柴油机内净化方法透析(3)
点击数:7271 次 录入时间:03-04 11:55:44 整理:http://www.55dianzi.com 电力配电知识
2 废气再循环(EGR)
为了解决NOx排放,产生了废气再循环系统(EGR),其原理是将一部分废气导入燃烧室,增加燃烧室内气体的热容量,降低燃烧气体的最高温度,从而抑制NOx排放。
2.1EGR发展现状
从20世纪70年代开始,国外就开始了废气再循环系统的研究,现在一些柴油车上已经安装了EGR系统,为柴油车达到欧Ⅳ标准奠定了基础。
对于增压中冷柴油机,通常有以下两种方式:从涡轮前取气回流到压气机后的EGR系统;从涡轮后取气回流到压气机前的EGR系统涡轮增压柴油机的冷却再循环结构设计适宜采用前一种方式,可避免出现再循环废气污染压气机和中冷器,减少淤塞和腐蚀问题,同时避免EGR随工况变化响应滞后。
由于柴油机过氧燃烧,直喷式柴油机的EGR率超过40%,非直喷式可达25%为防止微粒产生,中、低负荷常采用较大的EGR率,全负荷不采用EGR,以保证发动机的动力性和燃油经济性当转速提高时降低EGR率,保证较多新鲜空气的进入,由实验标定测得最佳的EGR脉谱。
对EGR率的精准控制多采用电子信号根据发动机的转速信号、油泵齿条信号(即供油量)和水温信号等,按预先设定好的脉谱改变EGR率因柴油进、排气管间压差较小,柴油机的E-GR回流管直径较大,且柴油机所需的EGR率较高,可在进气管上加节气门,低负荷时,通过进气节流达到增加进、排气管间压差同时,采用冷EGR,可进一步降低NOx的排放柴油机排气中的SO2会生成硫酸,对EGR系统的管路和阀门以及气缸壁面形成腐蚀,应选用高品质润滑油和低硫柴油。
2.2废气再循环对排放的影响
2.2.1对NOx排放的影响
废气再循环技术降低了燃烧室内可达到的最高燃烧温度,减少了进气充量,从而抑制NOx的排放实验表明,当发动机的转速一定时,废气中NOx的比例,会随废气再循环率的增加而降低当发动机处于不同负荷时,NOx排放下降率与EGR率呈近似线性关系较大的废气再循环率会导致柴油机动力下降,在中高负荷时,EGR率较低,在小负荷时,EGR率较高,根据不同的工况,选择适当的EGR率。
2.2.2对微粒排放的影响
当发动机的转速一定时,微粒排放量会随EGR率的变化而变化一般来说,废气的引入会造成进入气缸的新鲜空气降低,易造成局部缺氧和燃料燃烧不完全,引起微粒的增加,随着EGR率的增加,发动机排出的微粒也随之增加但实际上中、高负荷时,喷油较多,燃烧时间较短,E-GR率对过量空气系数的影响较大,微粒增加幅度较在小负荷时,喷油较少,EGR率对过量空气系数的影响相对减弱,微粒增加的趋势也相对较小与NOx的线性关系不同,微粒排放量增加率与EGR率关系为二次响应,因此微粒增加比例相对更大。
随着废气的引入,NOx排放会降低,微粒值会升高,负荷较大的工况微粒增加的趋势很明显,应限制高负荷工况下的EGR率同时,带有EGR系统的发动机排气微粒中的HC成分较少需综合NOx和微粒两方面选择适当的EGR率。
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