二、柴油机排放控制
    柴油机的燃烧过程主要在过量空气系数较大的领域内进行，所以CO和HC排放量相对较少。因此对柴油机而言，其主要有害排放物是NOX和微粒，而这两者的控制技术互相矛盾。如何有效控制NOX和微粒，仍然是柴油机所面临的尚未解决好的课题。柴油机NO、的控制技术，除燃烧系统改善等机内措施之外，很有效的方法之一就是采用前述的废气再循环（EGR ）技术；而微粒的控制主要采用后处理装置，即捕集器。随着排放法规的日趋严格，EGR系统和微粒捕集器已在车用柴油机上得到广泛应用。
    1 ．EGR率
    EGR系统已成为降低柴油机NOX排放量的有效技术措施，并已日渐成熟。但在耐久性和可靠性要求较高的商用车的中、大型柴油机上的应用。尚受到耐久性和可靠性的影响，而且实施较大的EGR率后，燃油消耗率和黑烟恶化等问题有待进一步解决。
常用的EGR率的定义为

    式中，QW/OEGR为无EGR时进入气缸的空气量；QOEGR为有EGR时进入气缸的空气量。
    该定义是通过EGR减小的空气量来计算EGR率，所以计算比较简单。但由于再循环废气和空气混合使得进气温度变化，所以这种定义并不十分严密。
    2. EGR对发动机性能及排放特性的影响
    在柴油机上通过EGR降低NO、的机理与汽油机有所不同。在汽油机上直接用节气门开度控制负荷，所以在部分负荷时可通过减小节气门开度对进气进行节流。因此，此时如果采用EGR，则相当于进入气缸的EGR流量的进气节流量减小，此时空燃比不变。但在柴油机上没有进气节流现象，所以实施EGR后减少了本应进入气缸的空气量，使空燃比减小。
    在汽油机高负荷时，进入气缸的EGR使燃气的热容量增加，相应地平均燃气温度降低；而在柴油机高负荷时，EGR引起的热容量变化比较小。空燃比的减小使氧浓度降低是柴油机抑制NOX生成的主要原因之一。
    柴油机实施EGR后对其燃烧过程的影响。主要表现在再循环废气抑制预混合燃烧速度。即在预混合气体中存在相对于EGR率的CO2浓度。而O2浓度却减小，所以抑制了燃烧速度。随EGR率的增加，燃烧气体温度降低，预混合燃烧的峰值减小，但扩散燃烧部分变化很小。
    柴油机实施EGR时存在的问题有：自然吸气式发动机性能及燃油消耗率的改善；NOX以外的有害排放气体CO、 HC和PM、黑烟等的改善；EGR率的精确控制；增压发动机上扩大EGR的实施领域以及提高可靠性、耐久性等。
    在增压发动机上实施EGR时，排气管压力和进气管压力之差是很重要的。当EGR的回人口位置在压气机的出口端时，在轻负荷、低速区，由于进气压力较低易实现EGR；但随负荷及转速的增加，进气压力升高至大于排气压力时，就不可能再实现EGR。为此，一些厂家在排气管中设置节流装置，以提高排气背压。当EGR的回人口设置在压气机人口端时，虽在高速、大负荷区。也很容易实现EGR。但由于柴油中一般含有0.2％左右的硫磺成分，所以在燃烧后的排气中含有SO2。此SO2进一步氧化成S03后生成硫酸（H2SO4），在低温时硫酸被析出。腐蚀EGR管路及压气机等零部件，同时废气对压气机的污染使得压气机的效率和可靠性下降。
    柴油机EGR阀的示意图如图8-59所示。由于柴油机的进气和排气压力差比较小，所以为了保证所需的EGR气体流量，柴油机的EGR回流管直径要比汽油机大，EGR阀也随之变大。中、重型柴油机的EGR阀常采用气门式。这种气门式EGR阀是通过气门弹簧和真空度来控制EGR阀的开度。发动机工作时，控制单元适应发动机工况的要求控制三向电磁阀，由此控制来自真空泵的高压空气，以控制EGR阀的开度。这种控制方法可提高EGR的控制精度和响应特性。

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