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废气再循环研讨会报告PPT/PDF下载

废气再循环

在内燃机中，废气再循环(EGR)是一种用于汽油/汽油和柴油发动机的氮氧化物(NOx)减排技术。EGR的工作原理是将发动机的一部分废气重新循环到发动机气缸中。这稀释了进入气流中的氧气，并提供惰性气体作为燃烧热的吸收剂，以降低气缸内的峰值温度。氮氧化物是在气缸温度和压力较高的窄带中产生的。

在汽油机中，这种惰性废气取代了汽缸中可燃物质的数量。在柴油发动机中，废气代替了燃烧前混合气中一些多余的氧气。由于氮氧化物主要是在氮气和氧气的混合物受到高温时形成的，由EGR引起的较低的燃烧室温度减少了燃烧产生的氮氧化物的数量(尽管在一定程度上损失了发动机的效率)。从EGR系统重新引入的气体也将包含接近平衡浓度的NOx和CO;最初在燃烧室中的一小部分抑制了这些污染物和其他污染物的总净产量，以平均时间采样。大多数现代发动机现在都要求废气再循环以满足排放标准。

废气再循环的用途

首先，废气再循环降低了燃料-空气混合物中氧气的浓度。通过用相对贫氧的废气代替部分富氧的入口空气，使燃烧反应进行时可用的氧气减少。由于反应的速率在一定程度上取决于反应前混合物中反应物的浓度，所以生成NOx的反应进行得更慢，这意味着生成的NOx更少。

此外，由于可利用的氧气较少，发动机必须在每次动力冲程之前调整以注入较少的燃料。因为我们现在燃烧的燃料少了，所以在反应中可以加热液体的热量就少了。因此，燃烧反应发生在较低的温度。由于温度较低，而且在较低的温度下，形成NOx的速率较低，所以生成的NOx较少。

EGR的基本部分

有三个基本EGR的部分

•EGR阀

•EGR冷却器

•EGR转移管

典型的四冲程柴油机，基本部件为EGR

当需要EGR时，发动机电子控制打开EGR阀。然后废气通过管道进入冷却器。废气由卡车冷却系统中的水冷却。冷却后的废气通过EGR转移管进入进气歧管。

废气再循环操作:

一个正常运行的EGR理论上可以通过以下几个机制提高汽油发动机的效率:

减少节流损失。在进气系统中加入惰性废气意味着，对于给定的功率输出，节流板必须进一步打开，从而增加进气歧管压力和减少节流损失。

减少排热。降低峰值燃烧温度不仅可以减少NOx的生成，还可以减少热量对燃烧室表面的损失，从而在膨胀行程中为转换为机械工作留下更多的空间。

减少化学分离。较低的峰值温度导致更多的释放能量在上止点(上止点中心)附近以显能形式存在，而不是在燃烧产物的分解中被束缚(在膨胀冲程的早期)。这种影响与前两种相比微不足道。

结论

因此，正如我们所看到的，在发动机中使用废气再循环技术，由于进入大气的氮氧化物较少，排放得到了很大程度的控制。因此，要保持的排放水平是由发动机实现的。正如所见，废气再循环是一个非常简单的方法。它已证明是非常有用的，目前正在进一步修改它以达到更好的标准。这种方法在油耗方面非常可靠，可靠性很高。因此，EGR是减少发动机尾气中一氧化二氮排放的最有效的方法。许多四轮车制造商使用这种技术，如福特公司，奔驰汽车等，以提高发动机的性能和减少污染物排放的发动机。