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EGR究竟是什么 为何国六标准对它比较看重?

EGR究竟是什么 为何国六标准对它比较看重?

卡车之家位青波

2021-12-07

【卡车之家 原创】目前主流的国六发动机技术路线,基本上分为EGR和非EGR这两种,而EGR虽然本身在国四、国五阶段就已经出现,但是大多数卡友们仍然不知道EGR是什么。

EGR究竟是什么 为何国六标准对它比较看重?

那么关于这个问题,以及它的控制策略是什么,究竟有什么作用,带着这些问题,我们今天就和卡友们简单的聊一聊EGR。

废气循环量变化大 引入EGR率做参考

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EGR,即废气再循环系统,其是指将发动机排出的废气,适时的把一部分引入到发动机进气管内,重新参与发动机工作的装置,它能够降低发动机尾气中氮氧化合物的含量。

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用废气取代一部分新鲜的空气,从而降低了发动机气缸内的最高燃烧温度和压力,以此来达到降低氮氧化合物排放的目的,但是废气的进气量受发动机工况的影响,为准确描述EGR对废气的需求量,提出了“EGR率”的概念,EGR率指的是重新进入进气歧管的废气量占用新进空气量的比重。

EGR率较高,即废气进气量占比较重,会导致发动机在进气冲程时,所得到的氧气含量减少,引起发动机在工作冲程时,柴油不能完全燃烧,从而使得在排气冲程之中,发动机尾气冒出大量的黑烟。而EGR率较低,又不能满足排放法规的要求。

发动机不同状态下 EGR控制策略不同

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厂商在大量的实验基础之上,发现在不同的工况之下,发动机对参与的废气量需求度也有所不同,EGR的基本控制策略如下:

冷机或者怠速工况启动时,因为此时发动机并没有产生较高的温度,所以氮氧化合物的排放浓度比较低,为防止EGR恶化发动机工作效率,此时EGR阀基本处于闭合状态,即EGR不参与发动机的工作。

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在中等负荷的情况下,氮氧化合物会随着发动机负载的增多而增多,此时,EGR开始参与到发动机的工作之中,EGR率会随着发动机负载的增加而增加。

而当发动机需要大功率、高转速时,即发动机处于大负荷、高速工况时,为保证发动机拥有良好的动力性、加速性以及必要的净化效果,此时EGR一般情况下不会参与到发动机的工作之中。

EGR不仅可控制排放 还能提高燃油经济性

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理论上发动机厂商完全可以研制出较高功率的发动机,但是因为发动机工作效率取决于发动机冷却循环系统的工作上限,以及缸内各部件热核载极限,而要提高发动机功率,首先要增加发动机缸内平均压力,但又会造成发动机缸内温度升高,这似乎是一个无解的问题,但是自从EGR出现之后,卡友们可以对比在同等排量下发动机的功率,变得越来越大。

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为了验证EGR对发动机燃油经济性的影响效果,通过使用油耗仪、测功机、排放测量装置等多种设备,测试在空燃比一定的情况下,EGR率变化对排放和燃油经济性的影响,以及EGR率和发动机转速对燃油经济性的影响,发现一定的EGR可以改善燃油经济性。

另外相关研究表明,EGR除了降低氮氧化合物的效率高、效果显著外,EGR的技术路线对发动机本体的改动较小,成本比较低,而且在方案设计上比较灵活,可根据实际需要,选择合适的EGR控制方式。

EGR优势明显 待解决问题也不少

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EGR应用在汽车上面的历史,已经有近60年,那么EGR技术水准是否已经非常完善了呢?并不是,采用EGR的技术路线,若EGR率控制不当,会造成HC和CO排量的增加,导致燃油经济性变差。

其次,在发动机低负荷时,EGR会影响到发动机工作的稳定性,而在发动机高负荷时,又会影响到发动机的动力性。

最后,EGR还会对发动机部分零件造成过度磨损,影响到发动机的使用寿命。EGR温度过高,会影响发动机充气效率,而如果采用EGR冷循环,又会增加控制系统的复杂性。

●  编后语

EGR发展至今,不可置否的是,其对改善汽车排放标准有着非常显著的效果,但是仍然有部分问题有待解决。卡友们,关于EGR,你还想了解什么,可以在评论区进行留言。(文/位青波 图/卡车之家)

控制方式各不同 电控成为主流

EGR究竟是什么 为何国六标准对它比较看重?

EGR怎么控制其参与发动机工作的状态呢,为了解其中的奥秘,我们就要知道EGR的控制方式。

EGR主要分为机械式和电子控制式,但是因为不同工况下发动机对废气进气量的要求不同,即EGR率存在差异,而机械的控制方式的精准度比较低,而且随着发动机尾气含量标准的加严,所以现在基本上都是采用电子控制式EGR废气再循环系统。

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电子控制式EGR废气再循环系统,其是通过ECU进行控制的,在ECU中,存储了发动机在多种工况下EGR最佳工作状态数据,ECU在此基础之上,通过与其相连的离合器踏板传感器、水温传感器、油门踏板传感器、发动机转速传感器等,得到转速、负载、水温、离合器等信号,通过这些信号来调节EGR的阀门开度,来控制废气循环量。

而安装在EGR阀门上的传感器,又会将阀门开度信号返传给ECU,ECU通过此信息,在发动机负载和转速变化之间做出判断,不断的调整EGR阀门开度,来保证同时满足排放和发动机工况的要求。

EGR究竟是什么 为何国六标准对它比较看重?

EGR肩负着控制发动机尾气中氮氧化合物含量的重任,为防止当EGR出现故障或者是发动机尾气排放结果发生错误、超标等问题时,车主无法及时得知,所以在EGR的发展历程之中,又增加了OBD随车诊断系统,OBD会将监测结果及时反馈给车主或者是监管平台。

注:本文为卡车之家原创,版权归卡车之家所有,任何媒体、网站或个人如转载、引用时,请须注明“来源:卡车之家,并标明作者”,对于侵权行为,卡车之家保留起诉权利。

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