柴油機冷EGR 系統(tǒng)冷卻器的高效設(shè)計

氮氧化合物（NOx）是柴油機的主要排放之一。為減少柴油機NOx排放，開發(fā)了多種控制方法，如采用高壓共軌噴射系統(tǒng)和廢氣再循環(huán)（EGR）系統(tǒng)等。EGR系統(tǒng)包含冷EGR系統(tǒng)和熱EGR系統(tǒng)兩種，冷EGR系統(tǒng)能夠有效地降低NOx排放，因而成為柴油機的標(biāo)準(zhǔn)配置。在冷EGR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，冷卻器是其中最關(guān)鍵的部件。為保證冷EGR系統(tǒng)降低柴油機在各種不同負(fù)荷下的NOx排放，需要針對不同的負(fù)荷設(shè)定不同的EGR率，但由于不同的EGR率需要不同的冷卻性能，因而需要設(shè)計出能夠提供不同冷卻性能的冷卻器。

考慮到柴油機苛刻的運行條件，在設(shè)計冷卻器時，需要能夠滿足耐高溫、耐腐蝕的基本要求，同時還需要滿足體積小、散熱效率高以及冷卻性能可調(diào)等要求。在滿足耐高溫、耐腐蝕的基本要求時，采用耐高溫、耐腐蝕材料用于冷卻器制造，同時使用先進(jìn)的焊接工藝和制造工藝。在滿足冷卻器體積小、散熱效率高的要求時，采用管殼式結(jié)構(gòu)，內(nèi)芯使用大量小直徑薄壁管，使其在滿足體積小的同時具有較高的散熱效率。在實現(xiàn)冷卻器冷卻性能可調(diào)時，借助缸內(nèi)壓力傳感器測量的實時缸內(nèi)壓力，計算相應(yīng)柴油機負(fù)荷和所需的EGR率。根據(jù)冷EGR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和冷卻液特性確定滿足冷卻器所需冷卻性能時，冷卻液溫度通過熱電偶的測量和控制實現(xiàn)。通過采用上述步驟對冷EGR系統(tǒng)冷卻器進(jìn)行設(shè)計，在能夠滿足所有性能需求的同時，可實現(xiàn)冷卻器的高效設(shè)計，便于加快冷EGR系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)。

刊名：Alexandria Engineering Journal（英）

刊期：2016年第55期

作者：Nasser Ghassembaglou et al

編譯：陳丁躍