EGR系统对柴油发动机排放性能的影响

为了降低柴油机的NO_X的排放,所设计EGR的系统采用并联的文曲利管对EGR率进行控制。通过建立计算EGR率的数学模型,可以控制废气再循环系统的EGR率,为EGR的设计提供了依据。对文曲利管的工作特点进行了分析,对采用文曲利管的EGR系统进行了分析计算,计算出了典型的EGR系统的文曲利管的相关结构参数。结合试验结果分析了EGR系统对柴油发动机排放的影响,得到了EGR系统能够有效地降低柴油机的NO_X的排放的结论。     

船用柴油机EGR率自控系统设计研究

为探究降低船用柴油机有害物排放的措施,设计了一套自控EGR率系统,对EGR率控制部分进行了软件和硬件的设计。控制部分通过单片机产生PWM信号来控制EGR阀的开度,保证不同工况下EGR率的最佳效果,在船舶柴油机YC4F100-C20上进行了试验。试验结果表明,与无EGR系统相比,配置EGR率的自控系统可以一定程度上降低NOx和烟度的排放量,较好地保护海洋环境。     

EGR对柴油机燃烧影响模拟

 废气再循环（EGR）作为控制缸内NOx生成的一项技术已广泛应用在现代直喷柴油发动机上。但EGR对氮氧化合物（NOx）、碳烟（Soot）排放的影响原因尚未被完全理解。为了全面分析EGR的特性，建立了基于GT-POWER的柴油机仿真模型。根据柴油机的基本结构，该模型为带有EGR系统的增压直喷柴油机一维流体动力学循环仿真模型。在分别固定进气压力和空燃比两种情况下，对EGR影响柴油机燃烧的特性进行了研究。结果表明，在恒定进气压力和EGR温度的情况下，随着EGR率的升高，缸内压力升高率减小，最高缸内爆发压力降低，燃烧放热始点推迟，燃烧峰值放热率升高。EGR导致Soot升高燃油经济性降低。在恒定进气空燃比和EGR温度的情况下，随着EGR率的升高，缸内压力的升高使燃烧放热始点提前，废气的惰性气体特性延缓燃烧成为次要因素。EGR的加入使燃烧恶化放热率降低。缸内的燃烧温度降低，减少了NOx的生成。小EGR率可以改善Soot的排放情况。所以在不同的边界条件下引入EGR的作用不同，在EGR控制策略中，利用控制进气空燃比的EGR控制方法并没有完全利用EGR特性，应该形成分别控制空气质量流量和EGR率的气路控制策略。在恒定EGR率的情况下，EGR温度的升高缩短了燃烧滞燃期，燃烧始点提前放热率峰值降低。最终缸内气体温度升高，NOx排放升高，Soot有轻微的改善，表明为了更好控制EGR系统，应对EGR温度进行控制。     

涡轮增压柴油机利用进排气管压力波动的废气再循环系统计算

提出了采用单向阀利用进排气压力波动的废气再循环（EGR）系统,应用一维非定常流动模型对该系统进行了模拟,并以此计算比较了该单向阀EGR系统的不同方案,分析了有无EGR冷却器,EGR冷却器与单向阈的相对位置,EGR管布置形式等对系统EGR率,泵气损失等的影响。     

不稳定操作状态下EGR式柴油热风炉均相耦合燃烧研究

介绍一种研制适用于野外大棚内的全数字微机智能监控废气再循环式柴油热风炉中的在不稳定操作状态下等压脉动圆周径向恒流进废气与喉管式轴向新气均相耦合燃烧的方法。它涉及到热传导领域,用于EGR式柴油热风炉的热交换。从系统的原理、EGR热交换系统结构设计出发,借助计算机对不稳定操作状态下进行运算,对大量的数值计算问题和分析影响野外大棚内EGR热交换时的热效率因素进行正交试验得到了有效的解决。研制出结构优化的EGR热交换系统与柴油热风炉组成了EGR式柴油热风炉,能够使整个系统达到最佳工作状况。即当控制EGR率在50%～70%范围时,能提高热利用率17.6%,节约能源,并且还降低了NOx排放污染。     

EGR技术在汽油机上的应用研究进展

随着燃油消耗法规和排放标准的日益严格,许多新技术被应用到汽油机上,在汽油机上应用排气再循环（exhaust gas recirculation, EGR）技术已成为主流。在介绍高、低压EGR系统的基础上,首先阐述了EGR系统的工作原理,分析了EGR系统的特点;然后结合汽油机的通用曲线,提出了利用EGR策略改善有效燃油消耗率（brake specific fuel consumption, BSFC）的方法,并分析和说明了应用EGR技术的减排作用。得出结论：EGR技术将是现代汽油机技术的必要组成。     

发动机废气再循环冷却器结构的改进研究

发动机废气再循环(EGR)技术能有效降低NOx有害排放，而EGR冷却器的采用将明显增强这一效果．优化冷却器的结构设计是提高冷却器效率的有效手段．通过对结构尺寸和散热面积基本相同的光管冷却器和翅片管冷却器的冷却效率进行对比试验研究，指出了原翅片管冷却器的不合理结构参数设计，并运用流体力学原理，分析了冷却器内部废气流动的状态，就翅片管冷却器进气口的长度、进气口截面形状、翅片的间隔距离等方面提出了结构的改进设计方案，试验结果表明，改进后的翅片管冷却器的冷却效率明显提高．     

柴油机同时降低碳烟与NOx的一种方法

通过试验研究了柴油与二甲氧基甲烷（DMM）的混合燃料及纯柴油在不同负荷条件下的碳烟和NOx的排放，同时研究了EGR对柴油机碳烟及NOx排放的影响．试验结果表明，柴油机碳烟排放随混合燃料中DMM含量的增加而降低，但NOx的排放有所增加；随着EGR率的增大．NOx的排放得到了很好的控制，但碳烟的排放有所恶化．运用DMM混合燃料同时控制EGR率在10％～15％左右时，可达到同时降低碳烟与NOx的目的．     

EGR涡轮增压柴油机的进气未燃空气质量分数估计

为解决车用EGR涡轮增压柴油机进气未燃空气质量分数无法直接测量的问题,提出了一种估计未燃空气质量分数的方法.在构建高压回路EGR涡轮增压柴油机动态模型的基础上,设计了EGR流量的高增益观测器,为进气歧管未燃空气质量分数的准确估计奠定基础;基于进排气歧管未燃空气质量分数的动态方程,设计了柴油机未燃空气质量分数的全维状态观测器,并基于李雅普诺夫稳定性理论,对设计的观测器进行了稳定性分析.分析结果表明,设计的观测器是一渐近稳定系统,可以用于对未燃空气质量分数进行估计.利用GT-Power仿真数据以及试验数据对设计的EGR流量观测器和未燃空气质量分数观测器进行验证.结果表明,设计的观测器能够对参数进行准确估计,估计误差在3%以内,满足柴油机控制系统的需求.      

废气再循环瞬态修正控制策略对重型柴油机排放性能的影响

针对重型柴油机瞬态工况(特指恒定转速、转矩瞬增工况)空气系统响应迟滞造成的排放恶化问题,设计了废气再循环(EGR)瞬态修正控制策略,从EGR阀预控制和瞬态需求空气量两方面进行EGR瞬态修正:当判定发动机处于瞬态工况时,将EGR阀预控制开度设定为0,加快EGR阀关闭速度;依据瞬态程度修正需求空气量,使实际进气量更早满足需求空气量,实现EGR阀适时开启。试验结果表明:经过EGR瞬态修正,改善了瞬态工况排放恶化、发动机动力性响应不及时等问题;在WHTC(world harmonized transient cycle)瞬态循环中加入EGR瞬态修正后,氮氧化物(NO_x)排放降低了4.7%,碳烟排放降低了46.4%,碳氢化合物和一氧化碳排放分别降低了8.5%和30.3%,但二氧化碳排放增加了0.3%,油耗增大了0.6%。EGR瞬态修正控制策略虽然牺牲了0.6%的油耗,但是显著改善了NO_x、碳烟、碳氢化合物和一氧化碳等有害气体的排放,因此可为重型柴油发动机排放性能的改善提供借鉴。     

基于Client/Server模式的AIP分析系统研究

对ＡＩＰ系统中的关键技术问题，即人造大气的在线检测和实时控制以及人造大气成分对分隔式闭式循环柴油机性能的影响进行了试验和模拟计算研究．在此基础上，面向Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ模式，采用ＦｏｘｐｒｏｆｏｒＷｉｎｄｏｗｓ平台，开发出交互式的ＡＩＰ分析系统，实现了高性能的数据存储与管理     

Influence of exhaust gas recirculation on low-load diesel engine performance

In the condition of constant speed and light load, an experimental study of a turbocharged and intercooled diesel engine with exhaust gas recirculation (EGR) system focuses on the influence of different EGR rates on combustion process, dynamic performance, economic performance and emission performance of a diesel engine. With the increase of EGR rate, the oxygen concentration of the intake-side decreases, the fuel air equivalence ratio increases, and the maximum explosion pressure in the cylinder decreases. Meanwhile, the average temperature in the cylinder drops, the ignition delay is prolonged, the ignition timing delays, and the maximum heat release rate decreases. The increase of EGR rate makes NO_x emissions decrease obviously and continue to decline. When EGR is low, the smoke rate enlarges slowly with the increase of EGR rate, and enlarges greatly at the rate higher than 43% and reaches the maximum at the rate of 57%. When EGR rate is higher than 61%, the smoke rate drops rapidly, and the content of CO and hydrocarbon (HC) increases rapidly with high EGR rate.     

双燃料发动机低温燃烧排放性能仿真

为缓解船用发动机NOx排放过高问题,提出柴油掺烧丁醇并结合EGR（exhaust gas recirculation）技术的试验方案。在4190ZLC-2型柴油机台架基础上,利用AVL_FIRE软件建立柴油-丁醇CFD模型。设置丁醇掺混比0%、10%、20%、30% 4组变量,EGR利用率0%、7.5%、10.0%、12.5%、15.0%、17.5% 6组变量,对发动机NO、碳烟（Soot）和CO生成及排放质量分数进行分析。结果表明:掺烧丁醇并结合EGR能够实现发动机的低温燃烧,减少CO和碳烟的生成,且显著降低NO排放。当丁醇掺混比为B20、EGR利用率12.5%组合时,NO排放比原机降低58.97%,Soot生成质量峰值比原机降低37.5%,CO排放比原机降低23.53%。研究结果可为船用柴油机采用柴油/丁醇/EGR低温燃烧提供一定的指导依据。     

电控LPG-柴油双燃料发动机监控平台

在电控LPG-柴油双燃料发动机试验过程中，为了实时读取和修改电控单元（ECU）中的数据，以摩托罗拉单片机MC9S12DP256为下位机，通过RS232与上位机PC进行串行通信，采用Visual Basic6．0作为软件开发工具设计了实时监控平台．此监控平台在电子调速、柴油掺烧LPG降低烟度、EGR降低NOx排放等电控项目上得到应用．试验表明此平台具有数据采集的实时显示、转速波形的在线显示、数据写入和读出、波形的存储和打印、报警等功能和良好的人机交互界面．