废气再循环控制系统设计

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1、苏州经贸职业技术学院2011届毕业设计（论文）论文题目：废气再循环控制系统设计系别：机电系专业：应用电子技术（汽车电器）班级：08应电33学生姓名：汪林学号：0801083338指导老师：许新丰提交时间：2011年1月20苏州经贸职业技术学院目录摘要I前言II第一章概述11.1NOx生成机理11.2汽车废气污染物的控制和治理11.3废气再循环系统的作用机理11.4国外废气再循环技术的研究与使用情况21.5EGR的种类21.6废气再循环程度的控制21.7废气再循环工作时刻的控制3第二章废气再循环系统的设计方案

2、42.1单片机的方案选择42.2A/D转化器方案选择52.3水温传感器方案选择52.4节气门位置传感器方案选择52.5曲轴位置传感器方案选择62.6EGR阀控制的方案选择6第三章硬件电路设计73.1电源稳压模块电路73.2执行机构驱动电磁阀电路73.3报警灯电路83.4单片机最小系统设计83.5A/D转换电路93.6转速信号处理电路103.7节气门位置传感器信号连接电路113.8水温传感器信号连接电路123.9EGR阀位置传感器连接电路13第四章EGR软件设计144.1EGR控制系统的主程序设计144.2报

3、警子程序154.3EGR阀修正子程序15第五章系统的校验17第六章结论18参考文献19附录一废气再循环控制电路总图2020苏州经贸职业技术学院摘要本课题基于我国当前汽车排放技术相对落后的现状，研制开发出一种能根据发动机不同工况调节的EGR系统，以实现冷却EGR的智能控制和精确控制，减少汽车尾气中NOx的含量，满足国家的排放法规，减少汽车尾气对环境的污染。论文首先论述了降低发动机排放的废气再循环技术。它是公认的减少汽车NOx排放的简洁、有效的措施，已被许多汽车、发动机生产厂家采纳。近年来被人们青睐的EGR技术

4、已经成为满足欧Ⅲ、欧Ⅳ标准不可缺少的技术。论文最后在选择了控制系统的核心部件—单片机及各种传感器的基础上，进行了控制部分硬件和软件的设计。关键词：内燃机；单片机；废弃再循环；NOx;20苏州经贸职业技术学院前言EGR是英文ExhaustGasRecirculation三个字的缩写，意思是废气再循环控制系统。它是针对引擎排气中有害气体之一的NOx所设置的排气净化装置。　　氮氧化物排到大气中，碰到强烈的紫外线时，会生成光化学烟雾。这种光化学烟雾，会造成眼睛疼痛，严重的话还会呼吸困难。长期呼吸被氮氧化物和黑烟等污

5、染的空气，也容易带来呼吸器官的疾病和癌症。在化学上，氮是所谓的惰性气体，不容易起氧化作用，但温度高到一个程度，还是会形成氮氧化物的。因此若要降低引擎排气中的氮氧化物含量，就必须设法降低引擎的燃烧温度。目前车辆使用的方法就是在进气管中导入一些已经燃烧过的废气，与新鲜空气混合，使之再次燃烧，作用为降低混合气的含氧浓度、吸收燃烧释放出的热量，使燃烧速度减慢、燃烧温度降低，便减少了NOx的生成数量，现代引擎不论是汽油或柴油的都有EGR废气再循环系统，并且都用计算机来控管废气的进气量，以期许在环保和动力上取得最大的利

6、益和平衡。本设计针对目前越来越严格的排放标准，通过对水温，发动机转速，负荷等信号的采集，给废气再循环控制电磁阀提供不同占空比的脉冲电压，使其具有不同打开、关闭的频率，得到控制EGR阀不同开度所需的各种真空度，从而获得为适应发动机工况所需不同的EGR率。此外通过EGR阀位置传感器的反馈信号，对脉冲波形进行修正，实现闭环控制，及故障报警功能。20苏州经贸职业技术学院第一章概述1.1NOx生成机理 NOx的主要成分是NO，有少量的继续氧化产物NO2。NO是在高温燃烧下，由分解的氧原子和氮原子发生反应而生成的，故N

7、O的生成量在很大程度上取决于燃烧温度，此外还与O2的体积分数直接相关。在稀燃时，O2体积分数足够大，NO的生成主要取决于燃烧温度；在浓混合气条件下，NO的生成量主要取决于O2的体积分数。所以，NO体积分数最大点应该出现在混合气略稀、火焰燃烧温度较高的工况点，即过量空气系数（φa。）。燃烧温度很高的过浓混合气区和O2体积分数大的过稀混合气区都不会产生很高的NO体积分数。1.2汽车废气污染物的控制和治理　随着环保意识的加强，欧、美、日等一些发达国家对废气排放污染的限制越来越严格，各汽车生产厂都投入巨额资金开展废

8、气污染物的控制研究，早于90年代初，汽油车已基本上普遍采用了电控燃油喷射发动机，使废气中的有害气体大为减少，动力性和燃料经济性均有所提高，再加上其他多种措施的综合应用，使汽油车的废气污染得到了有效的控制。目前，国外对于废气排放的控制和治理主要有如下几种措施。　(1)废气再循环。已查明NOx是燃油在高温燃烧中的生成物。废气再循环就是根据发动机的不同工况，将废气中的一部分(3%～15%)引入燃烧室，用以降低气缸的燃烧