3)WIF的應用,可能增加酸性腐蝕風險增加,通過洗滌器(Scrubber)來去除再循環排氣中的含硫分燃燒後的產物。
8 如何改進和管理
1)當EGR量太小時,柴油機無法有效降低氮氧化物排放;而如果EGR量太大,則可能會導致柴油機燃燒惡化,運轉不穩甚至熄火,碳氫化合物排放量增加。所以,必須根據柴油機的工況精確控製排氣再循環量。一般情況下,柴油機在怠速和暖機時,由於混合氣質量差,燃燒不穩定,所以柴油機機不需要進行排氣再循環,在大負荷和全負荷時,考慮到發動機對輸出功率的要求,也不進行排氣再循環。
2)為防止柴油機采用EGR後磨損加劇,應選用高質量潤滑油和低硫柴油。
3)EGR係統的任務就是使排氣再循環量,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汙染成分最低。由於排氣再循環量的改變會對不同的汙染成分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中的,使相關汙染物總的排放達到最佳的方案。比方說,盡管提高排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汙染成分的增加產生消極的影響。
4)EGR的另一副產品,就是煙灰會經燃燒室造成氣缸潤滑油中不溶物的增加、黏度的增大,造成柴油機的磨損。因此要求氣缸潤滑油具有較強的煙灰分散和處理的能力。EGR的應用帶來潤滑油的黏度增大主要是由於EGR中的煙灰經燃燒室進入潤滑油造成的潤滑油中不溶物增加而造成。潤滑油的氧化變質也會造成黏度增長,但不是黏度增長的主要原因。使用更高性能的分散劑或提高分散劑的量所形成不溶物的粒徑更小,改善煙灰對潤滑油造成的黏度增長,同時對減小柴油機磨損有幫助。
5)含有H2SO3等酸性物質的排氣返回柴油機燃燒室,會造成柴油機氣缸中酸性物質的增加,氣缸油堿值的快速消耗,活塞環、缸套的腐蝕和磨損(EGR容易造成冷腐蝕,尤其是在柴油機低溫啟動和怠速運轉時、在超低負荷運行時具有增壓器切斷柴油機或具有可變噴嘴增壓器柴油機進一步增加冷腐蝕風險,因此在柴油機任何工況,必須保證缸套溫度大於露點溫度)。當使用EGR時,頂環磨損會提高,頂環磨損中,由於硫等酸性物質帶來的腐蝕性磨損對頂環、缸套磨損的影響比由EGR中的煙灰及潤滑油對其的影響影響更大。因此要求潤滑油提供更有效的堿性清淨劑以中和這些酸性物質,防止其對柴油機造成的腐蝕磨損。除采用措施降低硫等腐蝕性物質的影響外,選用更高黏度指數的基礎油或合成油以提高油品的HTHS黏度、降低黏度指數改進劑的用量,對改善閥係磨損同樣也起著重要作用。通過提高清淨劑量、降低燃料和潤滑油中的硫含量、選擇更優性能的基礎油、降低黏度指數改進劑的用量還對改善頂環槽充碳率有利。
6)通過分析硫氧化物(SOx)的生成機理,可以清楚看到SOx生成是由於燃油中所含硫分燃燒後的產物。當柴油機缸壁溫度低於水蒸氣露點,則燃燒中生成的氣態水液化並與SOx形成亞硫酸和硫酸,對金屬造成腐蝕。所以在EGR係統中設有洗滌器(Scrubber),來去除再循環排氣中的含硫分燃燒後的產物,同時必須保證在柴油機任何工況,保證缸套溫度大於露點溫度,避免酸性腐蝕(冷腐蝕)。
7)EGR+WIF這兩者都使柴油機燃燒過程的著火延遲期增加,燃燒速率變慢,缸內最高燃燒溫度下降,從而破壞了NOx生成所需高溫富氧的條件,使柴油機的NOx排放降低。盡管提高排氣再循環率對減少氮氧化物NOx 的排放有積極的影響,而如果EGR量太大,則可能會導致柴油機燃燒惡化,運轉不穩甚至熄火,碳氫化合物排放量增加。當EGR量太小時,無法有效降低氮氧化物排放。隻有通過最優化設計和閉環電腦控製,才能達到排氣再循環率精準控製,在滿足柴油機各種工況情況下又能滿足IMO Tier III排放標準。