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摘要：本文讲述了EGR率，介绍了EGR控制原则和控制方式，重点讲述了电控EGR系统组成和工作原理，最后进行了EGR展望。
关键词：EGR率、EGR的控制原则和控制方式、EGR的组成、工作原理、展望。
中图分类号：V233.7+51
1 EGR率
利用废气中所含二氧化碳不能燃烧、却能吸热的特性来降低燃烧温度，以减少氮氧化物（NOx）的排放量。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。
由于采用EGR而使混合气的着火性能和发动机输出功率下降，因此，应选择NOx排放量多的发动机转速范围，进行适量的EGR控制。EGR的控制量指标大多采用EGR率，其定义如下：
随着EGR率的增加，发动机油耗和扭矩也跟着恶化，而且HC的排量也相应增加。由于废气再循环造成了失火率增大，燃烧变得不稳定。所以在对EGR率的控制中，应同时对点火提前角进行控制，这样，在一定的再循环废气量的范围内也能提高动力性和经济性。
2 EGR控制原则和控制方式
2.1 EGR的控制原则[1]
发动机的工况不同，对EGR量的要求也不同。为了使EGR系统能更有效地发挥作用，必须对参加EGR的废气数量加以限制。
（1）随着负荷的增加，EGR的量也相应地增加，并能达到最佳值；
（2）怠速及低负荷时，NOx排放浓度较低，为保证正常燃烧，不进行EGR；
（3）暖机过程中，发动机温度低，NOx排放浓度也较低，为防止EGR恶化燃烧过程，不进行EGR；
（4）大负荷、高速或油门全开时，为保证发动机的动力性，不进行EGR；
（5）加速时，为了保证汽车的加速性及必要的净化效果，EGR在过渡过程中起作用。
2.2 EGR的控制方式
EGR控制方式主要有机械控制式和电子控制式两种类型。当进行大量EGR控制（EGR率为15%～20%）时，大都采用电子控制式。目前，普遍使用的是利用ECU控制电磁阀，电磁阀再控制EGR阀来调节EGR率的电控式EGR系统，电控EGR系统可根据发动机工况，将EGR率控制在最佳范围内，能够最大限度地减少氮氧化物（NOx）的排放量[2]。
3 电控EGR系统的组成
EGR系统主要由三大部分组成[3]：各种传感器；控制器（ECU）；驱动装置。
（1）ECU是EGR系统的控制核心；（2）传感器主要有温度、油门位置、发动机转速和EGR阀升程等传感器，用来反映发动机的实际工况；（3）驱动装置根据控制器送达的执行指令驱动调节EGR阀。
EGR阀按照工作方式分为真空膜片式和电磁式EGR阀[3，4]。这里简单介绍一种真空膜片式EGR阀的工作原理。EGR阀橡胶膜片的一侧连接一根中心杆，另一侧与弹簧相连（弹簧使阀门保持常闭）。当加在橡胶膜片上的真空压力足以克服弹簧力时，中心杆被拉离原位，通道打开，使废气进入再循环系统。再循环的废气量与进气量直接相关。
EGR系统通过EGR控制单元（ECU）调节EGR阀的开度，从而达到控制进入燃烧室废气量的目的。控式EGR阀安装在右排气歧管上，其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。EGR阀的开与关由汽车电脑（PCM）控制。
4 电控EGR系统工作原理
准确的EGR率是通过ECU控制的，ECU可根据发动机的油门位置、转速、离合器踏板及水温信号，在不同的工况提供给发动机最佳的EGR率，以满足发动机排放及性能要求。
其具體原理[5]如下：ECU通过与其相连的离合器踏板传感器、水温传感器、油门踏板传感和发动机转速传感器得到转速、负载、水温和离合器开关信号，然后在ECU根据负载和转速所对应的EGR阀开度值，给真空调节器信号从而使其调节EGR阀的开度，最终控制废气循环量。同时连接ECU和EGR阀的传感器，将阀门的开度值反馈给ECU，供ECU在负载和转速变化时做出判断，不断地调节阀门开度值，以满足发动机排放要求。
电控EGR系统需要在一定的条件下进行EGR[6]。在下述情况之一时，电控EGR系统的ECU将停止向EGR电磁阀发送控制指令，电控EGR系统将停止工作。
（1）发动机启动时。一是发动机温度较低，产生氮氧化物（NOx）气体较少；二是为了保证发动机可靠启动。
（2）发动机怠速时，一是怠速时温度低，产生氮氧化物（NOx）气体较少；二是保证迅速升温而正常工作，防止出现怠速不稳定现象。
（3）发动机转速低于900r/min或高于3200r/min（上下限值取决于发动机型号）时，转速低时进行EGR容易导致转速不稳；转速高时是为了保证发机输出足够的动力。
5 电控EGR的展望
发展至今，EGR技术已经非常完善，是目前控制汽车排放最有前景的一种技术，对改善汽车排放有非常明显的效果，目前已在汽车制造行业得到普遍的推广和应用。
参考文献：
[1]杨帅.李秀元.应启戛.张振东.周毅.姚喜贵 EGR率对柴油机排放特性影响的试验[期刊论文]-农业机械学报2006（05）.
[2]林学东.发动机原理.北京：机械工业出版社，2008.
[3]林学东，刘巽俊，季雨.采用排气循环技术改善车用柴油机NOx的排放特性.汽车工程，1998，20（5） .
[4]董红义.周龙保.汪映 CA498车用直喷式柴油机燃用二甲醚采用EGR降低NOx排放的研究 2005（2）.
[5]张振东.钟玉伟.褚超美 YC4112ZLQ柴油机电控EGR系统的研究 2003（5）.
[6]李爱娟.郭新民.刘刚.牛化武.孙新年 柴油机 EGR 电控冷却系统试验研究[期刊论文]-内燃机学报 2009（1）.
关键词：EGR率、EGR的控制原则和控制方式、EGR的组成、工作原理、展望。
中图分类号：V233.7+51
1 EGR率
利用废气中所含二氧化碳不能燃烧、却能吸热的特性来降低燃烧温度，以减少氮氧化物（NOx）的排放量。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。
由于采用EGR而使混合气的着火性能和发动机输出功率下降，因此，应选择NOx排放量多的发动机转速范围，进行适量的EGR控制。EGR的控制量指标大多采用EGR率，其定义如下：
随着EGR率的增加，发动机油耗和扭矩也跟着恶化，而且HC的排量也相应增加。由于废气再循环造成了失火率增大，燃烧变得不稳定。所以在对EGR率的控制中，应同时对点火提前角进行控制，这样，在一定的再循环废气量的范围内也能提高动力性和经济性。
2 EGR控制原则和控制方式
2.1 EGR的控制原则[1]
发动机的工况不同，对EGR量的要求也不同。为了使EGR系统能更有效地发挥作用，必须对参加EGR的废气数量加以限制。
（1）随着负荷的增加，EGR的量也相应地增加，并能达到最佳值；
（2）怠速及低负荷时，NOx排放浓度较低，为保证正常燃烧，不进行EGR；
（3）暖机过程中，发动机温度低，NOx排放浓度也较低，为防止EGR恶化燃烧过程，不进行EGR；
（4）大负荷、高速或油门全开时，为保证发动机的动力性，不进行EGR；
（5）加速时，为了保证汽车的加速性及必要的净化效果，EGR在过渡过程中起作用。
2.2 EGR的控制方式
EGR控制方式主要有机械控制式和电子控制式两种类型。当进行大量EGR控制（EGR率为15%～20%）时，大都采用电子控制式。目前，普遍使用的是利用ECU控制电磁阀，电磁阀再控制EGR阀来调节EGR率的电控式EGR系统，电控EGR系统可根据发动机工况，将EGR率控制在最佳范围内，能够最大限度地减少氮氧化物（NOx）的排放量[2]。
3 电控EGR系统的组成
EGR系统主要由三大部分组成[3]：各种传感器；控制器（ECU）；驱动装置。
（1）ECU是EGR系统的控制核心；（2）传感器主要有温度、油门位置、发动机转速和EGR阀升程等传感器，用来反映发动机的实际工况；（3）驱动装置根据控制器送达的执行指令驱动调节EGR阀。
EGR阀按照工作方式分为真空膜片式和电磁式EGR阀[3，4]。这里简单介绍一种真空膜片式EGR阀的工作原理。EGR阀橡胶膜片的一侧连接一根中心杆，另一侧与弹簧相连（弹簧使阀门保持常闭）。当加在橡胶膜片上的真空压力足以克服弹簧力时，中心杆被拉离原位，通道打开，使废气进入再循环系统。再循环的废气量与进气量直接相关。
EGR系统通过EGR控制单元（ECU）调节EGR阀的开度，从而达到控制进入燃烧室废气量的目的。控式EGR阀安装在右排气歧管上，其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。EGR阀的开与关由汽车电脑（PCM）控制。
4 电控EGR系统工作原理
准确的EGR率是通过ECU控制的，ECU可根据发动机的油门位置、转速、离合器踏板及水温信号，在不同的工况提供给发动机最佳的EGR率，以满足发动机排放及性能要求。
其具體原理[5]如下：ECU通过与其相连的离合器踏板传感器、水温传感器、油门踏板传感和发动机转速传感器得到转速、负载、水温和离合器开关信号，然后在ECU根据负载和转速所对应的EGR阀开度值，给真空调节器信号从而使其调节EGR阀的开度，最终控制废气循环量。同时连接ECU和EGR阀的传感器，将阀门的开度值反馈给ECU，供ECU在负载和转速变化时做出判断，不断地调节阀门开度值，以满足发动机排放要求。
电控EGR系统需要在一定的条件下进行EGR[6]。在下述情况之一时，电控EGR系统的ECU将停止向EGR电磁阀发送控制指令，电控EGR系统将停止工作。
（1）发动机启动时。一是发动机温度较低，产生氮氧化物（NOx）气体较少；二是为了保证发动机可靠启动。
（2）发动机怠速时，一是怠速时温度低，产生氮氧化物（NOx）气体较少；二是保证迅速升温而正常工作，防止出现怠速不稳定现象。
（3）发动机转速低于900r/min或高于3200r/min（上下限值取决于发动机型号）时，转速低时进行EGR容易导致转速不稳；转速高时是为了保证发机输出足够的动力。
5 电控EGR的展望
发展至今，EGR技术已经非常完善，是目前控制汽车排放最有前景的一种技术，对改善汽车排放有非常明显的效果，目前已在汽车制造行业得到普遍的推广和应用。
参考文献：
[1]杨帅.李秀元.应启戛.张振东.周毅.姚喜贵 EGR率对柴油机排放特性影响的试验[期刊论文]-农业机械学报2006（05）.
[2]林学东.发动机原理.北京：机械工业出版社，2008.
[3]林学东，刘巽俊，季雨.采用排气循环技术改善车用柴油机NOx的排放特性.汽车工程，1998，20（5） .
[4]董红义.周龙保.汪映 CA498车用直喷式柴油机燃用二甲醚采用EGR降低NOx排放的研究 2005（2）.
[5]张振东.钟玉伟.褚超美 YC4112ZLQ柴油机电控EGR系统的研究 2003（5）.
[6]李爱娟.郭新民.刘刚.牛化武.孙新年 柴油机 EGR 电控冷却系统试验研究[期刊论文]-内燃机学报 2009（1）.