一、发动机工作原理
1. EGR的概念
EGR是Exhaust Gas Recirculation的缩写,即废气再循环的意思。如图49所示,发动机燃烧后的废气中含有大量的NOX,废气再循环(EGR)就是将部分废气再送回到进气歧管,与新鲜空气共同参与燃烧反应,利用废气中含有大量的惰性气体(CO2, N2, H2O等)具有较高的比热容这一特性,造成相同量的混合气升高同样温度所需热量增大,从而降低最高燃烧温度;另外,在柴油机燃烧过程中,平均过量空气系数虽然比较大,但因混合气成分不均匀,局部燃烧温度仍很高,所以生成大量NOx,若柴油机使用废气再循环,废气对新鲜空气充量的稀释也相应降低了混合气氧的体积分数,从而有效的抑制了NOx的生成,NOx的排放将迅速减小。
根据废气进入气缸是否通过发动机的进气系统,EGR系统可分为内部EGR系统和外部EGR系统。内部EGR系统通过改变配气正时实现,该系统不需要外加其他设备,结构简单,应用方便,而且可以避免再循环废气对管道的腐蚀,有利于提高系统耐久性。但由于是在进气行程内,直接开启排气门使废气回流,因此难以精确控制EGR率;同时废气未经冷却直接回流,引起混合气温度升高,这一点又有利于NOx的生成。因此内部EGR对NOx的抑制效果并不显著。外部EGR利用专门的管道将废气引入进气歧管,使废气与新鲜充量在进入气缸前充分混合。由于外部EGR不但可以通过电控系统精确控制EGR率,优化发动机性能,而且可以在外部系统中通过加装EGR冷却器,有效降低燃烧温度,因此目前较为常用的是外部EGR系统,外部EGR系统如图50所示。
2. H泵
H泵即可变供油速率电控喷油泵,其最大的特点就是,在喷油泵上专门设计安装了供油速率调节装置,供油速率调节装置也可叫预行程控制装置。
发动机ECU控制电动机,通过带动蜗轮与蜗杆,来调节喷油泵的预行程,从而控制发动机喷油泵的泵端压力和喷油提前角,以适应发动机的不同工况,从而达到国III的排放标准。
3.主要性能与参数
WD615(国III) EGR系列发动机的性能与参数见表8。