EGR冷卻器介紹
EGR冷卻器介紹 涵潮 EGR冷卻器介紹
一、EGRl冷卻器系統
NOX的產生:
NOX 的生成機理來源以下三種渠道:
(1) NOX:高溫(燃燒)過程因離解反應同時生成氧和氮的原子及分子,根據Zeldovich 的理論,這些分子和原子接合形成了NOX。
(2)“即時” NOX:在預混合燃燒的貧氧火焰層中的化學反應產生HC 根,它與氫分子一起形成qing化物,再通過副反應從qing 化物形成NOX。
(3)“燃油” NOX:在相對較低溫度下燃燒期間從燃油邊界區脫離的氮生成的NOX。
通常在柴油機中高溫 NOX 是占主要的,其它兩種NOX的生成機理微不足道。目前被廣泛接受的解釋NOX 是應用Zeldovich 理論,其反應式為:
Kr1
Kb1
O2══2O ……………………… (1)
O+N2══NO+N ………………… (2)
Kr2
Kb2
N+O2══NO+O ……………………(3)
其中 Kr1≡7×1013 exp ?76800 / RT
Kb1≡1.55×1013
Kr2≡13.3×109 Texp ?7080 / RT
Kb2≡3.2×109 Texp?39100 / RT
鏈反應是從反應式(2)中的氧原子開始的,此氧原子是在燃燒的高溫下,由氧分子分解(反應式(1))所生成。反應開始以后分子狀態的N2 與原子狀態的O,或分子狀態的O2 與原子狀態的N 碰撞生成NO(反應式(2),(3))。
反應式(2)左邊的氧原子除了一小部分由反應式(3)右邊生成的N 供給,反應式(2)與反應式(3)生成的NO 是同一量級的。
由上面的鏈反應式可以看出,主要影響NOX產生的條件是高溫和富氧,氮和氧只有在高溫高壓條件下才會發生化學反應,發動機燃燒室內的溫度和壓力滿足了上述條件,在強制加速期間更是如此。除此之外,還有HC、CO、CO2、SOX等。
NOX的危害: EGR冷卻器介紹
汽車尾氣中的氮氧化物排到大氣中,碰到強烈的紫外線時,會生成光化學煙霧。這種光化學煙霧,會造成眼睛疼痛,嚴重的話還會呼吸困難。長期呼吸被氮氧化物和黑煙等污染的空氣,也容易帶來呼吸器官的**和癌癥,NOX嚴重破壞了我們生態環境,,人口密集的城市情況尤為突出。
控制排放的必然性:
隨著世界各國汽車保有量的急劇上升.機動車等尾氣排放對大氣環境的污染日益嚴重.已成為城市大氣的主要污染源。隨著環境保護問題的重要性日趨增加,降低發動機有害排放物這一目標成為當今世界上發動機發展的一個重要方向。隨著世界石油制品的消耗量逐年上升,國際油價居高不下,柴汽油車的經濟性日漸突出,這使得柴汽油機在車用動力中占據著越來越重要的地位。所以開展柴汽油機有害排放物控制方法的研究,是從事柴汽油機設計者的首要任務,各國對汽車排放限制日益嚴格.因而決定了汽車技術發展的一個重要方向是改善排放、降低污染。
降低污染—廢氣再循環(EGR):
EGR是英文Exhaust Gas Recirculation三個字的縮寫,意思是廢氣再循環系統。EGR 技術是降低NOx 的有效方法。EGR 技術是通過將一定量的發動機廢氣引入到進氣系統中,使得進氣充量中惰性氣體(H2O 蒸氣,N2 和CO2 等)的比例增加。由于這些惰性氣體不參加燃燒,且具有較高的比熱容,可以吸收燃燒放出的熱量,同時也使得經再循環廢氣稀釋的混合氣比熱容增高,從而使發動機*高燃燒溫度下降。同時,廢氣的加入,也降低了進氣中的氧濃度,從而破壞了NOx 的生成條件,降低了NOx 的生成量。但是廢氣的加入又會使微粒、CO 和HC 的排放量增大,也可能會使比油耗增加。因此必須在NOx 的降低和其它排放指標和經濟性指標的增加之間進行權衡。
根據再循環廢氣的溫度,EGR 技術又分為冷EGR 與熱EGR。熱EGR 會使進氣岐管溫度迅速增高,從而進一步減小總空燃比,并使顆粒(PT)排放增加。試驗也證明,熱EGR 和冷EGR 相比,其碳煙、CO、CO2 和HC 的排放要高。因此,為了在降低NOx 的基礎上進一步降低微粒(PT)的排放量,現采用冷EGR 方式,即在EGR 管路中加一冷卻器,將EGR 溫度基本控制在80℃以內。它由ECR閥、EGR真空控制閥、EGR控制電磁閥、控制器(ECM/PCM)和EGR閥提升傳感器等組成,它是針對引擎排氣中有害氣體之一的氮氧化合物NOx所設置的排氣凈化裝置,原理圖如下所示:
