滾流EGR分層技術

滾流EGR分層充氣方法，通過適當的結構設計，在進氣衝程使再循環的廢氣和新鮮空氣分層，形成廢氣-油氣-廢氣餡餅狀分層。

基本介紹

• 中文名：滾流EGR分層技術
• 領域：汽車

簡介

滾流EGR分層充氣方法，如圖1所示，通過適當的結構設計，在進氣衝程使再循環的廢氣和新鮮空氣分層，形成廢氣-油氣-廢氣餡餅狀分層。

圖1滾流EGR分層充氣示意圖

形成機理

在EGR率較低時，由於沒有足夠的EGR氣體流經氣道，不能產生滾流運動，缸內運動將是由渦流與滾流合成的斜軸渦流，充量在缸內均勻混合，即均質EGR。隨EGR率的增加，滾流運動增強，但是此時均質EGR使燃燒惡化。而EGR分層充氣正是利用了這一點，使進入氣缸的充量在滾流運動的作用下，自然分為EGR區和燃油-空氣區，即滾流分層EGR。它呈廢氣-油氣-廢氣餡餅狀，將適宜點火燃燒的混合氣安排在火花塞附近，而缸內其餘部分空間則由廢氣占據。由於滾流的增強混合氣分層一直保持到壓縮衝程後期，因此，減少了廢氣對火花塞點火的影響。在燃燒衝程，滾流消失，廢氣與其它混合氣摻混，此時可發揮廢氣對燃燒速度和燃燒溫度的影響，最大限度的實現降低燃燒噪聲和減少NOx排放的目的。

主要優點

EGR充氣分層主要有以下優點：

進一步降低 NOx 排放

EGR率增加時，NOx 排放是降低的，在分層系統中，EGR 率可增加，NOx 排放可進一步降低。

減小泵吸損失

滾流EGR分層可加大EGR率，所以可以進一步減少泵吸損失。

減少缸內燃燒的循環變動

燃燒循環變動是點燃式發動機燃燒過程的一大特徵。產生循環變動的原因主要是缸內氣體運動狀況的循環變動和每循環氣缸內的混合氣成分變動。EGR分層技術滾流強度大，可以增加燃燒速率，從而減少循環變動。在均勻EGR情況下，廢氣與混合氣相混合，火焰傳播速率降低，增加了燃燒循環變動。

利於GDI發動機氣流運動

對於GDI發動機來說，無論是採取噴射引導、壁面引導，還是氣流引導，都需要組織良好的缸內氣流運動。與PFI發動機不同，缸內直噴發動機噴射的燃油沒有進過進氣道與空氣混合，這就更需要強的氣流運動，使空氣和燃油形成混合氣。EGR率的增加，使滾流強度增加，這樣就使得缸內氣流運動增強，利於混合氣的形成和燃燒。

實用意義

EGR 分層充氣技術，在進氣衝程使再循環的廢氣和油氣分層，形成廢氣-油氣-廢氣餡餅狀分層，以大大提高發動機對 EGR 的耐受力，實現高 EGR 率。混合氣分層一直保持到壓縮衝程後期，因此，減少了廢氣對火花塞點火的影響。在燃燒衝程，滾流消失，廢氣與其它混合氣摻混，此時可發揮廢氣對燃燒速度和燃燒溫度的影響，最大限度的實現降低燃燒噪聲和減少 NOx 排放的目的。