废气再循环装置(简称EGR),主要用于减少NOx的生成量、减少废气污染。因为NOx是在高温富氧的条件下生成的,引入废气再燃烧,可降低混合气的燃烧温度,可以抑制NOx的生成量。废气再循环装置通过EGR阀把少量的废气引入进气歧管与混合气混合,进入气缸燃烧。废气中几乎不含氧,是不可燃气体。这些气体与混合气混合使其可燃成份下降,降低了发动机燃烧时的温度,从而减少了NOx的生成量。另外,从排气歧管进入进气歧管的废气有一定温度,使进气歧管中的混合气受热膨胀、使吸入发动机气缸中的有效燃烧物质减少,形成较弱的可燃混合气和一定数量的废气进入发动机燃烧室,也降低了混合气的燃烧温度,使NOx生成量减少。
一、废气再循环装置的结构特点及功用性能
本田雅阁轿车废气再循环系统由EGR阀、EGR真空控制阀,EGR控制电磁阀、控制器(ECM/PCM)和EGR阀提升传感器等组成(如图1所示)。系统采集进气歧管绝对压力信号、进气温度信号、冷却液温度信号、EGR阀位置信号和A/F等信号,输入ECM、 ECM根据这些信号计算出EGR阀的开启位置,同时向EGR电磁阀发出指令、使EGR阀的阀门处在优先位置,让发动机燃烧生成的NOx降低到最低限度而又不影响发动机的动力性。在EGR系统管路中,排气歧管与进气歧管相通,中间依靠EGR阀等执行元件控制开启。在EGR阀的上方安装有EGR阀位置传感器,EGR真空控制阀,EGR电磁阀通过控制EGR阀的开度控制废气再循环量。EGR阀的开启受真空度控制,真空度又由EGR真空控制阀控制,EGR真空控制阀的作用是保持进入EGR电磁阀的真空度恒定。
EGR阀位置传感器安装在EGR阀的上部,它能准确地检测EGR阀阀门开启或关闭的大小,并把准确位置输入ECM。ECM根据这个位置和其它数据计算出最佳废气再循环量,进而控制EGR电磁阀阀门变化达到最佳废气循环量,使NOx生成量减到最少。EGR阀位置传感器与节气门位置传感器类似。当EGR阀工作时,传感器中电阻的变化与EGR阀阀杆的运动成正比,FGR阀关闭时传感器的电阻值最大,随着EGR的开启,电阻逐渐变小,当EGR阀全部打开时,传感器中的电阻值达到最小。
废气再循环系统与三元催化转换器配合,能使排放污染气体中的NOx含量有效降低。由于NOx产生的条件有2个,一是高温,二是多氧,所以EGR不是所有工况都工作,而是在低速,冷却液温度低于50℃时废气不循环,以防止失速现象的产生;高速,中负荷时一般具备了产生NOx的条件,废气阀投入工作,控制NOx排放的污染值。
EGR控制电磁阀为电子机械式真空开关阀,其作用是控制加在EGR阀的真空度。该电磁阀由控制器控制,电磁线圈通电时,阀门打开,于是进排气口之间的通道便接通。EGR阀提升传感器利用由一个柱塞推动的电位计向发动机控制器传送EGR阀的实际提升高度信号。发动机控制器中储存有多种工况下EGR阀的最佳提升高度,如果实际提升高度值与储存在发动机控制器内的最佳值不同,发动机控制器便切断EGR控制电磁阀的电源,减少加在EGR阀上的真空。EGR阀位于进气歧管右侧,靠近节气门体。其作用是使一定量的废气流入进气歧管进行再循环。EGR阀膜片的一侧连接一根枢轴杆,另一侧与弹簧相连(弹簧使阀门保持常闭)。当加在膜片上的真空压力大于弹簧力时,枢轴杆被拉离原位,通道打开,使废气进入再循环系统。再循环的废气量与节气门开度值直接相关。电磁阀接收控制器和继电器的控制信号,电磁阀开启真空电路,因而真空压力吸动EGR阀上的膜片,使阀打开,将废气引入气缸,使NOx排放降低。