通常我們聊到EGR系統(tǒng),理解就是廢氣再循環(huán)系統(tǒng),,通過將廢氣導(dǎo)入到燃燒室,,從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒峰值,達(dá)到減少NOx排放的目的,。柴油車采用的是外部系統(tǒng),,即排氣管與進(jìn)氣管之間用一個(gè)管路連通,管路中安裝一個(gè)閥控制廢氣進(jìn)入量,。由此可見EGR閥是整個(gè)系統(tǒng)的核心部件,,而如何對它進(jìn)行精確控制和監(jiān)測則是EGR系統(tǒng)的發(fā)展方向。 EGR:全稱為 排氣再循環(huán)(Exhaust Gas Recirculation),,內(nèi)燃機(jī)在燃燒后將排出氣體的一部分分離出,、并導(dǎo)入進(jìn)氣側(cè)使其再度燃燒的技術(shù)(手法或方法)。主要目的為降低排出氣體中的氮氧化物(NOx)與分擔(dān)部分負(fù)荷時(shí)可提高燃料消耗率,。 EGR工作機(jī)理 廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(Exhaust GasRecirculation)簡稱EGR,是將柴油機(jī)或汽油機(jī)產(chǎn)生的廢氣的一小部分再送回氣缸,。 再循環(huán)廢氣由于具有惰性將會(huì)延緩燃燒過程,,也就是說燃燒速度將會(huì)放慢從而導(dǎo)致燃燒室中的壓力形成過程放慢,這就是氮氧化合物會(huì)減少的主要原因,。 另外,,提高廢氣再循環(huán)率會(huì)使總的廢氣流量(mass flow) 減少,因此廢氣排放中總的污染物輸出量將會(huì)相對減少,。EGR系統(tǒng)的任務(wù)就是使廢氣的再循環(huán)量在每一個(gè)工作點(diǎn)都達(dá)到最佳狀況,,從而使燃燒過程始終處于最理想的情況,最終保證排放物中的污染成份最低,。由于廢氣再循環(huán)量的改變會(huì)對不同的污染成份可能產(chǎn)生截然相反的影響,,因此所謂的最佳狀況往往是一種折衷的,使相關(guān)污染物總的排放達(dá)到最佳的方案,。比方說,,盡管提高廢氣再循環(huán)率對減少氮氧化物(NOx)的排放有積極的影響, 但同時(shí)這也會(huì)對顆粒物和其他污染成份的增加產(chǎn)生消極的影響。 控制原則 發(fā)動(dòng)機(jī)的工況不同,,對EGR量的要求也不同,。為了使EGR系統(tǒng)能更有效地發(fā)揮作用,必須對參加EGR的廢氣數(shù)量加以限制,。 隨著負(fù)荷的增加,EGR的量也相應(yīng)地增加,,并能達(dá)到最佳值,; 怠速及低負(fù)荷時(shí),,NOx排放濃度較低,為保證正常燃燒,,不進(jìn)行EGR,; 暖機(jī)過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低,,NOx排放濃度也較低,,為防止EGR惡化燃燒過程,不進(jìn)行EGR,; 大負(fù)荷,、高速或油門全開時(shí),為保證發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性,,不進(jìn)行EGR,; 加速時(shí),為了保證汽車的加速性及必要的凈化效果,,EGR在過渡過程中起作用,。 控制方式 根據(jù)上述EGR的設(shè)計(jì)原則,必須對EGR進(jìn)行控制和調(diào)節(jié),,使EGR在發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用能達(dá)到預(yù)期的效果,。EGR的控制和調(diào)節(jié)的方法很多,根據(jù)其主要的特點(diǎn)可以從不同的角度進(jìn)行分類 一,、機(jī)械式EGR系統(tǒng)(下圖) 通過控制進(jìn)氣管負(fù)壓和排氣壓力的氣體控制方式,,適用于EGR率為5%~15%。 優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,,成本低,,容易實(shí)施執(zhí)行。 缺點(diǎn):系統(tǒng)缺乏柔性,,自由度低,。 隨著柴油機(jī)電控系統(tǒng)的推行,,EGR系統(tǒng)也已進(jìn)入電控化,,工作過程是受ECU控制。ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液溫度,、進(jìn)氣量,、轉(zhuǎn)速、起動(dòng)等信息,,間接(EGR電磁閥)或直接(電機(jī))控制EGR閥的開度,,通過檢測占空比信號(hào)和EGR閥開度等反饋信號(hào)結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)工況對EGR閥做出微調(diào),從而形成高精度的閉環(huán)控制,。本次我們主要介紹帶EGR電磁閥的電控EG 二,、電控電磁閥EGR系統(tǒng) 部件組成:EGR電磁閥、EGR閥,、EGR閥開度傳感器,、ECU。 1. EGR電磁閥 作用:ECU通過占空比信號(hào)控制EGR電磁閥,,降低EGR閥背壓,,從而打開EGR閥。 結(jié)構(gòu)(如下圖):EGR電磁閥有三個(gè)通氣口EGR電磁閥不通電時(shí),,彈簧將閥體向上壓緊,,通大氣閥口被關(guān)閉。這時(shí)EGR電磁閥使進(jìn)氣歧管與EGR閥真空室相通,;當(dāng)EGR電磁閥線圈通電時(shí),,產(chǎn)生的電磁力使閥體下移,閥體下端將通進(jìn)氣歧管的真空通道關(guān)閉,,而上端的通大氣閥口打開,,于是就使EGR閥的真空室與大氣相通。 2. EGR閥 作用:控制廢氣進(jìn)入進(jìn)氣管路的閥門,。 結(jié)構(gòu)(如下圖):EGR閥膜片的一邊(下部)通大氣,裝有彈簧的另一邊為真空室,,其真空度由EGR電磁閥控制,。增大真空室的真空度,使膜片克服彈簧力上拱,,閥的開度就增大,,廢氣再循環(huán)流量也就增加。當(dāng)上部失去真空度時(shí),,膜片在彈簧力的作用下向下拱而使閥關(guān)閉,,阻斷廢氣再循環(huán)。 3. EGR閥開度傳感器 作用:EGR位置傳感器監(jiān)測EGR開度位置,,并傳遞給ECU,用于EGR廢氣再循環(huán)控制,。 針腳定義:A22:電源5V;A40:地線,;A12:信號(hào)輸出 信號(hào)電壓:EGR閥開度越大反饋給ECU的信號(hào)電壓越高。 A 點(diǎn):閥關(guān)閉位置( “零”點(diǎn)位置) B 點(diǎn):閥關(guān)閉過程中防沖擊起始位置 C 點(diǎn): 6mm位置點(diǎn)( 100%開度位置點(diǎn)) D 點(diǎn):最大行程位置點(diǎn)(全開死點(diǎn)) 三,、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的工作原理 1.EGR通斷控制 2.EGR率控制 EGR率過大高于20%,使燃燒速度太慢,,燃燒變得不穩(wěn)定,失火率增加,,HC增加,、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性下降,;EGR率過小低于10%,,NOx排放達(dá)不到法規(guī)要求,易產(chǎn)生爆震,,發(fā)動(dòng)機(jī)過熱等現(xiàn)象,。因此EGR率必須根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況要求進(jìn)行控制。通常將EGR率控制10%~20%范圍,。 過量的廢氣,將使發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒惡化,,動(dòng)力性,、經(jīng)濟(jì)性下降。因此廢氣再循化的量要嚴(yán)格控制,。且在某些特殊工況下,,關(guān)閉廢氣再循化。 廢氣的引入量稱為廢氣再循化率(EGR率) 3.工作原理 廢氣中含有大量的CO2和水蒸氣等接近于化學(xué)惰性的氣體,,將其導(dǎo)入汽缸后稀釋可缸內(nèi)混合氣,氧濃度相應(yīng)降低.從而緩解了激烈地燃燒反應(yīng),?!O2不能燃燒但能吸收熱量,使溫度下降.減少NOX的生成。 4.EGR的控制策略 綜合考慮動(dòng)力性,、經(jīng)濟(jì)性、排放性能,。 1)冷機(jī),、怠速和小負(fù)荷:NOx低,為了保證正常燃燒,,不進(jìn)行EGR,。 2)大負(fù)荷、高速:保證動(dòng)力性,同時(shí)混合氣濃,,NOx低,,不進(jìn)行EGR或減少EGR率。 3)部分負(fù)荷:隨著負(fù)荷增加EGR率允許值也增加,。 四,、EGR控制系統(tǒng)的檢修 1.一般檢查 怠速時(shí),拆下EGR閥上的真空軟管,,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)無變化,,用手觸試真空管口應(yīng)無吸力;轉(zhuǎn)速達(dá)2500r/min以上,,同樣拆下此真空軟管,,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)明顯升高(中斷了廢氣再循環(huán))。 2.EGR閥的檢查 給EGR閥施加15kPa的真空,,EGR閥應(yīng)能開啟;不施加真空時(shí),,EGR閥應(yīng)能完全關(guān)閉,。 3.EGR電磁閥的檢查 測量電阻值,,應(yīng)為33~39Ω,。不通電時(shí),從通進(jìn)氣管側(cè)接頭吹入空氣應(yīng)暢通,,從通大氣的濾網(wǎng)處吹入空氣應(yīng)不通,。通電時(shí),與上述剛好相反,。 |
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