柴油机冷EGR 系统冷却器的高效设计

柴油机冷EGR 系统冷却器的高效设计

氮氧化合物（NOx）是柴油机的主要排放之一。为减少柴油机NOx排放，开发了多种控制方法，如采用高压共轨喷射系统和废气再循环（EGR）系统等。EGR系统包含冷EGR系统和热EGR系统两种，冷EGR系统能够有效地降低NOx排放，因而成为柴油机的标准配置。在冷EGR系统结构中，冷却器是其中最关键的部件。为保证冷EGR系统降低柴油机在各种不同负荷下的NOx排放，需要针对不同的负荷设定不同的EGR率，但由于不同的EGR率需要不同的冷却性能，因而需要设计出能够提供不同冷却性能的冷却器。

考虑到柴油机苛刻的运行条件，在设计冷却器时，需要能够满足耐高温、耐腐蚀的基本要求，同时还需要满足体积小、散热效率高以及冷却性能可调等要求。在满足耐高温、耐腐蚀的基本要求时，采用耐高温、耐腐蚀材料用于冷却器制造，同时使用先进的焊接工艺和制造工艺。在满足冷却器体积小、散热效率高的要求时，采用管壳式结构，内芯使用大量小直径薄壁管，使其在满足体积小的同时具有较高的散热效率。在实现冷却器冷却性能可调时，借助缸内压力传感器测量的实时缸内压力，计算相应柴油机负荷和所需的EGR率。根据冷EGR系统结构和冷却液特性确定满足冷却器所需冷却性能时，冷却液温度通过热电偶的测量和控制实现。通过采用上述步骤对冷EGR系统冷却器进行设计，在能够满足所有性能需求的同时，可实现冷却器的高效设计，便于加快冷EGR系统的设计开发。

刊名：Alexandria Engineering Journal（英）

刊期：2016年第55期

作者：Nasser Ghassembaglou et al

编译：陈丁跃