廢氣再循環技術（EGR）是通過將一部分廢氣引入燃燒室，吸收燃燒產生的部分熱量來降低燃燒溫度和壓力，同時利用廢氣中惰性氣體對氧氣的稀釋作用，來破壞Nox產生的條件，達到減少Nox的生成量的效果，最終實現了發動機排放水平的提升，EGR系統主要由EGR閥、EGR冷卻器、EGR管、單向閥、ECU控制器等構成。

EGR工作原理

數據來源：公開資料整理

    相關報告：智研咨詢發布的《2017-2023年中國廢氣處理行業深度調研及投資戰略研究報告》

    根據研究，EGR節省油耗效果明顯，如下圖所示，從第三象限到第一象限代表著發動機技術的發展趨勢。

    第一象限內的技術均需要配合汽油機EGR來實現。因此，汽油機EGR的未來應用將非常廣泛。據博格華納描述，用直流電機驅動帶冷卻器的EGR系統，根據發動機不同可節省油耗5-8%甚至更高。

    目前汽油機工作存在諸多問題，不利于節能和環保：

    第一點是泵氣損失。汽油機是通過節氣們體控制發動機的輸出功率和扭矩的，因此當發動機負荷比較小時，節氣門的開度就比較小，此時發動機的泵氣損失就比較大。渦輪增壓就是為了解決發動機小負荷區工作泵氣損失大的問題而引入的。VVT和不帶冷卻器的EGR可以起到相同的作用。

    第二點是發動機爆震問題。無論直噴發動機還是渦輪增壓發動機，汽油機小型化后發生爆震的傾向性會加強，目前只能依靠降低壓縮比、推遲點火提前角的方式來抑制爆震，對于發動機的油耗和性能都會帶來負面影響

    第三點是燃燒效率低。汽油機的排氣溫度要求是低于950℃。而為了降低排氣溫度，發動機在高轉速高負荷的工況下需要采用開環控制，也就是過噴油。通過過噴油把排氣溫度降低，但這部分“過噴射”的燃油將完全浪費，造成浪費。

    而安裝EGR有利于解決汽油機存在的問題，如下圖所示：

    抗爆震區域（左上）：當發動機轉速較低，負荷較高的時候，通過引入EGR來降低燃燒溫度來避免爆震。而引進EGR后，降低燃燒溫度，因此點火提前角可以提前一些，有助于功率發揮和降低油耗

    過噴油區域（右上）：在轉速較高時，引進EGR就無需采用過噴油的方式來保證排溫在要求的950℃以下。

    優化燃燒區域（中間）：傳統發動機中采用的奧托循環效率和壓縮比、比熱容比有關。壓縮比越大，發動機越容易爆震。由EGR引進的廢氣屬于惰性氣體，因此發動機可以適當地提高壓縮比而不會發生爆震，。奧托循環的熱效率與壓縮比呈正比關系，因此壓縮比提高后，熱效率隨之提高。比熱容比方面，空氣的比熱容比是1.4，汽油的比熱容比是1，廢氣的比熱容比是1.3，因此EGR引入了廢氣后提高了比熱容比。根據奧托循環效率公式：η=1-1/（εγ-1），η為效率，ε為壓縮比，γ為比熱容比。比熱容比和壓縮比提高可增加奧托循環效率。

    減少泵氣損失區域（左下）：采用VVT(內部EGR)和不帶冷卻器的外部EGR可以實現在低轉速低負荷條件下降低泵氣損失。

    在國內，部分乘用車車企也逐步開始嘗試使用汽油機EGR系統。我們認為，在汽車行業節能減排的大背景下，EGR滲透率有望大幅度提升，按2020年EGR滲透率80%，乘用車產量2900萬輛，EGR系統500元/只，EGR冷卻器150元/只進行測算的話，2020年我國EGR系統市場規模有望達116億元，EGR冷卻器市場規模有望達34.8億元。