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废气再循环(EGR)技术的应用

废气再循环(EGR)技术的应用

编辑:发365bet出租    来源:未知    发布时间:2019-05-30 00:34    浏览量:
废气再循环(EGR)技术的应用
 
柴油机的废气再循环( Exhaust gas recirculation,EGR)技术在发达国家的先进内燃机中普遍采用,其工作原理是气缸内引入少量废气,这种不可再燃烧的CO2及水蒸汽废气有较大热容量,使燃烧过程的着火延迟期增加,燃烧速率减慢,缸内最高燃烧温度降低,使NO、的生成被有效破坏。
EGR技术可明显降低发动机NO排放,但对大型柴油机,倾向于使用中冷EGR技术,该技术不仅能使NOx明显降低,其他污染物也能保持低水平
内燃机在燃烧后排出的气体含氧量极低,此排出气体与吸气混合后使吸气中氧气浓度降低,因此会产生下列现象:含氧量比大气更低会降低燃烧时(最高)的温度,对氮氧化合物(NO3)产生抑制。
燃烧温度降低时,会降低气缸与活塞表面、燃烧室壁面的热能发散,另外,会降低因热解离造成的损失。
柴油发电机出租过程中发动机部分负载为气缸内在非EGR时,为了提供等量的氧气量,因此需将油门开大,结果吸气时的吸油(油门)损失较低,燃料消费率提高。
此即为在一次行程下活塞吸入的氧气降低时,如同使用小排气量引擎加速前进时有一样的效果。
EGR的返流量依燃油引擎在吸气量中最大为15%,而怠速时与高负载时会停止。引擎负载较高,会使用到EGR技术达到排气量标准。
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EGR技术在1970年触媒转化器实用化以前,因燃油机无法使用氧化催化来净化NO,的情况下而导人。但是在无法精密控制返流量与燃料喷射量的情况下,为了使燃料能够稳定,使吸气混合比必须设的很高造成燃油会过剩、使燃料消费率恶化。
后来、随着控制技术的提高且触媒转化器的实用化,NO3的排出与燃料消费率提高的问题现在已经可以解决。原理上EGR在柴油机没有节流阀时,减低油门损失上是没有效果的,但在1990年前期在EGR研究中发现0目的的排气中存在大量二氧化碳与水蒸汽与大气来比有较高的热容量学料消耗率的提升有一些效果。
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在吸气与排气的管道间接上插有控制阀门的管子来实现排出气体的返流,控制流量的变化是利用控制阀门的开闭时间。
由于有返流的高温排气,所以可以忽略充填吸气低下的效率,因此大型柴油发电机几乎装有用热交换器制成的冷却机构( COOL EGR)。
多数会将引擎的一部份冷却水分流,将吸取的热量用冷却机构来进行散热,但会使散热器负载额外增加30%,所以增大冷却风扇等其他设备将导致重量增加。另外,大型的装有涡轮增压器的柴油机在高负载时进行EGR,吸气会比排气压力大、会使单纯的阀门开关返流无法进行。因此须设置EGR控制阀门止回阀。理论上若能改变EGR量就有可能将柴油机的节流阀取消,但在点火时困难,大量的EGR会造成不稳定的燃烧,以及在怠速时无法达成稳定的状态,使其难以实用化。EGR与稀薄燃烧技术有很大的关联性,还有气缸内直接喷射技术中稀薄混合气下燃烧如何能稳定等问题。

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