EGR技术发展分析.docx

EGR技术在国内外的发展情况 从六十年代开始，美国、日本、西欧等工业化国家对发动机有害排放物CO、HC和NOx等，以法令的形式规定排放标准，从而促进了发动机减排和对排气净化措施的研究EGR技术在国外首先应用于汽油机，最初只是纯气动式且不带冷却循环，后来发展了带冷却循环的EGR再后来与电控技术相结合，转而开发出带闭环控制的气电式或电磁式EGR系统如今EGR在国外的汽油车上已得到广泛应用从七十年代后期开始，国外就有学者将研究目标转向柴油机EGR技术，到目前为止发展非常快，尤其对于重型柴油机优缺点分析采用EGR技术对发动机的改动小，成本低一般不需要对发动机的燃烧室结构和喷油系统作出重大改动即便是采用较复杂的电控EGR系统， 其EGR和许多传感器都可以同原发动机的电控系统共用或整合，并不需要增加多少额外成本而若采用提高喷油压力，减小喷孔直径来降低NOx，则必然会对原喷油系统提出更高的要求，导致生产成本的较大上升；使用废气后处理技术，如转化NOx率较高的选择性催化还原法SCR，虽降低NOX明显，但其成本比较高；使用燃油掺水法，在降低NOx的同时也会使燃油系统复杂化并影响发动机的耐久性，而且规范这种装备也存在问题。

再次，采用NOX技术的方案灵活多样，可简单，可复杂，能根据实际需要，作出最佳选择例如：对一般的普通发动机，可采用较简单的气动式EGR，若设计和匹配得当，同样可显著降低NOx的排放水平而不恶化发动机其它性能若已经是电控发动机，则可直接发展电控式EGR，使排放水平在原来较低的基础上进一步降低，从而能满足更严格的排放法规 最后，EGR技术前景广阔，到目前为止，被公认为是最有效，最实用的降低NOx的措施有关专家们认为，若想满足美国加州MD-.标准，EGR系统是不可或缺的目前，国外采用EGR电控精确控制技术并结合其它措施，已能使发动机达到欧3标准对欧美发达国家来讲，EGR系统在其汽油机和轻型柴油机领域中已是一种成熟的工业技术，以后的发展向便是将其进一步完善例如：EGR技术将与颗粒捕捉技术、电控高压喷油技术、进气富氧技术等密切结合起来，以使各种有害排放物全面降低；EGR的精确控制、均匀性和动态响应仍是以后的研究重点；为达到美国联邦2或欧5标准，EGR率在目前的基础上还需进 一步提高；EGR在应用于增压发动机时，伴随的腐蚀性问题和进排压逆差问题也有待进一步研究，以得到一个比较理想的解决方案在重型柴油机领域，应用EGR所带来的问题更多更复杂，在重型柴油机常用的较高负荷情况下，EGR会使颗粒排放猛增，发动机的耐久性和可靠性也将受到影响，目前，EGR在重型柴油机的应用是国外的一个重点研究方向，可以预见，在不远的将来，EGR也将在重型柴油机领域得到广泛的应用。

随着我国排放法规与世界逐渐接轨，对发动机排放污染物限制的进一步加严，我国的发动机厂家也迟早必将采 用EGR技术因此， 尽快投入一定的人力和物力来进行对EGR系统的研究开发，是十分必要的，也是企业抢占技术高地的大好机遇EGR系统是汽车柴油发动机满足EURO IIIEUROW及美国国家环保局(EPA )2002年及以上标准控制NOx排放的关键高新技术之一其技术方案及技术路线己为各国发动机公司所接受技术上己完全成熟己成为国外汽车发动机满足排放标准必备的机内净化措施 EGR技术首先应用于汽油机从70年代开始国外就将研究目标转向柴油机EGR技术目前应用的EGR基本上都结合了电控技术使其控制更加精确所有工况都能实现最佳EGR率各汽车生产厂家越来越多地用EGR来降低NOx排放 EGR的工作原理  EGR废气再循环是在保证内燃机动力性不降低的前提下,根据内燃机的温度及负荷大小将发动机排出的废气的一部份引入进气管,和新鲜空气或新鲜混合气混合后再次进入气缸参加燃烧,使燃烧反应的速度减慢,从而降低NOx的排放量废气中的氧含量很低,含有大量N,CO和水蒸气,这三种气体很稳定,不能燃烧,可吸收大量热量。

当一部份排气经EGR控制阀还流回进气系统与新鲜空气或新鲜混合气混合后,稀释了新鲜空气或新鲜混合气中的氧浓度,使燃烧速度降低这两个因素都使燃烧温度降低,从而有效控制了燃烧过程中NOx的生成一般，随EGR率的增加,发动机NOx的排放量会迅速下降新鲜混合气混入废气后,其热值下降,燃烧速度和燃烧温度下降,发动机在全负荷时的最大输出功率会有所下降;中等负荷时,采用较大的EGR率会使燃油消耗率升高,HC排放上升;小负荷,特别是怠速时,使用EGR使燃烧不稳定甚至导致缺火为了使EGR系统能更有效地发挥作用,保证发动机的动力性能,其关键在于根据发动机的温度及负荷的大小控制EGR率,使之在不同工况下得到各种性能的最佳折中,实现减少NOx生成量的控制目标当发动机启动时，冷却水温和进气温度较低或发动机怠速或小负荷运转时,NOx的生成量很少,通常不使用EGR;当发动机水温达到正常工作温度、负荷增大运转时,燃烧室内温度升高,促使NOx的生成,此时最好的方法是降低燃烧室温度,采用EGR由于NOx生成量随负荷的增大而增大,随负荷的增大应相应增大EGR率,一般不超过20%，一般，发动机使用EGR系统，会使NOx的排放降低50%~70%，如果EGR率超过这个界限,燃烧速度太慢,燃烧波动增加,HC排放增加,动力性和经济性就随之恶化"但在全负荷运行时,由于最大输出功率会下降,为保持发动机的动力性,即使NOx生成量多,也不宜采用EGR。