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本文以云内发动机为主介绍电动EGR原理结构与原理

EGR发动机原理介绍

什么是EGR

EGR即废气再循环( Exhaust gas recirculation)

EGR是将一部分排气引入进气管与新鲜空气混合后进入气缸燃烧

D20电动EGR系统

D25电动EGR系统

D19电动EGR系统

一、EGR作用：降低尾气中的氮氧化合物(NOx)含量

1、稀释了氧气浓度,降低了燃烧速度和最高燃烧温度,导致NOx降低。

2、导入部分废气(特别是CO2和H2O)提高了充量的平均比热,吸收了更多热量,降低了最高温度,导致NOx降低。

3、进气充量中引入废气增加了充量的质量流量,增加部分也要吸收额外的热量,也降低了最高温度,导致NOx降低。

4、导入的EGR气体在燃烧过程中或分解或参与反应，所以还有化学的作用。

5、系统只在发动机部分负荷工况下工作，在怠速和全负荷工况不工作，大负荷时不工作

6、水温低于25℃时EGR不工作

7、高海拔区域不工作

二、EGR废气再循环工作原理

1.1、EGR分类

EGR系统一般可通过内部EGR和外部EGR两种方式来实现循环。

内部EGR:通过扩大气门重叠角来实现的,即增大进气门提前开

启和推迟排气门延迟关闭或提高排气背压等方法来增加缸内的残余

废气,残余下个循环的燃烧,从而实现EGR

由于它降低了新鲜进气充量,且妨碍了进气惯性效应的利用,因

而要牺牲功率和燃油消耗。另外,其控制和调节没有外部EGR灵活,

所以应用不广。

外部EGR:将排气管中部分废气经外部管路引入进气管参与再燃

烧,从而实现EGR。就形式而言一般分为真空驱动和电控式,其中电

控式EGR最具典型性。EGR的开启受ECU控制，通过控制电动EGR电机加电时间的长短来控制EGR阀的开度。EGR的开启与海拔、进气量、冷却液温度、油门开度、转速相关。

1.2、EGR工作过程

内部EGR工作过程:当爆发行程时,混合器燃烧而膨胀成原来体

积的很多倍,在接下来的排气行程时,排气阀一打开,高压废气就会

冲向排气管,而活塞也会上升把所有废气推出气缸,这是排气管中的

气流流速很快,当活塞快要到达上止点时,由于惯性的关系,排气管

中的废气仍会告诉往外冲,而这些气流就会把燃烧室中的废气“抽”

出来,如果在这个时候打开进气阀,新鲜空气刚好被“抽”进燃烧室,

就在混合器刚好填满燃烧室时,排气门刚好也关闭了。如果此时提前

关闭排气阀,则缸内的废气排不出去,且阻碍了进气,如此一来,缸

内空气中氧含量就降低了许多,实现内部EGR。

三、EGR的控制策略

1、增加EGR率可以使氮氧化合物(Nox)排出物降低，但同时会碳氢化合物(HC )排出物和燃油消耗增加。因此在各种工况采用的EGR率必须是对动力性、经济性和排放性能的综合考虑。

2、试验结果说明：当EGR率小于10%时，燃油消耗量基本上不增加，当EGR率大于20%时，发动机燃烧不稳定，工作粗暴，碳氢化合物(HC )排放物将增加10%。

3、因此通常将EGR率控制在10%～20%范围内较合适。

四、空气流量计在EGR系统中功用

他根据标定的进气流量与实测的进气流量计算出差值，决定和观察EGR的开启（关闭时进气量最大，打开的时进气量变小；EGR工作状况的的反馈，可以通过观察进气流量查看EGR是否在工作）。

五、电动EGR是执行器与传感器的结合体，功能如下：

执行ECU发出的废气再循环指令，电机工作，控制EGR阀的开启和关闭。

监测EGR开度位置，并传递给ECU，用于EGR废气再循环控制

失效模式：

◆电动EGR电机失效后可能导致EGR非正常开启或关闭

◆电动EGR阀杆卡滞，将导致EGR非正常开启

◆EGR非正常开启时，将导致发动机排烟异常、加速无力，高转速提升慢。

◆非正常关闭则可能导致排放超标

六、电动EGR针脚定义及原理图

电动EGR针脚参考电压

七、电动EGR阀位置传感器行程与电压关系

EGR阀开度越大反馈给ECU的信号电压越高。

A 点：阀关闭位置（ “零”点位置）

B 点：阀关闭过程中防冲击起始位置

C 点：6mm 位置点（ 100%开度位置点）

D 点：最大行程位置点（全开死点）

八、电控EGR开启和关闭电流特性

EGR阀从关闭状态--全开状态—关闭状态

记录信息反馈电压对应驱动电流（常温状态测试

通过以上作图可以看出电动EGR工作过程驱动电流与电压的关系：

电控EGR电机整个工作过程电流变化范围：0.35—0.95A，随着阀门开启从电流0.35A到0.95A阀门全开。