EGR对在用汽油车排放特性的影响分析

刘健勇 周天明

摘 要 本文在基于对一辆搭载1.4L四缸水冷发动机的2006年款的神龙富康轿车基础之上，使用稳态工况法开展EGR对在用汽油车排放特性影响的实验。本文主要选用了15辆在用的汽油车，并对其安装EGR系统，对所开展的测排放与排放限值展开对比。结论显示当在汽车中引入EGR气体之后，NOX的排放就会出现明显的下降，当其不断增大时，NOX的排放就会出现下降而后大幅度增加。

关键词 在用汽油车;排放特性;影响

前言

根据我国在2018年发布的《中国机动车环境管理年报》中就曾经指出，全国的机动车辆CO、HC以及NOX的排放污染物在初步的计算中机已经达到了4359.7万t。自从二十世纪九十年代至今，国家针对排放控制制定了综合性的政策与措施，其中包含了新车的标准排放、用车检查等多方面，随着相关规定的制定越来越严格，针对汽车污染物的排放要求也是越来越严格。

1实验设备与方案

1.1 实验设备

在实验的开展过程中（如图1）需要对气门信号、发动机负载信号以及发动机转速信号进行采集，并且将其有效的传输到电子控制的单元中。而后在通过EGR阀的开度，实现对进入气缸的配气量伴随着信号的发展而调整[1]。

1.2 实验方案

将整个的实验划分为两个部分，首先是对EGR的阀开度进行调整，依次为0、10%、20%、30%划分为4组重要的数据作为实验开展的基础，对尾气中的CO、HC以及NOX的排放采用EGR阀展开相应的分析。实验开展使用的方法是，当阀值打开的程度为0时，就开始ASM5025的工况实验，实验开展的时间为0-90S。而当EGR的阀值打开到10%、20%、30%时，在此开展ADM5025以及ASM5025等工况的实验，所需要的时间为0-180S。所有的实验结束之后对两组不同的工况使用之下，将EGR的阀开度为0 、10%、15%……时，再依次的针对汽车尾气中的CO、HC以及NOX的数值进行分析[2]。

2实验结果与分析

2.1 EGR阀开度对在用汽油车尾气排放的影响

在稳定的工况发展之下，汽车尾气中的CO、HC以及NOX的排放量都有着比较明显的降低，尤其是NOX的排放减少量最为显著。并且随着EGR阀的开度不断增加，汽车尾气中的CO、HC的排放也在不同程度上出现下降，而NOX则是呈现出一种极急剧下降的趋势。现对于实验中将EGR开放到10%来讲，当EGR的阀值开到20%时，CO的排放有着非常明显的降低，降低到了24.5%。而阀值开度为10%时，尾气中的HC排放相应的呈现出上升的趋势，而将其开放至20%时，HC的数值就会下降到39.3%，在此时NOX的排放也会下降到74.5%。出现上述变化的主要原因是随着EGR的阀开度不断增加，导致汽车缸内的含氧量不断下降，新鲜的氧气补充是非常少的，所以就减少了对火焰的传播速度，促使燃烧情况变得延迟，也就导致出现NOX排放量的明显下降。

2.2 ASM5025与ASM2540工况排放分析

在两种稳定工况的作用發挥之下，EGR的阀打开的度为0、5%、10%，在实验中在用的汽油车所排放的为其都没有达到相关的标准，最主要的原因就是NOX排放量超出标准导致的。所以在对EGR的开度进行增加时，就会导致NOX排放量减少，当EGR的阀开度达到80%时，才会出现NOX排放量减少的情况出现。所以说在ASM5025的工况使用之下，CO的排放能够在EGR阀开度达到60%时降到最低，而HC可以在阀调节到25%时达到最低。在对ASM2540的工况使用之下，当EGR阀的开度达到70%时所排放的CO是最低的，HC的最低值则需要EGR的阀开度达到80%才最低。

2.3 在用汽油车安装EGR系统的前后排放与排放限值对比

在绝大部分的车型中针对CO的排放量都呈现出的下降的趋势，下降的速率为3%～86%不等。在极个别实验的车型中会发现对CO的排放量出现了以小幅度的上升情况，但是从总体上的分析来讲并不会影响到排放的标准的。在较大一部分的车型中HC也是呈现出一种下降的趋势，下降的速率为0～75%，但是也存在个别的车型会出现HC上升的一种情况，相同的在实际使用中不影响排放的达标。并且NOX排放量降低率为16%～99%，排放达标[3]。

3结束语

伴随着汽车中EGR阀的开度不断增加，促使CO、HC等排放的波动性并不大，变化最为明显的就是NOX的排放，主要是因为伴随着EGR阀的不断开度增加，缸内存在的氧含量机会逐渐减少，导致缸内的温度出现下降，所以就抑制了NOX的产生。在用汽油车安装EGR系统之后，可以有效减少对NOX的排放，随着阀的开度不断增加，就会在使用汽油车时明显减少NOX的排放，保障低于相关的限值。

参考文献

[1] 涂安全，张风平，杨宝牛，等.增压直喷汽油车在不同海拔地区的RDE排放特性研究[J].小型内燃机与车辆技术，2020，49（2）：54-58.

[2] 高冬冬，罗马吉，刘成，等.EGR对在用汽油车排放特性的影响[J].小型内燃机与车辆技术，2020，49（2）：1-5.

[3] 程亮.海拔对轻型汽油车RDE排放特性影响试验研究[J].车用发动机，2019（6）：78-83.