廢氣再循環(huán)是一種將汽車小型內(nèi)燃機(jī)燃燒后的部分廢氣分離出來，引入進(jìn)氣側(cè)進(jìn)行再燃的技術(shù)。主要目的是在分擔(dān)部分負(fù)荷的情況下，降低尾氣中的氮氧化物(NOx)，提高燃油消耗率。取每個(gè)英文單詞的首字母“EGR”作為常用名。

EGR概況

發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物是空氣污染的主要來源之一。隨著環(huán)境保護(hù)的日益重要，降低發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放的目標(biāo)已成為當(dāng)今世界發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的重要方向。由于世界石油產(chǎn)品的消費(fèi)量逐年增加，國際油價(jià)居高不下，柴油車的經(jīng)濟(jì)性日益突出，柴油機(jī)在汽車動(dòng)力中發(fā)揮著越來越重要的作用。因此，研究柴油機(jī)有害排放的控制方法是柴油機(jī)設(shè)計(jì)者的首要任務(wù)。簡要介紹了廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，它是減少有害排放的控制技術(shù)之一。

EGR(廢氣循環(huán))是使柴油機(jī)或汽油機(jī)產(chǎn)生的一小部分廢氣重新回到氣缸的系統(tǒng)。再循環(huán)廢氣的燃燒過程因慣性而變慢，即燃燒速度變慢，燃燒室內(nèi)壓力形成過程變慢，這是氮氧化物減少的主要原因。此外，增加廢氣再循環(huán)率會(huì)降低總的廢氣質(zhì)量流量，因此廢氣排放中的污染物排放總量會(huì)相對減少。EGR系統(tǒng)的任務(wù)是使廢氣再循環(huán)量在所有工作點(diǎn)都達(dá)到最佳狀態(tài)，從而使燃燒過程始終達(dá)到最佳狀態(tài)，最終使排放物中的污染成分保持在最低水平。廢氣再循環(huán)的變化可能對不同的污染成分產(chǎn)生相反的影響，所以最好的情況往往是一個(gè)折中的方案，往往是一個(gè)優(yōu)化相關(guān)污染物排放總量的方案。例如，增加廢氣再循環(huán)率對減少氮氧化物(NOx)的排放有積極影響，但也對顆粒物和其他污染成分的增加有負(fù)面影響。

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EGR控制系統(tǒng)的功能

；將適量的廢氣重新引入缸內(nèi)參與燃燒，降低了最高燃燒溫度、NOX生成量和排放污染。

；電控廢氣再循環(huán)裝置——根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行條件控制再循環(huán)廢氣的量，以減少排放污染。

；當(dāng)EGR不工作時(shí)，

；啟動(dòng)條件——下的啟動(dòng)開關(guān)信號(hào)；怠速狀態(tài)——節(jié)氣門位置傳感器怠速觸點(diǎn)關(guān)閉信號(hào)；發(fā)動(dòng)機(jī)水溫——，冷卻液溫度55度以下；——的轉(zhuǎn)速小于900或大于3200轉(zhuǎn)/分鐘等。

廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)用于減少廢氣中氮氧化物的排放。氮?dú)夂脱鯕庵挥性诟邷馗邏合虏艜?huì)發(fā)生反應(yīng)，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的溫度和壓力滿足上述條件，特別是在強(qiáng)制加速時(shí)。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，EGR閥打開，少量廢氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管，與可燃混合氣一起進(jìn)入燃燒室。怠速時(shí)，EGR閥關(guān)閉，廢氣很少循環(huán)到發(fā)動(dòng)機(jī)。汽車尾氣是一種不含燃料和氧化劑的不可燃?xì)怏w，在燃燒室中不參與燃燒。通過吸收燃燒產(chǎn)生的部分熱量，降低燃燒溫度和壓力，減少氮氧化物的量。進(jìn)入燃燒室的廢氣量隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的增加而增加。

；發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染物包括一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠衔锏取Ｆ渲?，NOX主要由空氣中的氮和氧在高溫高壓下形成。發(fā)動(dòng)機(jī)排放的NOX量主要與缸內(nèi)最高溫度有關(guān)，溫度越高，排放的NOX越多。

；作為發(fā)動(dòng)機(jī)控制計(jì)算機(jī)，ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)載(節(jié)氣門開度)溫度、進(jìn)氣流量和排氣溫度打開電磁閥。進(jìn)氣管的真空度通過電磁閥進(jìn)入EGR閥真空膜室，膜片桿打開EGR閥。廢氣中的部分廢氣進(jìn)入氣缸參與混合氣的燃燒，使燃燒時(shí)缸內(nèi)溫度降低。因?yàn)镹OX是在高溫和富氧條件下產(chǎn)生的，所以抑制了NOX的產(chǎn)生并降低了廢氣中NOX的含量。但是，過多的廢氣參與再循環(huán)會(huì)影響混合氣的點(diǎn)火和性能以及發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能，特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、低速、輕載和冷態(tài)時(shí)，再循環(huán)的廢氣會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。因此，ECU在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、低速、低負(fù)荷、冷機(jī)時(shí)控制廢氣不參與再循環(huán)，以免影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷和溫度時(shí)，ECU控制部分廢氣參與再循環(huán)，參與再循環(huán)的廢氣量取決于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度和廢氣溫度，廢氣中NOX最低。

；EGR工作圖

；EGR系統(tǒng)的工作原理

EGR系統(tǒng)的主要部件是數(shù)控EGR閥，它安裝在右排氣歧管上，作用是獨(dú)立、精確地控制再循環(huán)到發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣量，與歧管的真空度無關(guān)。

EGR閥控制從排氣歧管返回到進(jìn)氣歧管的廢氣量，該進(jìn)氣歧管具有三個(gè)孔徑增大的計(jì)量孔，從而產(chǎn)生多種不同的氣流組合。每個(gè)計(jì)量孔由一個(gè)電磁閥和一個(gè)針閥組成。電磁閥通電后，銜鐵被磁鐵向上吸引，計(jì)量孔打開——閥門打開。根據(jù)旋轉(zhuǎn)針閥的特點(diǎn)，EGR閥在關(guān)閉時(shí)保證了良好的密封性。

EGR閥的開啟和關(guān)閉由PCM控制。當(dāng)汽車怠速或未達(dá)到工作溫度時(shí)，EGR閥關(guān)閉，廢氣不進(jìn)入燃燒室。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常工作溫度，轉(zhuǎn)速高于一定轉(zhuǎn)速時(shí)，真空推動(dòng)EGR閥打開，讓部分廢氣隨進(jìn)氣進(jìn)入燃燒室。

EGR閥通常在下列情況下打開。1.發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱操作。2.速度超過怠速。ECM根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器和空氣流量傳感器控制EGR系統(tǒng)。

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開環(huán)控制EGR系統(tǒng)的組成原理；

；1.EGR閥——設(shè)置在廢氣再循環(huán)通道中，以控制廢氣再循環(huán)量(EGR閥的開度由真空度直接控制)。

；2.EGR電磁閥——安裝在通向EGR閥的真空通道中，并且ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)操作控制電磁閥打開或關(guān)閉。

；當(dāng)ECU給EGR電磁閥通電時(shí)，它控制EGR閥的真空通道斷開，EGR閥關(guān)閉，廢氣再循環(huán)停止；

；ECU關(guān)閉EGR電磁閥電源后，控制EGR閥的真空通道打開，EGR閥打開進(jìn)行廢氣再循環(huán)。