高压共轨柴油机EGR 阀卡滞保护控制策略研究

宁黛宇，申立中，王正江

（650000 云南省 昆明市 昆明理工大学 云南省内燃机重点实验室）

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柴油发动机具有高效率、低油耗、扭矩大、经济性好的特点，被广泛应用于交通运输、农业机械、工程机械以及军事等领域[1]，但柴油机中氮氧化合物（NOX）和颗粒物（PM）是柴油机排放控制的重点和难点[2-3]，随着社会经济的发展，节能减排成为柴油机技术革新的方向。

对于中小型柴油机而言，废气再循环（EGR）是降低柴油机NOX排放的最有效措施之一[4-6]。高温、富氧是生成NOX的主要条件，而EGR 技术是将排出的部分废气引入进气管与新鲜空气进行混合，降低缸内最高燃烧温度和氧浓度，从而达到降低柴油机NOX排放的目的[7-9]。但废气一般具有较高的温度，因此，需要使用冷却器对废气进行冷却。过低的EGR 冷却温度会导致废气中的未燃碳氢化合物、碳烟、一氧化碳和水蒸气等凝结，可能导致EGR 阀卡滞、阀门闭合不严等问题，影响 EGR 阀的精度以及工作可靠性[10-12]。

冯仰利[13]等针对某欧Ⅳ柴油发动机EGR 冷却系统冷却能力过强导致EGR 阀积碳现象进行了试验分析，通过对EGR 冷却系统结构优化来改善EGR 积碳问题，并通过耐久试验验证了优化后的EGR 冷却系统的合理性。张岩焕[14]等针对国Ⅳ柴油机在试验中发生结焦卡滞问题进行了研究，通过试验分析，得出EGR 阀前温度在65～85 ℃会出现结焦现象，其原因主要是EGR 阀前温度过低。陈洪[15]通过对EGR 系统积碳以及颗粒卡滞物的分析研究，确定了过度冷却的燃烧废气致使废气进气歧管内壁腐蚀脱落是导致EGR阀卡滞的原因所在。……