Exhaust Gas Recirculation: Its Function and Potential Issues

从购物袋到日常生活，再到垃圾分类，回收利用无处不在。事实上，就连您的发动机也在回收利用燃烧过程中产生的废气。

随着气候变化持续重塑我们周围的世界，各国政府正在采取行动。对于普通汽车用户而言，这往往意味着麻烦。迫于更严格的法规，汽车制造商在过去二十多年里不得不进一步减少废气排放量。柴油和汽油汽车制造商正全力以赴追赶电动汽车和混合动力汽车，并遵守新的排放标准。

废气再循环（EGR）系统是传统燃料发动机实现这一目标的方式之一。这个巧妙的系统有助于减少一氧化二氮——燃烧过程中最有害的副产品之一——从您汽车排气管排出的量。对于汽油发动机，它还能减少发动机在部分负荷运行时的燃料消耗。但是，什么是EGR系统？EGR阀如何工作？EGR有哪些常见问题？如果您厌倦了寻找这些问题的答案，那么您无需再找了！

什么是废气再循环系统？

简而言之，废气再循环（EGR）系统可减少内燃机产生的氮氧化物排放。该系统由EGR阀、温度传感器和控制单元组成，连接到ECU以及发动机的进/排气歧管。

其主要目的是减少这些氮氧化物排放。这是通过将废气回收到燃烧室，并在那里冷却燃烧来实现的。已经参与过燃烧的气体不会参与下一次燃烧过程，但有助于减少氮氧化物并降低燃烧室本身的温度。

我们希望保持燃烧室温度较低的部分原因是，高燃烧温度可能导致发动机过热，并在发动机燃烧室内产生更多氮氧化物。通过将部分废气再循环到新鲜进气中，可以降低燃烧室内的燃烧温度，较低的燃烧温度意味着更少的氮氧化物和更低的发动机过热风险。

系统工作原理及其必要性

作为燃烧过程的一部分，空气通过进气歧管进入燃烧室，并与燃料混合。经过压缩或点火后（取决于系统），压力将活塞向下推，从而驱动发动机，废气则通过排气歧管排出。当发动机在全负荷下运行时，例如在急加速时以其最大能力运行，这个过程运作完美，进气歧管吸入的空气中的所有氧原子都在燃烧过程中被消耗掉。

通常情况下，发动机仅在部分负荷下运行。当您在公路上正常行驶、处于怠速状态或在停车场缓慢寻找车位时，发动机并非以其全部能力运行，这被称为部分负荷。这在排放方面会产生问题。由于喷射的燃料较少（因为发动机不需要那么努力地工作），并非所有氧原子都会在燃烧过程中被消耗。剩余的原子会与氮气（占通过进气歧管进入空气的70%）结合，形成氮氧化物。不幸的是，这是一种有毒的空气污染物，也正是政府新规试图防止排放的物质。这时EGR就派上了用场。

在四冲程燃烧过程的最终排气阶段，当废气离开气缸时，一部分废气在内部被分流，并被泵送回燃烧室。在到达燃烧室之前，设有废气再循环阀。EGR阀的位置因汽车系统而异，但它始终位于进气歧管之前，因此可以调节再循环气体的量。

已经参与过燃烧的气体与进入燃烧室的新鲜空气结合，因此随后进入燃烧室的气体是已燃烧气体和新鲜空气的混合物。该阀门调节着这种气体的允许量。

与ECU协同工作，传感器判断发动机的负荷，即发动机被要求输出的功率大小，并据此计算需要再循环的废气量。

负荷越低， 再循环的废气就越多。这是因为喷射到气缸的燃料较少，因此会产生更多有害的氮氧化物副产物。

负荷较高时， 允许进入的新鲜空气和氧气就越多，因此再循环的废气就越少。由于已使用的气体是惰性的（不发生反应），它们没有与氧气反应产生更多排放物的风险。

气体的温度也会影响燃烧过程，并提供另一个好处。由于废气是热的，它们缩短了气缸内气体达到对活塞施加压力所需温度的时间，从而消除了”点火延迟”。简而言之，这使发动机效率更高、响应更快，并提供更可控的燃烧。

如上所述，这个过程也降低了燃烧过程的温度。压缩气体需要升高温度才能对活塞施加压力。然而，惰性气体比压缩气体温度低，因此会吸收这部分热量。热量被再循环的气体吸收，这意味着更少的氮氧化物副产物和更低的发动机过热风险。

EGR常见问题

由于EGR始终与发动机一同使用，系统承受着极高的负荷，尤其是在高里程车辆上，这可能导致问题。由于阀门是系统中最重要的部分，大多数问题都与之相关。

如果EGR阀出现问题，不良的EGR阀症状在汽车上会表现得相当明显，例如怠速不稳或加速时熄火。故障的EGR阀还会导致燃油经济性变差，并且仪表盘上的发动机检查灯可能会亮起，在汽车的OBD-II或更新版本的计算机上可以读取到相关故障代码。

原因

这些症状的可能原因是EGR阀堵塞。随着时间的推移，EGR阀上会积聚沉积物，导致阀门几乎或完全不允许再循环气体通过，汽车性能开始下降（因为ECU假定阀门正常工作，并认为存在适当量的气体用于燃烧）。这种情况在柴油EGR阀上尤其常见。这种积碳是车辆正常行驶的一部分，可以通过清洁或更换阀门来修复。

清洁EGR阀并不像您想象的那么困难，当然可以自己动手。找到并拆下EGR阀后（位置因车辆而异，请查阅用户手册），轻轻摇晃它。如果您听到内部有东西来回移动的声音，那是隔膜——这意味着EGR阀很可能仍处于良好状态，只需清洁即可恢复正常功能。如果什么也听不到，EGR阀可能已卡住。这不是一个决定性的测试，但是一个很好的起点。

对于较新的EGR阀，很可能是电子式的，因此连接有线束。在这种情况下，重要的是不要让腐蚀性清洁剂接触到电线或连接器，当然发动机也必须关闭。还需要可靠的眼部防护具和耐化学品的手套。

EGR阀清洗

首先，拆下真空管。 这是连接到EGR阀的橡胶管。如果它看起来易碎、破裂、磨损、以任何方式损坏或不完美，请更换它。真空问题会导致各种发动机故障，包括EGR阀故障。

接下来，断开电气线束，并松开EGR阀的锁紧装置。 拆下螺母或螺栓后，如果它没有立即脱落，用木块或小锤轻轻敲击可能有助于使其松动。

然后，拆下垫片， 并检查其状况是否良好，没有撕裂、磨损或碎裂。如果它看起来不新鲜，您可以同时安装一个新的。

整个阀门的清洁是一个两步过程。 首先，将阀门本身浸入一个装满化油器清洁剂的碗中。化油器清洁剂气味难闻且令人不快，请在室外或通风极好的地方进行浸泡。如果可能，浸泡过夜。如果不可能，请继续下一步。

将EGR阀在化油器清洁剂中浸泡一夜（如果可能）后，您需要使用小刷子清洁其通道、开口和表面。之前使用过的、蘸有相同化油器清洁剂的旧牙刷或管道清洁器非常适合此任务。此时请使用眼部防护具和手套以防受伤。尽可能清洁阀门的更多部分，并尽力清理所有角落和缝隙——清除的黑色沉积物越多，解决问题的可能性就越大。

当阀门变得干净且无积碳后，您就可以重新安装清洁过的EGR阀了。别忘了在需要时重新连接真空软管和电气连接。如果在清洁阀门后问题仍然存在，则可能需要更换。