汽车废气再循环系统(EGR)技术浅析

1.作用：
  　　废气再循环(EGR)系统用于降低废气中的氧化氮(NOX)的排出量。氮和氧只有在高温高压条件下才会发生化学反应，发动机燃烧室内的温度和压力满足了上述条件，在强制加速期间更是如此。
  　　当发动机在负荷下运转时，EGR阀开启，使少量的废气进入进气歧管，与可燃混合气一起进入燃烧室。怠速时EGR阀关闭，几乎没有废气再循环至发动机。汽车废气是一种不可燃气体(不含燃料和氧化剂)，在燃烧室内不参与燃烧。 它通过吸收燃烧产生的部分热量来降低燃烧温度和压力，以减少氧化氮的生成量。进入燃烧室的废气量随着发动机转速和负荷的增加而增加。
  2.工作原理：
  　　EGR系统的主要元件是数控式EGR阀，见图5-7。数控式EGR阀安装在右排气歧管上，其作用是独立地对再循环到发动机的废气量进行准确的控制，而不管歧管真空度的大小。
  　　EGR阀通过3个孔径递增的计量孔控制从排气歧管流回进气歧管的废气量，以产生7种不同流量的组合。每个计量孔都由1个电磁阀和针阀组成，当电磁阀通电时，电枢便被磁铁吸向上方，使计量孔开启。旋转式针阀的特性保证了当EGR阀关闭时，具有良好密封性。
  　　EGR阀通常在下列条件下开启：1.发动机暖机运转。2.转速超过怠速。ECM根据发动机冷却水温传感器、节气门位置传感器和空气流量传感器来控制EGR系统。
  典型废气再循环系统的检修
      废气再循环EGR(Exhaust Gas Recirculation)系统是目前用于降低发动机NOx排放的一种有效措施。它将一部分排气引入进气管与新混合气混合后进入气缸燃烧，从而实现再循环，并对进入进气系统的排气进行最佳控制。工作正常的EGR系统对发动机性能的不良影响很小，但如EGR系统出现异常，将会造成发动机怠速运转粗暴、熄火，燃油经济性变差，加速不良和严重爆震。如果故障长期存在，最后会导致发动机损坏。
      典型的EGR系统需按平均16200km或12个月的周期作全面检查和测试，以保证系统功能正常。检查的一般方法如下:①检查进气岐管、EGR控制阀、真空放大器、EGR延迟电磁开关、温度阀等零部件之间的全部软管和接头，更换硬化、有裂纹的软管或有缺陷的接头。当要更换一个装置上的几条软管时，最好一次脱开一条，换上新管后再脱开另一条，以防接错。②检查所有阀门和垫是否合适、有无损坏，如有必要，修理或更换损坏的零部件。
      1 测试废气再控制系统和阀门
      在运行状况下检查EGR控制系统和阀门的顺序如下:①起动发动机，运转至正常工作温度；②发动机在空挡怠速下很快加速至大约2000r/min，但不超过3000r/min。③观察EGR阀杆，应能看见阀杆运动(可由EGR阀杆上槽的相对位置的改变看出来)；④重复上述过程几次，以确认杆的运动。如果阀杆运动，表明系统工作正常，否则需按不同故障现象作相应的诊断维修。
      1)在系统测试中，EGR阀杆不运动。产生原因:①软管裂纹、泄漏、脱接或堵塞；②EGR阀失效，膜片穿通或阀杆粘结。处理方法:①检查各软管连接是否正常，有无泄漏或堵塞，发现有问题的软管，应更换；②拨去EGR阀上的软管，接入外真空源，并向阀膜片施加35kPa左右的真空。若阀不运动，则更换此阀；若阀开启约3mm的行程，则握住供气软管，检查膜片是否泄漏，阀应持续开启30s或更长时间，否则须更换此阀。
      2)在系统测试中，EGR阀杆不运动，用外真空源驱动，工作正常。产生原因:①冷却液控制的废气再循环(CCEGR)阀失效；②控制系统故障--气道堵塞；③真空控制单元(放大器)失效；④化油器喉管信号气道堵塞；EGR电磁阀或记时器工作不良。处理方法:①从旁路绕过CCEGR阀，使放大器直接接EGR阀，如果EGR阀杆恢复正常运动，须更换CCEGR阀；②对于槽口式真空控制系统，则卸下化油器并检查节流阀内腔槽口(槽口式)及化油器节流体中有关的真空气道，包括气道软管端的限制量孔，利用合适的溶剂去除沉积物并用轻的气压检查气流，正常工作时恢复到槽口真空控制的EGR系统；③对于喉管真空控制系统，则从化油器上的管接头脱开喉管信号软管，发动机怠速运转，向信号软管施加4-7kPa的真空度，发动机转速至少要下降150r/min，EGR阀杆应明显运动3mm或更长，如果没有运动，须更换真空控制单元；④如果前一测试中真空控制单元(放大器)工作正常，说明到化油器喉管的真空分流头堵塞，应用适当的化油器溶剂清除气道里的沉积物；⑤断开电磁线圈的连接导线，重复系统测试，如果阀杆运动，接好电磁线圈导线，断开记时器，再重复系统测试并观察阀杆的运动。如果无运动，更换电磁线圈；如果有运动，更换记时器。
      3)发动机元怠速(怠速熄火、怠速非常粗暴或缓慢)。产生原因:①控制系统有故障--EGR阀开启；②EGR阀在闭合位置严重泄漏。处理方法:①脱开EGR阀的软管并将其塞住，重测怠速，如果怠速很正常，更换真空控制单元(放大器)；②如果摘除的真空软管不正确，卸下EGR阀检查，保证提升阀落座严密。如有必要，清除阀上沉积物；如发现阀己损坏，应更换。
      4)节流阀全开性能差。其原因为真空控制单元失效。处理方法:脱开EGR阀软管并将其堵塞，做车辆道路测试，如果性能恢复，则更换真空控制单元。
      5)在环境温度低于13℃时，汽车表现出很差的驱动性和阻风负荷特性。其原因是CCEGR阀泄漏。需做泄漏试验，如有必要，更换CCEGR阀。
      6)在环境温度低于13℃时，恒温器打开前，车辆怠速粗暴，或在稳定转速驱动后返回怠速时即失速。原因是CCEGR阀泄漏。需做泄漏试验，如有必要，更换CCEGR阀。
      7)起动后，发动机开始运转，返回怠速时失速。原因为真空软管与EGR延迟电磁线圈的连接方式不当，应采用合适的软管，并按线路图正确连接。
      8)汽车经1-3h降温后驶离时，车辆跳动、喘振或失速。原因为EGR延迟系统损坏，应测试延迟系统。若工作正常，更换合适的零部件。
      2 测试EGR阀和气道
      如果控制系统工作正常，则应测试EGR阀和气道。①把一只转速表接到发动机上；②起动发动机并运转至正常工作温度；③脱开通往EGR阀的真空软管，在其接头处插入手动真空泵软管；④发动机置于空挡怠速下向EGR阀施加4KPa左右的真空信号；⑤观察发动机转速表读数:如果随着真空信号的施加，怠速转速下降150r/min或更多，说明EGR阀正在工作；如果转速不发生变化或下降量低于规定的最小值，说明有废物沉积在EGR阀和进气歧管气道上，需卸下EGR阀，检查、清洁其气道及进气歧管的气道。
      3 EGR阀的维修
      如果诊断出EGR阀有过量的沉积物，需从发动机上卸下此阀，检查提升阀及安置部位的状况。如果沉积物已超过一层薄膜，可用如下方法清洗:①向提升阀及安置部位加适量的歧管热控阀溶剂，加溶剂时要极其小心，以免泼洒到膜片上损坏膜片；②等待约30min，让溶剂充分软化沉积物；③将手动真空泵软管连接膜片接头，施加足够的真空度使提升阀全开，不要推动膜片开启阀门，只能利用其真空源；④用一个有利刃的工具细心刮去提升阀及座上已软化变松的沉积物，如果清洁阀门后发现阀杆，说明阀与座有过量磨损，需更换EGR阀总成；⑤在发动机上安放新垫片，更换EGR阀，然后用14Nm左右的扭矩拧紧安装螺栓；⑥连接通往阀的真空管路，按前述方法测试系统。

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