随着2021年的临近,Tier III标准即将在氮氧化物排放控制区域执行,低速船用二冲程柴油机减排改造势在必行。废气再循环(Exhaust Gas Recirculation缩写EGR)技术由于改造成本低,降低NOx排量的效果明显,受到了研究人员的广泛关注。国内已经有许多学者进行了理论研究,但是还没有相关试验进行验证。本课题在查阅和分析大量国内外文献的基础上,以6EX340EF柴油机EGR系统为研究对象,选用STM32F103VET6单片机作为核心控制芯片,设计了一款实用性较强的EGR电控系统,并给出了控制规律。本文完成了船用低速机EGR电控系统的软硬件设计,主要内容如下:首先,本文分析6EX340EF柴油机EGR系统的结构,对进排气管道进行改造,确定换向阀、气缸旁通阀、废气旁通阀、切断阀、风机和水处理系统等位置。之后,设计了以STM32F103VET6芯片为核心的单片机系统。单片机系统包括信息采集部分、CAN通讯电路、数字量输入输出电路等。其次,基于LabVIEW软件设计了上位机控制和显示界面。界面主要设计了重要参数的检测记录功能、EGR系统的手动控制功能、参数标定功能和报警提示功能等。并根据EGR系统各组成部分之间的逻辑关系,风机和阀门的控制方法等,设计了EGR系统下位机的控制流程。最后,进行EGR控制系统模拟检测和试验。利用PLC模拟试验环境和传感器反馈信号,完成EGR控制系统的界面手动和自动调试,并在6EX340EF柴油机上完成EGR试验。试验结果表明,EGR控制单元能够完成低速二冲程柴油机试验的各项要求,为低速机柴油机自主研发奠定了基础。