在柴油发动机 EGR(废气再循环)管的设计与选型中,需重点考虑哪些工况因素以确保系统可靠性?
发布时间:2025-06-10
无锡理德管业科技有限公司
高温耐受性与材料选择:EGR 管需承受 400~800℃的废气温度(取决于发动机负荷),通常采用无缝不锈钢(如 304 或 316L)或表面镀铝的耐热钢,避免普通碳钢因高温氧化导致管壁减薄(年腐蚀速率需<0.1mm);对于靠近排气歧管的前段管路,需增加隔热层(如陶瓷纤维包裹),将外壁温度控制在 120℃以下,防止周边线束老化。
抗振性与管路布局:柴油发动机振动频率约 20~50Hz,EGR 管需采用波纹管结构(波峰间距 5~10mm)或柔性连接段(如金属编织软管),以吸收发动机振动引起的位移(轴向位移补偿量≥±5mm);管路走向应避免直角弯,弯曲半径≥3 倍管径(如 φ25mm 管弯曲半径≥75mm),减少应力集中导致的疲劳断裂风险(疲劳寿命需通过 10^6 次振动循环测试)。
防积碳与自清洁设计:废气中的碳颗粒易在 EGR 管内壁沉积,设计时需保证管内流速≥15m/s(怠速工况)~30m/s(全负荷),通过气流冲刷减少积碳附着;对于长管路(长度>500mm),可设置内置导流片或脉冲清洁结构,配合 ECU 控制 EGR 阀周期性全开冲刷管路,将积碳厚度控制在 0.5mm 以内。
密封性与连接方式:管接头需采用法兰式密封(金属垫片 + 螺栓预紧力≥15N・m)或 V 型卡箍连接,确保在 0.1~0.3MPa 的废气压力下无泄漏;针对涡轮增压发动机的高压 EGR 系统,需采用焊接式管路(焊缝气密性测试压力≥0.5MPa),避免螺纹连接因振动导致的松脱漏气。
热膨胀补偿:发动机冷启动时 EGR 管温度从 20℃升至 600℃,线性膨胀量可达 0.5~1mm/m,需在管路中设置膨胀节(如 Ω 型补偿器),或采用悬臂式布局,允许管路沿轴向自由伸缩,防止热应力导致的接口变形(变形量需<0.2mm)。
