排氣再循環（Exhaust Gas Recirculation），內燃機在燃燒後將排出氣體的一部分分離出、並導入進氣側使其再度燃燒的技術（手法或方法）。主要目的為降低排出氣體中的氮氧化物（NOx）與分擔部分負荷時可提高燃料消耗率。汽油機中使用EGR技術，會導致末端混合氣溫度升高，增加了爆震的可能性。
基本介紹
- 中文名：廢氣再循環系統
- 外文名：Exhaust Gas Recirculation
- 通稱：EGR
- 類別：技術類
- 系統分類：內部系統、外部系統
- 主要元件：數控式EGR閥
概要,工作原理,系統分類,內部系統,外部系統,循環方式,控制策略,控制原則,控制方式,目前情況,感測器,作用,工作依據,
概要
內燃機在燃燒後排出的氣體中含氧量極低甚至是沒有，此排出氣體與吸氣混合後會使吸氣中氧氣濃度降低，因此會產生下列現象:
比大氣更低的含氧量在燃燒時（最高）溫度會降低，會抑制氮氧化物（NOx）的產生。燃燒溫度降低時，汽缸與燃燒室壁面、活塞表面的熱能發散會降低，另外因熱解離造成的損失也會有些微降低。燃油引擎其部分負荷為汽缸內在非EGR時為了提供等量的氧氣量（為了得到同一軸的出力），因此需要將油門開大，結果吸氣時的吸油（油門）損失較低，燃料消耗率會提高。此即為活塞在一次行程下吸入的氧氣降低時，會如同使用小排氣量引擎採下加速前進時一樣的效果。EGR 的返流量依燃油引擎的情形(在吸氣量中)下最大為15%，而怠速時與高負載時則會停止。以車輛重量來看引擎出力較小的大型柴油車，其引擎負載較高，為了能夠達到排氣量標準也常會使用到EGR技術。
工作原理
EGR工作示意圖廢氣再循環系統(Exhaust Gas Recirculation)簡稱EGR，是將柴油機或汽油機產生的廢氣的一小部分再送回氣缸。再循環廢氣由於具有惰性將會延緩燃燒過程，也就是說燃燒速度將會放慢從而導致燃燒室中的壓力形成過程放慢，這就是氮氧化合物會減少的主要原因。另外，提高廢氣再循環率會使總的廢氣流量(mass flow) 減少，因此廢氣排放中總的污染物輸出量將會相對減少。EGR系統的任務就是使廢氣的再循環量在每一個工作點都達到最佳狀況，從而使燃燒過程始終處於最理想的情況，最終保證排放物中的污染成份最低。由於廢氣再循環量的改變會對不同的污染成份可能產生截然相反的影響，因此所謂的最佳狀況往往是一種折衷的，使相關污染物總的排放達到最佳的方案。比方說，儘管提高廢氣再循環率對減少氮氧化物（NOx）的排放有積極的影響, 但同時這也會對顆粒物和其他污染成份的減少產生消極的影響。
系統分類
根據廢氣進入氣缸是否通過發動機的進氣系統，EGR系統可分為 ：
內部系統
特點：
通過改變配氣相位實現
結構簡單，套用方便
但難以精確控制EGR率效果不顯著
內部EGR
內部EGR外部系統
特點：
需要外加專門的管道
通過電控系統可精確控制EGR率效果顯著
目前較為常用
外部EGR
外部EGR循環方式
增壓中冷柴油機實現廢氣再循環一般有兩種方式：一種是將渦輪前的排氣引入中冷器之後，稱為高壓廢氣反向。採用可變截面渦輪增壓器，可以擴大廢氣再循環有效工作範圍，降低氮氧化物（NOX）和微粒（PM），燃油耗也不升高，這可能是將高壓廢氣再循環系統用於增壓中冷柴油機的最好方法。另一種是將渦輪後的排氣引入壓氣機之前，稱為低壓廢氣再循環系統，它可有效降低氮氧化物，而廢氣循環工作範圍較大，與柴油機匹配能有效地發揮其功能。
現在我們運用得最多的是低壓廢氣再循環系統，其系統的主要元件是數控式EGR閥。數控式EGR閥安裝在右排氣歧管上，作用是獨立地對再循環到發動機的廢氣量進行準確的控制，而不管歧管真空度的大小。EGR閥通過3個孔徑遞增的計量孔控制從排氣歧管流回進氣歧管的廢氣量，以產生7種不同流量的組合。每個計量孔都由1個電磁閥和針閥組成，當電磁閥通電時，電樞便被磁鐵吸向上方，使計量孔開啟。旋轉式針閥的特性保證了當EGR閥關閉時，具有良好密封性。
控制策略
控制原則
發動機的工況不同，對EGR量的要求也不同。為了使EGR系統能更有效地發揮作用，必須對參加EGR的廢氣數量加以限制。
隨著負荷的增加，EGR的量也相應地增加，並能達到最佳值；
怠速及低負荷時，NOx排放濃度較低，為保證正常燃燒，不進行EGR；
暖機過程中，發動機溫度低，NOx排放濃度也較低，為防止EGR惡化燃燒過程，不進行EGR；
大負荷、高速或油門全開時，為保證發動機的動力性，不進行EGR；
加速時，為了保證汽車的加速性及必要的淨化效果，EGR在過渡過程中起作用。
控制方式
根據上述EGR的設計原則，必須對EGR進行控制和調節，使EGR在發動機中的套用能達到預期的效果。EGR的控制和調節的方法很多，根據其主要的特點可以從不同的角度進行分類。
1）機械式和電子控制式
機械式EGR系統
優點：結構簡單，成本低，容易實施執行。
缺點：系統缺乏柔性。
電子控制式EGR系統（氣電式和磁電式）
動態回響好，控制精度高。
2）開環控制和閉環控制
開環控制
優點：結構簡單，控制方便。
關鍵：EGR率的精確控制依賴於控制MAP的精確製取。
閉環控制
優點：能根據發動機的工況自動調整到最佳EGR量， 控
制精度高，動態回響好。
缺點：結構複雜。
目前情況
目前採用的廢氣再循環系統還有一種類型，日野汽車公司開發的脈衝式廢氣再循環系統在柴油機進氣過程中，排氣門稍有提升，使部分高壓廢氣回流到汽缸內。排氣門的這個作用是通過修改排氣門凸輪的形狀和將廢氣再循環系統微升來實現的。在脈衝式廢氣再循環系統中，廢氣被重新送回氣缸內，因此廢氣的壓力應高到足以使氣流反向。要達到這樣高的壓力只有通過最佳化氣門微升和定時，從而利用廢氣的壓力波才能實現，在該廢氣再循環系統中，廢氣壓力“脈衝”被有效利用。
感測器
EGR感測器的用途是使車輛符合世界各國的廢氣排放標準。EGR感測器向引擎電子控制系統反饋廢氣流量信息。除去上述用途，EGR感測器的結構使得它還適用於踏板位置檢測和採暖通風與空調系統中。
作用
廢氣再循環(EGR)系統用於降低廢氣中的氧化氮(NOX)的排出量。氮和氧只有在高溫高壓條件下才會發生化學反應，發動機燃燒室內的溫度和壓力滿足了上述條件，在強制加速期間更是如此。
工作依據
EGR系統的主要元件是數控式EGR閥，數控式EGR閥安裝在右排氣歧管上，其作用是獨立地對再循環到發動機的廢氣量進行準確的控制，而不管歧管真空度的大小。
EGR閥通過3個孔徑遞增的計量孔控制從排氣歧管流回進氣歧管的廢氣量，以產生多種不同流量的組合。每個計量孔都由1個電磁閥和針閥組成，當電磁閥通電時，電樞便被磁鐵吸向上方，使計量孔開啟----閥門開啟。旋轉式針閥的特性保證了當EGR閥關閉時，具有良好密封性。
EGR閥的開與關由汽車電腦（PCM）控制。當汽車怠速，或還沒有達到工作溫度時，EGR閥關閉，沒有尾氣進入燃燒室。當發動機進入正常工作溫度，轉速高於一定RPM的時候，真空推動EGR閥打開，允許部分尾氣隨進氣進入燃燒室。
