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    汽车EGR废气再循环,不仅降低排放,发动机突破40%热效率功不可没

    无论多复杂的汽车知识,都能用通俗易懂的方式讲明白,这可能是我最大的特点。

    通俗易懂讲原理,懂车其实很容易

    EGR系列(1)

    绝大部分发动机都装有EGR阀废气再循环系统,EGR阀出现故障会造成车辆启动困难或无法启动、加速无力、突然熄火、检车时氮氧化物超标等这些现象。

    EGR阀,有的车使用到十年也不出问题,有的刚出保修期就出问题,且维修费用不低。

    EGR阀出现问题,无论到4S店还是汽修店,基本都是给你更换新的,原厂件连工时费价格从一千多到几千元不等。其实,如果你懂的话,大部分是可以修复使用的。


    某V6发动机EGR阀工作原理

    EGR阀通过控制阀门开度来控制废气混入进气循环量

    最近两年,在我国丰田、日产都因EGR阀问题分别召回过46万辆、118万辆。大众奥迪虽未召回,但车主因此问题投诉也很多。

    这个EGR系统工作原理其实挺简单,今天就通俗易懂的给大家讲一下它的工作原理,原理明白了,出问题也就知道如何应对了。

    • 为什么将废气混入进气可以降低排放

    EGR是Exhaust Gas Recirculation的缩写,中文叫做废气再循环。

    它的主要目的是降低排放中有害的氮氧化物,氮氧化物产生的条件是高温、高压、富氧三者共同作用,缺一不可。所以,只要改善其中的一项都可以降低氮氧化物的产生。

    氮氧化物需要高温高压富氧共同作用产生

    现代发动机为了更多的榨取内燃机的效率,工作温度及压缩比越来越高,那氮氧化物产生的就越来越多。

    发动机排放的废气中的氧含量极低,且富有惰性气体二氧化碳。将发动机燃烧后产生的一部分废气通过导管导入进气侧,与新鲜空气混合,可以有效降低燃烧温度。废气混入进气,也降低了进气中的氧气含量。

    混入废气使进气的氧含量降低,可以降低氮氧化物的产生

    这样,氮氧化物产生的三个条件中的高温、富氧都得以改善,也就降低了氮氧化物的产生。

    除此之外,它还起到了一定的降低燃油消耗的效果。

    • EGR系统工作原理

    EGR系统就是通过导管将发动机燃烧后产生的一部分废气导入进气歧管,与新鲜空气混合,重新吸进气缸进行二次使用。

    在发动机不同的工况中混入多少废气量是需要精确控制的,控制这个废气循环量的阀就叫EGR阀,这个阀门开度大小听从发动机大脑ECU的指挥。

    工作时、发动机的转速、温度以及节气门(油门)开度等数据,传递给发动机的ECU,ECU根据设定的程序给出信号来控制EGR阀门的开度大小。

    • 发动机不同工况EGR开度大小不同

    发动机在不同工况需要的燃油混合气浓度是不同的。在油气混合气较浓时,氧气含量本身就低了。氮氧化物需要同时具备的三个条件中的富氧条件不存在了,这种工况下本身产生的氮氧化物就低,氮氧化物排放已经可以达标。

    (1)冷机、怠速和小负荷:这时发动机需要较浓的混合气,且低速时,发动机每次做功后残留在燃烧室的废气也高,氮氧化物本来产生的就低。

    所以就不需要进行EGR循环,此时EGR阀完全关闭。

    (2)中负荷:这时混合气浓度属于标准值,就可以开始进行EGR循环了,随着负荷增加EGR率允许值也在加大。

    (3)大负荷、高速:这时需要的是较浓的油气混合气,氮氧化物产生的低,可以达标。那为了保证动力性,自然就没必要进行EGR或减少EGR率。

    • EGR的过去、现在及未来

    它诞生于1970年,比三元催化技术的发明还要早。不过由于当时还没有电喷技术,无法精确控制返回废气的流量和喷油量,反而使得燃油消耗更多,因此该技术被搁浅了很多年。直到后来电喷技术的发展,EGR系统才得以被重新运用在发动机上。

    通过混入更多的废气可以提高发动机的热效率,起到降低油耗的作用。为此,工程师在原有的基础上加入了废气冷却装置以提高EGR率,还有低压LP-EGR系统。各种技术手段的应用已经可以使废气最大混入量做到了30%左右。

    在发动机突破40%热效率的过程中,EGR做出了突出贡献。例如,广汽2.0TM发动机,关键时刻利用LP_EGR技术,使发动机节油3-5%,从而使热效率达到了40.23%。在坦克系列的2.0T及3.0T发动机新技术宣传中,也特别提到采用了更先进的LP_EGR技术。

    • 结束语

    EGR阀有很多种形式,结构上有蝶形阀、截止阀的形式。

    动力源上有伺服电机及真空动力。

    其中伺服电机蝶形阀门是最容易出现卡死现象的。

    在下期EGR系列知识中,我们会和大家分享EGR出现故障的表现以及如何维修最。

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