论文部分内容阅读
为了减少柴油机的主要排放物NO_x的排放,满足严格的排放标准,本文研制开发出一种能根据柴油机不同工况自动调节EGR温度的EGR电控冷却系统,使EGR的废气温度在发动机的各种工况下都能调节到既有较低的NO_x排放又具有良好的综合性能的温度值。本设计将EGR冷却系统作为发动机冷却系统的一个分支,冷却水取自发动机原冷却系统的散热器,经过EGR冷却器对废气进行冷却后,再回流到发动机的散热器。冷却水由电动水泵进行强制循环流动。电控单元ECU对各种传感器传来的信号进行分析判断后,根据发动机的不同工况自动控制水泵转速,通过调整冷却水循环量的方法来控制再循环废气的冷却温度。以实现EGR温度的精确控制从而减少柴油车尾气中NO_x的含量,满足国家的排放法规。本文对EGR电控冷却系统的主要部件进行了设计计算和选型。根据传热学的原理对EGR冷却器进行了设计,根据流体力学的原理对文丘里管进行了设计,对电动水泵进行了选型,并对EGR冷却控制系统进行了设计。为了完成电控单元ECU软件和硬件的设计工作,在R4105T柴油机动力试验台上做了试验,研究了不同工况下NO_x、HC、CO、烟度和油耗率随着EGR温度的不同而变化的规律,确定了柴油机不同工况下即能降低NO_x排放又能使发动机获得良好综合性能的EGR最佳冷却温度范围。ECU根据传感器的信号通过查表得出该工况下EGR的最佳温度值,然后与实际的EGR温度值比较,如果实际值与最佳值不符,则ECU通过改变PWM信号的占空比来调整水泵电机的平均电压,调节水泵转速,通过改变冷却水的循环量,从而实现EGR冷却温度的自动控制,使得EGR温度达到最佳范围。试验表明,该EGR电控冷却系统可以自动控制柴油机EGR的冷却温度,使EGR在发动机不同工况下都能自动达到所需的最佳温度范围,提高了EGR技术的自动化程度,更好地降低了柴油机NO_x的排放量。