随着汽车工业的高速发展,汽车尾气对大气造成的污染越来越严重,特别是NOx的危害已引起了各国政府的高度重视。柴油机作为汽车主要的动力源,其NOx的排放控制也逐渐成为研究热点。目前,废气再循环(EGR)被公认为是可以应用在发动机上比较有效的净化NOx排放的技术。本文系统的论述了涡轮增压发动机外部EGR和内部EGR技术,对发动机NOx产生的机理进行了较为详细的分析,对外部EGR和内部EGR降低NOx排放的原理进行了较为深入的研究,并且对外部EGR在涡轮增压柴油机上进行了台架试验,主要内容包括:(1)废气再循环技术是目前降低NOx排放的有效措施,但涡轮增压柴油机在高负荷时的平均排气压力低于平均进气压力,简单的将EGR管从排气管接到进气管,废气再循环难以实现。本文以一台增压柴油机为研究对象设计了一套带有文曲利管的并联EGR系统,该系统可以在较小地损失充气效率的情况下,将排气较为容易的引入到进气管,并与之混合,然后使混合气的静压力在扩压管中得到最大程度的恢复,本文研究了文曲利管的流动特性,并通过试验找出了为达到Tier2排放法规要求的各工况下所需的EGR率,以及各工况下EGR率与NOx、烟度、油耗的关系。得到了各工况下兼顾满足NOx、油耗、颗粒排放等指标的EGR率范围。并研究了冷却EGR对NOx排放的影响。EGR经过冷却后降低NOx的效果更加明显,这些研究成果具有重要的工程应用价值。(2)本文还对通过改变配气凸轮相位和设计新的凸轮型线来实现内部EGR的工作进行了研究,即通过减小气门重叠角,设计新的凸轮型线,来减小涡轮增压发动机的HC和NOx排放。最后,本文还对涡轮增压发动机的内部EGR进行了研究。