給汽油機(jī)帶來(lái)益處的冷卻EGR

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給汽油機(jī)帶來(lái)益處的冷卻EGR

廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）目前用于柴油機(jī)來(lái)滿足排放法規(guī)。然而在汽油機(jī)中，EGR被認(rèn)為是一種理想的滿足油耗法規(guī)的方法。

EGR將部分發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣導(dǎo)流并與新鮮空氣混合進(jìn)入進(jìn)氣歧管中。廢氣與進(jìn)氣的空氣混合氣降低了燃燒溫度和速率。通過(guò)降低NOx來(lái)改進(jìn)排放質(zhì)量。EGR降低了敲缸，通過(guò)更高的壓縮比或提前點(diǎn)火系統(tǒng)提供更佳的燃油經(jīng)濟(jì)性。

在廢氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管前，采用特定熱交換器進(jìn)行冷卻可進(jìn)一步降低排放及敲缸。冷卻式EGR在目前車(chē)輛中測(cè)得燃油經(jīng)濟(jì)性提高2%～5%。同時(shí)，采用冷卻式EGR可降低帶有渦輪增壓器和直噴系統(tǒng)汽油機(jī)的尺寸。

EGR的另一個(gè)重要應(yīng)用是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)。雖然Atkinson循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)也在高載荷和轉(zhuǎn)速下工作，但它們通常不匹配渦輪增壓器或直噴系統(tǒng)。為更深入地了解冷卻式EGR的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)行了一系列試驗(yàn)。試驗(yàn)采用的是1.2L 3缸直噴渦輪增壓汽油機(jī)，其壓縮比為9.3∶1。該發(fā)動(dòng)機(jī)峰值功率120kW，最大扭矩286Nm。對(duì)比了兩種冷卻式EGR：高壓系統(tǒng)（圖1）和低壓系統(tǒng)（圖2）。

試驗(yàn)結(jié)果表明，低壓冷卻EGR在整個(gè)速度/承載周期均使燃油經(jīng)濟(jì)性得到改善，體現(xiàn)在最高速度和載荷的最大提升及9%的燃油經(jīng)濟(jì)性。高壓冷卻EGR結(jié)果更好，在最高速度和載荷下燃油經(jīng)濟(jì)性達(dá)18%。通過(guò)4種不同行駛工況（NEDC、WLTP、Artemis、MPT-HLC）所得的平均油耗在低壓冷卻EGR中表現(xiàn)較好。

刊名：Automotive Engineering（英）

刊期：2014年第10期

作者：Bruce Morey

編譯：李振國(guó)