導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 環(huán)境保護論文>>正文

簡單而有效的廢氣再循環(huán)裝置

文檔作者：王美麗姚建明孫曙周權(quán) 李力丁賢華吳旭陵文檔來源：上海內(nèi)燃機研究所		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年05月11日
下載地址：點擊這里	文件大小： 1.37 MB 共4頁	文檔格式： PDF	下載點數(shù)： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共4頁]

本文件共4頁，如需編輯使用，請下載。

注：預(yù)覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?.37 MB 共4頁文件格式：PDF 下載點數(shù)：1 點（VIP會員免費）

下一篇：環(huán)冷機低溫?zé)釓U氣的利用方法

上一篇：焦?fàn)t煙道廢氣余熱回收技術(shù)的應(yīng)用

文本預(yù)覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

第6期
內(nèi)燃機
 No.6
2012年12月
 Internal Combustion Engines
Dec.2012
簡單而有效的廢氣再循環(huán)裝置
王美麗,姚建明、孫曙,周權(quán),李力,丁賢華,吳旭陵
上海內(nèi)燃機研究所、上海200438)
摘要:采用廢氣再循環(huán)能夠降低柴油機NOx排放。介紹了一個簡單而有效的廢氣再循環(huán)裝置,簡要列舉了該裝置裝在發(fā)動
機臺架上的部分試驗結(jié)果,為更好地利用廢氣再循環(huán)技術(shù)減少柴油機NOx排放有借鑒作用。
關(guān)鍵詞:廢氣再循環(huán);柴油機;NOx;排放
中圖分類號:TK421
文獻標(biāo)識碼:B文章編號:1000-694(2012)06-0046-04
 A Simple and Effective for Exhaust Gas Recirculation
 WANG Meili, YAO Jianming, SUN Shu, ZHOU Quan LIli, DING Xianhua, WU Xunling
 (Shanghai Internal Combustion Engine Research Institute, Shanghai 200438, China)
 Abstract: Diesel engine with exhaust gas recirculation to reduce NOx emissions. This article describes a simple and effective exhaust
 gas recirculation device and the device installed in the engine test results. To make better use of diesel engine exhaust gas recirculation
 technology, to reduce NOx emissions serve as a reference.
 Key words: exhaust gas recirculation; diesel engine: NOx;emission
0前言
混合后,進入氣缸,使進氣溫度提高,滯燃期縮
短,降低燃燒的最高溫度,抑制NOx的生成。廢
廢氣再循環(huán)(ECR)技術(shù)是降低柴油機NOx氣再循環(huán)(E)實現(xiàn)的方式有兩種:內(nèi)部ER
排放普遍采用的、也是最有效的措施,在業(yè)界被廣
和外部EGR。內(nèi)部EGR是通過排氣閥或者特殊設(shè)
泛關(guān)注。研究表明,廢氣再循環(huán)(EGR)技術(shù)與電
置閥門的開啟來實現(xiàn)廢氣再循環(huán);外部EGR是將
控技術(shù)相結(jié)合,可使柴油機的NOx排放降低20%
排氣中的一部分通過外部管路引入進氣系統(tǒng)。目前
以上,但成本高。機械式控制EGR實現(xiàn)難度大,
結(jié)構(gòu)復(fù)雜。為此,上內(nèi)所嘗試了一種最簡單的普遍采用外部EGR方式
對于增壓直噴柴油機,外部EGR有4種取氣
EGR方法,在進排氣管之間直接連接一個EGR裝
方式:從渦輪前取氣引到壓氣機后;從渦輪后取氣
置。該EGR裝置內(nèi)有一節(jié)流管,通過合理地選擇
引到壓氣機后;從渦輪前取氣引到壓氣機前;從渦
節(jié)流管直徑,可在基本不犧牲發(fā)動機性能的前提下
輪后取氣引到壓氣機前。廢氣引到壓氣機前的系
使NOx降低10%左右。該EGR裝置是我們想法
的一種嘗試,我們用這種方法簡單而實際地解決了統(tǒng),廢氣會污染壓氣機和中冷器,影響增壓器的質(zhì)
量流量,使壓氣機的壽命縮短,并會給發(fā)動機的動
項目中的問題,對更好地利用EGR技術(shù)有一定的
力性造成不利的影響。從渦輪后取氣,進氣壓力
借鑒作用。
高,排氣壓力低,廢氣引流的能量消耗大。一系列
1原理
的研究表明,從渦輪前取氣引流到壓氣機后的
EGR系統(tǒng),可以避免再循環(huán)廢氣污染壓氣機和中
柴油機燃燒時產(chǎn)生的高溫、燃燒持續(xù)時間及燃冷器并且EGR響應(yīng)性好,因此,這種方式是業(yè)
燒的富氧狀態(tài)是生成NOx的主要原因。廢氣再循界普遍采用的取氣方式,見圖1
環(huán)(EGR)是將一部分廢氣引入進氣管與新鮮充量
本研究中,采用圖1所示的取氣方式。專門設(shè)
作者簡介:王美麗(1964-),女。高級工程師,主要計了一個ER裝置,采用節(jié)流閥式EGR廢氣引流
研究方向為發(fā)動機設(shè)計與集成。
系統(tǒng),利用節(jié)流閥的節(jié)流使進氣管產(chǎn)生真空負(fù)壓來
收稿日期:2012-08-10
引導(dǎo)廢氣循環(huán),其主要優(yōu)點是可產(chǎn)生較大的進氣管
萬方數(shù)據(jù)
第6期
王美麗,等:簡單而有效的廢氣再循環(huán)裝置
47
進氣管
柴油機
排氣管
E
1
排氣
圖4EGR裝置內(nèi)節(jié)流管
流量的大小。節(jié)流管內(nèi)壁為流線型,圓周方向有若
干小孔,用于將多余的氣體旁通,見圖4
EGR閥
圖1裝置連接原理圖
3試驗情況及結(jié)果分析
(渦輪前取氣到壓氣機后的EGR系統(tǒng))
真空負(fù)壓,能有效地引流廢氣。缺點是節(jié)流閥的節(jié)3.1試驗發(fā)動機的基本參數(shù)及試驗的基本情況
流作用使進氣管產(chǎn)生較大的進氣阻力,影響充氣效
試驗發(fā)動機的基本參數(shù)見表1。
率,使發(fā)動機的動力性受到損失。同時,用冷卻水
表1試驗發(fā)動機的基本參數(shù)
對流進EGR裝置的氣流進行冷卻。
項目
參數(shù)
發(fā)動機
直列四沖程
增壓柴油機
2EGR裝置的設(shè)計
缸徑mm
105
2.1EGR裝置結(jié)構(gòu)簡圖
280r·min時標(biāo)定功率/kW
92
EGR裝置結(jié)構(gòu)簡圖見圖2。
1800rmin時最大扭矩/(N·m)
410
1
供油系
機械直列泵
上內(nèi)所將該EGR裝置裝在某4105柴油機上進
行了一系列試驗,圖5是發(fā)動機試驗臺架,EGR
裝置在試驗時的布置及管路連接實況見圖6。
1.節(jié)流管2.增壓器連接管3.安裝體4.閥(類似氣門)
5.緊定螺釘安裝架6.轉(zhuǎn)動銷(下)7.搖臂8.轉(zhuǎn)動銷(上)
9.搖臂支架10.壓力控制閥支架11.壓力控制閥12.閥座
13.回流管接頭14.節(jié)流進氣連接管
圖2EGR裝置設(shè)
2.2工作狀態(tài)、氣流方向
工作狀態(tài)、氣流方向示意圖見圖3。
圖5發(fā)動機試驗臺架
回增壓器
接排氣管
接進氣管
圖6EGR閥在進氣管上的布置及與渦輪
圖3工作狀態(tài)、氣流方向示意圖
前排氣的連接管路實況
2.3裝置內(nèi)節(jié)流管的設(shè)計
3.2有無EGR裝置試驗數(shù)據(jù)比較
本裝置的關(guān)鍵技術(shù)在于通過節(jié)流管來控制氣體
圖7為發(fā)動機在6°供油提前角下,有EGR
萬方數(shù)據(jù)
內(nèi)燃機
2012年12月
505
中37.5,40,中60mm。六種尺寸的排放試驗結(jié)
10
果見圖8。從圖中可知,節(jié)流環(huán)喉口尺寸大于375
mm,采用該裝置,對降低排放作用不大。實際
工況
上,在不犧牲性能的前提下,從降低排放的角
有EGR無EGR
看,節(jié)流環(huán)喉口尺寸小于37.5mm時,越小越好。
10
85
6
運學(xué)城兇
8.0
234567891
工況
75
有EGR■無EGR
90
70
0203040506070
50
節(jié)流環(huán)尺
30
圖8節(jié)流環(huán)不同時的排
10
3.4通過EGR裝置的氣流冷卻與不冷卻的對比
有Er無GR
如果不對EGR冷卻,在大負(fù)荷工況時,EGR
800
比例增加使進氣溫度迅速增加,空然比減小,從而
600
400
使大工況時微粒排放增加。為此,試驗中,用冷卻
20
水對流入EGR裝置的氣流進行冷卻。NOx試驗結(jié)
果見圖9。根據(jù)試驗結(jié)果,計算得出NOx的加權(quán)
■有EGR■無EGR
排放值為:無冷卻EGR時6.958;有冷卻EGR時
800
600
6.609。冷卻EGR對降低排放效果明顯。
400
200
況
■有EGR■無EGR
80
60
40
工111
Er不冷冷卻EGR
201
02345678910111213
圖9Er冷卻與不冷卻的對比試驗
工況
■有EGR無EGR
3.5改變EGR量大小
圖7發(fā)動機在6°供油提前角下,有EGR和
為改變EGR量大小,本裝置在試驗中,給裝
無ER的13工況測量數(shù)據(jù)對比
置的氣流入口處,增加一個外徑不同的堵頭。堵頭
和無EGR的13工況測量數(shù)據(jù)對比,發(fā)動機用A型外徑不同,其實就是EGR率不同。經(jīng)比較中12的
泵,5×中0.29噴油器,低渦流缸蓋和帶增壓器。堵頭試驗結(jié)果最好圖10是裝一個中12的堵頭與
由圖7可以看出,采用該EGR裝置后13工況不裝堵頭的試驗結(jié)果比較。
大部分點的NOx排放量都有所降低。根據(jù)圖7對
應(yīng)工況計算的無EGR和有EGR穩(wěn)態(tài)13工況N04結(jié)論
加權(quán)排放值分別為9.51和8.86,后者已達到了國
a.本試驗研究中我們嘗試了最簡單的EGR方
家相應(yīng)法規(guī)的產(chǎn)品一致性標(biāo)準(zhǔn),此處NO降低幅法,在進排氣管之間直接連接一直管裝置,裝置
度為6.8%,有的試驗結(jié)果還降得多些。由于行駛內(nèi)有一節(jié)流管,通過合理地選擇節(jié)流管直徑,可
中發(fā)動機大部分是在部分工況下運行,若按汽車瞬在基本不犧牲發(fā)動機性能的前提下使NOx降低
態(tài)循環(huán)試驗,EGR的效果會更加明顯。
10%左右。
3.3改變節(jié)流管的喉口直徑
b.這一方法結(jié)構(gòu)簡單,成本低,實用,但還
其他條件都相同,試驗中我們制作了六種規(guī)不成熟,需要進一步探索研究。
格的節(jié)流管喉口,分別是30,32.5,中35,
c.該裝置對更好地利用EGR技術(shù)有一定的借
萬方數(shù)據(jù)
第6期
王美麗,等:簡單而有效的廢氣再循環(huán)裝置
050
208
234567891011121
5678910111213
工況
有工況
口有堵頭■無堵頭
有堵頭■無堵頭
0
60
30
20
300
810
234567891011121
02345678911213
工況
工況
有堵頭■無堵頭
口有堵頭■無堵頭
80
10
70
三800
60
50
600
蘋40
200
12345678910111213
567891011121
工況
工況
口有堵頭■無堵頭
口有堵頭■無堵頭
圖10裝堵頭與不裝堵頭的試驗結(jié)果比較
鑒作用?？煽慷唵蔚睦鋮sEGR系統(tǒng)是柴油機研
術(shù)內(nèi)燃機,2003(6:15-17
究的一個重要課題。
3]朱昌吉,等廢氣再循環(huán)對車用柴油機性能與排放的影
響汽車工程2004262143-148.
[參考文獻]
4]姚建明,王美麗,等柴油機試驗報告上海內(nèi)燃機研究
周龍保內(nèi)燃機學(xué)M北京:機械工業(yè)出版社2005
2005.
2]方祖華增壓直噴柴油機EGR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案及關(guān)鍵技
●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●
(上接第41頁)
測試模式,也可采用下位機脫機測試模式,使用靈3]趙宏斌,全厚德基于C8051F320的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)USB
活方便。
接口設(shè)計微計算機信息2009,(2)
b.可同時測量多個參數(shù),測量精度高。
4]楊金紅,林海C8051F320及其在溫度檢測中的應(yīng)用
中國科技信息,2009,(24)
c.實際應(yīng)用證明,本設(shè)備具有一定的實5]郭溫.基于051f320的USB轉(zhuǎn)速計設(shè)計機床與液
用性。
壓,2011,32109-114.
參考文獻]
6]胡桂陽,等基于C8051F320數(shù)據(jù)采集器的設(shè)計與實現(xiàn)
電子世界2011,(11:55-57
劉,王建汽車發(fā)動機原理教程M北京:清華大學(xué)郭靜基于USB接口的便攜多路數(shù)據(jù)采集盒的設(shè)計
出版社,2001
儀器儀表用戶,2004,(4
2何橋單片機原理及應(yīng)用M北京:中國鐵道出版社,[8]曾強聰 Visual Basic6.0程序設(shè)計教程M北京:中國水
2008
利水電出版社,2003
萬方數(shù)據(jù)

網(wǎng)友評論 more

環(huán)境保護論文最新內(nèi)容

03-05