日益严格的尾气排放指标(例如欧-2、欧-3、欧-4排放标准)不得不使用尾气后处理的各种系统,其中,废气再循环系统(EGR)正在得到大力的发展。在这个系统中,部分废气重新与新鲜空气混合并再次进人汽缸。这种方法通过降低燃烧温度,从而实现降低排气中的NOx的排放量。
为了能够实现废气再循环量的调节,特别在高的再循环量时(高达60),必须在废气再循环侧与新鲜空气进气侧之间形成一个压力差,这个压力差可以用文特里管或在废气涡轮增压器(ATL)上加装可调节的进气道阻风门的形式实现。在通常情况下,用一个辅助的调节阀(RK)的形式安装在新鲜空气侧的进口处。
到目前为止,用于废气再循环系统所派生出的节流阀主要用铝合金制造。因成本和重量的原因,已开发出了用合成材料制成的调节阀。
博世公司对这种功能的部件进行了多年的试验研制,许多系统已投人大批量生产,见。
2功能及要求2.1功能为带共轨喷射系统和其他各种系统部件的系统简图。调节阀的功能来自提高废气再循环率的需要。在废气再循环阀打开时,“自然”的废气再循环率取决于废气出口和新鲜空气进口处的压力差。根据发动机的不同工况,自然废气再循环率可达30.为了达到欧-3和欧-4排放标准,必须大大提高这个废气再循环率,见表所列。
而调节阀可使废气再循环率提高到60左右。为了提高新鲜空气管与废气再循环气道之间的压力差,阻风阀或调节阀布置在新鲜空气侧废气引人点之前一点处。如果调节该阀,这个压力差就会提高,因而增加了废气再循环率。并且这个废气再循环率还可以用一个辅助的废气再循环调整阀进行调整。
各种节流调节阀的外形。2要求对废气再循环调节部件的要求主要由发动机的空间环境条件决定。这里尤其要保证耐温性(可高达140)、耐油性(发动机油、燃油等等)以及耐振寿命(振动加速度可高达4g)。性能要求(如开关时间,作为控制信号函数的流通量等等)则视配用发动机的具体情况而定。
2.3结构的选择和功能的集成有不同的结构形式视需要可供选择,可分为两种不同驱动形式。气动调节阀经一个二位三通电磁阀或比例电磁阀,气电位移传感器来操纵。
驱动单元不仅可以集成在部件中,还可以作为单独的部件供应给底盘或发动机制造商。例如,所示的集成式的调节阀和接到混合室的废气再循环阀均可作为独立的元件。
来:2001.7内燃机燃油喷射和控制1.高压栗;2.停油阀;3.调压阀;4.燃油滤清器;5.带初滤器和初级泵的油箱;6.控制单元;7.预热时间控制器;8.电池;9.高压共轨;10共轨压力传感器;11.限流器;12限压阀;1.油温传感器;W.喷油器;15.电热塞;16.冷却水温度传感器;17.曲轴转速传感器;18.凸轮转速传感器;19.进气温度传感器;20.增压压力传感器;21.空气流量仪;22.增压器;23.废气再循环调节器;24.调节阀调节器;25增压压力调节器;26.真空泵;27带油耗和转速指示的仪表板;28.油门踏板传感器;29.刹车触点;30.离合器;31车速传感器;32.换档手柄;33.空调压缩机:34.压缩机操作件;35.带故障诊断器接口的故障指示器;36.废气再循环调节阀;37.废气再循环调整阀。
带共轨喷射系统和其他各种系统部件的发动机再循环系统概3.1调节阀的应用博世调节阀在小型轿车和轻型卡车上具有极宽的应用领域。特殊的功能特征值如阀的特征曲线,大和小流通值,调节角度和阀形式是主要的基本参数,这些参数由具体的发动机和汽车形式决定,如所示。
调节阀的性能曲线博世生产各种排量的自然吸气和废气涡轮增压柴油机配共轨喷射系统或电控分配泵的废气再循环调节阀。
3.2结构和材料选择所示的调节阀的基本结构能够覆盖一个很大的使用参数范围。所以,当安装尺寸给定时,在喷射技术可行的一定范畴内,壳体的几何形状尺寸可适应用户的要求,尤其重要的是在阀开启调节阀的结构示意图在进一步研制开发中,调节阀还可用作关断阀,这种所谓的关断功能可以通过一个粘结的阀表组合型调节阀的功能功能尾气排放标准调节阀开关调节欧-2调节阀比例调节欧-3调节阀比例控制(通过空气流量测量或增压压力测量)欧-3或欧-4使用这样的密封方法,可以获得极小的泄露极限值。对这种开关阀的初步试验表明了阀对增压空气温度具有快速调节作用,如同柴油机上使用碳烟颗粒滤清器的作用一样。
内燃机燃油喷射和控制换气损失随负荷特性的变化变化由表1还可知,气缸大压力随负荷的减少时微小的流动损失即节流损失,这里,与铝合金部件相比,由于合成材料调节阀的表面质量好,这种组合型调节阀的结构图自由的形状参数形成特殊的加工表面。材料的选择基本上由发动机的空间和进气温度决定。使用的材料有的用玻璃纤维加强的PA(聚酰胺),也有用高温合成材料如PPA(聚酞酰胺)和PPS(聚苯硫化物)的。
3.3试验试验主要为保证批量生产的质量。试验工作主要分为两类:试验室试验主要模拟实际的受载情况,可产生重复的试验过程。实验室试验可分为机械强度,热负荷强度和化学强度,这里主要试验静态和动态特性。
(上接第24页)其他试验主要是在汽车和发动机上试验。这种试验主要是在实际使用条件下进行使用寿命试验,也包括对一些极端的使用条件进行试验。
4批量使用自从1996年以来,博世公司一直大批量生产高质量的废气再循环调节阀。由于合成材料废气再循环调节阀的投产,与铝合金制成的调节阀相比,重量和价格均可下降至60左右。
5电子调节阀在中期发展计划中,电子驱动将取代气动元件的作用,废气再循环调节阀的情况也不例外。博世公司对不同的驱动方式在技术的潜力方面进行了研究并进行了互相比较。根据使用场合的不同,例如仅用于产生压力差或辅助的关断功能,博世公司开发了电子驱动的调节阀,将在不远的将来应用到柴油机上。
6展望在达到柴油机废气排放标准时合成材料技术制成的调节阀充分展示了是一种既可靠又经济的控制元件。未来的排放标准以及进一步提高舒适性(消除调节震荡),对调节阀的需求将会继续增加。除了气动系统外,将来强化的电驱动的调节阀和调整阀很快就会投人使用。
胡林峰张建新编译略有减少,气缸大压力在大扭矩时大,为8.lOMPa.该柴油机全负荷时低油耗为226. 3g/kW.‘h(166g/PSh),在单缸柴油机中是较低的。
4结论1.从高、低压示功图来看该柴油机燃烧过程组织较为合理,燃油耗较低。
2.换气损失随转速、负荷上升而上升。
3.无负荷时换气损失仍较大。