ｄ ｓ ｎ ｓｎ ｈ ｍ ｆｅ ｎ ｌｏ ｈ ｅ ｉ ｈｓ ｒｃ ｎＥｈｕｔ ａ ｃ ｃｌ ｉ （ Ｇ ）ｗｔ Ｅｔ ｎｌ ｘａｓ Ｇ ｓ ｌ ｎｎ Ｅ Ｃ ｙｔ ａ ｅｎｄｓ删 ｔ ｓ ，ｎｔｉａｔｌ ａ ｘａｓ Ｇ ｓ ｅｉ ｕ ｔ ｎ Ｅ Ｒ ｉ ｘ ｒａ Ｅ ｈｕｔ ａ ｃ ａｉ （ Ｇ ）ｓｓ ｍ ｈｓｂｅ ｅ Ｐ ． ｅ ｉｅ Ｒ ｒ ａｏ ｈ ｅ ｅ ｇ ｅ ｉ
EGR对柴油机排放影响之研究
实验装 置示 意 图见 图 １ 。
缸 。此种 Ｅ ＧＲ废 气 流动路 线 设计 与其 他 方 式 相 比
可 以避免 再循环 废气 污 染 压 气机 和 中冷 器 ， 压 气 使
机 和 中冷 器不受 排气 中 的微 粒 、 氢化 合 物 和 硫 的 碳 影响 ， 而减少 了可能会 出现的淤 塞 与腐 蚀 问题 ［ 。 从 ８ ］
排气 来 实 现 。同 时 Ｅ ＧＲ 稀 释 了 混 合 气 中 的 Ｏ ， ＮＯ 的生成量 被 大 大降 低［ 。本 文 利 用 Ｅ ５ ］ ＧＲ技
术 ， 过试验 的方 法 ， 究 Ｅ 通 研 ＧＲ对 柴 油 机 排 放 的影 响 ， 总结其 影 响规 律 。 并
０ 引 言
此 工 况 下 ， 过 Ｅ Ｒ 来 控 制 ＮＯ 通 Ｇ 就 比较 困 难 。 可
以发 现 ， ＮＯ 的 排 放 量 位 于 ５ ３ ６ ５ｇ ｋ ・ｈ ． ～ ． ／ Ｗ 之
Ｅ ＧＲ 系统影 响较 大 的排气 背压 ， 中冷后 温度 和压 力 等试 验参 数 ， 时刻 控 制这 些 重 要 参数 保 持 在 合理 的
范 围之 内 。 （ ） 验 过 程 中 要 密 切 关 注 一 些 对 发 动 机 性 能 ２试
有 重 要影 响 的试 验 参 数 ， 如发 动 机 的热 负 荷 是否 运 行 ， 动机 长 时间运 行在 高转 速高负 荷工 况下 ， 发 排气 温度 和压 气 机 转 速 是 否超 标 等 ， 些 都 是 Ｅ Ｒ 系 这 Ｇ 统 可能 带 来 的一些 负面影 响 。
通常增 压直喷 柴油机 的排气 平均 压力 小 于进气 平均
压力 ， 实现稳 定可靠 的废气 再循 环 ， 要 必须 采取措 施
克服压 力逆差 ， 足 量 的废 气 送人 进 气 系 统 。克 服 使
egr 工作原理 负荷 柴油机
egr 工作原理负荷柴油机
EGR（废气再循环）是一种减少发动机排放物的技术，其工作原理是将一部分废气重新引入到燃烧室，与新鲜空气和燃料混合燃烧。
在柴油机中，EGR系统通过排气歧管和EGR阀将一部分废气
引回到进气道中，与新鲜空气混合，然后进入燃烧室。
这样做的目的是降低燃烧温度，减少氮氧化物（NOx）的生成。
通过引入废气，EGR系统可以降低燃烧室内氧气的浓度，从
而降低燃烧温度。
当燃烧温度降低时，会导致少量的可燃物质残留和氧化过程缓慢，从而减少了NOx的生成。
此外，废气
中的水蒸气和一些惰性气体也可以帮助降低燃烧温度。
EGR系统的工作负荷是通过控制EGR阀的开启程度来实现的。
当发动机负荷较轻或转速较低时，EGR系统可以增加废气再
循环的比例，以进一步降低NOx的生成。
而当负荷较重或转
速较高时，EGR系统会减少废气再循环的比例，以保证足够
的氧气供给和燃烧效率。
总的来说，EGR系统通过将一部分废气重新引入燃烧过程中，可以降低柴油机的氮氧化物排放，但也会对燃烧效率、动力性能和燃油消耗产生一定的影响。
因此，EGR系统的设计和控
制需要综合考虑各种因素，以实现最佳的环保和性能平衡。
EGR率对降低柴油机NOx排放的应用研究
７ ９
性 ， 不 进 行 排 气 再 循 环 ． 了在 保 证 柴 油 机 在 具 有 也 为
ＮＯ 浓 度 的 变 化 较 ７ 和 ｌ Ｏ 的 大 负 荷 工 况 相 ５ Ｏ 比 ， 线 变 化 比较 平 缓 ， 明 采 用 Ｅ Ｒ 引 入 废 气 中 曲 说 Ｇ 的 Ｃ ２ Ｈ。） 汽 缸 中 的 ｏ 浓 度 降 低 ， 滞 了 燃 Ｏ和 （使 ｚ 阻 烧 反 应 ， 致 缸 内 最 高 燃 烧 温 度 有 所 降 低 ， 管 燃 烧 导 尽 持 续 期 有 所 延 长 ， 还 是 大 大 地 抑 制 了 ＮＯｘ排 放 ， 但
把 发 动 机 排 出 的 部 分 废 气 回 送 到 进 气 歧 管 ， 与 新 并
鲜混合 气一起 再次 进 人 气缸 ． 由于 废 气 中 含有 大 量
的 Ｃ ， Ｏ 不 能 燃 烧 却 吸 收 大 量 的热 ， 汽 缸 中 混 Ｏ。Ｃ 使 合 气 的燃 烧 温 度 降 低 ， 缓 燃 烧 过 程 ， 而 减 少 了 延 从
吴 延 霞 ， 要 权 郑
（ 州 学 院 汽 车 工 程 系 ， 州 ２ ３ ２ ） 德 德 ５ ０ ３
摘
要 ： 油机 具 有 良好 的 动 力性 和 绛 济性 ， 车 柴 油机 已 成 为 发 展 趋 势 ， Ｎ 柴 汽 但 Ｏｘ和 微 粒 （ Ｍ） 放 高 ． 气 Ｐ 排 废
再 循 环 技 术 是 降 低 柴 油 机 Ｎ ） 放 最 为有 效 的 方法 之 ～ ． 绍 了柴 油 机 废 气 再 循 环 技 术 （ Ｇ 的 特 点 及 控 制 原 （ｘ排 介 Ｅ Ｒ）
Ｅ ＧＲ 技术 已越来越 受 到重视 ．笔 者通 过 分析 研究 ，
探索 Ｅ ＧＲ 率 对 增 压 柴 油 机 在 各 种 工 况 下 的 影 响 及