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康明斯柴油發(fā)電機(jī)的EGR系統(tǒng)的作用與結(jié)構(gòu) |
導(dǎo)讀:隨著全球環(huán)境的日益惡化,柴油發(fā)電機(jī)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(tǒng)的作用是適時(shí)將適量的廢氣導(dǎo)人氣缸,以控制缸內(nèi)最高溫度,降低NOX排放量。EGR系統(tǒng)是降低柴油發(fā)電機(jī)氮氧化物排放的重要技術(shù),它誕生于1970年,比三元催化技術(shù)的發(fā)明還要早。不過由于當(dāng)時(shí)還沒有電噴技術(shù),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(shù)被擱淺了很多年。直到后來電噴技術(shù)的發(fā)展,EGR系統(tǒng)才得以被重新運(yùn)用在柴油發(fā)電機(jī)上。下面以康明斯柴油發(fā)電機(jī)為例,介紹EGR系統(tǒng)的組成。
一、EGR系統(tǒng)的作用
EGR是Exhaust Gas Recirculation的縮寫,中文叫做廢氣再循環(huán)。簡而言之就是將柴油發(fā)電機(jī)燃燒后產(chǎn)生的一部分廢氣再次導(dǎo)入進(jìn)氣側(cè),重新吸進(jìn)氣缸進(jìn)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(chǎn)生。整個(gè)系統(tǒng)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(jìn)的新鮮空氣中,就會(huì)產(chǎn)生三個(gè)效果:
1.燃燒溫度會(huì)降低,從而抑制氮氧化物的產(chǎn)生;
2.氣缸壁的熱損失減少;
3.燃油燃燒效率會(huì)提高。
廢氣再循環(huán)系統(tǒng)雖然有諸多好處,但是它在實(shí)際運(yùn)用中的難點(diǎn)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(fā)電機(jī)怠速或高轉(zhuǎn)速的時(shí)候,也必須切斷廢氣的反流,否則就會(huì)出現(xiàn)油耗增加的反效果。因此就必須有一個(gè)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(tǒng)原理圖 |
二、EGR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成
EGR系統(tǒng)主要由EGR閥、EGR冷卻器、節(jié)氣門和空氣流量傳感器等機(jī)件組成。
圖2 EGR系統(tǒng)圖 |
1、空氣流量傳感器
空氣流量傳感器用于測(cè)量進(jìn)人柴油發(fā)電機(jī)的空氣流量。ECM利用該傳感器信號(hào)控制EGR率??得魉共裼桶l(fā)電機(jī)采用熱線式空氣流量傳感器,空氣流經(jīng)此傳感器時(shí),部分流人傳感器內(nèi)部,吹過一個(gè)被電加熱的熱線,使熱線冷卻,進(jìn)而產(chǎn)生電阻值的變化??諝饬髁吭酱?,電阻值變化越大。ECM通過監(jiān)測(cè)電阻變化來確定空氣的流量,在計(jì)算、控制廢氣循環(huán)量時(shí)需要此參數(shù)。熱線式空氣流量傳感器如圖13-26所示。
2、節(jié)氣門
節(jié)氣門執(zhí)行器受PWM信號(hào)控制,ECM根據(jù)進(jìn)氣要求,通過節(jié)氣門執(zhí)行器來調(diào)節(jié)蝶閥的位置。維修時(shí),可用溶劑清潔柴油發(fā)電機(jī)節(jié)氣門執(zhí)行器,然后用壓縮空氣吹干,但不要將其浸人溶劑中。節(jié)氣門在某些工況下適當(dāng)關(guān)閉進(jìn)氣道,降低進(jìn)氣歧管壓力,使再循環(huán)廢氣可以順利流人進(jìn)氣管路。
圖3 節(jié)氣門位置圖 |
3、EGR控制閥
EGR控制閥由柴油發(fā)電機(jī)ECM控制。靜態(tài)下,ECR控制閥內(nèi)有一根彈簧,使閥保持在關(guān)閉位置。ECM通過控制閥內(nèi)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作,使閥克服彈簧力打開,將廢氣導(dǎo)人進(jìn)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(fā)電機(jī)線束上斷開EGR閥電動(dòng)機(jī)插頭,從ECM上斷開60針柴油發(fā)電機(jī)線束插頭。
檢查EGR閥電動(dòng)機(jī)插頭和柴油發(fā)電機(jī)線束插頭是否有斷裂,裸露或熔化的導(dǎo)線,檢查觸針有無松動(dòng)、臟污及損壞,如圖4所示。
圖4 檢查EGR閥電動(dòng)機(jī)插頭和線束有無損壞 |
2.電阻檢查
1)測(cè)量60針插頭上EGR閥電動(dòng)機(jī)信號(hào)觸針與EGR閥電動(dòng)機(jī)線束插頭上的信號(hào)觸針間的電阻,如圖5所示。
2)萬用表應(yīng)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(hào)線存在開路,應(yīng)當(dāng)維修或更換。
測(cè)量60針插頭上的EGR閥電動(dòng)機(jī)回路觸針與EGR閥插頭上的回路觸針間的電阻,萬用表應(yīng)顯示閉路,且電阻應(yīng)為10Ω或更小。如果電阻大于10Ω,說明回路存在開路,應(yīng)維修或更換。
圖5 測(cè)量60針插頭上EGR閥信號(hào)觸針與線束插頭信號(hào)觸針間的電阻
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圖6 萬用表應(yīng)顯示閉路,且電阻應(yīng)小于10Ω
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3.檢查是否搭鐵短路
1)測(cè)量60針線束插頭上的EGR閥電動(dòng)機(jī)信號(hào)觸針與機(jī)體間的電阻,如圖7所示。
2)萬用表應(yīng)顯示開路,電阻應(yīng)大于100kΩ,如圖8所示,如果電阻低于100kΩ,說明信號(hào)線搭鐵短路,應(yīng)維修或更換。
3)測(cè)量60針插頭上的EGR閥電動(dòng)機(jī)回路觸針與EGR閥插頭上的回路觸針間的電阻,萬用表也應(yīng)顯示開路,電阻應(yīng)大于100kΩ。如果電阻低于100kΩ,說明回路導(dǎo)線搭鐵短路,應(yīng)當(dāng)維修或更換。
圖7 測(cè)量信號(hào)觸針與機(jī)體間的電阻 |
圖8 萬用表應(yīng)顯示開路,電阻應(yīng)大于100kΩ |
4.檢查觸針之間是否短路
1)測(cè)量60針插頭上的EGR閥電動(dòng)機(jī)信號(hào)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(yīng)顯示開路,且電阻應(yīng)大于100kΩ。如果電阻值小于100kΩ,說明信號(hào)觸針與其他觸針間存在短路,應(yīng)當(dāng)維修或更換。
圖9 測(cè)量信號(hào)觸針與其他觸針間的電阻 |
圖10 測(cè)量信號(hào)觸針與機(jī)體間的電壓 |
5.檢查外部電源是否短路
1)閉合鑰匙開關(guān),測(cè)量60針插頭上EGR閥電動(dòng)機(jī)信號(hào)觸針與機(jī)體間的電壓,如圖10所示。
2)如果存在電壓,說明信號(hào)導(dǎo)線與外部電源之間存在短路,應(yīng)排除外部電源。
3)繼續(xù)測(cè)量60針插頭上的EGR閥電動(dòng)機(jī)回路觸針與機(jī)體間的電壓。如果存在電壓,說明回路導(dǎo)線與外部電源之間存在短路,應(yīng)排除外部電源。
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