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汽车动力总成公众号助力节能减排，汽油机EGR技术解析


柴油发动机应用EGR（废气再循环）技术主要目的为降低NOx排放 ， 在适应国Ⅲ以上排放标准的发动机减排技术路线中应用非常广泛 。 汽油发动机应用EGR技术能够降低油耗 ， 根据发动机和EGR控制策略不同有效燃油消耗率能够降低3%-8% 。 汽油发动机增加EGR系统 ， 随着EGR率的增加 ， HC增加 ， 但NOx排放显著降低 ， 高达约80% ， 因此将三元催化器和EGR技术相结合 ， 可以在满足欧六排放法规的同时 ， 大幅提高汽油机部分工况下的燃油经济性 。 基于EGR技术在节能减排方面的显著作用 ， 国内多数汽油发动机厂已开始EGR项目的开发 。

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1、EGR分类：高压EGR与低压EGR
应用于带涡轮增压器的发动机的EGR系统按照布置位置可分为高压EGR系统、低压EGR系统和高低压双回路系统 。 在涡轮之前取气 ， 气体压力较高 ， 称为高压 EGR 。 经过涡轮做功后气体压力较小 ， 称为低压 EGR 。

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高压 EGR 优点在于对压轮和中冷器没有损害；另外由于管路相对较短 ， 压力较高 ， 空气流速较高 ， 使 EGR 反应速率较高 。 压差大 ， 小口径的阀即可满足流量要求 。 应用时间较长 ， 标定技术成熟 。
缺点在于仅在一定范围的rpm和负荷下使用EGR ， 覆盖不到抗爆震区域 ， 其成本也高于低压 EGR 。 由于在涡轮前端取气 ， 一定程度上降低涡轮效率 。 另外还需要考虑EGR阀和冷却器被废气污染 ， 总体节油效果相对低压回路EGR较低 。

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高压 EGR 优点在于对压轮和中冷器没有损害；另外由于管路相对较短 ， 压力较高 ， 空气流速较高 ， 使 EGR 反应速率较高 。 压差大 ， 小口径的阀即可满足流量要求 。 应用时间较长 ， 标定技术成熟 。
缺点在于仅在一定范围的rpm和负荷下使用EGR ， 覆盖不到抗爆震区域 ， 其成本也高于低压 EGR 。 由于在涡轮前端取气 ， 一定程度上降低涡轮效率 。 另外还需要考虑EGR阀和冷却器被废气污染 ， 总体节油效果相对低压回路EGR较低 。

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低压 EGR 的优点是排气经过压轮、中冷器 ， 然后被平均分配到四个气缸中 ， 因此四个缸的燃烧比较均匀 ， 各缸的燃烧一致性比较好 。 另外 ， 在涡轮后端取气 ， 涡轮效率无损失 。 而且废气百分百都经过压轮 ， 使其响应速率提高 ， 减少涡轮迟滞现象 。 更为重要的是 ， 低压EGR可在全工况范围内使用 ， 相比高压EGR能够达到更好的节油效果 。 一般建议在三元催化器后端取气 ， 这样对冷却器和阀的污染较小 。
低压EGR的缺点是压差低 ， 因此需配合使用混合阀才能在全部工况内满足流量要求 。 废气引入压气机之前 ， 需考虑压气机和中冷器的污染问题 ， 冷却器进气口法兰需安装滤网 。 相比高压EGR管路要长 ， 因此响应速度要慢 。 同时低压EGR还需要考虑可靠耐久问题（管路布置、吸振设计）以及冷凝水问题 ， 建议压气机和中冷器增加防腐蚀涂层 ， 如此 ， 相对高压EGR ， 低压EGR的系统更加复杂 ， 成本更高 ， 并且在标定技术上不如高压EGR成熟 。
低压回路结构特点

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低压回路系统两端压差较低 ， 为满足流量要求 ， 与高压回路选用提升式EGR阀不同 ， 其一般选用通流能力更强的蝶阀EGR阀；由于部分工况下系统两端压差过低 ， 一般需在空滤器后增加混合蝶阀 ， 通过调节混合阀的开度制造负压 ， 保证EGR流量满足需求；为精准控制EGR流量 ， ECU需通过压差、温度及阀口开度计算废气流量 ， 一般需在EGR阀进出口间安装压差传感器 ， 并增加EGR阀上游温度传感器 。


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