In inneren Verbrennungsmotoren ist Abgas-Wiederumlauf (EGR) ein Stickstoff-Oxyd (NOx) Emissionsverminderungstechnik, die in Benzin/Benzin und Dieselmotoren verwendet ist. EGR arbeitet durch das Wiederzirkulieren eines Teils von Abgas eines Motors zurück zu den Motorzylindern. In einem Benzinmotor versetzt dieses träge Auslassventil den Betrag der brennbaren Sache im Zylinder. In einem Dieselmotor ersetzt das Abgas etwas vom Übersauerstoff in der Vorverbrennen-Mischung. Weil sich NOx in erster Linie formt, wenn eine Mischung des Stickstoffs und Sauerstoff der hohen Temperatur unterworfen werden, die niedrigeren durch EGR verursachten Verbrennungsraum-Temperaturen reduziert den Betrag von NOx, den das Verbrennen erzeugt.. Die meisten modernen Motoren verlangen jetzt, dass Abgas-Wiederumlauf Emissionsstandards entspricht. Der 3.6 Motor von Chrysler Pentastar ist ein Beispiel, das EGR nicht verlangt.

Geschichte

Die ersten EGR Systeme waren grob; einige waren so einfach wie ein Öffnungsstrahl zwischen dem Auslassventil und den Aufnahme-Flächen, die Auslassventil zur Aufnahme-Fläche zugelassen haben, wann auch immer der Motor lief. Das schwierige Starten, rau das Vertrödeln, und die reduzierte Leistung und die Kraftstoffwirtschaft haben resultiert. Vor 1973 hat sich eine EGR vom mannigfaltigen Vakuum kontrollierte Klappe geöffnet oder hat geschlossen, um Auslassventil zur Aufnahme-Fläche nur unter bestimmten Bedingungen zuzulassen. Regelsysteme sind hoch entwickelter gewachsen, weil Fahrzeughersteller Erfahrung gesammelt haben; das "Kühlmittel von Chrysler Kontrolliertes Abgas Wiederumlauf" System von 1973 hat diese Evolution veranschaulicht: Ein Kühlmittel-Temperatursensor hat Vakuum zur EGR Klappe blockiert, bis der Motor normale Betriebstemperatur erreicht hat. Diese verhinderten Fahreigenschaften Probleme wegen der unnötigen Auspuffinduktion; NOx Formen unter Hochtemperaturbedingungen allgemein nicht zeichnen mit einem kalten Motor aus. Außerdem wurde die EGR Klappe bezüglich des Vakuums innerhalb des venturi des Vergasers ausgelöst, der genauere Einschränkung des EGR-Flusses zu nur jenen Motorlastbedingungen erlaubt hat, unter denen sich NOx wahrscheinlich formen wird. Später, backpressure Wandler wurden zur EGR Klappe-Kontrolle hinzugefügt, um weiter EGR-Fluss zu Motorlastbedingungen zu schneidern.

EGR in Funken-entzündeten Motoren

Das Abgas, das zum Brennstoff, Sauerstoff, und Verbrennungsprodukten hinzugefügt ist, vergrößert die spezifische Hitzekapazität des Zylinderinhalts, die die adiabatische Flamme-Temperatur senkt.

In einem typischen Automobilmotor des Funken-entzündet (SI) werden 5 bis 15 Prozent des Abgases zurück zur Aufnahme als EGR aufgewühlt. Die maximale Menge wird durch die Voraussetzung der Mischung beschränkt, um eine aneinander grenzende Flamme-Vorderseite während des Verbrennen-Ereignisses zu stützen; übermäßiger EGR in schlecht aufgestellten Anwendungen kann Fehlzündungen und teilweise Brandwunden verursachen. Obwohl EGR wirklich Verbrennen messbar verlangsamt, kann das für durch das Vorrücken des Funken-Timings größtenteils ersetzt werden. Der Einfluss von EGR auf der Motorleistungsfähigkeit hängt größtenteils vom spezifischen Motordesign ab, und führt manchmal zu einem Kompromiss zwischen Leistungsfähigkeit und NOx Emissionen. Ein richtig Funktionieren EGR kann die Leistungsfähigkeit von Benzinmotoren über mehrere Mechanismen theoretisch vergrößern:

• Reduzierte drosselnde Verluste. Die Hinzufügung trägen Abgases ins Aufnahme-System bedeutet, dass für eine gegebene Macht-Produktion der Kehle-Teller weiter geöffnet werden muss, auf vergrößerten Einlasssammelleitungsdruck hinauslaufend, und drosselnde Verluste reduziert hat.
• Reduzierte Hitzeverwerfung. Gesenkte Maximalverbrennen-Temperaturen reduzieren nicht nur NOx Bildung, sie reduziert auch den Verlust der Thermalenergie zu Verbrennungsraum-Oberflächen, verfügbarer für die Konvertierung zur mechanischen Arbeit während des Vergrößerungsschlags verlassend.
• Reduzierte chemische Trennung. Die niedrigeren Maximaltemperaturen laufen auf mehr von der veröffentlichten Energie hinaus, die als vernünftige Energie in der Nähe von TDC bleibt, anstatt (früh im Vergrößerungsschlag) in der Trennung von Verbrennungsprodukten verbunden zu werden. Diese Wirkung ist im Vergleich zu den ersten zwei gering.

Es vermindert auch die Leistungsfähigkeit von Benzinmotoren über mindestens einen mehr Mechanismus:

• Reduziertes spezifisches Hitzeverhältnis. Eine magere Aufnahme-Anklage hat ein höheres spezifisches Hitzeverhältnis als eine EGR Mischung. Die Verminderung des spezifischen Hitzeverhältnisses reduziert den Betrag der Energie, die durch den Kolben herausgezogen werden kann.

EGR wird normalerweise an hohen Lasten nicht verwendet, weil er Maximalmacht-Produktion reduzieren würde. Das ist, weil es die Aufnahme-Anklage-Dichte reduziert. EGR wird auch am müßigen weggelassen (niedrige Geschwindigkeit, Nulllast), weil es nicht stabiles Verbrennen verursachen würde, rau müßig hinauslaufend.

Die EGR Klappe kühlt auch die Auslassventile ab und lässt sie viel länger (ein sehr wichtiger Vorteil unter leichten Vergnügungsreise-Bedingungen) dauern.

Da das EGR System einen Teil von Abgasen in Umlauf wiedersetzt, mit der Zeit kann die Klappe behindert mit Kohlenstoff-Ablagerungen werden, die es davon abhalten, richtig zu funktionieren. Behinderte EGR Klappen können manchmal gereinigt werden, aber Ersatz ist notwendig, wenn die Klappe fehlerhaft ist.

EGR Durchführungen

Gewöhnlich setzt ein Motor Abgas durch die Rohrleitung es vom Abgaskrümmer bis die Einlasssammelleitung in Umlauf wieder. Dieses Design wird äußerlichen EGR genannt. Eine Kontrollklappe (EGR Klappe) innerhalb des Stromkreises regelt und Zeiten der Gasfluss. Einige Motoren vereinigen eine Steuerwelle mit dem relativ großen Übergreifen, während dessen sowohl die Aufnahme-Klappe als auch das Auslassventil offen sind, so Abgas innerhalb des Zylinders nicht völlig das Wegtreiben davon während des Auspuffschlags fangend. Eine Form von innerem EGR wird in der Drehung Zyklus-Motor von Atkinson verwendet.

EGR kann auch durch das Verwenden eines variablen Geometrie-Turboladers (VGT) durchgeführt werden, der variable Einlassführer-Schaufeln verwendet, um genügend backpressure im Abgaskrümmer zu bauen. Für EGR, um zu fließen, ist ein Druck-Unterschied über die Aufnahme und den Abgaskrümmer erforderlich, und das wird durch den VGT geschaffen.

Eine andere Methode, die damit experimentiert worden ist, verwendet eine Kehle in einem aufgeladenen Dieselmotor, um den Aufnahme-Druck zu vermindern, dadurch EGR Fluss beginnend.

Moderne Systeme, die elektronische Motorkontrollcomputer, vielfache Kontrolleingänge und servogesteuerte EGR Klappen normalerweise verwerten, verbessern Leistung/Leistungsfähigkeit ohne Einfluss drivability.

In den meisten modernen Motoren wird ein fehlerhaftes oder arbeitsunfähiges EGR System den Computer veranlassen, ein Kontrolle-Motorlicht und das Fahrzeug zu zeigen, um einem Emissionstest zu fehlen.

In Dieselmotoren

Durch die Fütterung des niedrigeren Sauerstoff-Abgases in die Aufnahme senken EGR Dieselsysteme Verbrennen-Temperatur, das Reduzieren von Emissionen von NOx. Das macht Verbrennen weniger effiziente, einen Kompromiss eingehende Wirtschaft und Macht. Diesel-EGR vergrößert auch Ruß-Produktion, obwohl das in den Vereinigten Staaten durch die gleichzeitige Einführung des Diesel particulate Filter gelindert wurde. EGR Systeme können auch abschleifende Verseuchungsstoffe hinzufügen und Motorölsäure vergrößern, die der Reihe nach Motorlanglebigkeit reduzieren kann.

Obwohl sich Motorhersteller geweigert haben, Details der Wirkung von EGR auf der Kraftstoffwirtschaft zu veröffentlichen, wurden die EPA Regulierungen von 2002, der zur Einführung von abgekühltem EGR geführt hat, mit einem 3-%-Fall in der Motorleistungsfähigkeit vereinigt, eine Tendenz einer.5-%-ProJahrzunahme angreifend.

• Heywood, John B., "Innere Verbrennungsmotor-Grundlagen," McGraw Hill, 1988.
• van Basshuysen, Richard, und Schäfer, Fred, "Inneres Verbrennungsmotor-Handbuch," SAE International, 2004.
• "Bosch Automobilhandbuch," 3. Ausgabe, Robert Bosch GmbH, 1993.

Links

• Vortrag bemerkt auf der Besserung der Kraftstoffleistungsfähigkeit, die die Effekten des spezifischen Hitzeverhältnisses, Universität Washingtons bespricht
• Dieselzyklus-Rechenmaschine, die verwendet werden kann, um die Wirkung des spezifischen Hitzeverhältnisses, Staatliche Universität von Georgia HyperPhysics zu zeigen
• Ein Chrysler Reichsfanclub beschreibt verschiedene EGR-Kontrollmechanismen