劉健勇 周天明

摘 要 本文在基于對(duì)一輛搭載1.4L四缸水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的2006年款的神龍富康轎車基礎(chǔ)之上，使用穩(wěn)態(tài)工況法開(kāi)展EGR對(duì)在用汽油車排放特性影響的實(shí)驗(yàn)。本文主要選用了15輛在用的汽油車，并對(duì)其安裝EGR系統(tǒng)，對(duì)所開(kāi)展的測(cè)排放與排放限值展開(kāi)對(duì)比。結(jié)論顯示當(dāng)在汽車中引入EGR氣體之后，NOX的排放就會(huì)出現(xiàn)明顯的下降，當(dāng)其不斷增大時(shí)，NOX的排放就會(huì)出現(xiàn)下降而后大幅度增加。

關(guān)鍵詞 在用汽油車;排放特性;影響

前言

根據(jù)我國(guó)在2018年發(fā)布的《中國(guó)機(jī)動(dòng)車環(huán)境管理年報(bào)》中就曾經(jīng)指出，全國(guó)的機(jī)動(dòng)車輛CO、HC以及NOX的排放污染物在初步的計(jì)算中機(jī)已經(jīng)達(dá)到了4359.7萬(wàn)t。自從二十世紀(jì)九十年代至今，國(guó)家針對(duì)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(biāo)準(zhǔn)排放、用車檢查等多方面，隨著相關(guān)規(guī)定的制定越來(lái)越嚴(yán)格，針對(duì)汽車污染物的排放要求也是越來(lái)越嚴(yán)格。

1實(shí)驗(yàn)設(shè)備與方案

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

在實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展過(guò)程中（如圖1）需要對(duì)氣門信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載信號(hào)以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行采集，并且將其有效的傳輸?shù)诫娮涌刂频膯卧?。而后在通過(guò)EGR閥的開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入氣缸的配氣量伴隨著信號(hào)的發(fā)展而調(diào)整[1]。

1.2 實(shí)驗(yàn)方案

將整個(gè)的實(shí)驗(yàn)劃分為兩個(gè)部分，首先是對(duì)EGR的閥開(kāi)度進(jìn)行調(diào)整，依次為0、10%、20%、30%劃分為4組重要的數(shù)據(jù)作為實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的基礎(chǔ)，對(duì)尾氣中的CO、HC以及NOX的排放采用EGR閥展開(kāi)相應(yīng)的分析。實(shí)驗(yàn)開(kāi)展使用的方法是，當(dāng)閥值打開(kāi)的程度為0時(shí)，就開(kāi)始ASM5025的工況實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的時(shí)間為0-90S。而當(dāng)EGR的閥值打開(kāi)到10%、20%、30%時(shí)，在此開(kāi)展ADM5025以及ASM5025等工況的實(shí)驗(yàn)，所需要的時(shí)間為0-180S。所有的實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后對(duì)兩組不同的工況使用之下，將EGR的閥開(kāi)度為0 、10%、15%……時(shí)，再依次的針對(duì)汽車尾氣中的CO、HC以及NOX的數(shù)值進(jìn)行分析[2]。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 EGR閥開(kāi)度對(duì)在用汽油車尾氣排放的影響

在穩(wěn)定的工況發(fā)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(kāi)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(xiàn)下降，而NOX則是呈現(xiàn)出一種極急劇下降的趨勢(shì)?，F(xiàn)對(duì)于實(shí)驗(yàn)中將EGR開(kāi)放到10%來(lái)講，當(dāng)EGR的閥值開(kāi)到20%時(shí)，CO的排放有著非常明顯的降低，降低到了24.5%。而閥值開(kāi)度為10%時(shí)，尾氣中的HC排放相應(yīng)的呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，而將其開(kāi)放至20%時(shí)，HC的數(shù)值就會(huì)下降到39.3%，在此時(shí)NOX的排放也會(huì)下降到74.5%。出現(xiàn)上述變化的主要原因是隨著EGR的閥開(kāi)度不斷增加，導(dǎo)致汽車缸內(nèi)的含氧量不斷下降，新鮮的氧氣補(bǔ)充是非常少的，所以就減少了對(duì)火焰的傳播速度，促使燃燒情況變得延遲，也就導(dǎo)致出現(xiàn)NOX排放量的明顯下降。

2.2 ASM5025與ASM2540工況排放分析

在兩種穩(wěn)定工況的作用發(fā)揮之下，EGR的閥打開(kāi)的度為0、5%、10%，在實(shí)驗(yàn)中在用的汽油車所排放的為其都沒(méi)有達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，最主要的原因就是NOX排放量超出標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致的。所以在對(duì)EGR的開(kāi)度進(jìn)行增加時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致NOX排放量減少，當(dāng)EGR的閥開(kāi)度達(dá)到80%時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)NOX排放量減少的情況出現(xiàn)。所以說(shuō)在ASM5025的工況使用之下，CO的排放能夠在EGR閥開(kāi)度達(dá)到60%時(shí)降到最低，而HC可以在閥調(diào)節(jié)到25%時(shí)達(dá)到最低。在對(duì)ASM2540的工況使用之下，當(dāng)EGR閥的開(kāi)度達(dá)到70%時(shí)所排放的CO是最低的，HC的最低值則需要EGR的閥開(kāi)度達(dá)到80%才最低。

2.3 在用汽油車安裝EGR系統(tǒng)的前后排放與排放限值對(duì)比

在絕大部分的車型中針對(duì)CO的排放量都呈現(xiàn)出的下降的趨勢(shì)，下降的速率為3%～86%不等。在極個(gè)別實(shí)驗(yàn)的車型中會(huì)發(fā)現(xiàn)對(duì)CO的排放量出現(xiàn)了以小幅度的上升情況，但是從總體上的分析來(lái)講并不會(huì)影響到排放的標(biāo)準(zhǔn)的。在較大一部分的車型中HC也是呈現(xiàn)出一種下降的趨勢(shì)，下降的速率為0～75%，但是也存在個(gè)別的車型會(huì)出現(xiàn)HC上升的一種情況，相同的在實(shí)際使用中不影響排放的達(dá)標(biāo)。并且NOX排放量降低率為16%～99%，排放達(dá)標(biāo)[3]。

3結(jié)束語(yǔ)

伴隨著汽車中EGR閥的開(kāi)度不斷增加，促使CO、HC等排放的波動(dòng)性并不大，變化最為明顯的就是NOX的排放，主要是因?yàn)榘殡S著EGR閥的不斷開(kāi)度增加，缸內(nèi)存在的氧含量機(jī)會(huì)逐漸減少，導(dǎo)致缸內(nèi)的溫度出現(xiàn)下降，所以就抑制了NOX的產(chǎn)生。在用汽油車安裝EGR系統(tǒng)之后，可以有效減少對(duì)NOX的排放，隨著閥的開(kāi)度不斷增加，就會(huì)在使用汽油車時(shí)明顯減少NOX的排放，保障低于相關(guān)的限值。

參考文獻(xiàn)

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

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

[3] 程亮.海拔對(duì)輕型汽油車RDE排放特性影響試驗(yàn)研究[J].車用發(fā)動(dòng)機(jī)，2019（6）：78-83.