背压控制式 EGR
电磁阀控制式
EGR系统的监测（机械和电气）：
• 位置检测-位置传感器 • 温度检测-温度传感器 • 压力检测-压力传感器（DPFE或PFE）
压力传感器监测方式
• 机械检查：
• a.在发动机用手或合适的工具提升EGR阀。发 动机怠速应不稳甚至失速。
• b.因在怠速时，EGR系统不工作，故可用ASM 方式进行检查，即在一定负荷，一定车速下检 查未断开和断开EGR系统下的NO读值，加以 比较，若前后读值一样或差别很小，说明EGR 未正常工作。
1 1 .8
1 2 .5
1 3 .2
1 4 .0 1 4 .7
1 5 .4
1 6 .2
1 6 .9
1 7 .6
1 8 .3
LAM BDA
0 .8 0
0 .8 5
0 .9 0
0 .9 5 1 .0 0
1 .0 5
1 .1 0
1 .1 5
1 .2 0
1 .2 5
• 概括地讲： • *当A/F等于理论空燃比（化学计算的值）时，HC最
• 稍稀：*油耗降低
•
*排放较低
•
*发动机功率稍有减低
•
*有爆震的轻微趋向
• 理论空燃比：各方面性能相对较好
• 稍浓：*发动机功率最高
•
*排放较高
•
*油耗高
•
*爆震趋向较低
• 稍浓：*发动机功率
*爆震趋向较低
五气体尾气分析仪读值分析：
• 下表介绍了各读值可能出现的相互关系和 常见原因，其中内容是在断开空气喷射系 统下获得的。
• *当A/F接近理论空燃比（化学计算的值）时，O2接 近0。由于绝大多数O2在燃烧过程被燃烧。当混合气 变浓时，O2减少，而混合气变稀时，O2增加。
• *当A/F（空燃比）非常浓或稀时，NOX最低。当混 合气稍稀且发动机在一定负荷下，NOX最高。
• 数据分析说明
• 在理论空燃比：*在理论空燃比，CO和O2相等
• 湿度：混合气湿度的增加，由于减低了燃烧室 内的最大火焰温度，也会减少NOX的形成
• 空气泵的工作：若空气泵的压力超过催化器内 的压力在减速时，由于空气被泵入催化器（正 常时是切换至大气中）导致空气的回流，减少 了催化器的有效部分，也将导致NOX的增加
• 喷油器的问题：在多点喷射的发动机上，若一 个汽缸的喷油器阻塞，将导致该缸工作在较稀 状态，提高了汽缸温度，增加NOX浓度。由于 此时其他汽缸还正常，在排气尾管测量的NOX 值仅稍有提高。
断仪器中的数据来分析（如空气流量，歧管压力，发动 机的负荷等参数）。
2.炭罐
3.EGR系统
• NOX: 大气中有78%的氮气（N2），和 21%的氧气（O2）。在燃烧室温度达到 2000℉至2500℉时，形成氮氧化物 （NOX），其中主要是NO，还有一些NO2， 统称为NOX。实际上在燃烧过程中主要形 成NO，而在排气过程中，由于添加的氧气 （O2）而形成NO2。虽然NOX不会影响发 动机的性能，但某些可防
• 发动机转速：发动机转速的增加，由于涡流的影响将 提高火焰传播速度，从而减小每循环的热损失，提高 了实际压缩比，燃烧温度和燃烧压力，当混合气较浓 时，燃烧加快，导致NOX增加。而当混合气较稀时， 由于燃烧速度降低，减少了NOX的形成。
• 进气温度：高的进气温度将提高NOX
• 冷却液温度：高的冷却液的温度将提高汽缸和 气体的温度，从而增加NOX。过高或过低的冷 却液温度将引起汽缸和燃烧室沉积物的形成， 提高了实际压缩比，增加了NOX浓度
•
*CO2反映燃烧效率，在理论空燃比值最高。
在稀或浓时均降低。
•
*NOX无EGR时，在有负荷下典型的读值约
1700至2500ppm，当有EGR时约500至1000ppm
• 稀空燃比：*高的HC表示混合气过稀或失火
•
*O2比HC能更好反映混合气过稀或失火
•
*高的O2反映空燃比过稀
•
*当CO或HC最低时，NOX最高
• 浓空燃比：*低的O2表示混合气浓
•
*高的CO通常表示混合气比理论空燃比浓
•
*高的HC通常表示由于点火不足或有部分未燃烧
而存在过量的未燃燃油，常见原因是点火系统故障，
真空泄漏，或混合气问题
• 空燃比的影响：
• 过稀：*发动机功率不足
•
*在某些速度失火
•
*气门和活塞烧损
•
*缸筒拉伤
•
*易产生爆震或砰砰声
• 当通风系统被堵塞或卡滞在关闭位置时，曲轴箱的压力 会增高，导致发动机机油的泄漏，且混合气会变浓，若 通风系统泄漏或PCV阀卡滞在打开位置或过度磨损，则 或导致进气歧管真空度下降，对化油器的车辆，会造成 怠速混合气过稀，对使用MAF的汽油喷射的车辆，也会 造成混合气过稀，而对于使用MAP的汽油喷射的车辆则 会造成混合气浓。
• 注：L=低，M=中等程度，H=高
几种与排放相关的排放控制装置：
1. 曲轴箱通风:曲轴箱通风系统有2种，一种 是固定量孔式，另一种是PCV阀式，典型 的曲轴箱通风系统如下图：
化油器或节气门体 曲轴箱通风进气口
空滤 进气 PCV阀
燃烧室 曲轴箱通风气体通道
典 型 的 PCV系 统
• 它们都是在一定负荷下将曲轴箱的废气通过固定量孔或 可变流通截面的PCV阀进入进气歧管，在进入燃烧室参 与燃烧，从而避免将未燃气体（HC）直接排入大气中。 对不同年型或不同发动机的流量标定是不同的，若安装 不正确会导致排放不合格和发动机的性能不良
• CO2是最能反映燃烧效率的一个参数，其 最高点出现在理论A/F处
• 它还能用于检查排气系统是否泄漏，由于 只要有明显的泄漏，CO2读值会低
NOX
• 从体积上讲空气中含有约78%的氮和约 21%的氧，氮在燃烧中即不能产生，也不 能转移，当温度超过1000℃时，氮和氧结 合，而燃烧室内温度在某些工况很容易达 到1300℃以上，如有负荷时。
• 检查内容：在PCV阀系统正确连接的情况下，读取CO 和O2值，然后断开PCV阀进气口，在量孔或PCV阀处 应有真空的吸力，此时会吸进发动机室的热空气，注意 CO和O2读值。CO值应降低，O2值应增加。若无变化， 应清洗PCV系统，或按要求进行修理。当用手指堵住 PCV阀进气口时，发动机的运转状态应有一定的变化， 再读取此时的CO和O2值。此时CO值应增加，O2应降 低，若读值与断开吸进空气时一样，或稍有增加，则表 示PCV阀系统未工作。对采用PCV阀的系统，堵住时还 应听到阀被吸动的声音。另外还可使用真空表及系统诊
低。这是因为燃油在燃烧过程中基本完全燃烧。偏浓 或偏稀的混合气或点火问题均会因燃烧未完成而增加
• *当A/F接近理论空燃比（化学计算的值）时，由于有 足够的氧，且不易形成积碳，使CO最低。这是由于 在理论空燃比处燃烧比较彻底，比理论空燃比浓的混 合气将导致CO增加，而较稀的混合气对CO影响较小。
• *当A/F接近理论空燃比（化学计算的值）时，CO2最 高。当混合气变浓或稀时，CO均会降低。
• 氮和氧的结合形成有害的氮氧化物，包括 NO和NO2。发动机燃烧室内形成的所有氮氧 化物被称为NOX
NOX
• 对发动机的燃烧来讲，NOX中只有CO是可 测量的重要参数，燃烧室中形成的CO在排 气形成与附加的氧反应形成CO2
• 仅从A/F讲，NOX的最大值出现在15.8:1附 近，除A/F外，许多其他因素将影响NOX实 际值。
• 据此：CO是混合气浓的最好标志，并且尾 气中CO和HC的浓度是判断发动机性能的一 个非常有用的测量内容
HC与A/F的关系
• HC是汽油发动机尾气中未燃烧的汽油蒸汽， 由于发动机的燃烧不可能是完全的，所以 燃烧室中的某些HC蒸汽保持未燃烧状态随 排气排出
• HC的浓度主要取决于燃烧室的设计
• HC最低点出现在A/F=16：1附近，当混合 气过稀或浓，HC都会明显增加
• 配气相位：它会影响进气的状态和燃烧室的温度，如 同EGR的作用一样。
• 点火正时：在任何运转状态下，增加点火提前和负荷， 将会增加NOX
• 进气歧管真空：歧管真空的降低，将提高发动机的负 荷和燃烧室的温度，降低剩余废气的含量和燃烧时间， 从而提高最大循环的温度，导致NOX的增加。相反， 歧管真空的增加，将降低发动机的负荷和燃烧室的温 度，增加剩余废气的含量和燃烧时间，从而降低最大 循环的温度，导致NOX的减少。
1 6 .2
1 6 .9
1 7 .6
1 8 .3
0 .8 0
0 .8 5
0 .9 0
0 .9 5
1 .0 0
1 .0 5
1 .1 0
1 .1 5
1 .2 0
1 .2 5
影响NOX的因素
• EGR：它冲淡和稀释进入缸内的混合气， 降低燃烧室的温度，减小火焰传播速度， 在40-50km/h车速稳定行驶时，5%的EGR 可减少40%以上的NOX，10%的EGR可减 少80%的NOX，但若控制不正常时，随着 EGR的增加，HC也会迅速增加（失火）。
汽车尾气排放控制、治理 技术介绍
北京市汽车研究所 王凯明
一。排放物与空燃比的关系
• 排放的状态与发动机的燃烧直接相关，通 常有4中排放物被加以限制，CO，HC或 THC，NOX，在下面可看到CO，CO2， HC，NOX及O2与A/F的关系。
CO与A/F的关系
• 从图中显示当A/F在接近15：1时，CO达到 最低，并当混合气进一步减稀时仍保持此 低水平
• 与O2和CO2读值一起，HC也可反映 催化器的转化效率
O2
• 在尾气中O2的状态反映A/F稀的程度 • 当混合气比15：1浓时，O2稳定在很低的
水平，这是由于所有O2在燃烧过程被燃烧 了，随着混合气更稀，O2稳定增加，因此 尾气中的O2浓度与A/F稀的程度相对应