摘要由于尾气排放标准不断提高，EGR（废气循环）技术在内燃机中的应用越来越多。本文阐述了EGR技术在降低氮氧化物排放方面的具体作用，通过John Deer发动机EGR阀介绍EGR技术的实际应用。
　　关键词氮氧化物；EGR；脉冲控制
　　由于进年来城市交通密度不断增大，尾气排放量逐年增大，大部分车辆的发动机处于低负荷、富氧工况下，城市空气中氮氧化物的含量不断增加。氮氧化物对人体健康有非常严重的危害，主要有破坏血液输氧、肺气肿、支气管炎等疾病， 氮氧化物和碳氢化合物（HC）还能产生一种毒性很强的烟雾，使人中毒。目前我国的氮氧化物浓度还不是很高，但已经相当可观，必须通过控制发动机尾气中氮氧化物含量，来提高城市居民的生活质量。
　　1EGR技术简介
　　1.1氮氧化物产生机理
　　柴油机工作产生大量废气，其中含有不少有毒气体，包括一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、微粒等。欧洲经济委员会（ECE）制定的排放法规要求越来越高，对有害气体控制越来越严格，具体数据见表1。常温下氮气和氧气不会发生反应，但是当温度超过1370oC且氧氣足量的情况下就会产生氮氧化物。柴油机在工作时气缸内燃烧峰值已经超过1370oC，所以废气中会含有大量的氮氧化物，对人体造成严重的伤害。
　　表1欧洲排放标准限值（单位：g/km）
　　
　　
　　
　　1.2EGR技术
　　EGR技术是在柴油机工作过程中，将一部分废气引到吸入的新鲜空气（或混合气） ，返回气缸内部进行再循环参与燃烧的方法，其作用是用来减少氮氧化物的排放量。根据氮氧化物产生的两个原因（高温、富氧），控制废气中氮氧化物的含量就必须降低燃烧温度和进气的含氧量（如图1所示）。在发动机工作过程种，如果适时、适量地将部分废气再次引入气缸内，就可利用二氧化碳大热容量将燃烧产生的部分热量吸收并带出气缸，降低气缸内温度，并对混合气起到一定的稀释作用，降低柴油机各缸进气中含氧量，从而减少了氮氧化物的生成量。
　　
　　
　　
　　2EGR阀在John Deere柴油机中的应用
　　本文以HTT厂家RGH10型钢轨打磨车使用的John Deere 6135柴油机为例，介绍EGR阀的结构及工作原理。
　　2.1 EGR阀结构原理
　　John Deere 6135柴油机进气管路上安装了两个EGR阀，可以按要求改变废气的利用率。如图2所示，EGR阀属于电控阀，控制废气通往发动机进气管路的流通面积，从而控制发动机混合气体中废气的含量。阀体线圈受控于发动机ECU，属于脉冲比例控制，ECU根据柴油机转速、曲轴位置、进气量、冷却液温度等因素调节阀口开度。
　　
　　
　　
　　图2EGR阀结构、原理
　　
　　
　　
　　1—线圈 2—阀体 3—阀芯
　　
　　
　　
　　2.2 EGR阀的控制
　　EGR阀可以有效的减少废气中氮氧化物的含量，但并不是EGR率越高越好，随着EGR率的增加，柴油机进气热容量增大、氧气含量降低，柴油机将出现燃烧速度减慢、功率下降、燃烧不充分等不利因素，因此必须对EGR率进行适当控制。如图3所示，柴油机ECU接受各传感器信息，经过计算确定EGR时间。
　　
　　
　　
　　图3EGR率控制
　　3结束语
　　随着人类对自身生活环境要求的不断提高，各国对发动机尾气的排放标准也不断提高，EGR技术作为有效降低氮氧化物含量的主流技术已经成为世界各大发动机厂商研究的主要方向，但目前我国在这方面还比较落后，科研、技术人员需要努力钻研，以期发现更有效降排的方法。
　　
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