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共轨导读

在国四和国五阶段，EGR（废气再循环）系统已经广泛应用于小型汽车中，大家对其应该并不陌生。进入国六标准后，EGR系统的应用和要求发生了显著变化，尤其是在与SCR（选择性催化还原）系统的配合上。国六标准对进气系统的管控要求更为严格，EGR系统也经历了诸多改进。接下来，我们将详细探讨国六下EGR系统的变化及其在不同车型中的应用。

让我们回顾一下EGR系统的基本原理：

柴油发动机以其优良的经济性和动力性受到青睐，但其排放的NOx（氮氧化物）和微粒问题也不容忽视。废气再循环（Exhaust Gas Recirculation，简称EGR）系统就是一种有效的解决方案。EGR系统通过将一部分燃烧后的废气从排气管引入进气管，与新鲜空气混合，从而降低燃烧温度，减少NOx的生成。

以下是国四和国五阶段的空气系统布局示意图：

国六车辆在空气系统布局方面发生了翻天覆地的变化。让我们来详细了解一下不同车型下的国六空气系统布置。

车辆空气系统布局一

N1类（＜3.5吨）

在N1类小车中，空气系统的气流路径如下：新鲜空气通过空气滤清器、空气流量计、增压器、中冷器、节气门和进气歧管进入燃烧室。燃烧后的废气则分为两部分处理：一部分经过EGR阀进入EGR冷却器，随后回到燃烧室；另一部分废气则用于驱动增压器涡轮，经过涡轮增压器、DOC（柴油氧化催化剂）、DPF（柴油机颗粒过滤器）和SCR（选择性催化还原）反应箱。

在DPF后，废气的一部分还会通过另一个EGR阀，进入增压前段。这种设计中，另一个EGR阀有什么作用？其配置的目的是什么？

高低压EGR系统解析

DPF后端的EGR被称为低压EGR，与之对应的是常见的高压EGR。这种分类主要是基于前后的压力差，有时也称为高低温EGR。

那么，为什么需要低压EGR系统呢？

低压EGR的主要功能有以下几点：

1. 低压EGR处理的废气温度和压力较低，这能显著提高EGR率，从而减少NOx的排放，并减轻SCR系统的负担。

2. 由于低压EGR的废气已经经过DPF处理，因此其相对更为洁净，不易造成EGR冷却器和EGR阀的堵塞。堵塞和阀卡滞是EGR系统常见的问题，但在低压EGR系统中，这类故障的发生率显著降低。

在国六标准下，小车和部分轻卡普遍采用了这种布局。那么，高压和低压EGR如何协调工作，实现精准的进气控制呢？

首先看看高压EGR系统：

在国六标准下，高压EGR主要用于发动机暖机和低负荷情况下。为了适应这些工况，EGR冷却器前后新增了旁通阀，其开闭受冷却液温度的控制：

1. 当冷却液温度低于60℃时，旁通阀开启，加快暖机速度。

2. 当冷却液温度高于60℃时，废气经过EGR冷却器降温后再进入燃烧室。

在国六标准中，EGR冷却器的效率至关重要，因此新增了温度传感器，用于OBD（车载诊断）监控废气温度。

接下来，我们关注低压EGR系统——由于大多数工况下均使用低压EGR，系统设计较为复杂。低压EGR系统包含了三个主要电气部件：排气节气门（TVA）、压差传感器和温度传感器。

排气TVA在低压EGR系统中用于调节废气流量，通过减小排气节气门的开度增加废气的背压，从而提高流量。

压差传感器主要用于监测EGR系统的流量，与传统的排气流量检测不同，它负责提供EGR流量的输入参考值。如果系统报告低压EGR流量问题，压差传感器需要检查。

流量相关故障：

低压EGR系统流量不足

高压EGR系统流量不足

EGR系统流量过高

低压EGR系统流量过高

高压EGR系统流量过高

低压EGR的温度传感器也负责监测流量，并进行中冷效率的OBD监控。

车辆空气系统布局二

N1类（＜3.5吨）

在这种布局中，N1类小车和轻卡并未采用高低压EGR系统。为了补偿低压EGR的作用，这些车辆采用了其他方案。

例如，该设计中引入了NOx捕捉器（NSC），其工作原理类似于DPF，但处理的是NOx，而DPF处理的是PM（颗粒物）。这一设计的优点在于，通过NSC减轻了SCR系统的负担，提高了NOx的转化效率，展现了国六标准设计的高水平。

车辆空气系统布局三

N2/3类（＞3.5吨）

国六标准下，中重型卡车的空气系统配置发生了哪些变化呢？其实，从原理图上看，变化并不显著，主要是增加了传感器和执行器。我们来逐一了解一下新增组件。

PFM空气流量计——这种文丘里管式空气流量计不同于传统的小车HFM（热膜式流量计）。它的优点在于不受温度影响，不易堵塞，压降小，因此可以安装在中冷器之后。

在国四和国五的大车中，通常使用进气压力温度传感器来模拟进气量，但误差较大，无法满足国六对进气量精准控制的需求，因此需要增加空气流量计。

TVA——进气节气门，用于调节进气量，可根据不同工况进行控制。

车辆空气系统布局四

N2/3类（＞3.5吨）

并非所有车辆都会配备空气流量计。有些车型采用了基于废气流量计算的新鲜空气流量的EFM（废气流量测量）系统。由于空气流量计不耐高温，因此在EGR系统中无法直接使用，因此EFM系统应运而生。

计算模型：

虽然EFM系统基于计算模型，但仍需要EGR下游的温度、压差和压力数据。这些传感器都安装在EGR废气路径上。

以上就是国六标准下空气系统的一些介绍，希望能帮助大家对国六空气系统有一个清晰的认识，为未来的学习和应用提供参考。

本文由卡车之家撰写

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