EGR對在用汽油車排放特性的影響分析

劉健勇 周天明

摘 要 本文在基于對一輛搭載1.4L四缸水冷發動機的2006年款的神龍富康轎車基礎之上，使用穩態工況法開展EGR對在用汽油車排放特性影響的實驗。本文主要選用了15輛在用的汽油車，并對其安裝EGR系統，對所開展的測排放與排放限值展開對比。結論顯示當在汽車中引入EGR氣體之后，NOX的排放就會出現明顯的下降，當其不斷增大時，NOX的排放就會出現下降而后大幅度增加。

關鍵詞 在用汽油車;排放特性;影響

前言

根據我國在2018年發布的《中國機動車環境管理年報》中就曾經指出，全國的機動車輛CO、HC以及NOX的排放污染物在初步的計算中機已經達到了4359.7萬t。自從二十世紀九十年代至今，國家針對排放控制制定了綜合性的政策與措施，其中包含了新車的標準排放、用車檢查等多方面，隨著相關規定的制定越來越嚴格，針對汽車污染物的排放要求也是越來越嚴格。

1實驗設備與方案

1.1 實驗設備

在實驗的開展過程中（如圖1）需要對氣門信號、發動機負載信號以及發動機轉速信號進行采集，并且將其有效的傳輸到電子控制的單元中。而后在通過EGR閥的開度，實現對進入氣缸的配氣量伴隨著信號的發展而調整[1]。

1.2 實驗方案

將整個的實驗劃分為兩個部分，首先是對EGR的閥開度進行調整，依次為0、10%、20%、30%劃分為4組重要的數據作為實驗開展的基礎，對尾氣中的CO、HC以及NOX的排放采用EGR閥展開相應的分析。實驗開展使用的方法是，當閥值打開的程度為0時，就開始ASM5025的工況實驗，實驗開展的時間為0-90S。而當EGR的閥值打開到10%、20%、30%時，在此開展ADM5025以及ASM5025等工況的實驗，所需要的時間為0-180S。所有的實驗結束之后對兩組不同的工況使用之下，將EGR的閥開度為0 、10%、15%……時，再依次的針對汽車尾氣中的CO、HC以及NOX的數值進行分析[2]。

2實驗結果與分析

2.1 EGR閥開度對在用汽油車尾氣排放的影響

在穩定的工況發展之下，汽車尾氣中的CO、HC以及NOX的排放量都有著比較明顯的降低，尤其是NOX的排放減少量最為顯著。并且隨著EGR閥的開度不斷增加，汽車尾氣中的CO、HC的排放也在不同程度上出現下降，而NOX則是呈現出一種極急劇下降的趨勢。現對于實驗中將EGR開放到10%來講，當EGR的閥值開到20%時，CO的排放有著非常明顯的降低，降低到了24.5%。而閥值開度為10%時，尾氣中的HC排放相應的呈現出上升的趨勢，而將其開放至20%時，HC的數值就會下降到39.3%，在此時NOX的排放也會下降到74.5%。出現上述變化的主要原因是隨著EGR的閥開度不斷增加，導致汽車缸內的含氧量不斷下降，新鮮的氧氣補充是非常少的，所以就減少了對火焰的傳播速度，促使燃燒情況變得延遲，也就導致出現NOX排放量的明顯下降。

2.2 ASM5025與ASM2540工況排放分析

在兩種穩定工況的作用發揮之下，EGR的閥打開的度為0、5%、10%，在實驗中在用的汽油車所排放的為其都沒有達到相關的標準，最主要的原因就是NOX排放量超出標準導致的。所以在對EGR的開度進行增加時，就會導致NOX排放量減少，當EGR的閥開度達到80%時，才會出現NOX排放量減少的情況出現。所以說在ASM5025的工況使用之下，CO的排放能夠在EGR閥開度達到60%時降到最低，而HC可以在閥調節到25%時達到最低。在對ASM2540的工況使用之下，當EGR閥的開度達到70%時所排放的CO是最低的，HC的最低值則需要EGR的閥開度達到80%才最低。

2.3 在用汽油車安裝EGR系統的前后排放與排放限值對比

在絕大部分的車型中針對CO的排放量都呈現出的下降的趨勢，下降的速率為3%～86%不等。在極個別實驗的車型中會發現對CO的排放量出現了以小幅度的上升情況，但是從總體上的分析來講并不會影響到排放的標準的。在較大一部分的車型中HC也是呈現出一種下降的趨勢，下降的速率為0～75%，但是也存在個別的車型會出現HC上升的一種情況，相同的在實際使用中不影響排放的達標。并且NOX排放量降低率為16%～99%，排放達標[3]。

3結束語

伴隨著汽車中EGR閥的開度不斷增加，促使CO、HC等排放的波動性并不大，變化最為明顯的就是NOX的排放，主要是因為伴隨著EGR閥的不斷開度增加，缸內存在的氧含量機會逐漸減少，導致缸內的溫度出現下降，所以就抑制了NOX的產生。在用汽油車安裝EGR系統之后，可以有效減少對NOX的排放，隨著閥的開度不斷增加，就會在使用汽油車時明顯減少NOX的排放，保障低于相關的限值。

參考文獻

[1] 涂安全，張風平，楊寶牛，等.增壓直噴汽油車在不同海拔地區的RDE排放特性研究[J].小型內燃機與車輛技術，2020，49（2）：54-58.

[2] 高冬冬，羅馬吉，劉成，等.EGR對在用汽油車排放特性的影響[J].小型內燃機與車輛技術，2020，49（2）：1-5.

[3] 程亮.海拔對輕型汽油車RDE排放特性影響試驗研究[J].車用發動機，2019（6）：78-83.