一种汽油单缸机EGR实现装置及其使用方法与流程

本发明属于发动机试验技术领域，特别涉及一种汽油单缸机egr实现装置及其使用方法。

背景技术：

由于环境污染日益严重，能源危机愈演愈烈，因而汽车使用低污染节能发动机一直是政府和专业人士的目标。因此，降低发动机的排放、提高其燃油经济性也就成为目前内燃机工作者的当务之急。

废气再循环egr技术在汽油机中的应用正在逐渐扩大，传统汽油机可以利用egr技术降低小负荷泵气损失、降低大负荷排气温度，压燃汽油机可以利用外部egr调节燃烧相位扩大压燃的使用范围，多缸汽油发动机的egr实现方式分成两种，一种是低压egr，一种是高压egr，低压egr使用排气背压实现的废气回流，高压egr是调节涡轮增压器实现排气回流。汽油单缸机作为汽油燃烧系统开发过程的一个重要工具，其重点关注的是燃烧过程，主要的进排气系统很难实现与多缸机匹配，所以多缸机产品的egr实现方式不适合汽油单缸机。

技术实现要素：

为了克服上述不足，针对汽油单缸机的特殊性，本发明提供一种汽油单缸机egr实现装置及其使用方法，可以使汽油单缸机与多缸机具有相同的egr实现方式，可实现egr的回流、egr温度控制及egr率可控。

一种汽油单缸机egr实现装置，包括汽油单缸机1、排气管路2、排气稳压筒3、排气背压调节阀4，egr冷却器6、egr阀9和进气稳压筒12，其中排气稳压筒3一端与排气管路2相连通，另一端与排气背压调节阀4管路连接，排气管路2同时还与汽油单缸机1的排气口和egr冷却器6的一端分别管路连接，其中排气稳压筒3与汽油单缸机1之间的排气管路2上设置有排气取样口19，egr冷却器6另一端与进气稳压筒12管路连接，进气稳压筒12还与汽油单缸机1进气口管路连接，且在该管路上从右向左依次设置有混合气取样口15，进气节流阀16，第三温度传感器17和第四压力传感器18；

egr阀9安装在egr冷却器6与进气稳压筒12之间的管路上，且该管路上还设置有第一温度传感器10和第一压力传感器11，egr冷却器6上设置有egr冷却水进口5和egr冷却水出口8，egr冷却水调节阀7设置在egr冷却水出口8上；进气稳压筒12上设置有第二温度传感器13和第二压力传感器14。

本发明同时提供一种应用上述一种汽油单缸机egr实现装置实现控制egr回流、egr率和egr温度的方法，具体方法如下：

首先要实现egr回流，利用pid控制方式控制排气背压调节阀4，使排气稳压筒3内的压力超过进气稳压筒12内的压力，实现排气回流；

其次控制egr的温度，egr温度也是通过pid方式控制egr冷却水调节阀7来实现，pid检测温度取自第一温度传感器10，保证第一温度传感器10处的温度范围在45-120℃之间；

最后控制egr率，通过滑线变阻调节器手动调节egr阀9的开度，控制进入进气稳压筒12的废气流量，egr阀9开度增大，则进入进气稳压筒12的废气流量增大，egr率增加，egr阀9开度减小，则进入进气稳压筒12的废气量减少，egr率降低，从而达到控制egr率的目的，egr率在0-50％之间变化；

其中egr率的计算是通过从混合气取样口15和排气取样口19处测量的co2浓度进行计算得到，计算公式是：egr率＝混合气取样口15处的co2浓度/排气取样口19处的co2浓度。

本发明的有益效果：

本发明利用废气背压调节阀控制汽油单缸机的排气压力模拟多缸机不同egr回流方式，利用egr阀控制egr回流量从而控制egr率，利用egr冷却水调节阀调整egr回流温度，从而实现单缸机模拟多缸机的egr实现方式，而且该方式还可以让egr回流、egr率控制和egr温度控制与发动机运行工况解耦。

附图说明

图1为本发明装置结构示意图。

其中：1-汽油单缸机，2-排气管路，3-排气稳压筒，4-排气背压调节阀，5-egr冷却水进口，6-egr冷却器，7-egr冷却水调节阀，8-egr冷却水出口，9-egr阀，10-第一温度传感器，11-第一压力传感器，12-进气稳压筒，13-第二温度传感器，14-第二压力传感器，15-混合气取样口，16-进气节流阀，17第三温度传感器，18-第四压力传感器，19-排气取样口。

具体实施方式

如图1所示，一种汽油单缸机egr实现装置，包括汽油单缸机1、排气管路2、排气稳压筒3、排气背压调节阀4，egr冷却器6、egr阀9和进气稳压筒12，其中排气稳压筒3一端与排气管路2相连，另一端与排气背压调节阀4管路连接，排气管路2同时还与汽油单缸机1的排气口和egr冷却器6的一端分别管路连接，其中排气稳压筒3与汽油单缸机1之间的排气管路2上设置有排气取样口19，排气取样口19设置在汽油单缸机1排气口一侧的排气管路2上，egr冷却器6另一端与进气稳压筒12管路连接，进气稳压筒12还与汽油单缸机1进气口管路连接，且在该管路上从右向左依次设置有混合气取样口15，进气节流阀16，第三温度传感器17和第四压力传感器18；

egr阀9安装在egr冷却器6与进气稳压筒12之间的管路上，且该管路上还设置有第一温度传感器10和第一压力传感器11，第一温度传感器10和第一压力传感器11安装在进气稳压筒12一侧的管路上；egr冷却器6上设置有egr冷却水进口5和egr冷却水出口8，egr冷却水调节阀7设置在egr冷却水出口8上；进气稳压筒12上设置有第二温度传感器13和第二压力传感器14。

该装置工作方法：该装置目的是控制egr回流、egr率和egr温度，

首先要实现egr回流，利用pid控制方式控制排气背压调节阀4，使排气稳压筒3内的压力超过进气稳压筒12内的压力，实现排气回流；

其次控制egr的温度，egr温度也是通过pid方式控制egr冷却水调节阀7来实现，pid检测温度取自第一温度传感器10，保证第一温度传感器10处的温度范围在45-120℃之间；

最后控制egr率，通过滑线变阻调节器手动调节egr阀9的开度，控制进入进气稳压筒12的废气流量，egr阀9开度增大，则进入进气稳压筒12的废气流量增大，egr率增加，egr阀9开度减小，则进入进气稳压筒12的废气量减少，egr率降低，从而达到控制egr率的目的，egr率在0-50％之间变化；

其中egr率的计算是通过从混合气取样口15和排气取样口19处测量的co2浓度进行计算得到，计算公式是：egr率＝混合气取样口15处的co2浓度/排气取样口19处的co2浓度；

利用排气背压调节阀4调整排气系统中的压力，使其超过进气稳压筒12中的压力，这样可使废气实现回流，当废气流经egr冷却器6时可将废气温度进行降低，通过调整安装在egr冷却水出口8处的egr冷却水调节阀7来控制冷却水的流量从而实现egr的温度即第一温度传感器10测量的温度在45-120℃之间变化。

通过调整egr阀9的开度调整进行进入进气稳压筒12的废气量，从而达到控制egr率的目的，可以实现egr率从0-50％的变化；egr率的计算是通过从混合气取样口15和排气取样口19处测量的co2浓度进行计算得到。利用第一温度传感器10检测进入进气稳压筒12的废气温度，利用第一压力传感器11检测进入进气稳压筒12的废气压力，利用第二温度传感器13和第二压力传感器14检测进气稳压筒12内部的温度和压力，利用第三温度传感器17和第四压力传感器18检测通过进气节流阀16进入汽油单缸机1的混合气的温度和压力。