防爆柴油机EGR阀瞬态工况控制算法研究＊

刘晓红，王晓，赵美荣

（1.中北大学能源动力工程学院，山西 太原 030051；2.中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，山西 太原 030006）

前言

以柴油机为动力源的防爆车辆以其高效灵活、安全性好、机动性强等特点，成为井下无轨辅助运输的主要设备，但其严重的尾气污染逐渐引起相关部门的重视[1-2]。无轨辅助运输防爆车辆属于非道路用移动机械，随着生态环境部办公厅对外发出关于征求《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国第三、四阶段）（GB 20891-2014）修改单（征求意见稿）》的出台，防爆柴油机节能减排技术的提高迫在眉睫。国四标准相比于国三标准，CO、HC几乎无变化，NOX以及PM都有大幅下降。作为降低NOX排放最主要的技术手段之一，EGR技术以其转化效率高、体积小、不需要添加尿素等特点优于SCR技术，在防爆柴油机上大量应用也成为一种必然趋势。

目前，EGR系统控制的核心是通过不同的EGR阀开度来实现各种工况下EGR率的精确控制，特别是在瞬态工况下EGR率的控制以减少燃烧过程中的NOX排放[3]。发动机瞬态工况时负荷大幅度变化，不同负荷条件下最优EGR率相差较大，且因为节气门的迅速变化而带来的进气量的急剧变化使得传统基于负荷或稳态MAP的EGR阀开度控制很难满足要求[4-5]。要实现全工况下EGR的精确控制，这就要求EGR阀开度能够根据负荷和进气量的变化迅速调整。文献中论述较多的是通过氧传感器测量进排气氧浓度或过量空气系数来实现瞬态过程EGR率的控制。……