Introducción a la recirculación de gases de escape (EGR)

; ExhaustGasRecirculation es una tecnología que separa parte de los gases de escape después de la combustión en un motor de combustión interna de un automóvil pequeño y los introduce en el lado de admisión para volver a quemarlos. El objetivo principal es reducir los óxidos de nitrógeno (NOx) en los gases de escape y mejorar el consumo de combustible al compartir carga parcial. Tome la primera letra de cada palabra inglesa "EGR" como nombre común. Descripción general de EGR Las emisiones nocivas de los motores son una de las principales fuentes de contaminación del aire A medida que las cuestiones de protección ambiental se vuelven cada vez más importantes, el objetivo de reducir las emisiones nocivas de los motores se ha convertido en una dirección importante para el desarrollo de motores en el mundo actual. A medida que el consumo mundial de productos derivados del petróleo aumenta año tras año y los precios internacionales del petróleo se mantienen altos, la economía de los vehículos diésel se vuelve cada vez más prominente y los motores diésel desempeñan un papel cada vez más importante en la potencia de los vehículos. Por lo tanto, realizar investigaciones sobre métodos de control de las emisiones nocivas de los motores diésel es la tarea principal de los diseñadores de motores diésel. Este artículo describe brevemente los sistemas de recirculación de gases de escape, una de las tecnologías de control para reducir las emisiones nocivas. EGR (Recirculación de gases de escape) es un sistema que devuelve al cilindro una pequeña parte de los gases de escape producidos por un motor diésel o un motor de gasolina. El proceso de combustión de los gases de escape recirculados se ralentiza debido a la inercia, es decir, la velocidad de combustión se ralentiza y el proceso de formación de presión en la cámara de combustión se ralentiza. Esta es la razón principal de la reducción de óxidos de nitrógeno. Además, aumentar la tasa de recirculación de gases de escape reducirá el flujo total de gases de escape (flujo de masa), por lo que las emisiones contaminantes totales en las emisiones de gases de escape se reducen relativamente. La tarea del sistema EGR es optimizar la cantidad de recirculación de gases de escape en todos los puntos de funcionamiento, de modo que el proceso de combustión siempre alcance el estado óptimo y, en última instancia, los componentes contaminantes de las emisiones se mantengan al nivel más bajo. Los cambios en la cantidad de recirculación de gases de escape pueden tener efectos diametralmente opuestos en diferentes componentes de la contaminación, por lo que la mejor situación suele ser una solución de compromiso, a menudo una que optimice las emisiones totales de los contaminantes relevantes. Por ejemplo, aumentar la tasa de recirculación de gases de escape tiene un impacto positivo en la reducción de las emisiones de óxido de nitrógeno (NOx), pero también tiene un impacto negativo en el aumento de las partículas y otros componentes contaminantes. ; La función del sistema de control de recirculación de gases de escape (EGR); reintroducir una cantidad adecuada de gases de escape en el cilindro para participar en la combustión, reducir la temperatura máxima de combustión, reducir la cantidad de NOX generado y reducir las emisiones contaminantes. Dispositivo de recirculación de gases de escape controlado electrónicamente: controla la cantidad de gases de escape recirculados de acuerdo con las condiciones de funcionamiento del motor para reducir las emisiones contaminantes. La situación en la que EGR no funciona es: condición de arranque - señal del interruptor de arranque; estado de velocidad de ralentí - señal de cierre del contacto de ralentí del sensor de posición del acelerador - temperatura del refrigerante es inferior a 55 grados; Los sistemas de recirculación de gas (EGR) por encima de 3200 r/min se utilizan para reducir la emisión de óxidos de nitrógeno en los gases de escape. El nitrógeno y el oxígeno sólo reaccionan químicamente en condiciones de alta temperatura y alta presión, y la temperatura y presión de la cámara de combustión del motor cumplen las condiciones anteriores, especialmente durante la aceleración forzada. Cuando el motor está funcionando bajo carga, la válvula EGR se abre y una pequeña cantidad de gases de escape ingresa al colector de admisión y ingresa a la cámara de combustión junto con la mezcla combustible. Al ralentí, la válvula EGR está cerrada y circulan pocos gases de escape hacia el motor. Los gases de escape de los automóviles son gases no inflamables que no contienen combustible ni oxidantes y no participan en la combustión en la cámara de combustión. Al absorber parte del calor generado por la combustión, se reduce la temperatura y presión de combustión, y se reduce la producción de óxidos de nitrógeno. La cantidad de gases de escape que ingresan a la cámara de combustión aumenta con la velocidad y la carga del motor. ; los contaminantes del escape del motor incluyen CO, NOX, HC, etc. Entre ellos, el NOX está formado principalmente por nitrógeno y oxígeno en el aire en condiciones de alta temperatura y alta presión. La cantidad de NOX emitida por el motor está relacionada principalmente con la temperatura máxima en el cilindro. Cuanto mayor es la temperatura, mayor es la cantidad de NOX emitida. ; La ECU, como computadora de control del motor, abre la válvula solenoide de manera oportuna de acuerdo con la velocidad del motor, la temperatura de carga (apertura del acelerador), el flujo de aire de admisión y la temperatura de escape. El vacío del tubo de admisión ingresa a la cámara de membrana de vacío de la válvula EGR. a través de la válvula solenoide y el diafragma La palanca abre la válvula EGR y parte de los gases de escape ingresan al cilindro para participar en la combustión de la mezcla, reduciendo la temperatura en el cilindro durante la combustión. Dado que los NOX se generan en condiciones de alta temperatura y ricas en oxígeno, se suprime la generación de NOX y se reduce el contenido de NOX en los gases de escape. Sin embargo, demasiados gases de escape participando en la recirculación afectarán el encendido y el rendimiento de la mezcla, y afectarán la potencia del motor. Especialmente cuando el motor está en ralentí, a baja velocidad, con poca carga y en frío, los gases de escape recirculados afectarán gravemente la potencia del motor. rendimiento del motor.

Por lo tanto, la ECU controla que los gases de escape no participen en la recirculación cuando el motor está en ralentí, baja velocidad, baja carga y frío para evitar afectar el rendimiento del motor cuando el motor alcanza una determinada velocidad, carga y temperatura, la ECU controla parte del; Los gases de escape participan en la recirculación. La cantidad de gases de escape que participan en la recirculación depende de la velocidad del motor, la carga, la temperatura y la temperatura de los gases de escape. El NOX en los gases de escape es el más bajo. ;;;;;; Esquema de funcionamiento de EGR; Principio de funcionamiento del sistema EGR El componente principal del sistema EGR es la válvula EGR de control numérico. La válvula de EGR de control numérico está instalada en el colector de escape derecho. controlar con precisión la recirculación al motor del volumen de escape independientemente del vacío del colector. La válvula EGR utiliza tres orificios de medición con diámetros mayores para controlar la cantidad de gas de escape que regresa del colector de escape al colector de admisión, produciendo múltiples combinaciones de flujo diferentes. Cada orificio de medición se compone de una válvula de solenoide y una válvula de aguja. Después de que se energiza la válvula de solenoide, el imán atrae la armadura hacia arriba y el orificio de medición se abre: la válvula se abre. Según las características de la válvula de aguja giratoria, se garantiza un buen sellado cuando la válvula EGR está cerrada. La apertura y cierre de la válvula EGR está controlada por la computadora del vehículo (PCM). Cuando el automóvil está en ralentí o aún no ha alcanzado la temperatura de funcionamiento, la válvula EGR se cierra y los gases de escape no ingresan a la cámara de combustión. Cuando el motor alcanza la temperatura de funcionamiento normal y la velocidad es superior a ciertas RPM, el vacío empuja la válvula EGR para que se abra, lo que permite que algunos gases de escape ingresen a la cámara de combustión con el aire de admisión. La válvula EGR normalmente se abre en las siguientes condiciones. 1. Operación de calentamiento del motor. 2. La velocidad excede la velocidad de ralentí. El ECM controla el sistema EGR basándose en el sensor de temperatura del refrigerante del motor, el sensor de posición del acelerador y el sensor de flujo de aire. El principio de composición del sistema EGR de control de circuito abierto: 1. Válvula EGR: instalada en el canal de recirculación de gases de escape para controlar la cantidad de recirculación de gases de escape (la apertura de la válvula EGR está controlada directamente por el grado de vacío). 2. Válvula solenoide de EGR: instalada en el canal de vacío que conduce a la válvula de EGR, la ECU controla el encendido o apagado de la válvula de solenoide según las condiciones de funcionamiento del motor. ;Cuando la ECU energiza la válvula solenoide de EGR: el canal de vacío que controla la válvula de EGR se desconecta, la válvula de EGR se cierra y se detiene la recirculación de gases de escape;