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(tǒng)
NOX的產(chǎn)生:
NOX 的生成機(jī)理來源以下三種渠道:
(1) NOX:高溫(燃燒)過程因離解反應(yīng)同時(shí)生成氧和氮的原子及分子,根據(jù)Zeldovich 的理論,這些分子和原子接合形成了NOX。
(2)“即時(shí)” NOX:在預(yù)混合燃燒的貧氧火焰層中的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生HC 根,它與氫分子一起形成qing化物,再通過副反應(yīng)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(qū)脫離的氮生成的NOX。
通常在柴油機(jī)中高溫 NOX 是占主要的,其它兩種NOX的生成機(jī)理微不足道。目前被廣泛接受的解釋NOX 是應(yīng)用Zeldovich 理論,其反應(yīng)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(yīng)是從反應(yīng)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(yīng)式(1))所生成。反應(yīng)開始以后分子狀態(tài)的N2 與原子狀態(tài)的O,或分子狀態(tài)的O2 與原子狀態(tài)的N 碰撞生成NO(反應(yīng)式(2),(3))。
反應(yīng)式(2)左邊的氧原子除了一小部分由反應(yīng)式(3)右邊生成的N 供給,反應(yīng)式(2)與反應(yīng)式(3)生成的NO 是同一量級的。
由上面的鏈反應(yīng)式可以看出,主要影響NOX產(chǎn)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(fā)生化學(xué)反應(yīng),發(fā)動機(jī)燃燒室內(nèi)的溫度和壓力滿足了上述條件,在強(qiáng)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(qiáng)烈的紫外線時(shí),會生成光化學(xué)煙霧。這種光化學(xué)煙霧,會造成眼睛疼痛,嚴(yán)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(yán)重破壞了我們生態(tài)環(huán)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(jī)動車等尾氣排放對大氣環(huán)境的污染日益嚴(yán)重.已成為城市大氣的主要污染源。隨著環(huán)境保護(hù)問題的重要性日趨增加,降低發(fā)動機(jī)有害排放物這一目標(biāo)成為當(dāng)今世界上發(fā)動機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要方向。隨著世界石油制品的消耗量逐年上升,國際油價(jià)居高不下,柴汽油車的經(jīng)濟(jì)性日漸突出,這使得柴汽油機(jī)在車用動力中占據(jù)著越來越重要的地位。所以開展柴汽油機(jī)有害排放物控制方法的研究,是從事柴汽油機(jī)設(shè)計(jì)者的首要任務(wù),各國對汽車排放限制日益嚴(yán)格.因而決定了汽車技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向是改善排放、降低污染。
降低污染—廢氣再循環(huán)(EGR):
EGR是英文Exhaust Gas Recirculation三個(gè)字的縮寫,意思是廢氣再循環(huán)系統(tǒng)。EGR 技術(shù)是降低NOx 的有效方法。EGR 技術(shù)是通過將一定量的發(fā)動機(jī)廢氣引入到進(jìn)氣系統(tǒng)中,使得進(jìn)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(shí)也使得經(jīng)再循環(huán)廢氣稀釋的混合氣比熱容增高,從而使發(fā)動機(jī)*高燃燒溫度下降。同時(shí),廢氣的加入,也降低了進(jìn)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(biāo)和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的增加之間進(jìn)行權(quán)衡。
根據(jù)再循環(huán)廢氣的溫度,EGR 技術(shù)又分為冷EGR 與熱EGR。熱EGR 會使進(jìn)氣岐管溫度迅速增高,從而進(jìn)一步減小總空燃比,并使顆粒(PT)排放增加。試驗(yàn)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(chǔ)上進(jìn)一步降低微粒(PT)的排放量,現(xiàn)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(nèi)。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(shè)置的排氣凈化裝置,原理圖如下所示:
