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Influence of EGR on CNG Engine Performance
YANG L-i ping 1,M A Xiu -zhen 1,SONG En -zhe 1,LI Jun 2,LI Xue -m in 1
(1.Colleg e o f Po wer and Ener gy Eng ineering ,H arbin eng ineering U niver sity,Har bin 150001,China;
2.Co llege of Automo bile Engineering ,Jilin U niver sity,Chang chun 130025,China)
Abstract:F or a tur bo char ged inter -coo ling CNG engine,the influence of EG R o n eng ine perfo rmance was researched at the
speed of 2840r /min with 75%and 50%load r espectively when the excess air co efficient w as 1.1~1.3.T he results sho w that the N O x emission decr eases w ith the increase o f EGR at differ ent loads and excess co https://www.wendangku.net/doc/d13779717.html,pared with only lean burn technolog y,the learn bur n technolog y with EGR has g reater potential to r educe N O x emissio n.A t 75%load w hen he ex cess air co efficient is 1.3,the NO x emissio n can be r educed to 0.3g /(kW #h)when the eng ine r eaches the limit of steady o per atio n,that is to say ,the cycle -to -cycle v ariat ion co efficient is 10%.W hile w ith only lean bur n techno lo gy ,the N O x emission can only be decreased to 1.92g /(kW #h).When the EGR is sma ller t han 10%,the HC and CO emissions incr ease slow ly and the effec -t ive ther mal efficiency decreases slow ly w ith the increase o f EG R.H ow ev er,w hen the EGR is beyond 10%,the HC and CO e -missions incr ease r apidly and the effective ther mal efficiency decreases r apidly.At low load,the N O x emissio n is less ,the re -quired EG R fo r the same N O x emissio n is a lso smaller ,but the hig her H C and CO emission and low er t her mal efficiency o ccurs.
Key words:CN G eng ine;ex haust g as recir culat ion (EG R);emission contro l;thermal efficiency
[编辑:姜晓博]
#34# 车 用 发 动 机 2010年第2期
发动机废气再循环系统
发动机废气再循环系统 1、废气再循环EGR的应用 1.1车用EGR系统的作用 (1)车用EGR系统对于改善柴油机NOx的排放效果显著，最大扭矩转速时大小EGR率在中低负荷均能有效改善NOx放，最高降幅为55%。但是在高负荷工况，EGR对发动机其他性能的影响逐渐显现。 (2)车用EGR系统对于柴油机动力性和经济性影响较小。扭矩平均降低幅度小于10%，油耗增加最大幅度也只有4%左右。 (3)从试验结果得出表明：低负荷适当增大EGR率，中负荷选取适中EGR率，高负荷阶段，适当减少EGR 率或者停止EGR。图中数据显示，其最大EGR率约为20%，出现在3200r/m i n左右，负荷小于2 5%，而当发动机负荷在75%以上时不宜采用EGR。 1.2EGR对运行在不同海拔地区增压柴油机的经济性和烟的影响 随着海拔的升高，空气密度的减少，导致吸入柴油机气缸内的空气量减少。一般来讲，在任何海拔下柴油机的燃烧过程均取决于合适的过量空气系数。增压柴油机采用EGR之后，将大大影响过量空气系数，必然带来其经济性和烟度排放性的变化。图4和图5表示的是不同大气压下，增压柴油机进行EGR之后，其比油耗和烟度的变化规律。总体上来说，增压柴油机的烟度和有效燃油消耗率在例如80kPa下，10%EGR率的比油耗比2%EGR率下的比油耗减少了1.5%，在100kPa则减少了2.2%。随着负荷的加大，这种规律开始慢慢减弱，尤其是在模拟大气压为80kPa下，变化的比较快，在120N·m时，三种EGR率下的比油耗几乎没有区别；在100kPa下，则要延迟到150N·m才出现这种情况。这是因为在高的大气压下，柴油机的过量空气系数要大一些，而引入的废气量是相同的，所以产生上述变化的工况会有所延迟。当负荷进一步的加大，EGR率的增加会使比油耗开始增大，尤其是在全负荷工况，模拟大气压为80kPa下，大EGR率的比油耗会比小EGR率的比油耗上升6.5%，在模拟大气压为100kPa下，比油耗也会上升5.5%。负荷的增加会使发动机的过量空气系数减少，进行EGR后，过量空气系数进一步减少，尤其是当EGR率过高时，再循环废气脂的混合絮凝情况，对后续铺膜有指导意义。 2、废气再循环的意义 发动机的有害排放物是造成大气污染的一个主要来源，随着环境保护问题的重要性日趋增加，降低发动机有害排放物这一目标成为当今世界上发动机发展的一个重要方向。安装废气排放控制系统是为了减少发动机排放的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的量，防止泄漏出来的含有碳氢化合物的气体向大气排放，以及防止从汽油箱排放的含碳氢化合物的燃油蒸气向大气排放。
发动机废气再循环控制系统故障诊断
发动机废气再循环控制系统故障诊断 废气再循环（EGR）系统的作用是减少NOx的排放。其主要原理是将适量的废气（5%～16%）引入气缸参加燃烧，降低气缸内燃烧的温度，从而减少NOx的排放量。但是为了保证发动机能够正常工作，必须根据发动机工况变化来控制废气再循环量。本田雅阁4L发动机废气再循环系统采用的是闭环控制技术，下面介绍其故障诊断方法。 废气再循环系统原理 本田雅阁4L发动机废气再循环系统如图1所示。发动机ECM根据各传感器传输的信号，通过EGR电磁阀控制EGR阀的升程。EGR阀升程传感器将EGR阀的升程转变成电信号输入ECM，ECM将此升程量与根据其他传感器信号确定的最佳EGR阀升程量进行比较，然后输出EGR阀升程调整控制信号，通过EGR电磁阀将EGR阀的升程始终控制在理想位置。 图1 本田雅阁4L发动机废气再循环系统 废气再循环系统的故障诊断 1.确认故障码 当MIL显示的故障码（DTC）为12时，表示废气再循环系统发生故障。其具体故障诊断如下： （1）读取故障码短接仪表板下方的诊断插头（SCS），MIL显示的故障码为12。 （2）验证故障码将故障码清除，再次起动发动机，将自动变速器手柄置于P或N挡，使发动机维持在3000r/min左右运转，直到风扇转动，然后使发动机怠速运转。看MIL显示的故障码是否为12，如果故障指示灯不亮了，说明系统正常，可能是线路接触不良，需检查EGR阀与ECM之间的线路有无接触不良或松动之处。如果故障指示灯仍然亮，且MIL显示的故障码仍然为12，则进行下一步检查。 2.检查ECM输出电压 1）关闭点火开关，拔出EGR阀的六芯插头。
2）接通点火开关，测量EGR阀插头的2号端子与3号端子之间的电压是否为5V，如图2所示。如果电压过低或无电压，则为电源线路短路或接触不良，应予以排除；如果电压是5V，则进行下一步检查。 图2 3.检查EGR阀升程传感器线路是否断路 关闭点火开关，拔下ECM的C插头，检查C插头的C6端子与EGR阀插头的1号端子之间的导通情况，如图3所示，如果不导通，则说明EGR阀与ECM的C6端子之间的线路存在故障，应予以排除；如果导通，则进行下一步检查。 图3 4.检查EGR阀升程传感器线路是否短路 检查EGR阀插头的1号端子与搭铁之间的导通情况，如图4所示。如果导通，说明EGR 阀与ECM的C6号端子之间存在断路故障，应予以排除；如果不导通，则进行下一步检查。
EGR(废气再循环)系统工作原理
EGR 随着环境问题的日趋严重，各国都制订了相关的汽车排放标准。我国国家环保总局规定，从2008年7月1日起，全面停止没有达到国三标准的新车销售和注册登记。所谓国三标准，就是中国第三阶段汽车排放标准，相当于欧Ⅲ标准。机动车污染物排放要稳定达到国三机动车排放标准，车辆必须装备使污染物排放达到国三标准的技术产品，这将全面考验国内车企的应变能力和技术储备能力，对国内车企是一个巨大的冲击，但同时，也是一个很大的市场机会。 根据国家环保总局发放的《柴油车排放污染防治技术政策》，推荐新生产柴油车及车用柴油机可采用的技术路线是：为达到相当于欧洲第三阶段排放控制水平的要求，可采用电控燃油高压喷射（如电控单体泵、电控高压共轨、电控泵喷嘴等）、增压中冷、废气再循环系统（EGR）及安装氧化型催化转化器等技术相结合的综合治理技术路线；为达到相当于欧洲第四阶段排放控制水平的排放控制要求，可采用更高压力的电控燃油喷射、可变几何的增压中冷、冷却式废气再循环系统（EGR）、多气阀技术、可变进气涡流等，并配套相应的排气后处理技术的综合治理技术路线。排气后处理技术包括氧化型催化转化器、连续再生的颗粒捕集器（CRT）、选择性催化还原技术（SCR）及氮氧化物储存型后处理技术（NSR）等。 在实现国三的技术路线中，目前国内大多数重型卡车生产企业都采用电控高压共轨技术，但这其中存在着一个不容忽视的问题，即高压共轨发动机中最关键的燃油喷射系统的技术被BOSCH、电装、DELPHI 等少数几家国外公司所“垄断”，这就导致国内的国三重型卡车发动机不仅不能更好满足生产企业的需求，同时制造成本也大大增加，更严重的是，它还在一定程度上威胁到了本土企业的产业主导权。而EGR技术，虽然目前大部分企业都未采用，但它是欧Ⅱ排放标准产生的成熟技术，在欧Ⅱ向欧Ⅲ技术升级上是旧技术的新应用，比较容易实现，对发动机改动很少，技术要求不高、成本低、节油、维修费用低。目前，在重型车上使用有增加的趋势，所有符合US2007的车都装了EGR。随着汽油机的强化（如提高压缩比、增压等），汽油机的NOx（氮氧化合物）
废气再循环系统
废气再循环系统 诊断和排除 OBD 故障 实际案例 结焦的 EGR 阀（汽油机）及放大图 粘连的 EGR 阀（柴油机） 及其处于新状态时 堵塞的空气量传感器 (LMS) 皮尔博格产品 01 EGR 总成 02 进气歧管 03 空气量传感器 (LMS)代码P0400 P0401 P0402 P0403 P0404 P0405/P0406P0407/P0408 故障 EGR 系统 – 流量功能异常 EGR 阀不能打开： ? 无法进行或无法识别到废气再循环? 没有达到规定输出功率? 发动机进入紧急运行模式? 行驶特性不良 ? 怠速不稳定 EGR 系统 – 流量太小 废气再循环量太小：? EGR 阀打开度不足 ? 脏污（结焦）导致横截面变窄? EGR 阀开启时间太短 ? 空气量传感器损坏或被污染 EGR 系统 – 流量太高 废气再循环量太大： ? EGR 阀打开度与额定值不符 ? 阀门不能完全闭合? 空气量传感器损坏或被污染 EGR 系统 – 控制环路电路异常 EGR 信号错误或者不可信：? EGR 阀电位计、温度传感器磨损/脏污 EGR 系统 – 控制电路范围/性能故障 ? 废气再循环系数超出额定范围 ? EGR 信号错误或者不可信? EGR 阀电位计、压力传感器、温度传感器、空气量传感器、电气插接和线路磨损/脏污 EGR 系统 – 传感器 A/B 电路太弱/太强 ? EGR 信号错误或者不可信? EGR 阀电位计、压力传感器、温度传感器、空气量传感器、电气插接和线路磨损/脏污 ? 检查传感器和控制系统? 检查信号并与额定值作? 检查信号并与额定值作? 检查信号并与额定值作关于本主题的更多详情请参阅我们的手册 …Service Tips & Info – Emission control and OBD”。更多信息请直接咨询我们当地的梅施伙伴或登陆 https://www.wendangku.net/doc/d13779717.html, w w w .m s -m o t o r s ? M S M o t o r s e r v i c e I n t e 梅施集团是莱茵金属汽车业务的全球售后备件销售机构。它是全球领先的发动机零部件供应商。凭借科尔本施密特、皮尔博格以及天合发动机部件等著名品牌以及 BF 品牌，客户拥有最广泛、最齐全的品种选择，尊享最佳品质及一站式采购服务。
EGR废气再循环系统简介
EGR废气再循环系统简介 EGR是英文Exhaust Gas Recirculation三个字的缩写，意思是废气再循环系统。它是针对引擎排气中有害气体之一的氮氧化合物NOx所设置的排气净化装置。 氮氧化物排到大气中，碰到强烈的紫外线时，会生成光化学烟雾。这种光化学烟 雾，会造成眼睛疼痛，严重的话还会呼吸困难。长期呼吸被氮氧化物和黑烟等污染的 空气，也容易带来呼吸器官的疾病和癌症。 在化学上，氮是所谓的惰性气体，不容易起氧化作用，但温度高到一个程度，还 是会形成氮氧化物的。因此若要降低引擎排气中的氮氧化物含量，就必须设法降低引 擎的燃烧温度。目前车辆使用的方法就是在进气管中导入一些已经燃烧过的废气，与 新鲜空气混合，使之再次燃烧，作用为降低混合气的含氧浓度、吸收燃烧释放出的热 量，使燃烧速度减慢、燃烧温度降低，便减少了NOx的生成数量，现代引擎不论是汽油或柴油的都有EGR废气再循环系统，并且都用计算机来控管废气的进气量，以 期许在环保和动力上取得最大的利益和平衡。 发动机控制电脑即ECU根据发动机的转速、负荷(节气门开度)、温度、进气流量、排气温度控制电磁阀适时地打开，进气管真空度经电磁阀进入EGR阀真空膜
室，膜片拉杆将EGR阀门打开，排气中的少部分废气经EGR阀进入进气系统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧。少部分废气进入气缸参与混合气的燃烧，降低了燃烧时气 缸中的温度，因NOX是在高温富氧的条件下生成的，故抑制了NOX的生成，从而降低了废气中的NOX的含量。但是，过度的废气参与再循环，将会影响混合气的着火、 性能，从而影响发动机的动力性，特别是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机时，再 循环的废气会明显地影响发动机性能。所以，当发动机在怠速、低速、小负荷及冷 机时，ECU控制废气不参与再循环，避免发动机性能受到影响；当发动机超过一定 的转速、负荷及达到一定的温度时，ECU控制少部分废气参与再循环，而且，参与 再循环的废气量根据发动机转速、负荷、温度及废气温度的不同而不同，以达到废气 中的NOX最低。 ERG工作原理及运用 发动机的有害排放物是造成大气污染的一个主要来源，随着环境保护问题的重要 性日趋增加，降低发动机有害排放物这一目标成为当今世界上发动机发展的一个重要 方向。随着世界石油制品的消耗量逐年上升，国际油价居高不下，柴油车的经济性日
【机械要点】废气再循环技术解析
张小只智能机械工业网 张小只机械知识库废气再循环技术解析 日前，日本电装集团开发出了一款新的废气再循环（Exhaust Gas Recirculation，简称EGR）装置，相信对很多车主对它都很陌生，简单来说，EGR就 是可将一部分废气再吸回到进气管中，返回气缸循环参与燃烧，从而达到降低尾气中 的氮氧化物（NOx）排放的目的。那么，如何实现废气再循环？它除了降低污染还有 没有别的用处？有没有副作用？别着急，请听我一一道来。 EGR的工作原理是？ EGR是通过与排气歧管和进气歧管相连，将一部分尾气重新引入到进气歧管中，再次 参与燃烧从而减少氮氧化物（NOx）的排放。NOx主要是在高温富氧的条件下产生 的，因此，EGR的主要目的也就是为燃烧室降温和减小氧气浓度。废气中的水蒸汽和 二氧化碳比热容大，可以降低气缸内的燃烧温度，氨和二氧化碳这些惰性气体也可以 稀释混合气中的氧含量。 EGR会对燃油经济性和性能有影响么？ 影响很小。 我们已经了解了废气再循环的实质是为燃烧室降温和减小氧气浓度，那么在发动机温 度低，以及需要高浓度氧气的时候，我们就不需要EGR阀工作，也就是说，发动机起动、怠速、水温低以及急加速时，EGR是不工作的。所以，在EGR阀打开时，发动机 是处于暖机状态下平稳工作的，此时对动力会有一定影响，但是很小，而对油耗则没 有任何影响。 最新的EGR阀，与节气门合二为一 EGR的发展？ EGR的 技术在70年代便被国外所使用，不过当时并不能很好的控制吸入的排气量，对发动机 性能和经济性都有很大的影响。直到90年代，与目前类似的EGR率先在柴油机上使 用，有效解决了柴油机的排放问题。而近日，EGR再次升级，日本电装集团将EGR阀 与节气门直接二合为一，使体积减小了一半，成本也有所降低，该产品将配备到2014 年欧洲上市的乘用车上。不过，虽然造车成本降低，但是由于EGR阀与节气门合二为一，如果一个部件出现故障就需要更换整套总成，将来的维修成本势必会增加。 ?tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！
200620302010-李志朋-日产VG30E发动机废气再循环系统分析.
课程论文 题 目：日产VG30E 发动机废气再循环系统分析 学生姓名：李志朋 学 院：能源与动力工程学院 班 级：交通运输06-1 指导教师：高志鹰 副教授 2012年12月28日
内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书 课程名称：汽车电子控制技术学院：能源与动力工程学院班级：交通运输06-1 学生姓名：李志朋 ___ 学号：200620302010 指导教师：高志鹰
摘要 随着经济的发展，汽车逐渐成为大气排放污染物的主要来源，其中柴油在机动车中的比例日益增加，使得对柴油机排放的控制更为紧迫。因为柴油车排放出大量的微粒物质（PM）和氮氧化物（NO ），所以微粒物质和氮氧化物两种排放物的减少也成为 X 柴油机排放控制的关键。当今世界各国在认识到汽车排放污染的严重性后，都竞相采用越来越严的排放法规值，对排放控制和净化效果的要求越来越高，如今开发和研制排放控制系统在技术上越来越困难，费用也越来越昂贵。 本文以电控技术和EGR技术为基础，对EGR做了详细的介绍，从EGR的控制策略以及其的工作原理，以及在文中对一些EGR的技术分类做了简单的叙述。文中的最后对其的发展做了简单的叙述。 关键词:汽车;废气再循环;电控系统;趋势
Abstract With the development of economy, the car has become the main source of atmospheric pollutants in motor vehicles, including diesel, makes the growing proportion of diesel engine emission control more pressing. Because a large number of diesel particulate matter emissions (PM) and nitrogen oxides (NO X), so the particle materials and NOX emission reduction of two kinds of diesel engine emission control has become the key. In today's world understanding to the seriousness of the automobile exhaust pollution, are using more stringent emission regulations, purifying effect of emission control and the demand is higher and higher, and emission control systems in technology, also more and more difficult to more and more expensive. Based on the technology and electronic technology as the foundation, an EGR for an EGR made detailed introduction, from an EGR control strategy and its working principle, and in some of the techniques of an EGR classification simply narrative. Based on the development of the final simply narrative. Keywords: Automobile; Exhaust Gas Recirculation; Electric Control System; tendency
天然气发动机结构及工作原理
潍柴天然气发动机之发动机结构及工作原理 1 / 51
天然气的成分 主要成分是甲烷，易于完全燃烧，比空气轻，泄露后迅速飘散大气中，安全性好。作为车载能源，主要有以下两种贮存形态： 1、CNG-Compressed natural gas 压缩天然气: 气瓶内充满气时一般为20Mpa, 2、LNG-Liquefied natural gas 液化天然气： 在常压下、温度为-162度的天然气变为液态。 2 / 51
燃料种类 常态下密度kgm 沸点℃天然气(CH4) LPG 580 柴油(C16H34为代表) 汽油(C8H18为代表) -3 0.75~0.8(气态) 830 170～350 14.3：1 42.50 720～750 30～190 14.8：1 43.90 -161.5 17.2：1 49.81 130 -100 理论空燃比(kg/kg) 低热值 MJ(kg) -1 45.9 辛烷值(RON) 十六烷值 100~110 23～30 40～60 1.58～8.2 250 80～99 27 0 燃烧极限(体积) % 自然温度(常压下)T ℃ 闪点℃5～15 650 1.5~9.5 450 1.3～7.6 390～420 60 -43 -187 其中：辛烷值:指与汽油抗爆性相同的标准燃料所含异辛烷的体积分数. 低热值:指1立方米燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度,但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量. 3 / 51
天然气的安全性： 1）天然气在压缩（液化）、储运、减压、燃烧过程中,都是在严格密封的状态进行，不易泄漏； 2）天然气比空气轻（密度为空气密度的55％），如有泄漏，在高压下很快散失，不易着火； 3）天然气的着火点为650～750℃，比汽油高约260℃， 4）爆炸极限5～15%，比汽油的1～6%高2.5～4.7倍，与汽油相比不易发生燃烧和爆炸。 4 / 51
排气再循环(EGR)系统原理说明
排气再循环系统（EGR） 燃烧原理：燃烧温度越高，NOx产生越多，在最适合于燃烧的点火时期点火及最经济的空燃比时，产生的NOx最多。为了减少NOx的排放，应该考虑不利于燃烧的空燃比及点火时期，可是这样又容易产生不完全燃烧,增加HC及CO的排放，还会使发动机的功率下降。可以较好地解决这一矛盾的技术称为排气再循环技术 (Exhaust Gas Recirculation),缩写为EGR。EGR可使发动机排出气体的一部分重新进入进气系统，引入不活性气体(主要是CO2)到燃烧室，增加燃烧室内气体的热容量，使最高燃烧温度下降，故可抑制 NOx的生成。 下面简单介绍一下EGR系统的工作原理： EGR（废气再循环系统），主要用来降低废气中氮氧化合物的排放量。其原理如上图所示。
ECU根据发动机转速、负荷（节气门开度）、温度、进气流量、排气温度控制电磁阀适时地打开，进气管真空经电磁阀进入EGR阀真空膜室，膜片拉杆将EGR阀门打开，排气中的少部分废气经EGR阀进入进气系统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧，降低了燃烧时气缸中的温度，因NOx是在高温富氧的条件下生成的，故抑制了NOx的生成，从而降低了废气中的NOx 的含量。EGR系统的主要元件是位于进气歧管上的EGR阀。在发动机暖机运转和转速超过怠速时，EGR阀开启，使少量的废气进入进气歧管，与可燃混合气一起进入燃烧室；当发动机在怠速、低速、小负荷、及冷机时，为了避免发动机的动力性能受到影响，ECU控制EGR阀关闭。 EGR阀中有一与其做成一体的EGR阀位置传感器（EVP Sensor），该传感器是一电位计式位移传感器，用于检测EGR阀的实际位置，输出相应电压信号给控制器，控制器据此判断阀门是否对ECU的指令做出正确响应。同时，它的信号输出也是发动机ECU计算废气再循环流量的依据。通常，EVP 传感器是一个三线传感器，一条是发动机ECU提供的电源电压，另外一条是传感器的接地线，第三条是传感器给发动机ECU的反馈信号输出线；在EGR 阀关闭时产生1V以下的电压，在EGR阀打开时产生5V以下的电压。它是EGR系统中的重要传感器，一个损坏的EVP传感器会造成喘车现象、发动机产生爆震、怠速不良和其他行驶性能故障，甚至检查维护（I/M）尾气测试也不正常。 过度的废气参与再循环，将会影响混合气的着火、性能，从而影响发动机的动力性，特别是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机时，再循环的废气会明显地影响发动机性能。所以，当发动机在怠速、低速、小负荷及冷机时，电脑控制废气不参与再循环，避免发动机性能受到影响；当发动机超过一定的转速、负荷及达到一定的温度时，电脑才控制少部分废气参与再循环。而且，参与再循环的废气量根据发动机转速、负荷、温度及废气温度的不同而不同，以达到废气中的NOx最低。
EGR技术介绍
目录 1、EGR发动机原理介绍 1.1、什么是EGR？ 1.2、EGR分类 1.3、EGR工作过程 1.4、NOx的生成机理 1.5、EGR系统的作用机理 1.6、EGR率 1.7、典型工况下的EGR使用 1.8、使用EGR系统存在的问题 2、EGR在国内外的发展情况 2.1、EGR发展历程 2.2、EGR在国内外应用实例 2.3、可选择的几种EGR驱动方式 2.4、EGR系统的未来发展趋势 3、其他降低NOx排放的技术 4、EGR技术与其他类似技术相比所具有的优势 5、结束语
1、EGR发动机原理介绍 1.1、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。 1.2、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。 图1：内部EGR和外部EGR示意图
1.3、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。 外部EGR工作过程：气缸排气经过排气管，由EGR控制阀控制进入EGR系统，高温废气经过EGR冷却器后，最终到达进气管与新鲜空
废气再循环(EGR)原理及应用现状分析
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 废气再循环（EGR）原理及应用现状分析 摘要:介绍汽车废气再循环(EGR)系统的类型与组成、基本原理及控制功能 关键词:废气;再循环;氮氧化合物;机械式;电子式 Abstract: The type and configuration, the basic principle and control function of exhaust gas recirculation (EGR) system is described in this article, Key word: exhaust gas; recirculation; nitrogen oxides; mechanically-driven; electronically controlled 前言：内燃机的有害排放物主要是HC,CO,NOx和微粒"降低有害排放物的方法多种多样,废气再循环EGR是控制和降低排放,特别是降低柴油机有害排放的有效措施之一，国外已将EGR技术广泛地应用于车用内燃机上，国内对内燃机排放指标的要求也越来越严,对EGR技术的研究也越来越重视。 一、废气再循环（EGR）原理 1 EGR的工作原理 所谓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再送回进气管,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,是控制反应的速度减慢,从而降低NOx的排放量,是控制。 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。 2 EGR率 废气混入的多少,用EGR率来表示,其定义为: 随EGR率的增加,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!暖机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%"由此NOx的排放可降低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。 此外,要保证再循环的废气在各缸之间分配均匀。 为了精确控制EGR率,最好采用电子控制EGR阀系统"为提高降低NOx的排放效果,可采取中冷EGR,将废气冷却后再还流回气缸使进气温度降低。中冷EGR技术不仅可以降低NOx排放,
天然气发动机技术及产品开发
天然气发动机技术 天然气发动机技术 及产品开发 施崇槐 广西玉柴机器股份有限公司 2007年9月14日
天然气发动机分类 主要以燃料使用的方式来划分 天然气单燃料发动机 使用天然气单一燃料的发动机 双燃料发动机 主要指柴油/CNG双燃料发动机，可以同时燃烧柴油和天然气两种燃料，俗称掺烧发动机。 两用燃料发动机 主要指汽油/CNG两用燃料发动机，可以切换使用汽油和天然气两种燃料。 由于各种燃料特性的不同，为了满足两种燃料的使用，发动机的性能无法做到最佳，适应于天然气燃料特性的全新开发的单燃料发动机是未来发展的趋势。 本文仅探讨单一燃料天然气发动机技术及产品开发。
天然气发动机燃烧方式 z天然气由于其燃料特性决定了天然气发动机采用的是与汽油机一样的点燃方式，而不同于柴油机的压燃方式； z以燃烧时天然气与空气的混合浓度来划分，可以分为以下两种类型： z当量燃烧单燃料天然气发动机 z特点：采用过量空气系数λ=1的当量燃烧方式，当量氧传感器闭环控制、三元催化转化器，系统相对简单，容易实现高排放水平；缺点是：燃料经济性差、排温高导致的可靠性差； z稀薄燃烧单燃料天然气发动机 z特点：采用过量空气系数λ＞1的稀薄燃烧方式，稀燃氧传感器闭环控制、氧化型催化转化器，优点是NOx排放值低、燃料经济性好、排温低、可靠性好；缺点是：系统相对复杂、成本高。
两种天然气发动机技术路线 ?当量燃烧+闭环控制+三元催化器 z可实现国Ⅲ以上排放水平 z经济性较稀燃差 z排温高影响可靠性 z可采用多点喷射系统，系统相对简单 ?稀薄燃烧+闭环控制+氧化型催化器 z可实现国Ⅲ以上排放水平 z经济性好 z排温低、可靠性好 z可采用电控调压系统，系统相对复杂
EGR废气再循环系统
废气再循环系统 EGR是英文Exhaust Gas Recirculation三个字的缩写，意思是废气再循环系统。它是针对引擎排气中有害气体之一的氮氧化合物NOx所设置的排气净化装置。 氮氧化物排到大气中，碰到强烈的紫外线时，会生成光化学烟雾。这种光化学烟雾，会造成眼睛疼痛，严重的话还会呼吸困难。长期呼吸被氮氧化物和黑烟等污染的空气，也容易带来呼吸器官的疾病和癌症。 在化学上，氮是所谓的惰性气体，不容易起氧化作用，但温度高到一个程度，还是会形成氮氧化物的。因此若要降低引擎排气中的氮氧化物含量，就必须设法降低引擎的燃烧温度。目前车辆使用的方法就是在进气管中导入一些已经燃烧过的废气，与新鲜空气混合，使之再次燃烧，作用为降低混合气的含氧浓度、吸收燃烧释放出的热量，使燃烧速度减慢、燃烧温度降低，便减少了NOx的生成数量，现代引擎不论是汽油或柴油的都有EGR废气再循环系统，并且都用计算机来控管废气的进气量，以期许在环保和动力上取得最大的利益和平衡。 发动机控制电脑即ECU根据发动机的转速、负荷(节气门开度)、温度、进气流量、排气温度控制电磁阀适时地打开，进气管真空度经电磁阀进入EGR阀真空膜室，膜片拉杆将EGR阀门打开，排气中的少部分废气经EGR 阀进入进气系统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧。少部分废气进入气缸参与混合气的燃烧，降低了燃烧时气缸中的温度，因NOX是在高温富氧的条件下生成的，故抑制了NOX的生成，从而降低了废气中的NOX的含量。但是，过度的废气参与再循环，将会影响混合气的着火、性能，从而影响发动机的动力性，特别是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机时，再循环的废气会明显地影响发动机性能。所以，当发动机在怠速、低速、小负荷及冷机时，ECU控制废气不参与再循环，避免发动机性能受到影响；当发动机超过一定的转速、负荷及达到一定的温度时，ECU控制少部分废气参与再循环，而且，参与再循环的废气量根据发动机转速、负荷、温度及废气温度的不同而不同，以达到废气中的NOX最低。 ERG工作原理及运用 发动机的有害排放物是造成大气污染的一个主要来源，随着环境保护问题的重要性日趋增加，降低发动机有害排放物这一目标成为当今世界上发动机发展的一个重要方向。随着世界石油制品的消耗量逐年上升，国际
国内天然气发动机产品简介
国内天然气发动机产品简介时间:2007-09-24 17:31:54 08:19:54 来源:carnews 作者:吕玉洁 由于石油资源分布不均及日益短缺的威胁，寻找清洁的代用燃料成为影响社会可持续发展的重要因素之一。在各种汽车代用燃料中，天然气因其清洁、储量大、热值高、排污低、使用经济性好而备受关注。发展天然气汽车对于改善城市空气质量，缓解我国能源压力有着重要的现实意义。 根据燃气汽车使用天然气的不同形态，可分为压缩天然气（CNG）和液化天然气（LNG）两种。这两种形态的燃料发动机在国内均已得到应用。 天然气发动机经历了三代技术发展，第一代产品是机械式，第二代属于简单闭环控制，第三代采用电控喷射CNG技术。目前，国外CNG发动机已在广泛应用第三代技术，比第三代技术更先进的LNG缸内直喷技术也已得到小批试用，其动力性、经济性和排放俱佳，但其开发难度大，费用昂贵，成本也高，国内尚未开始研制。我国已发展到了第三代，即采用高压喷射，通过节气门传感器、气体流量传感器、转速传感器、水温传感器、进气温度传感器、压力传感器和氧传感器等经过中央处理单元来控制点火、空燃比等。 国内大型汽车厂和发动机厂如东风、解放、上柴、潍柴、玉柴不断加大产品开发力度，相继推出了产品并在市场上进行推广应用。以下是目前我国生产天然气发动机的主要厂商及部分产品介绍。 珀金斯雷沃动力(天津)有限公司 珀金斯雷沃动力(天津)有限公司是英国珀金斯在中国的合资公司，公司投资3000余万元用于“欧Ⅳ、欧Ⅴ”天然气发动机的项目研发。该项目包含Phaser 135TiN、 Phaser 160TiN、Phaser 180TiN、Phaser 210TiN四个机型，在Phaser系列柴油机基础上，采用电控闭环多点喷射技术，通过燃油系统到燃气系统的设计转变、性能与排放优化标定试验、可靠性考核、排放认证等工作来实现，功率覆盖100-156kW。 https://www.wendangku.net/doc/d13779717.html,/news_end.php?id=105 2006年10月23日，天津珀金斯正式下线“天然气欧Ⅳ发动机”，完成了第一阶段产品的开发，又在继续开发第二阶段欧Ⅴ产品。目前，雷沃动力天然气发动机成功匹配福田欧V客车，泰国客户已与福田欧V签订了1000多台采用雷沃动力天然气发动机动力系统的客车供货协议。美国客户也与雷沃动力签订了天然气发动机的采购合同。 https://www.wendangku.net/doc/d13779717.html,/news_end.php?id=107 东风康明斯发动机有限公司 东风康明斯发动机有限公司是由东风汽车股份有限公司和康明斯公司各占50%股份比例合资兴建的发动机制造公司。通过滚动式技术引进和自行开发战略，在产品开发上逐步实现与美国康明斯公司同步发展。 东风康明斯主要生产B系列天然气发动机，采用稀燃闭环电子控制系统和ECM模块和故障诊断系统,能自动设置运行参数并进行发动机自我调节和保护，排放通过美国环保署EPA认证同时满足欧Ⅲ标准。 B系列天然气发动机主要参数：
潍柴天然气发动机培训资料
潍柴天然气发动机培训资料之案例分析故障诊断与排除原则： 发动机出现故障时，采用先易后难逐一排除法！ 在未弄清楚问题前，不要轻易更换任何配件！ 注意记录故障码！在未弄清楚问题前，不要轻易清除故障码！ 故障分类 第一类故障：发动机无法启动 第二类故障：发动机启动困难（能起动，但较困难） 第三类故障：发动机自动熄火 第四类故障：发动机动力不足 第五类故障：发动机怠速不稳 第六类故障：发动机放炮 第七类故障：发动机气耗高 第八类故障：发动机反水 第九类故障：排气制动失效 故障案例分析（无法启动） 第一步: 根据故障灯读取故障代码，确定故障点，若无法确定转下一步。 第二步：检查档位是否处于空档位置、空档开关是否正常；检查副熄火开关是否正常，若还无法起动转下一步。 第三步：检查整车起动线路及电瓶是否正常，若还无法起动转下一步。 第四步：判断起动机工作是否正常，若还无法起动转下一步。 第五步：检查点火系统是否正常，若还无法起动转下一步。 第六步：检查气瓶压力是否正常，检查NGP燃气压力是否正常，并进一步检查FMV出气接口是否出气。 第七步、拆开信号发生器盖，检查点火正时是否正常。 第八步、测试节气门是否工作正常。 第九步：检查发动机本体部分，如气门间隙等。 第十步：若是主机厂内调试，考虑气瓶内的气质成分；若发动机运行时间较长，检查氧传感器接插件是否短路，空气气路是否堵塞严重，混合器小孔是否堵塞等。 故障案例1 1、描述：一台CNG发动机不能启动，仪表盘上的气压表显示值为10bar，进一步检查加气口处操作面板上仪表气压显示为O。此时仪表盘上的指数失效，判定为可能是气瓶没气或气路阀门没有打开。打开气瓶上的手动阀，仪表上的气压表指数为10bar，发动机正常起动。 2、故障分析:此时仪表盘上的指数失效，可能是气瓶没气或气路阀门没有打开。 3、故障处理：打开气瓶上的手动阀，仪表上的气压表指数为10bar，发动机正常起动。故障案例2 1、故障描述：一台CNG发动机无法起动，检查气瓶压力仪表显示气瓶压力足够，轻轻松开减压器进气口没有天然气冒出，说明高压天然气没有到达减压器。判断高压气路不通。高压气路上有一过流保护阀。过流保护阀的作用是：当天然气供气系统出现超量泄漏时，过流保护装置能够自动关断系统气源，以达到安全、保护的功能。当开气瓶阀门过急，天然气流速过快时会导致气路过流保护。更换过流保护阀后正常。 2、故障原因：过流保护阀故障
天然气内燃机燃烧问题的基础分析
天然气内燃机燃烧问题的基础分析 摘要：天然气被认为是内燃机较为理想的替代燃料，但是天然气内燃机存在燃烧放热，燃烧循环变动，燃料特性等方面的问题。对此，本文主要介绍了天然气发动机的燃烧和排放的特点、降低天然气发动机NOx排放的措施，以及对天然气发动机功率下降问题的应对措施。 关键词：天然气；发动机；内燃机 1.天然气汽车的发展及发动机燃烧过程的研究 汽车工业的迅猛发展，对石油的需求量越来越大，而汽油和柴油都是不可再生资源。现在天然气发动机越来越受到汽车公司和各高校的青睐，我国20世纪50年代就已开展对天然气汽车的研究，五六十年代在我国四川省开始局部推广使用常压天然气汽车，特别是压缩天然气汽车已在全国各地推广应用。正是因为天然气汽车具有很好的经济、环保和社会效益，所以近几年在我国发展非常迅速，从1999年初的不足1万辆发展到2006年底，全国已拥有天然气汽车近15万辆，而到了2014年是中国天然气汽车爆发式发展的一年，数量虽未可统计，以北京市为例，部分公交车已使用燃用液化石油气（LPG）等代用燃料，并且这种应用将会更加普及。 如今随着汽车运行的经济性的要求和排放限值的提高，对发动机的燃烧系统的设计提出了越来越高的要求，近几十年来，各个国家的汽车公司，高等院校都投入了大量的人力物力进行火化点火发动机燃烧的基础研究工作，涉及到燃烧室内的气体流动，燃烧过程的传质传热，化学反应动力学，火焰传播和火焰结构，有害排放的生成机理与控制，燃烧过程的数值模拟，稀薄混合气和分层燃烧的实现等等。由于实际发动机的燃烧、传热、蒸发与扩散等过程十分复杂，加之伴随有循环变动，要控制每个循环的燃烧条件不变化非常困难，试验结果的可比性不强，因此内燃机的燃烧研究大都在模拟装置中进行，尤其在定容燃烧弹中进行的居多。 2.天然气的理化特性 天然气是一种复杂的碳氢化合物，其主要成分是甲烷（CH4），体积分数占80～95%（因其产地而异），另外还含有少量的乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、正丁烷（C4H8）、异丁烷（C4H8）、戊烷（C5H10）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）等，它们各自所占的体积分数因产地而异。车用天然气必须经脱水、脱烃、脱硫等净化处理，才能成为一种优质、高效、清洁的代用燃料。天然气与汽油、柴油理化特性的比较如表l所示： 3.天然气内燃机燃烧问题基础分析 3.1增压中冷技术
EGR(废气再循环)系统工作原理
EGR EGR阀中有一与其做成一体的EGR阀位置传感器（EVP Sensor），即我厂生产的QCG-F系列阀位移传感器。该传感器是一电位计式位移传感器，用于检测EGR阀的实际位置，输出相应电压信号给控制器，控制器据此判断阀门是否对ECU的指令做出正确响应。同时，它的信号输出也是发动机ECU计算废气再循环流量的依据。通常，EVP传感器是一个三线传感器，一条是发动机ECU提供的电源电压，另外一条是传感器的接地线，第三条是传感器给发动机ECU的反馈信号输出线；在EGR阀关闭时产生1V以下的电压，在EGR阀打开时产生5V以下的电压。它是EGR系统中的重要传感器，一个损坏的EVP传感器会造成喘车现象、发动机产生爆震、怠速不良和其他行驶性能故障，甚至检查维护（I/M）尾气测试也不正常。 根据国家环保总局发放的《柴油车排放污染防治技术政策》，推荐新生产柴油车及车用柴油机可采用的技术路线是：为达到相当于欧洲第三阶段排放控制水平的要求，可采用电控燃油高压喷射（如电控单体泵、电控高压共轨、电控泵喷嘴等）、增压中冷、废气再循环系统（EGR）及安装氧化型催化转化器等技术相结合的综合治理技术路线；为达到相当于欧洲第四阶段排放控制水平的排放控制要求，可采用更高压力的电控燃油喷射、可变几何的增压中冷、冷却式废气再循环系统（EGR）、多气阀技术、可变进气涡流等，并配套相应的排气后处理技术的综合治理技术路线。排气后处理技术包括氧化型催化转化器、连续再生的颗粒捕集器（CRT）、选择性催化还原技术（SCR）及氮氧化物储存型后处理技术（NSR）等。 在实现国三的技术路线中，目前国内大多数重型卡车生产企业都采用电控高压共轨技术，但这其中存在着一个不容忽视的问题，即高压共轨发动机中最关键的燃油喷射系统的技术被BOSCH、电装、DELPHI 等少数几家国外公司所“垄断”，这就导致国内的国三重型卡车发动机不仅不能更好满足生产企业的需求，同时制造成本也大大增加，更严重的是，它还在一定程度上威胁到了本土企业的产业主导权。而EGR技
LY12V170天然气发动机技术规格书
LY12V170天然气发动机技术规格书1 技术参数 序号型号L Y12V170ZLD/T 1 冲程数 4 2 气缸数及排列形式12缸V型，90°夹角 3 冷却方式水冷 4 增压及中冷方式单级废气涡轮增压，水冷中冷 5 进气方式增压前预混合 6 燃烧方式点燃式 7 气缸套型式湿式 8 点火方式火花塞点火 9 缸径/冲程170 mm / 195 mm 10 活塞总排量53.1 L 11 压缩比12:1 12 平均有效压力15.6 bar 13 额定功率1033kW 14 额定转速1500 r/min 15 最大扭矩为（额定工况扭矩）6577 N.m 16 最低空载稳定转速1000 ±50 r/min 17 超速停车转速(分级控制) 1600r/min ：停止点火，切断天然气 18 活塞平均速度9.75 m/s 19 燃料类型天然气 20 热效率% 42.7% 21 润滑油型号SAE15W40级CNG专用机油 22 润滑油消耗率≤0.5 g/（kW.h） 23 发火次序A1-B2-A5-B4-A3-B1-A6-B5-A2-B3-A4-B6 24 点火提前角22°±1° 25 活塞漏气量≤80.5 L/min 26 气门间隙（冷态）进气门0.3±0.05mm ；排气门0.6±0.05mm 27 配 气 相 位 进气提前角13° 进气滞后角57° 排气提前角49° 排气滞后角13° 28 排气温度（涡前）≤680℃ 29 润滑方式强制飞溅复合式 30 冷却水温度：76—90℃ 31 旋转方向逆时针（面对飞轮端） 32 净质量：5100 kg 33 外形尺寸长×宽×高2730X1430X2000 气缸编号规则：面对飞轮端，从飞轮端起，左侧为A1~A6，右侧为B1~B6。
