EGR技术在24E4R柴油机上的开发应用

摘要

伴随着柴油机新技术的发展，和人们对于生活环境要求的日益增高，生产出更低排放水平的柴油机已成为市场的迫切需求。目前针对汽车用途的柴油机，我国已经实施第四阶段法规。为达到相应的排放法规限制要求，废气再循环技术(EGR)是其中一种典型的技术路线。通过在进气中引入已经燃烧过的气体，降低柴油机缸内燃烧温度，进而控制氮氧化物的生成，是一条已经被证明行之有效的线路。
　　本文就采用EGR技术实现24E4R柴油机排放性能开发工作进行了多方向细致深入的研究。主要研究内容及成果如下:
　　(1)首先对柴油机的各种有害排放物的形成进行了综述分析。根据柴油机燃烧特点，对EGR燃烧方式的机理进行了探讨。通过控制不同的EGR率，对采用EGR后几种重要排放物的变化进行了有侧重的分析，为后续的性能开发形成了正确的理论基础。同时从工程的角度出发，客观地分析了实现EGR后可能会遇到的问题。
　　(2)从能够实现合理的EGR率角度，比较分析了内部EGR和外部EGR方案各自的优劣。确定采用机外EGR方案。介绍了EGR阀布置位置及控制逻辑，探究了EGR与新鲜空气混合位置对排放性能的影响。
　　(3)增压器的匹配是形成合理EGR率的难点。从增压器的改进优化入手，找到了实现合理EGR率的匹配方案。在ETC试验过程中，创新性的设计了新的EGR阀控制方法，通过动态EGR率修正，来符合排放法规要求。在柴油机配置确定的前提下，通过优化标定完成了稳态与瞬态排放的开发工作，排放达到了国Ⅳ标准，最终完成了开发任务的要求。
　　本机型的开发成功，可以实现对排放尾气的连续处理工作，更加符合中国实际用户使用情况。开发工作结束后，24E4R柴油机通过了厂级的评审，并正式批量投产。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 柴油机控制排放污染物的意义

1．3 本研究的工程意义和价值

1．4 排放控制技术路线

1．5 国内研究EGR发动机现状

1．6 本文研究的意义和主要内容

第二章 EGR技术的原理

2．1 EGR技术的理论基础

2．2 EGR率的测量方法

2．3 EGR与废气中排放物的关系

2．4 EGR对燃油消耗率的影响

2．5 应用EGR技术亟需解决的几个问题

第三章 EGR技术方案及对柴油机燃烧的影响

3．1 内部EGR的结构方式

3．2 EGR控制阀布置方案

3．3 EGR的废气混合点对排放的影响

3．4 单向阀对EGR性能的影响

3．5 EGR阀的设计

3．6 EGR阀驱动控制设计

第四章 柴油机的性能匹配与开发

4．1 增压器的选型匹配

4．2 柴油机ESC和ETC排放性能

4．3 柴油机排放开发基本结果

第五章 全文总结及展望

5．1 工作总结

5．2 今后工作展望

参考文献

致谢