1、 1 毕业论文 文献综述 电气工程及自动化 EGR 型柴油热风炉气体混合控制系统现状 摘要 :针对目前使用的温室柴油热风炉存在的热利用率低和排放污染问题，介绍一种利用废气再循环以提高柴油热风炉热效率的方法，简要说明在柴油热风炉里气体混合比例与控制，并总结了 EGR 型柴油热风炉气体混合控制系统的优点。 关键词： EGR；柴油热风炉；混合控制；现状； 1引言 由于当今环境日益恶化，大气污染严重，汽车尾气排放已经成为社会所关注的焦点，越来越多的城市提倡无车日，以提醒公众对环境问题的重视。但是汽车是人类重要的交通工具，要解决汽车排放问题，不仅要依靠政府的政策法规，更重要的是要加快汽车工业技术的发展，
2、利用新技术来解决汽车所带来的环境问题。 2柴油热风炉的现状 目前，人们常用柴油热风炉对封闭空间进行加热，但其一般采用将燃烧废气通过管子与空间直接换热的方式进行热交换，然后直接排除至密闭空间外，所以现在的柴油热风炉带有热交换器、进气管和排气管，这样的将柴油热风炉燃烧废气全部排除封闭空间的换热方法及其应用的柴油热风炉结构，热量利用率低， NOx 排放高 1。因此在部分负载双燃料发动机必然要受到从较低的热效率和较高的一氧化碳和未燃烧的燃油排放 2。 3一种提高柴油热风炉热效率的方法 -EGR 技术 废气引入进气中也称废气再循环利用（ Exhaust gas recir-culation） ,简写为
3、EGR.EGR 应用于柴油热风炉在各种工况下都可实现 EGR 燃烧 .既能满足加温的要求，又能提高了柴油热风炉的热利用率 ,符合高效低耗、节能降污的现代控制要求，有其重要意义 3。对于柴油热风炉，废气再循环技术是一种提高柴油热风炉热效率的有效方法，柴油热交换系统主要由温室、柴油热风炉、路炉风机、换热器、 EGR 管、 EGR 阀、 EGR 控制器、混合器、燃烧室、废气排出管和 进气管等组成。 柴油热风炉使柴油、空气和 EGR 返回的废气在混合器混合燃烧，经过换热器热交换放出的热对温室内加热 ,炉风机是加强废气流动的速度加强热交换能力 ,燃烧后的废气受 EGR 阀控制废气还流量返回混合 ,剩余的
4、废气排出室外 ,独创的废气再循环装置用于控制炉的废气再循环 ,即控制废气还流量 ,增长了废气在混合器内滞留时间，提高柴油热风炉热利用率 ,降低排放污染 3-4。 废气再循环系统 (EGR)就是将发动机排放的部分废气引入进气管，与新鲜混合气混合后再进入气2 缸，利用废气中所含有大量的二氧化碳 (CO2)虽不参与燃烧却能 吸收热量的特点，降低燃油在汽车发动机内的燃烧温度，以减少 NO，的排放，最终减少对大气的污染 5。 EGR 类型有很多，就例如增压柴油发动机 EGR。 EGR 系统采用进气节流式系统，由 EGR 阀、进气节流阀机构、电控系统、 EGR 冷却器等组成。 EGR 系统从增压器涡轮前取
5、气，废气经过 EGR 冷却器和 EGR 阀，引到进气管中的节流阀后侧，这种连接方式，避免了废气对压气机的污染和腐蚀。 EGR 阀采用步进电机驱动，用于调整 EGR废气流量，采用步进电机可以简化系统的复杂性，并且控制准确性高 6 。为了调节 EGR 气体的流量，采用在 EGR 管路加装气门型 EGR 流量阀、在增压中冷后的进气总管加装蝶形节流阀的方案。调节进气管中的蝶形截流阀可形成废气回流所需要的压力差。而 EGR 流量阀用来控制 EGR 流量，以便达到最优 EGR 率 7。 废气再循环 (EGR)系统是目前用于降低发动机 N0 排放的一种有效措施，可分为内部 EGR 和外部EGR 两大类。由于
6、外部 EGR 便于根据工况灵活调节 EGR 率，实现性能和排放的最佳折衷，冷 EGR 系统在 EGR 的基础上，对废气冷却后再进入下一循环，对发动机性能有更进一步的提高，因而将是今后降低柴油机排放的方向 10。为了精确地控制 EGR 率，采用微机控制 EGR 阀，控制方法有二种其一为 EGR 阀的开度，保持某一值不变 其二为 EGR 阀循环开闭，每一开闭循环周期恒定，这二种方法都能使 EGR 率保持不变。 4 EGR 加稀混气体对柴油机排放和性能的影响 在一台改造的增压中冷天然气发动机上研究了废气再循环（ EGR）和过量空气系数（）对天然气发动机性能的影响。结果表明稀混合气加 EGR 的方法在
7、达到相同 NOx 排放控制目标值时能够产生比采用纯空气稀释时更高的热效率 8。 EGR 加富氢进气可以降低 HC、 CO 排放量和烟度，但 NO 排放量有所增加。 ZSl95 型柴油机采用EGR 技术后，富氢进气会提高缸内混合气的燃烧速度，改善缸内燃烧质量，发动机的热效率有所增加 9。 5气体混合控制 气体混合控制系统要实现的主要自动控制功能有：由计算机集中控制气路的打开、关闭、加热、排除扎起等相关动作；检测环境系统那个环境温度，自动启动闭调温装置。使系统环境温度保持在设定范围内；检测气体混配比例，自动控制比例阀开度，严格保证气体混合比例；监测输出混合气体的压力与湿度，超出设定范围报警；相关控
8、制参数可人工设定、调整 11。 在软件方面主机选用 INTEL 公司的 MCS-51 系列单片机 89C51 芯片来实现控制，利用单片机软件编程灵活，自由度打的特点，力求用软件完善各种控制算法和逻辑控制 12。该芯片与 8031 完全兼容，在 8031 的内核上集成可 4KB 的 FLASH，这样可以省去 74373 和 276413.通过对模糊 PID 控制器的研3 究，研制出一种模糊 PID 控制器使其控制废气再循环。其特点是工作稳定，控制精度高，而且超调量也大大降低。 6 EGR 型柴油热风炉研究的意义 与现有技术相比，该技术的优点在于通过增加柴油热风炉废气再循环的方法及发明了相应的设备
9、，如 EGR 管、 EGR 阀、 气体混合器和 EGR 控制器。在成本增加不多的条件下，使柴油热风炉在各种工况下都可实现废气再循环，从而提高柴油热风炉的热效率，降低排放污，并且方法简便、柴油热风炉结构简单、价格低廉，使用、拆装和维修方便 3。 研究 EGR柴油热风炉的目的在于拓宽废气再循环技术的使用范围 ,以提供一种简单可靠的用在柴油热风炉中的废气再循环技术措施 。 利用 EGR技术不仅能降低 :NOx排放污染 ;而且能提高柴油热风炉的热利用率 ,节约能源 。这对以后 EGR型柴油热风炉的研究有着重大的意义。 参考文献： 1 施已平 , 汪永斌 废气再循环 式柴油热风炉热交换系统的研制 J.宁
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