康明斯柴油發電機的EGR系統的作用與結構
發布時間：2023-11-01 點擊：197
康明斯柴油發電機的egr系統的作用與結構
隨著全球環境的日益惡化，柴油發電機的排放污染逐漸引起人們的重視，其排放限制也在逐步提高。egr系統的作用是適時將適量的廢氣導人氣缸，以控制缸內最高溫度，降低nox排放量。egr系統是降低柴油發電機氮氧化物排放的重要技術，它誕生于1970年，比三元催化技術的發明還要早。不過由于當時還沒有電噴技術，無法精確控制返回廢氣的流量和噴油量，反而使得燃油消耗更多，因此該技術被擱淺了很多年。直到后來電噴技術的發展，egr系統才得以被重新運用在柴油發電機上。下面以康明斯柴油發電機為例，介紹egr系統的組成。
一、egr系統的作用
egr是exhaust gas recirculation的縮寫，中文叫做廢氣再循環。簡而言之就是將柴油發電機燃燒后產生的一部分廢氣再次導入進氣側，重新吸進氣缸進行二次使用，這么做的目的在于抑制廢氣中的氮氧化物（nox）產生。整個系統的原理是：廢氣中的氧含量極低，且富有惰性氣體二氧化碳，一旦將這種廢氣部分混入吸進的新鮮空氣中，就會產生三個效果：
1.燃燒溫度會降低，從而抑制氮氧化物的產生；
2.氣缸壁的熱損失減少；
3.燃油燃燒效率會提高。
廢氣再循環系統雖然有諸多好處，但是它在實際運用中的難點就在于混入多少廢氣量是需要精確控制的，最大不可以超過新鮮空氣的15%，且在柴油發電機怠速或高轉速的時候，也必須切斷廢氣的反流，否則就會出現油耗增加的反效果。因此就必須有一個可以精確控制廢氣流量的閥門，這就是egr閥（廢氣閥）。
圖1 egr系統原理圖
二、egr系統結構組成
egr系統主要由egr閥、egr冷卻器、節氣門和空氣流量傳感器等機件組成。
圖2 egr系統圖
1、空氣流量傳感器
空氣流量傳感器用于測量進人柴油發電機的空氣流量。ecm利用該傳感器信號控制egr率。康明斯柴油發電機采用熱線式空氣流量傳感器，空氣流經此傳感器時，部分流人傳感器內部，吹過一個被電加熱的熱線，使熱線冷卻，進而產生電阻值的變化。空氣流量越大，電阻值變化越大。ecm通過監測電阻變化來確定空氣的流量，在計算、控制廢氣循環量時需要此參數。熱線式空氣流量傳感器如圖13-26所示。
2、節氣門
節氣門執行器受pwm信號控制，ecm根據進氣要求，通過節氣門執行器來調節蝶閥的位置。維修時，可用溶劑清潔柴油發電機節氣門執行器，然后用壓縮空氣吹干，但不要將其浸人溶劑中。節氣門在某些工況下適當關閉進氣道，降低進氣歧管壓力，使再循環廢氣可以順利流人進氣管路。
圖3 節氣門位置圖
3、egr控制閥
egr控制閥由柴油發電機ecm控制。靜態下，ecr控制閥內有一根彈簧，使閥保持在關閉位置。ecm通過控制閥內電動機的動作，使閥克服彈簧力打開，將廢氣導人進氣管路。egr閥上的位置傳感器用于指示閥位置。
三、egr閥總成電路
1．初始檢查
從柴油發電機線束上斷開egr閥電動機插頭，從ecm上斷開60針柴油發電機線束插頭。
檢查egr閥電動機插頭和柴油發電機線束插頭是否有斷裂，裸露或熔化的導線，檢查觸針有無松動、臟污及損壞，如圖4所示。
圖4 檢查egr閥電動機插頭和線束有無損壞
2．電阻檢查
1）測量60針插頭上egr閥電動機信號觸針與egr閥電動機線束插頭上的信號觸針間的電阻，如圖5所示。
2）萬用表應顯示閉路，電阻為10ω或更小，如圖6所示，如果電阻大于10ω，說明信號線存在開路，應當維修或更換。
測量60針插頭上的egr閥電動機回路觸針與egr閥插頭上的回路觸針間的電阻，萬用表應顯示閉路，且電阻應為10ω或更小。如果電阻大于10ω，說明回路存在開路，應維修或更換。
圖5 測量60針插頭上egr閥信號觸針與線束插頭信號觸針間的電阻
圖6 萬用表應顯示閉路，且電阻應小于10ω
3．檢查是否搭鐵短路
1）測量60針線束插頭上的egr閥電動機信號觸針與機體間的電阻，如圖7所示。
2）萬用表應顯示開路，電阻應大于100kω，如圖8所示，如果電阻低于100kω，說明信號線搭鐵短路，應維修或更換。
3）測量60針插頭上的egr閥電動機回路觸針與egr閥插頭上的回路觸針間的電阻，萬用表也應顯示開路，電阻應大于100kω。如果電阻低于100kω，說明回路導線搭鐵短路，應當維修或更換。
圖7 測量信號觸針與機體間的電阻
圖8 萬用表應顯示開路，電阻應大于100kω
4．檢查觸針之間是否短路
1）測量60針插頭上的egr閥電動機信號觸針與插頭上所有其他觸針間的電阻，如圖9所示。
2）萬用表應顯示開路，且電阻應大于100kω。如果電阻值小于100kω，說明信號觸針與其他觸針間存在短路，應當維修或更換。
圖9 測量信號觸針與其他觸針間的電阻
圖10 測量信號觸針與機體間的電壓
5．檢查外部電源是否短路
1）閉合鑰匙開關，測量60針插頭上egr閥電動機信號觸針與機體間的電壓，如圖10所示。
2）如果存在電壓，說明信號導線與外部電源之間存在短路，應排除外部電源。
3）繼續測量60針插頭上的egr閥電動機回路觸針與機體間的電壓。如果存在電壓，說明回路導線與外部電源之間存在短路，應排除外部電源。
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隨著全球環境的日益惡化，柴油發電機的排放污染逐漸引起人們的重視，其排放限制也在逐步提高。egr系統的作用是適時將適量的廢氣導人氣缸，以控制缸內最高溫度，降低nox排放量。egr系統是降低柴油發電機氮氧化物排放的重要技術，它誕生于1970年，比三元催化技術的發明還要早。不過由于當時還沒有電噴技術，無法精確控制返回廢氣的流量和噴油量，反而使得燃油消耗更多，因此該技術被擱淺了很多年。直到后來電噴技術的發展，egr系統才得以被重新運用在柴油發電機上。下面以康明斯柴油發電機為例，介紹egr系統的組成。
一、egr系統的作用
egr是exhaust gas recirculation的縮寫，中文叫做廢氣再循環。簡而言之就是將柴油發電機燃燒后產生的一部分廢氣再次導入進氣側，重新吸進氣缸進行二次使用，這么做的目的在于抑制廢氣中的氮氧化物（nox）產生。整個系統的原理是：廢氣中的氧含量極低，且富有惰性氣體二氧化碳，一旦將這種廢氣部分混入吸進的新鮮空氣中，就會產生三個效果：
1.燃燒溫度會降低，從而抑制氮氧化物的產生；
2.氣缸壁的熱損失減少；
3.燃油燃燒效率會提高。
廢氣再循環系統雖然有諸多好處，但是它在實際運用中的難點就在于混入多少廢氣量是需要精確控制的，最大不可以超過新鮮空氣的15%，且在柴油發電機怠速或高轉速的時候，也必須切斷廢氣的反流，否則就會出現油耗增加的反效果。因此就必須有一個可以精確控制廢氣流量的閥門，這就是egr閥（廢氣閥）。
圖1 egr系統原理圖
二、egr系統結構組成
egr系統主要由egr閥、egr冷卻器、節氣門和空氣流量傳感器等機件組成。
圖2 egr系統圖
1、空氣流量傳感器
空氣流量傳感器用于測量進人柴油發電機的空氣流量。ecm利用該傳感器信號控制egr率。康明斯柴油發電機采用熱線式空氣流量傳感器，空氣流經此傳感器時，部分流人傳感器內部，吹過一個被電加熱的熱線，使熱線冷卻，進而產生電阻值的變化。空氣流量越大，電阻值變化越大。ecm通過監測電阻變化來確定空氣的流量，在計算、控制廢氣循環量時需要此參數。熱線式空氣流量傳感器如圖13-26所示。
2、節氣門
節氣門執行器受pwm信號控制，ecm根據進氣要求，通過節氣門執行器來調節蝶閥的位置。維修時，可用溶劑清潔柴油發電機節氣門執行器，然后用壓縮空氣吹干，但不要將其浸人溶劑中。節氣門在某些工況下適當關閉進氣道，降低進氣歧管壓力，使再循環廢氣可以順利流人進氣管路。
圖3 節氣門位置圖
3、egr控制閥
egr控制閥由柴油發電機ecm控制。靜態下，ecr控制閥內有一根彈簧，使閥保持在關閉位置。ecm通過控制閥內電動機的動作，使閥克服彈簧力打開，將廢氣導人進氣管路。egr閥上的位置傳感器用于指示閥位置。
三、egr閥總成電路
1．初始檢查
從柴油發電機線束上斷開egr閥電動機插頭，從ecm上斷開60針柴油發電機線束插頭。
檢查egr閥電動機插頭和柴油發電機線束插頭是否有斷裂，裸露或熔化的導線，檢查觸針有無松動、臟污及損壞，如圖4所示。
圖4 檢查egr閥電動機插頭和線束有無損壞
2．電阻檢查
1）測量60針插頭上egr閥電動機信號觸針與egr閥電動機線束插頭上的信號觸針間的電阻，如圖5所示。
2）萬用表應顯示閉路，電阻為10ω或更小，如圖6所示，如果電阻大于10ω，說明信號線存在開路，應當維修或更換。
測量60針插頭上的egr閥電動機回路觸針與egr閥插頭上的回路觸針間的電阻，萬用表應顯示閉路，且電阻應為10ω或更小。如果電阻大于10ω，說明回路存在開路，應維修或更換。
圖5 測量60針插頭上egr閥信號觸針與線束插頭信號觸針間的電阻
圖6 萬用表應顯示閉路，且電阻應小于10ω
3．檢查是否搭鐵短路
1）測量60針線束插頭上的egr閥電動機信號觸針與機體間的電阻，如圖7所示。
2）萬用表應顯示開路，電阻應大于100kω，如圖8所示，如果電阻低于100kω，說明信號線搭鐵短路，應維修或更換。
3）測量60針插頭上的egr閥電動機回路觸針與egr閥插頭上的回路觸針間的電阻，萬用表也應顯示開路，電阻應大于100kω。如果電阻低于100kω，說明回路導線搭鐵短路，應當維修或更換。
圖7 測量信號觸針與機體間的電阻
圖8 萬用表應顯示開路，電阻應大于100kω
4．檢查觸針之間是否短路
1）測量60針插頭上的egr閥電動機信號觸針與插頭上所有其他觸針間的電阻，如圖9所示。
2）萬用表應顯示開路，且電阻應大于100kω。如果電阻值小于100kω，說明信號觸針與其他觸針間存在短路，應當維修或更換。
圖9 測量信號觸針與其他觸針間的電阻
圖10 測量信號觸針與機體間的電壓
5．檢查外部電源是否短路
1）閉合鑰匙開關，測量60針插頭上egr閥電動機信號觸針與機體間的電壓，如圖10所示。
2）如果存在電壓，說明信號導線與外部電源之間存在短路，應排除外部電源。
3）繼續測量60針插頭上的egr閥電動機回路觸針與機體間的電壓。如果存在電壓，說明回路導線與外部電源之間存在短路，應排除外部電源。
上柴發電機SC7H230D2技術參數
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