EGR

科目：

一般
EGR系統的目的
運作方式
高低壓EGR
缺點和可能出現的故障
廢氣再循環冷卻器

整體：
EGR（廢氣再循環），在某些品牌中也稱為「UGR」（廢氣再循環），其任務是將部分廢氣送回引擎。 EGR 閥可用於汽油和柴油引擎。 EGR 安裝在引擎汽缸體的排氣側。

一根厚金屬管從排氣歧管延伸到 EGR 冷卻器。這會冷卻溫暖的廢氣（熱交換器的作用）。廢氣從 EGR 冷卻器進入 EGR 閥，該閥將廢氣與供應的空氣混合。 EGR 可以高壓（短程）或低壓（長程）方式執行。兩種系統都有各自的優點和缺點。這在高壓和低壓 EGR 章節中進行了描述（本頁進一步介紹）。

EGR閥和管路可以安裝在不同的位置，但廢氣總是盡可能靠近排氣歧管排出。下圖顯示了引擎缸體上 EGR 組件的安裝位置。

由於EGR閥需要在多個位置打開或完全關閉，因此使用一個步進馬達操作閥門。

EGR系統的目的：
透過在引擎進氣道中的新鮮空氣中添加少量廢氣，燃燒所需的氧氣含量會減少。較低的氧比會導致「較差」的燃燒。燃燒速度和燃燒溫度降低。燃燒氣體的較低溫度降低了氮氧化物含量（NOx）。這使得廢氣更清潔，有利於環保要求。

在較舊的引擎中，EGR 閥在引擎冷卻時關閉。在新引擎上，當引擎冷卻時閥門也會打開，以便溫暖的廢氣有助於預熱引擎。 EGR 在加速、減速和怠速時不起作用。在部分負載下，操作得到充分利用。

手術：
電腦根據以下數據控制可能返回引擎的廢氣量：

引擎負載（EGR 僅在部分負載下工作；在滿載下閥門關閉）。
引擎轉速（如果轉速太低或太高，閥門關閉）。
入口空氣溫度。

電腦利用這些數據來控制電磁閥以一定的佔空比。如果差異很小，則真空轉換器的控制方式不會啟動 EGR 閥。在此靜止位置，電磁閥將外部氣壓傳送至 EGR 閥。然而，如果吸入的空氣量大於所需的空氣量，則以這樣的方式控制電磁閥，使得來自真空幫浦的真空也施加到EGR閥。電磁閥調節從真空幫浦到EGR閥的真空度。這導致 EGR 閥打開得足夠遠，使得所需空氣和吸入空氣之間的差異始終很小。

高低壓EGR：
廢氣再循環系統可分為高壓EGR和低壓EGR兩個系統。不同之處在於廢氣從排氣管分出的位置。兩種系統的操作、優點和缺點描述如下。

高壓EGR（短程）：
廢氣已經在渦輪之前返回到引擎。排氣歧管和渦輪之間有一根EGR管。該管道上常設有冷卻器，以降低廢氣溫度。 EGR 閥位於該管路的末端。當 EGR 閥打開時，管路中的廢氣與從中冷器供應到引擎進氣口的進氣混合。

高壓EGR的優點：

EGR 可以非常快速地適應引擎的動態狀況。
在冷啟動期間，EGR 將有助於盡快提高燃燒室的溫度（歐盟 III 代及後續柴油引擎的標準）。

缺點：

由於煙灰形成而導致進氣道受到污染。
與使用低壓 EGR 時相比，廢氣必須得到更多冷卻。
廢氣流沒有充分利用來驅動渦輪機的渦輪；部分氣體在渦輪之前已經被抽出。

低壓EGR（長航線）：
廢氣僅在顆粒過濾器之後返回引擎進氣口。通常EGR閥的出口連接到壓縮機的入口（如圖所示），但有時也連接在中冷器和進氣歧管之間。缺點是返回的廢氣壓力和速度太低。為了解決這個問題，在排氣管中（EGR 分支之後）安裝了一個額外的閥門。當這個額外的閥門關閉時，渦輪和閥門之間的壓力就會增加。由於壓力增加，廢氣將透過分支引導至 EGR 閥。

低壓EGR的優點：

所有的廢氣都已經被渦輪機的渦輪利用
由於高壓 EGR，廢氣溫度較低（不使用 EGR 冷卻器）。
EGR氣體更清潔，因為除其他外，顆粒過濾器已經進行了廢氣後處理，因此減少了因碳煙形成而造成的引擎污染。

缺點：

將廢氣添加到進氣中（根據動態引擎狀況）的速度較慢，因為 EGR 必須行進更長的距離。
EGR閥距離進氣門較遠。

缺點和可能出現的故障：
EGR閥不會提高引擎的性能。使用EGR閥會降低性能並增加消耗。內部污染也會急遽增加（見圖）。污垢會黏在所有東西上，這樣也會污染引擎的進氣歧管和進氣門。尤其是在平靜的駕駛方式下，這些污染物會殘留在引擎中。

EGR的唯一優點是廢氣更清潔；氮氧化物排放量正在減少。對於較舊的柴油發動機，可以使用關閉板輕鬆關閉 EGR 閥。新車製造商使用感測器和其他方法來確保不再可能關閉 EGR 或誤導它，因為壓力是在管道的各個位置測量的。這就是為什麼新款汽車還需要對引擎管理系統進行軟體調整。這通常是用於晶片調諧的新軟體的一部分。

EGR 閥可能會在不受控制時無意中保持打開狀態。過多的廢氣供應至引擎。透過閱讀設備，我們可以透過以下方式識別這一點：

由於廢氣而導致（永久）高進氣溫度（請參閱有關溫度感測器);
空氣品質計的數值太低：進入的空氣中很大一部分是來自 EGR 的空氣，而不是來自空氣濾網的空氣。

EGR冷卻器：
部分負載時（高速公路恆溫）廢氣溫度約300度，滿載時超過700度。然而，供應到進氣口的空氣越冷，引擎的性能就越好。冷空氣含有更多的氧氣。溫暖的空氣膨脹得更多，因此含有更少的氧氣。儘管如此，溫暖的廢氣仍被送回引擎。
EGR 閥和引擎進氣口之間通常有一個 EGR 冷卻器。它起到熱交換器的作用。冷卻液流經 EGR 冷卻器（在固定通道中，因此不會與廢氣直接接觸）。冷卻劑吸收廢氣中的熱量。冷卻劑變熱，廢氣隨後冷卻。 EGR冷卻器盡可能降低溫度，最好在100度左右。

關於這種熱交換技術的更多資訊可以在本章中找到熱交換器.

除了EGR外，汽油引擎還使用EGR 二次空氣泵用於廢氣後處理並用於柴油發動機 SCR（選擇性催化還原）催化劑與 AdBlue的應用加藥系統。