【废气再循环简介】废气再循环（Exhaust Gas Recirculation，简称EGR）是一种广泛应用于内燃机中的技术，主要用于降低发动机排放的氮氧化物（NOx）。通过将部分已经燃烧过的废气重新引入进气系统，与新鲜空气混合后再次进入燃烧室，从而降低燃烧温度，抑制NOx的生成。该技术在提高发动机环保性能方面发挥了重要作用。
一、废气再循环的基本原理
EGR的核心思想是通过控制废气的再循环量，改变燃烧过程中的氧气浓度和燃烧温度，从而减少NOx的生成。具体来说：
- 降低燃烧温度：废气中含有大量惰性气体，可以稀释氧气浓度，使燃烧温度下降。
- 减少氧气含量：氧气减少会延缓燃烧反应速度，降低燃烧峰值温度。
- 改善排放性能：有效减少NOx排放，同时对CO和HC的排放影响较小。
二、EGR的主要类型
根据实现方式的不同，EGR可分为以下几种类型：
| 类型 | 说明 | 优点 | 缺点 |
| 冷EGR | 将废气冷却后再循环 | 更有效地降低燃烧温度 | 需要额外的冷却系统，结构复杂 |
| 热EGR | 废气未经冷却直接循环 | 结构简单，成本低 | 燃烧温度下降效果有限 |
| 低压EGR | 废气从涡轮后端引出 | 减少对发动机性能的影响 | 控制精度要求高 |
| 高压EGR | 废气从涡轮前引出 | 控制灵活，响应快 | 可能影响涡轮效率 |
三、EGR的应用与发展
EGR技术最初应用于柴油发动机，近年来也逐渐被应用到汽油发动机中，尤其是在高排放标准下（如国六、欧六等），EGR成为不可或缺的技术手段之一。
随着环保法规的日益严格，EGR系统也在不断优化，例如：
- 电子控制EGR阀：实现更精确的废气再循环量控制。
- 可变几何涡轮增压（VGT）结合EGR：提升整体系统效率。
- EGR冷却器升级：提高废气冷却效率，进一步降低NOx排放。
四、EGR的挑战与改进方向
尽管EGR在降低NOx方面效果显著，但也带来了一些问题：
- 积碳问题：废气中的颗粒物可能在进气道或喷油嘴处沉积，影响发动机性能。
- 排放控制复杂度增加：需要更复杂的控制系统和传感器。
- 油耗上升：部分情况下可能导致燃油经济性下降。
为应对这些问题，当前的研究方向包括：
- 改进EGR冷却系统设计
- 开发新型EGR阀和控制策略
- 结合其他排放控制技术（如选择性催化还原SCR）
五、总结
废气再循环（EGR）是一项重要的发动机排放控制技术，能够有效降低NOx排放，提升环保性能。随着技术的进步，EGR系统正朝着更高效、更智能的方向发展。在未来，EGR将继续在内燃机领域发挥关键作用，助力实现更清洁的能源利用。
