2018年09月06日 | 初探国六技术路线，EGR与非EGR优劣势对比

在说有无EGR的优劣势之前先简单先说一下EGR的概念，EGR简单说就是废气再循环的意思，也就是把燃烧后的废气重新充入缸内，在这之中还分为冷EGR和热EGR。

目前来看国六有几种技术路线，按分类来看可以分为带有EGR和无EGR两种情况。现在国六车还没有上市，等上市购买符合国六排放标准的车时就会对国六EGR技术有更深刻的了解。那么国六EGR和非EGR路线各有什么特点呢？两种技术路线各有什么优点和缺点呢？小编最近就整理了一下资料，给广大卡友介绍一下上面这些问题。

国六技术路线

国六技术路线主要有EGR+DOC+DPF+SCR路线、Hi-eSCR路线（高效选择性催化还原系统）和EGR+Hi-eSCR等等一些路线。

一、国六EGR路线

小编先介绍一下带有EGR的技术路线，以EGR+DOC+DPF+SCR为代表的技术路线是最为普遍的技术路线。在这中间有高、中、低EGR率三种模式，其中也是各有利弊。

▲图1：玉柴YC6L（来源：卡车之家）

对广大用户来说也许不在乎其中的技术细节，但肯定是在乎我们日常使用中的体验。下面小编将从动力性和经济性两方面进行分析。

国六EGR路线：动力性

在动力性方面，如果是低EGR率那么对动力性影响不大，但是高EGR率对动力性就影响很大。

随着缸内废气增多，新鲜空气的减少，形成的可燃混合气减少，且因为可燃混合气的减少燃烧速度降低，燃烧反应速度减弱，缸内最高压力降低。

所谓在动力性方面也就是EGR对缸内压力的影响，总体来看：随着EGR率的增高，燃烧室内的平均压力及爆发压力都在减小。

▲图2：EGR率对缸内压力影响的曲线（来源：超星期刊）

在相同负荷下，也就是相同喷油量下，随着EGR率的升高，缸内压力在降低，也就是做功能力在降低。

这主要是因为缸内的废气增加，新鲜空气减少，燃烧剧烈程度随着EGR的升高而降低。

国六EGR路线：经济性

在经济性方面，与非EGR相比，经济性当然不如。经济性当然与动力性也是相互关联的，除了缸内爆发压力降低之外，燃烧放热率也在降低，燃烧不完全程度增加，经济性降低。

随着放热率的降低，最高燃烧温度的降低也就代表着经济性降低。在柴油机的理想循环中可以看出最高温度越高，效率越高。

然而最高燃烧温度的降低不但与缸内新鲜空气的减少，还与引入EGR气体中二氧化碳和水蒸气占有较高的质量的分数相关。简单来说三原子分子相比二原子分子有更高的比热，也就抑制了温度进一步升高。

二、国六EGR路线优点

显然，将EGR应用到国六技术路线上也会有上面提到的缺点，但是如果只有缺点的话，必然也就会被抛弃了，下面就是将要讨论的优点啦。

有了EGR的参与首先带来的好处就是排放的降低，其次就是柴油机工作稳定性变好，最后就是后处理系统稳定性会更好。

▲图3：某一工况下不同EGR率的排放比较（来源：超星期刊）

降低排放是其主要目的，能够降低氮氧化物的排放。对发动机来说，带有EGR是为了降低缸内燃烧温度，使其不具备生成氮氧化物的条件，进而使排放达标。

在国六排放中就能相应的减轻后处理的压力，对后处理的要求降低，无论是后处理装置的结构复杂性和成本都会有一定程度的降低。

还有就是体现在卡友日常使用中就是SCR还原剂的使用量降低，也就是尿素的使用量降低。

引入EGR的第二个好处就是柴油机“天生”的工作粗暴有所减缓，工作噪声降低，使用中有良好的客户体验。

正是因为这是一种广泛采用的技术，所以应用成熟，维修方便。使用EGR是国四、国五技术的传承，所以在我们进入国六时代时，使用EGR是一种较为稳妥的方案，在使用过程中少有“稀奇古怪”的故障。

三、国六非EGR路线

▲图4：康明斯DPF+DOC+SCR一体式后处理系统（来源：卡车之家）

在非EGR的方案中，好处就是动力性和经济性上更有优势，减少了有关于EGR的零部件，自然也就不会有EGR的故障。

与带有EGR系统相比，非EGR散热系统更好做。在有EGR系统中，为了不减少新鲜进气量，发动机采用冷EGR。

正是采用冷EGR，使用EGR冷却液，发动机的热负荷增加，增加了散热器的负担。若是不采用冷EGR，而直接使用热EGR，则会出现进气温度增加，气体随着温度升高而使体积膨胀，实际进气量减少。

▲图5：EGR冷却循环（来源：网络图片）

DOC+DPF一体封装的技术，机型适用性不强，需要特定匹配，这无疑增加的设计成本，相应的传导到终端售价上。

将所有的排放污染物都放到尾气后处理中，尾气后处理器处理压力加大，需要DOC+DPF一体封装技术和Hi-eSCR系统的高效、准确的配合使用。

▲图6：上汽菲亚特非EGR国六

为了配合后处理装置的高效使用，需匹配必要的缸内燃烧技术。后处理装置的集成使得排气被压升高，排气阻力加大，排气能量损耗升高，有效功率降低。发动机动力性有一定的损耗，经济性也有相应的降低。

正是后处理对氮氧化物的要求更高，所以尿素使用量更高。也是因为尿素使用量高，需要更加精准的使用控制，不能出现尿素结晶这种使得排放恶化的故障。

若是控制精确度达不到，就会出现新的排放污染物，比如未被氧化的氨，这样反而吃力不讨好。

无论是使用EGR还是不使用EGR，都应该落实到用户使用体验，而不能作为宣传噱头使用。

▎总结

在国六方案中既有EGR方案也有非EGR方案。对于非EGR方案而言，其动力性和经济性在理论上会好一些。但是这种非EGR理论上成立的“省油”，EGR的理论上的“费油”，在实际使用中是可能不成立的，还需要通过实际使用检验。

使用EGR既有好处，也有坏处，总的来看就是看“得到”和“付出”值不值得。如果使用EGR的缺点大于使用EGR的优点，亦或是有新的技术来代替EGR，我们也就不得不抛弃EGR了。如果好处大于其所带有的缺点，那么带有EGR的技术也就会继续使用下去。

非EGR技术优缺点正好是使用EGR的反面，其中不合适国六的地方仍需要改进。开发难度相对较低，经济性较好，但是对后处理装置要求较高。