产品介绍

        EGR技术介绍


        一、定义
        二、 ERG工作原理及运用
        三、基本要求
        四、结构类型
        五、应用展示
        六、传热元件
        七、主要工艺
        八、常见失效模式


        定义

          EGR是英文Exhaust Gas Recirculation三个字的缩写,意思是废气再循环系统。它是针对引擎排气中有害气体之一的氮氧化合物NOx所设置的排气净化装置。

         

        ERG工作原理及运用
          发动机的有害排放物是造成大气污染的一个主要来源,随着环境保护问题的重要性日趋增加,降低发动机有害排放物这一目标成为当今世界上发动机发展的一个重要方向。随着世界石油制品的消耗量逐年上升,国际油价居高不下,柴油车的经济性日渐突出,这使得柴油机在车用动力中占据着越来越重要的地位。所以开展柴油机有害排放物控制方法的研究,是从事柴油机设计者的首要任务。本文在这里简述降低有害排放物的控制技术中的一种-----废气再循环系统。   

          废气再循环系统(Exhaust Gas Recirculation)简称EGR,是将柴油机产生的废气的一小部分再送回气缸。再循环废气由于具有惰性将会延缓燃烧过程,也就是说燃烧速度将会放慢从而导致燃烧室中的压力形成过程放慢,这就是氮氧化合物会减少的主要原因。另外,提高废气再循环率会使总的废气流量(mass flow) 减少,因此废气排放中总的污染物输出量将会相对减少。EGR系统的任务就是使废气的再循环量在每一个工作点都达到最佳状况,从而使燃烧过程始终处于最理想的情况,最终保证排放物中的污染成份最低。由于废气再循环量的改变会对不同的污染成份可能产生截然相反的影响,因此所谓的最佳状况往往是一种折衷的,使相关污染物总的排放达到最佳的方案。比方说,尽管提高废气再循环率对减少氮氧化物(NOx)的排放有积极的影响, 但同时这也会对颗粒物和其他污染成份的减少产生消极的影响。 增压中冷柴油机实现废气再循环一般有两种方式:一种是将涡轮前的排气引入中冷器之后,称为高压废气反向。采用可变截面涡轮增压器,可以扩大废气再循环有效工作范围,降低氮氧化物(NOX)和微粒(PT),燃油耗也不升高,这可能是将高压废气再循环系统用于增压中冷柴油机的最好方法。另一种是将涡轮后的排气引入压气机之前,称为低压废气再循环系统,它可有效降低氮氧化物,而废气循环工作范围较大,与柴油机匹配能有效地发挥其功能。

          现在我们运用得最多的是低压废气再循环系统,其系统的主要元件是数控式EGR阀。数控式EGR阀安装在右排气歧管上,作用是独立地对再循环到发动机的废气量进行准确的控制,而不管歧管真空度的大小。EGR阀通过3个孔径递增的计量孔控制从排气歧管流回进气歧管的废气量,以产生7种不同流量的组合。每个计量孔都由1个电磁阀和针阀组成,当电磁阀通电时,电枢便被磁铁吸向上方,使计量孔开启。旋转式针阀的特性保证了当EGR阀关闭时,具有良好密封性。

          EGR阀通常在下列条件下开启:1.发动机暖机运转。2.转速超过怠速。   

          目前采用的废气再循环系统还有一种类型,日野汽车公司开发的脉冲式废气再循环系统在柴油机进气过程中,排气门稍有提升,使部分高压废气回流到汽缸内。排气门的这个作用是通过修改排气门凸轮的形状和将废气再循环系统微升来实现的。在脉冲式废气再循环系统中,废气被重新送回气缸内,因此废气的压力应高到足以使气流反向。要达到这样高的压力只有通过优化气门微升和定时,从而利用废气的压力波才能实现,在该废气再循环系统中,废气压力“脉冲”被有效利用。


        基本要求
        材料:
        耐腐蚀、抗氧化

        不锈钢:316L/317L  镍基钎料

        结构:抗热应力 镍基钎焊 氩弧焊  预防热应力

        性能: 强化气侧换热  预防液侧沸腾 预防积碳对性能的影响


        结构类型
        管壳式

        光滑圆管+扰流片
        螺旋圆管 小扁管

        板式
        大扁管+紊流片

        叠片式
        芯片+紊流片

         

        应用

         

        传热元件

        主要工艺
        1.钎焊: 1.1 设备 ——高温真空钎焊炉
        1.2 钎料——镍基焊膏、非晶态焊带
        1.3 焊接工艺——通过控制真空度和温度,根据母材、钎料、装炉工件重量来设定工艺曲线。焊后最佳状态为焊缝饱满、组织致密、表面光亮、无晶粒粗大。


        常见失效模式
        1.强度/刚度不足 冷却管耐压  水壳耐压 支架强度
        2.腐蚀失效 均匀腐蚀 点蚀  晶间腐蚀 应力腐蚀 气侧冷凝液腐蚀 钎缝 氩弧焊缝
        3.疲劳断裂 热疲劳/高温疲劳 热应力/热应变 机械疲劳/振动 应力疲劳 应变疲劳 接触疲劳       腐蚀疲劳

         

        常见失效模式-典型失效
        1.冷却管与主板连接处断裂、焊缝开裂;
        2.壳体、联接板、气室之间焊缝开裂;
        3.冷却圆管高温弯曲、变形;
        4.冷却管腐蚀断裂、穿透;
        5.冷却扁管承压起鼓、开裂;
        6.壳体承压起鼓、焊缝开裂;
        7.支架断裂;

         

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