CN103629018A - 一种egr冷却器的再生装置及再生方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种EGR冷却器的再生装置及再生方法，该装置包括EGR系统、NTP喷射系统和第一控制模块；所述NTP喷射系统包括NTP发生器、配气系统和第二控制模块；基于EGR冷却器的出气温度和冷却效率，第一控制模块将适时启动NTP喷射系统；根据再生过程中NTP消耗率的变化，第二控制模块将实时调节NTP喷射系统的运行工况。基于上述控制，NTP活性物质将被适时适量地喷入EGR冷却器。再生过程在发动机停机状态下进行，并利用恒温电阻炉将EGR冷却器内部温度，保持在NTP活性物质与积碳的较佳反应温度，从而实现EGR冷却器的高效再生。该方法可适时再生EGR冷却器，再生效率高，性能好。

Description

一种EGR冷却器的再生装置及再生方法

技术领域

本发明属于发动机后处理领域，具体而言，涉及一种EGR冷却器的再生装置及再生方法。

背景技术

利用废气再循环（Exhaust Gas Recirculation，EGR）可降低燃烧室内的最高燃烧温度及氧浓度，从而有效控制发动机工作过程中氮氧化物（NO_X）的排放。然而再循环废气会加热进气，导致吸入气缸的新鲜充量减少、输出功率降低。作为解决上述问题的一种方法，使用发动机冷却剂冷却循环废气，可降低EGR出气温度。因此在一些系统中可以采用EGR冷却器，对于冷却要求较高的甚至可以采用多个EGR冷却器。例如中国专利CN101413465中描述的多冷却器EGR冷却系统。

然而，上述种种方案都存在一个问题：当循环的废气由EGR冷却器冷却至较低温度，特别是低于结垢温度时，就会有液态的碳氢化合物和水蒸汽凝结，加之颗粒（Particulate Matter，PM）的吸附沉积，将会导致EGR冷却器堵塞、EGR阀关闭不严，甚至更严重的问题，例如：本田雅阁EGR电磁阀脏堵引起的发动机起动困难、怠速不稳、加速抖动等问题。作为一种选择，可以在EGR冷却器上游配置去除EGR中微粒物质和/或碳氢化合物的催化剂，例如中国专利CN101413466中描述的在多个EGR冷却器至少一个的上游配置催化剂的EGR冷却系统。上述方案短时间内可有效减少EGR冷却器积碳，长期使用则无法避免其脏堵问题，且催化剂对硫元素较敏感、易发生硫中毒，同时对燃油品质的要求也较高。

低温等离子体（Non-thermal Plasma，NTP）技术具有能同时处理多种污染物、能耗低、效率高且无二次污染等优点，可作为一种高效的发动机排气后处理技术。现有的研究工作中NTP主要用于降低发动机NO_X、PM排放及再生柴油机颗粒捕集器（Diesel Particulate Filter，DPF），并已取得了一定的研究成果。EGR冷却器类似于DPF作为积碳的另一载体，也可采用NTP喷射实现再生。文献《低温等离子体喷射系统降低排放及再生DPF的试验研究》（文章编号：1001-2222（2010）03-0079-04）提出了用NTP喷射系统在线再生DPF的方法。然而NTP喷射系统在线再生时，发动机排气温度较高且NTP流量与排气流量相比甚小，NTP在此气氛下不仅仅会因温度过高失活，也同样会被大量的排气所消耗，而无法集中作用于载体内部的积碳上，致使再生效率降低。

发明内容

为了更好地利用NTP技术实现EGR冷却器的再生，本发明提供了一种EGR冷却器的再生装置及其再生方法。

一种EGR冷却器的再生装置，包括EGR系统、NTP喷射系统101和第一控制模块112；所述EGR系统包括EGR阀106、EGR冷却器109，所述EGR冷却器109进水口端设有进水阀113、出水口端设有出水阀110，所述EGR冷却器109下方排水口端设有排水阀115，所述EGR冷却器109出口端设有EGR阀106，所述EGR阀106与发动机进气管118相连，所述EGR冷却器109进口端与发动机排气管120相连，所述EGR冷却器109整体位于所述恒温炉108内部；所述NTP喷射系统的喷气管道与所述EGR冷却器109出口端、所述发动机进气管118相通；所述第一控制模块112的输入端与所述转速传感器124，第一气体温度传感器107、第二气体温度传感器116、第三气体温度传感器117、第四气体温度传感器114、水温传感器111和气体分析仪122相连，所述转速传感器124与发动机曲轴相连，所述第一气体温度传感器107位于所述EGR冷却器109的出口端，所述第二气体温度传感器116和所述第三气体温度传感器117位于所述EGR冷却器109的气道内，所述第四气体温度传感器114位于所述EGR冷却器109的进口端，所述水温传感器111位于所述EGR冷却器的进水口端，所述气体分析仪122并联在所述发动机排气管120上；所述第一控制模块112的输出端分别与所述进水阀113、所述出水阀110、所述排水阀115、所述EGR阀106、所述恒温炉108和所述NTP喷射系统相连，所述第一控制模块112基于输入端的信号来控制所述进水阀113、所述出水阀110、所述排水阀115、所述EGR阀106、所述恒温炉108和所述NTP喷射系统的开关。

上述方案中，所述NTP喷射系统的喷气管道与所述发动机进气管118之间设置有隔离阀125。

上述方案中，所述NTP喷射系统包括NTP发生器103和配气系统102，所述NTP发生器103包括不锈钢管内电极204、玻璃管阻挡介质203、包覆在所述玻璃管阻挡介质表面的细铁丝网外电极202、等离子体电源205和示波器206，所述不锈钢管内电极204的内腔用来通入冷却水，所述不锈钢管内电极204和所述玻璃管阻挡介质203之间的空腔用来通入混合气体，所述玻璃管阻挡介质203上设有进口207和出口208，所述等离子体电源205为NTP发生器103提供电源，所述示波器206用来显示所述等离子体电源205不同放电工况下的李萨茹图形；所述配气系统102通过流量计201与所述进口207相连，用来给所述NTP发生器103提供混合气体。

上述方案中，所述NTP喷射系统还包括第二控制模块104，所述第二控制模块104的输入端与第一活性物质监测装置105和第二活性物质监测装置123相连，所述第一活性物质监测装置105并联在所述NTP喷射系统的喷气管道上，所述第二活性物质监测装置123并联在所述发动机排气管120上，所述第二控制模块104的输出端与所述配气系统102和所述等离子体电源205相连，所述第二控制模块基于所述第一活性物质监测装置105和第二活性物质监测装置123的信号来控制所述配气系统102中混合气体的比例和流量，并控制所述等离子体电源205的放电电压和频率。

一种EGR冷却器的再生方法，包含以下步骤：

A 对发动机EGR冷却器进行标定实验；确定发动机每一工况对应的EGR冷却器最高出气温度                                                

及最低的冷却效率

，并将发动机每一工况对应的EGR冷却器最高出气温度

及最低冷却效率

数据值存入第一控制模块112；

B第一控制模块112根据第一气体温度传感器107获取EGR冷却器出气口温度

；同时根据第一气体温度传感器107、第四气体温度传感器114及水温传感器111测得的每个温度值，通过

计算获取EGR冷却器的冷却效率

;

C第一控制模块112根据柴油机运转工况调用相应的

、

，并将实时测量的

、

分别与

、

进行比较。如果

小于

且

大于

，返回步骤B，否则，进入步骤D；

D第一控制模块112给发动机关停信号，转速传感器124监测发动机转速信号，并将监测信号传送给第一控制模块112，直至柴油机安全停止运转；

E第一控制模块112基于停车信号执行关闭隔离阀125、出水阀110、进水阀113，并开启EGR阀106、排水阀115的操作，将EGR冷却器中的冷却剂排尽；

F以第二气体温度传感器116和第三气体温度传感器117所测温度的平均值作为EGR冷却器的内部温度

，比较EGR冷却器的内部实测温度

与预先存入第一控制模块112内部的再生温度

，当EGR冷却器内部温度

在

范围内时，第一控制模块112开启恒温炉108，并将恒温炉108的目标温度设为

。待

稳定后，第一控制模块112启动所述NTP发生器103，再生过程正式开始；

G第一控制模块112监测气体分析仪122中CO₂的量，当实测CO₂的量低于第一控制模块112中预先写入的量值0.1%时，关停NTP喷射系统101，关停恒温炉108，复位各阀门开关，EGR冷却器再生过程实施完毕。

上述方法中，NTP发生器的开启将会触发第二控制模块(104)，第二控制模块（104）根据第一活性物质监测装置（105）、第二活性物质监测装置（123）测得的NTP活性物质的量，通过公式

实时计算获取再生EGR冷却器过程中的NTP消耗率η;在第二控制模块（104）中预先设定了一个合理的NTP消耗率η₀，若初始放电工况下的η低于η₀，第二控制模块（104）将控制配气系统（102）中混合气体的比例和流量，并控制等离子体电源（205）的放电电压和频率，直到η高于η₀，从而保证NTP再生EGR冷却器的经济性、环保性。 

本发明的有益效果：本发明解决了EGR系统，特别是EGR冷却器的积碳问题，并首次将NTP技术用于EGR冷却器的再生，突破了传统的防垢再生策略。本发明通过巧妙的再生方法和精确的闭环控制可实现NTP活性物质的高利用率及EGR冷却器的高效、完全、快速再生。 

附图说明

图1是本发明的结构原理图。

图2是NTP发生器的结构示意图。

图3是第一控制模块的工作步骤示意图。

图4是第二控制模块的工作步骤示意图。

具体实施方式

本发明以柴油机为例，现参照图1，示例性地展示了搭载NTP喷射系统和EGR冷却器劣化情况诊断及再生控制系统的柴油机台架试验装置图。该装置主要包括带后处理的柴油机100、NTP喷射系统101和第一控制模块112。

柴油机100包括柴油机进气管118，燃烧室119，柴油机排气管120以及EGR系统。EGR系统包括EGR阀106、EGR冷却器109，所述EGR冷却器109进水口端设有进水阀113、出水口端设有出水阀110，所述EGR冷却器109下方排水口端设有排水阀115，所述EGR冷却器109出口端设有EGR阀106，所述EGR阀106与柴油机进气管118相连，所述EGR冷却器109进口端与柴油机排气管120相连。柴油机的废气再循环过程如下：新鲜充量经柴油机进气管118进入燃烧室119，与雾化柴油颗粒混合，燃烧做功。产生的排放物大部分从柴油机排气管120流出，只有柴油机运行工况所需的废气进入EGR冷却器109的气道内，在冷却剂的强制对流换热作用下，参与再循环的高温废气被充分冷却，再与新鲜充量混合后，经柴油机进气管118送入气缸参与燃烧，一次废气循环过程结束，其中EGR冷却器水套内的冷却剂流向如图1所示，其方向与EGR冷却器109气道内的再循环废气流向一致，为顺流式冷却。EGR冷却器水套内的冷却剂应以一定的流速流动，示例性地，可采用柴油机循环冷却剂。

本发明的创新在于，在柴油机100上增加NTP喷射系统101和第一控制模块112；所述NTP喷射系统的喷气管道与所述EGR冷却器109出口端、所述发动机进气管118相通；如图2所示，所述NTP喷射系统包括NTP发生器103、配气系统102和第二控制模块104，所述NTP发生器103包括不锈钢管内电极204、玻璃管阻挡介质203、包覆在所述玻璃管阻挡介质表面的细铁丝网外电极202、等离子体电源205和示波器206，所述不锈钢管内电极204的内腔用来通入冷却水，所述不锈钢管内电极204和所述玻璃管阻挡介质203之间的空腔用来通入混合气体，所述玻璃管阻挡介质203上设有进口207和出口208，NTP发生器103选用水冷式同轴圆柱型NTP发生器，水冷式NTP发生器冷却效果较好，且调节冷却水流量能控制并改变NTP发生器放电区的表面温度，再配合适当的放电工况，可实现NTP发生器长期稳定放电。等离子体电源205的频率和电压均可调，可采用调压器及智能脉冲冲击机，还可以采用其它供电方式为NTP发生器103供电，例如逆变升压器，所述逆变升压器可以将直流电源变为交流高频高压电源，进而对NTP发生器103进行供电，所述等离子体电源205为NTP发生器103提供电源，所述示波器206用来显示所述等离子体电源205不同放电工况下的李萨茹图形；所述配气系统102通过流量计201与所述进口207相连，用来给所述NTP发生器103提供混合气体。配气系统102可根据再生需要，调配一定比例空气与氧气的混合气，且可以调节混合气的浓度配比和流量。

基于温度对NTP活性物质活性的影响，NTP再生 EGR冷却器时存在一个较高效的再生温度

，所述EGR冷却器109整体位于所述恒温炉108内部；并将恒温炉108的目标温度亦设为

，则能将EGR冷却器内部温度维持在该温度。恒温炉108包括温控仪、电热丝、可开合炉腔、热电偶和相关电器设备，温控仪可按预先设定的温度控制电热丝的工作状态，使炉温稳定在设定值，从而保证EGR冷却器的内部温度。所述第二控制模块104的输入端与第一活性物质监测装置105和第二活性物质监测装置123相连，所述第一活性物质监测装置105并联在所述NTP喷射系统的喷气管道上，所述第二活性物质监测装置123并联在所述发动机排气管120上，所述第二控制模块104的输出端与所述配气系统102和所述等离子体电源205相连，所述第二控制模块基于所述第一活性物质监测装置105和第二活性物质监测装置123的信号来控制所述配气系统102中混合气体的比例和流量，并控制所述等离子体电源205的放电电压和频率。

上述第一控制模块112的输入端与所述转速传感器124，第一气体温度传感器107、第二气体温度传感器116、第三气体温度传感器117、第四气体温度传感器114、水温传感器111和气体分析仪122相连，所述转速传感器124与柴油机曲轴相连，所述第一气体温度传感器107位于所述EGR冷却器109的出口端，所述第二气体温度传感器116和所述第三气体温度传感器117位于所述EGR冷却器109的气道内，所述第四气体温度传感器114位于所述EGR冷却器109的进口端，所述水温传感器111位于所述EGR冷却器的进水口端，所述气体分析仪122并联在所述柴油机排气管120上；所述第一控制模块112的输出端分别与所述进水阀113、所述出水阀110、所述排水阀115、所述EGR阀106、所述恒温炉108和所述NTP喷射系统相连，所述第一控制模块112基于输入端的信号来控制所述进水阀113、所述出水阀110、所述排水阀115、所述EGR阀106、所述恒温炉108和所述NTP喷射系统的开关。

本再生方法为离线再生方法，在柴油机停机状态下运行，这就避免了在高温排气中NTP失活、无法被有效利用的问题。第二气体温度传感器116和第三气体温度传感器117均布于EGR冷却器气道内的中轴线上，两者所测温度的平均值被用来表征EGR冷却器的内部温度

，

将作为恒温炉108的触发信号。第一气体温度传感器107用以测量EGR出气温度

；第四气体温度传感器114用以测量EGR进气温度

；水温传感器111用以测量进水口端冷却剂的温度

。同时运用公式

可计算出冷却效率

。EGR冷却器的出气温度和冷却效率是评判EGR冷却器劣化情况的重要依据，同时也是整个再生系统的触发信号。气体分析仪122配有CO₂传感器模块，可监测再生废气中CO₂的量

。

是反映EGR冷却器再生进程的重要参数，同时也是评判EGR冷却器是否再生完全的唯一标志。

第一控制模块112内部已写入相关变量的合理阈值，当对应的监测信号超过设定阈值时，相关部件将实时启停相应开关，其中各变量的合理阈值应先通过相应的标定实验完成。例如柴油机不同工况下，ERG出气温度

和冷却效率

的合理阈值：由于在柴油机不同工况下，进入ERG系统的废气温度不同且所需EGR废气量不同，但柴油机循环冷却剂的温度及流量都不变，因此不同工况下的ERG出气温度

及冷却效率

不同，各工况相应的，

合理阈值更是不尽相同。但每一确定工况都对应一组合理阈值范围内的极值：最高的EGR出气温度

及最低的冷却效率。因此可先通过标定实验确定柴油机每一工况对应的

、

，再结合柴油机工况信息绘制成MAP图，最终将上述数据写入第一控制模块112中，以供参照。

基于EGR冷却器的内部温度，第一控制模块112通过恒温炉108的启停开关，将适时控制恒温炉108的启动与停止；由于NTP活性物质对缸内燃烧及燃烧室的影响还未知，所述NTP喷射系统的喷气管道与所述柴油机进气管118之间设置有隔离阀125，以阻止NTP活性物质流入气缸。进水阀113和出水阀110分别位于EGR冷却器水套的进水口端和出水口端，可以控制外界冷却剂与EGR冷却器水套内冷却剂的通断。排水水阀115是EGR冷却器本身的排水阀。设置排水阀115的目地在于，在将EGR冷却器放入恒温炉内之前，排空EGR冷却器水套内的冷却剂，因为NTP再生EGR冷却器的温度远高于水的沸点，若恒温炉108直接对水套内充满冷却剂的EGR冷却器进行加热，水套内的冷却剂将会沸腾，高温蒸汽无法及时排出，整个EGR冷却器将会非常危险，因此有必要及时排空EGR冷却器水套内的冷却剂。

本发明中NTP活性物质为介质阻挡放电方式产生：阻挡介质203与内电极204之间的间隙被高压击穿，流经该放电间隙的气体经强电离作用，即可生成活性极强的物质，例如，O₃、NO₂、O^*、N^*等。NTP喷射系统开启后，配气系统102调配好的混合气经流量计201流入NTP发生器103，流向如图2中箭头A所示。冷却水则从不锈钢管内部流过，流向如图2中箭头B所示。混合气在阻挡介质203与内电极204之间的放电间隙内被强电离成NTP活性物质，生成的活性物质从NTP发生器流出，首先，一小部分NTP活性物质经取样管流入第一活性物质监测装置105，以获得反应前NTP活性物质的量

；大部分NTP活性物质仍沿主管路流动，先后流经EGR阀106、EGR冷却器109和DPF121，借助柴油机余热，NTP可沿途清洗上述各部件，且NTP流动方向与柴油机正常工作时EGR冷却器气道内的气流方向相反，可兼有EGR冷却器的反吹再生作用；最终的再生废气，一小部分流入气体分析仪122和第二活性物质监测装置123，以获得再生废气中CO₂的量

和参与再生反应后残余的NTP活性物质的量n_α，其余的都直接排出。通过公式 可计算出NTP消耗率

。第二控制模块104监测第一活性物质监测装置105和第二活性物质监测装置123的反馈信号。根据再生过程中NTP消耗率的变化，通过调节配气系统102改变进入NTP发生器的气体流量；通过配合李萨如图形法调节等离子体电源205，改变NTP发生器的放电电压、频率等运行工况。从而保证NTP再生EGR冷却器的经济性、环保性。

图3和图4是描述控制模块基于传感器信号执行步骤的流程图。如图3所示，所述柴油机100一旦启动，则控制过程开始。在步骤301中，第一控制模块112根据第一气体温度传感器107获取EGR冷却器出气口温度

；同时根据第一气体温度传感器107、第四气体温度传感器114及水温传感器111测得的每个温度值，通过计算获取EGR冷却器的冷却效率

。

进入控制步骤302，第一控制模块112根据柴油机运转工况调用相应的

、，并将实时测量的

、

分别与

、进行比较。如果小于

且

大于

，则柴油机继续正常运转，控制步骤返回301；上述控制条件只要有任何一个不满足，则立即进入步骤303：关停发动机。在步骤304中，转速传感器124监测停车信号，并将信号传送给第一控制模块112，直至柴油机安全停止运转再进入步骤305。

在步骤305中，第一控制模块112基于停车信号执行关闭隔离阀125、出水阀110、进水阀113，并开启EGR阀106、排水阀115的操作，待EGR冷却器中的冷却剂排尽，转入步骤306。

在步骤306中，以第二气体温度传感器116和第三气体温度传感器117所测温度的平均值作为EGR冷却器的内部温度

，比较EGR冷却器的内部实测温度

与预先存入第一控制模块112内部的再生温度

，当EGR冷却器内部温度

在

范围内时，第一控制模块112开启恒温炉108，并将恒温炉108的目标温度设为

。待

稳定后，根据预先设定的放电电压、频率、气体流量（例如18kV、7kHz、5L/min）开启NTP喷射系统101，再生过程正式开始。

在步骤307中，NTP喷射系统运行的同时，第一控制模块112监测气体分析仪122中CO₂的量。实验可知，EGR冷却器再生完全时，CO₂的量将降至0.1%，甚至更低。则当实测CO₂的量低于第一控制模块112中预先写入的量值0.1%时，再生过程结束。转入步骤308，关停NTP喷射系统101，关停恒温炉108，复位各阀门开关。整套再生方法实施完毕。

上述方法中，NTP发生器的开启将会触发第二控制模块104。图4所示，在步骤309中，第二控制模块104基于第一活性物质监测装置105的读数信号判断NTP喷射系统101是否开启。NTP喷射系统101一旦开启，则直接进入步骤310。在步骤310中，第二控制模块104根据第一活性物质监测装置105、第二活性物质监测装置123测得的NTP活性物质的量，通过公式

实时计算获取再生EGR冷却器过程中的NTP消耗率η。出于NTP活性物质的利用率及不造成二次污染的考虑，在第二控制模块104中预先设定了一个合理的NTP消耗率η₀。在判定步骤312中，若初始放电工况下的η低于η₀，则进入步骤311。在步骤311中，第二控制模块104基于上述信号，将控制配气系统102中混合气体的比例和流量，并控制等离子体电源205的放电电压和频率，直到η高于η₀，从而保证NTP再生EGR冷却器的经济性、环保性。

本说明中提到的术语“控制模块”是指专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器（共享的，专有的，或成组的）和存储器、组合逻辑电路、和/或其它提供所述功能的适用部件。本发明所属实施例，仅仅是柴油机的一个示例，在具体的实施当中，柴油机100还可以包括具有多个进气门和排气门的多个燃烧室。

本领域的技术人员从上述的详细描述中易认识到，可以存在多种形式执行本公开内容。因此，虽然本公开内容包括了特定示例，但是本公开内容的实践范围并不受示例限值，技术人员在研究附图、说明书和所附权利要求书后会清楚了解其它执行方式。

Claims (6)

1.一种EGR冷却器的再生装置，其特征在于，包括EGR系统、NTP喷射系统（101）和第一控制模块（112）；所述EGR系统包括EGR阀（106）、EGR冷却器（109），所述EGR冷却器（109）进水口端设有进水阀（113）、出水口端设有出水阀（110），所述EGR冷却器（109）下方排水口端设有排水阀（115），所述EGR冷却器（109）出口端设有EGR阀（106），所述EGR阀（106）与发动机进气管（118）相连，所述EGR冷却器（109）进口端与发动机排气管（120）相连，所述EGR冷却器（109）整体位于所述恒温炉（108）内部；所述NTP喷射系统的喷气管道与所述EGR冷却器（109）出口端、所述发动机进气管（118）相通；所述第一控制模块（112）的输入端与所述转速传感器（124），第一气体温度传感器（107）、第二气体温度传感器（116）、第三气体温度传感器（117）、第四气体温度传感器（114）、水温传感器（111）和气体分析仪（122）相连，所述转速传感器（124）与发动机曲轴相连，所述第一气体温度传感器（107）位于所述EGR冷却器（109）的出口端，所述第二气体温度传感器（116）和所述第三气体温度传感器（117）位于所述EGR冷却器（109）的气道内，所述第四气体温度传感器（114）位于所述EGR冷却器（109）的进口端，所述水温传感器（111）位于所述EGR冷却器的进水口端，所述气体分析仪（122）并联在所述发动机排气管（120）上；所述第一控制模块（112）的输出端分别与所述进水阀（113）、所述出水阀（110）、所述排水阀（115）、所述EGR阀（106）、所述恒温炉（108）和所述NTP喷射系统相连，所述第一控制模块（112）基于输入端的信号来控制所述进水阀（113）、所述出水阀（110）、所述排水阀（115）、所述EGR阀（106）、所述恒温炉（108）和所述NTP喷射系统的开关。

2.根据权利要求1所述的一种EGR冷却器的再生装置，其特征在于，所述NTP喷射系统的喷气管道与所述发动机进气管（118）之间设置有隔离阀（125）。

3.根据权利要求1或2所述的一种EGR冷却器的再生装置，其特征在于，所述NTP喷射系统包括NTP发生器（103）和配气系统（102），所述NTP发生器（103）包括不锈钢管内电极（204）、玻璃管阻挡介质（203）、包覆在所述玻璃管阻挡介质表面的细铁丝网外电极（202）、等离子体电源（205）和示波器（206），所述不锈钢管内电极（204）的内腔用来通入冷却水，所述不锈钢管内电极（204）和所述玻璃管阻挡介质（203）之间的空腔用来通入混合气体，所述玻璃管阻挡介质（203）上设有进口（207）和出口（208），所述等离子体电源（205）为NTP发生器（103）提供电源，所述示波器（206）用来显示所述等离子体电源（205）不同放电工况下的李萨茹图形；所述配气系统（102）通过流量计（201）与所述进口（207）相连，用来给所述NTP发生器（103）提供混合气体。

4.根据权利要求3所述的一种EGR冷却器的再生装置，其特征在于，所述NTP喷射系统还包括第二控制模块（104），所述第二控制模块（104）的输入端与第一活性物质监测装置（105）和第二活性物质监测装置（123）相连，所述第一活性物质监测装置（105）并联在所述NTP喷射系统的喷气管道上，所述第二活性物质监测装置（123）并联在所述发动机排气管（120）上，所述第二控制模块（104）的输出端与所述配气系统（102）和所述等离子体电源（205）相连，所述第二控制模块基于所述第一活性物质监测装置（105）和第二活性物质监测装置（123）的信号来控制所述配气系统（102）中混合气体的比例和流量，所述第二控制模块基于所述第一活性物质监测装置（105）和第二活性物质监测装置（123）的信号来控制所述等离子体电源（205）的放电电压和频率。

5.一种EGR冷却器的再生方法，包含以下步骤：

A 对发动机EGR冷却器进行标定实验；确定发动机每一工况对应的EGR冷却器最高出气温度                                               

及最低的冷却效率，并将发动机每一工况对应的EGR冷却器最高出气温度

及最低冷却效率

数据值存入第一控制模块112；

B第一控制模块（112）根据第一气体温度传感器（107）获取EGR冷却器出气口温度

；同时根据第一气体温度传感器（107）、第四气体温度传感器（114）及水温传感器（111）测得的每个温度值，通过计算获取EGR冷却器的冷却效率

;

 C第一控制模块（112）根据柴油机运转工况调用相应的

、

，并将实时测量的、

分别与

、进行比较;

如果

小于

且

大于

，返回步骤B，否则，进入步骤D；

D第一控制模块（112）给发动机关停信号，转速传感器（124）监测发动机转速信号，并将监测信号传送给第一控制模块（112），直至柴油机安全停止运转；

E第一控制模块（112）基于停车信号执行关闭隔离阀（125）、出水阀（110）、进水阀（113），并开启排水阀（115）的操作，将EGR冷却器中的冷却剂排尽；

F以第二气体温度传感器（116）和第三气体温度传感器（117）所测温度的平均值作为EGR冷却器的内部温度

，比较EGR冷却器的内部实测温度

与预先存入第一控制模块（112）内部的再生温度，当EGR冷却器内部温度

在

范围内时，第一控制模块（112）开启恒温炉（108），并将恒温炉（108）的目标温度设为,待稳定后，第一控制模块（112）启动所述NTP发生器（103），再生过程正式开始；

G第一控制模块（112）监测气体分析仪（122）中CO₂的量，当实测CO₂的量低于第一控制模块（112）中预先写入的量值0.1%时，关停NTP喷射系统（101），关停恒温炉（108），复位各阀门开关，EGR冷却器再生过程实施完毕。

6.根据权利要求5所述的一种EGR冷却器的再生方法，其特征在于，

NTP发生器的开启将会触发第二控制模块(104)，第二控制模块（104）根据第一活性物质监测装置（105）、第二活性物质监测装置（123）测得的NTP活性物质的量，通过公式

实时计算获取再生EGR冷却器过程中的NTP消耗率η;在第二控制模块（104）中预先设定了一个合理的NTP消耗率η₀，若初始放电工况下的η低于η₀，第二控制模块（104）将控制配气系统（102）中混合气体的比例和流量，并控制等离子体电源（205）的放电电压和频率，直到η高于η₀，从而保证NTP再生EGR冷却器的经济性、环保性。

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