排气热恢复和再循环如何工作

汽车，卡车和其他车辆中的内燃机产生了几种污染。最常见的之一是二氧化碳排放，在全球变暖中起着重要作用。减少碳排放已成为汽车工程师面临的最重要目标之一。但是，汽车发动机也会产生其他排放。烟雾的主要组成部分之一是N2O-笑气- 这些排放也由内燃机产生。

像二氧化碳一样，一氧化二氮是温室气体。这意味着它将热量捕获到我们的大气中，并用它加热地球表面。没有温室气体捕获的热量，地球表面将太冷，无法维持生命。但是，正确的平衡很重要。虽然太少会使地球变成冷冻的雪球，但太多会把它变成闷热的丛林或沙漠。人类和我们的技术已经发展为需要一定的气候。任何改变气候的事物都可能影响我们的生活方式，极大地改变农业模式并融化极地冰op。

显然，减少汽车的一氧化二氮排放与减少碳排放一样重要，但是如何减少排放量？一氧化二氮是在非常高的温度下产生的，因此任何降低内燃机工作温度的东西都会降低N2O排放。那就是排气热再循环的来源。我们将在下一页上更详细地讨论这一点。

排气再循环的关键是一种称为废气再循环（（egr） 阀门。当EGR阀从汽车的排气中遇到背压并将其引入燃烧室时，它会打开。您可能会想知道这有什么好处，因为房间中的空气与汽油混合以使其可燃。好吧，它做的一件事是使燃油变暖。温暖的燃料更有效地加热，因此每加仑产生更多的英里。一旦EGR阀感觉到发动机足够温暖，它就会重定向排气，以防止发动机过热。

加热冷却液和燃料不仅有助于发动机首次启动时发动机更快地达到其最佳温度，而且还具有特定的混合动力优势。大多数混合动力车的设计，以便在停止车辆时关闭内燃机。如果它持续了太长时间，则发动机会变冷。EGR有助于防止发动机过快地冷却。

排气再循环如何减少污染？EGR靶向的排放来自在非常高温下产生的一氧化氧化物。通过将汽车的排气与进气空气混合，混合物中的氧气量减少，其可燃性也减少，这会导致燃料在较低的温度下燃烧。在大多数EGR系统中，排气在与气体混合之前也会冷却。因此，燃料与排气燃烧的燃料冷却器较冷，产生N2O的可能性较小。较低的温度也有助于燃料经济性。由于燃料不易引爆，编写针对现代发动机的软件定时例程的程序员可以更好地控制发动机时间的精确度。较低的温度还有助于避免传热能量损失，这意味着更多的汽车能量会为其车轮提供动力。

正如我们所看到的，循环排气既可以提高燃油效率并降低污染。但是您是否知道它也可以发电？我们将在下一页探索该概念。

热电材料顾名思义，可以从电力产生热量。这些材料是由德国物理学家托马斯·塞贝克（Thomas Seebeck）在1821年发现的。他们通常过于昂贵且低效，无法对汽车工程师有任何用处，但是这已经开始改变：美国能源部表示有兴趣为开发可用于汽车中使用的实用热电系统的开发。

汽车（包括散热器和发动机）中有许多浪费的热量来源，但最大的来源可能是排气。鉴于大多数汽车已经在EGR循环中循环排气，并且该技术在将来将更加重要，因此这为捕获这种原本浪费的热量并使用热电设备将其转换为电力提供了理想的机会。这种电力可用于为汽车的电气系统供电，为电池充电，也许最重要的是，在混合动力和插件电池电动汽车。这将是几种技术的几乎完美的汇合，并且具有副作用，即通过在将排气液与燃料混合之前进一步冷却排气，从而帮助减少一氧化二氮的排放。

任何类型的汽车都可以从这种热电提升中受益，但是再次将其应用于混合动力汽车时，这将是最有用的。它将通过补充电池运行电动机并减少为这些电池充电所需的时间。

燃油效率和低污染技术（如排气再循环和热电功率）的开发将使未来的汽车（几乎没有或根本不使用化石燃料）。在化石燃料用完之前，我们现在必须开发这些技术，并且污染对地球大气和气候造成重大损害。