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如何使用微机控制电喷发动机的排放
来源:本站整理  作者:佚名  2012-10-08 06:47:11


采用排气再循环系统后,随着排气回流率增加,使燃烧速度减慢,HC排放量上升,发动机功率下降和油耗增加,因此,必须对排气回流率进行适当的控制:发动机升温过程中,冷却水温度和进气温度均较低,NOx 的排放浓度也很低。为防止排气回流破坏燃烧的稳定性,在水温低于 50℃以下时,不应进行排气再循环。全负荷和高速运转时,为使发动机保持足够的动力性能,不应进行废气再循环。废气再循环量在 20%时,NOx 浓度可降低60%~70%,这时燃油消耗率仅提高 3%。当废气再循环量超过 20%以后,汽油机动力性、经济性很快下降,同时产生失火现象,HC 也增加,所以控制废气再循环量应在 5%~15%之间。在使用中,如能保持发动机在中等负荷下运行,则既有利于低燃油消耗率,又不影响发动机的最大功率。

 

(5)电控废气再循环。因为废气中含有大量能吸收热量的CO2,所以能降低燃烧的最高温度,从而减少NOx 的生成量,以减轻排放污染。但废气混入后,混合气的热值降低,发动机功率随之下降。因此,必须对再循环的废气量加以控制。电控废气再循环系统的作用是,根据发动机的工况,控制再循环的废气量,以减轻排放污染。

 

电控废气再循环系统由废气再循环阀、废气真空调节阀、电控真空开关阀及相应的管道组成。废气再循环阀是用来控制再循环的废气量,当发动机工作时,作用于废气再循环阀真空膜片室内的真空度越大,阀门开启得越大,再循环的废气量也越大。膜片室的真空度由电控单元通过电控真空开关阀和废气真空调节阀控制。

 

电控真空开关阀由电控单元控制。电控单元根据进气流量计或进气管压力传感器、发动机转速传感器、水温传感器、节气门位置传感器等的信号,通过电控真空开关阀来控制废气再循环系统。当发动机水温低于55℃,或者怠速及小负荷运转,或者高速及全负荷运转(转速高于 4000~4500r/min),或者突然加速及减速时,电控真空开关阀关闭,空气进入废气真空调节阀,使废气再循环阀也关闭,停止废气再循环。当发动机处于其他工况时,电控真空开关阀均开启,废气再循环系统都在起作用。

 

有些车型(如奥迪 A6) 的发动机,在其废气再循环阀上设有位置传感器,由阀的膜片直接带动,用来将废气再循环阀开度的变化转换成电阻或电压的变化。电控单元据此变化可检测出废气再循环阀的工作情况。一旦出现异常现象,便通过电控真空开关阀调整废气再循环阀的开度。如果调整无效,电控单元会使发动机故障警告灯亮起,以示系统出现故障。

 

(6)柴油机废气再循环系统的结构特点。EGR 系统的任务就是使废气的再循环量在每一个工作点都达到最佳状况,从而使燃烧过程始终处于最理想的情况,最终保证排放物中的污染成分最低。由于废气再循环量的改变会对不同的污染成分可能产生截然相反的影响,因此所谓的最佳状况往往是一种折衷的,使相关污染物总的排放达到最佳的方案。比方说,尽管提高废气再循环率对减少氮氧化物(NOx)的排放有积极的影响,但同时这也会对颗粒物和其他污染成分的减少产生消极的影响。

 

增压中冷柴油机实现废气再循环一般有2种方式:一种是将涡轮前的排气引入中冷器之后,称为高压废气反向。采用可变截面涡轮增压器,可以扩大废气再循环有效工作范围,降低氮氧化物(NOx)和微粒(PT),燃油耗也不升高,这可能是将高压废气再循环系统用于增压中冷柴油机的最好方法。另一种是将涡轮后的排气引入压气机之前,称为低压废气再循环系统,它可有效降低氮氧化物,而废气循环工作范围较大,与柴油机匹配能有效地发挥其功能。

 

现在我们运用得最多的是低压废气再循环系统,其系统的主要元件是数控式 EGR 阀。数控式 EGR 阀安装在右排气歧管上,作用是独立地对再循环到发动机的废气量进行准确的控制,而不管歧管真空度的大小。EGR 阀通过 3 个孔径递增的计量孔控制从排气歧管流回进气歧管的废气量,以产生 7 种不同流量的组合。每个计量孔都由 1 个电磁阀和针阀组成,当电磁阀通电时,电枢便被磁铁吸向上方,使计量孔开启。旋转式针阀的特性保证了当 EGR 阀关闭时,具有良好密封性。

 

EGR 阀通常在下列条件下开启:发动机暖机运转;转速超过怠速。目前采用的废气再循环系统还有一种类型,日野汽车公司开发的脉冲式废气再循环系统在柴油机进气过程中,排气门稍有提升,使部分高压废气回流到气缸内。排气门的这个作用是通过修改排气门凸轮的形状和将废气再循环系统微升来实现的。在脉冲式废气再循环系统中,废气被重新送回气缸内,因此废气的压力应高到足以使气流反向。要达到这样高的压力只有通过优化气门微升和定时,从而利用废气的压力波才能实现,在该废气再循环系统中,废气压力“脉冲”被有效利用。

 

(7)本田雅阁废气再循环系统。本田雅阁轿车EGR系统由ECR阀、EGR真 空 控 制阀、EGR 控 制 电磁 阀、控 制 器(ECM/PCM) 和EGR阀提升传感器等组成。废气再循环系统和三元催化剂配合,能使排放污染气体中的NOx 含量得到有效地降低。由于NOx 产生的条件有2 个:一是高温,二是多氧,所以EGR 不是所有工况都工作,而低速 , 水 温 低 于50℃ 时废气不循环,防止失速现象的产生;高速,中负荷时一般具备了产生NOx 的条件,废气阀投入工作,控制 NOx 排放的污染值。

 

EGR 控制电磁阀。EGR 控制电磁阀为电子机械式真空开关阀,位于防火壁右侧的控制盒内,其作用 是 控 制 加 在EGR 阀的真空 。该电磁阀由控制器控制,电磁线圈通电时,阀门打开,于是进排气口之间的通道便接通。

 

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