Как работает система рециркуляции отработанных газов?

Что такое клапан EGR, как он работает и как его проверить?

О клапанах EGR рассказано многое, но далеко не всё. Мы постарались рассказать о трех существующих типах клапанов EGR, об особенностях их устройства и диагностики.

Почти все владельцы автомобилей считают, что система EGR нужна для того, чтобы портить им жизнь и снижать ресурс двигателя. На самом деле это не так. Вкратце напомним о ее назначении.

Система EGR – exhaust gas recirculation – рециркуляция отработавших газов (РОГ) – служит для перенаправления отработавших газов обратно во впуск. Отработавшие газы не имеют в своем составе ни топлива, ни окислителя (кислорода), поэтому они не участвуют в горении. Т.е. в цилиндрах они, грубо говоря, просто занимают место. Зачем это нужно?

В первую очередь на дизельном двигателе, который способен работать на очень бедной топливо-воздушной смеси, отработавшие газы занимают место свежего воздуха. Меньше воздуха – значит в камере сгорания меньше кислорода, поэтому меньше очагов горения. Ведь кислород не только окисляет топливо, но и при больших температурах (порядка 1370 градусов) кислород взаимодействует с азотом с образованием вредных оксидов.

Кроме того, инертные отработавшие газы просто впитывают в себя избыточное тепло, тем самым снижается температура в камере сгорания.

Роль системы EGR на бензиновом двигателе такая же – снизить долю кислорода, снизить температуру в цилиндрах. Но бензиновый двигатель способен работать только на стехиометрической смеси, т.е. смеси, в которой количество кислорода ровно столько, сколько необходимо для полного окисления бензина. Поэтому объемы рециркуляции ОГ на бензине не такие большие, как на дизеле, где горение фактически регулируется подачей топлива, а объем кислорода не так важен.

Также система EGR способна на несколько процентов улучшить топливную экономичность бензинового двигателя, т.к. благодаря тому, что присутствие отработавших газов в цилиндрах позволяет снизить расход воздуха, а значит и расход топливо. Т.е. отработавшие газы позволяют готовить и сжигать чуть меньше стехиометрической топливовоздушной смеси.

На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть обзор клапанов EGR.

Мифы про работу системы EGR

Часто можно слышать, что система EGR повторно направляет в цилиндры газы для «дожигания топлива». Это полная глупость.

В бензиновом двигателе никакое дополнительное топливо не сгорит в принципе, т.к. для этого нужно увеличивать и подачу кислорода. Никакая система управления бензиновым двигателем не учитывает эти порции мифического топлива, «перенаправленного для дожигания». Хотя, например, добавление паров топлива из адсорбера системы вентиляции бака ЭБУ учитывают.

В камерах сгорания дизельного двигателя если какое-то топливо и не сгорает, то оно мгновенно разлагается на углерод и оксиды в результате пиролиза. Пиролиз – это термическое разложение соединений на простейшие составляющие в отсутствии кислорода. Черный дым из выхлопной трубы дизеля – это не «несгоревшее топливо», а разложившееся топливо – в частности, сажа, углерод как таковой.

Типы клапана EGR по управлению

Любой клапан предназначен для регулирования потока чего-либо путем открытия, перекрытия или закрытия канала или трубопровода. Клапан EGR осуществляет регулирование потока отработавших газов во впускной тракт двигателя внутреннего сгорания. Механическая часть клапана EGR чаще всего представляет собой шток с игольчатым или тарельчатым клапаном, через который при открытии проходят отработавшие газы. Непосредственно за приведение в движение штока клапана EGR отвечают механизмы трех типов.

Вакуумный клапан EGR

Самые первые клапаны EGR имели пневматический или вакуумный привод. В этом случае шток приводится от диафрагмы, к которой прикладывается усилие от разряжения. Самые ранние варианты таких клапанов были самоуправляемыми. Разряжение во впускном коллекторе через трубки воздействовало на диафрагму, так могло учитываться давление газов в выпускном коллекторе. Самые ранние системы нередко имели возможность контроля или самодиагностики при помощи датчика дифференциального давления, реагирующего на поток отработавших газов. Позже некоторые производители начали устанавливать потенциометры на корпуса диафрагм таких клапанов.

На следующем этапе развитии системы EGR клапан перешел под управление электровакуумным клапаном (клапан N18 на VAG), который подчиняется блоку управления и поэтому работает по определенной программе. В электровакуумном клапане находится электромагнитная катушка, которая перемещает шток клапана, включенного в вакуумную линию.

Конструктивно клапан EGR с диафрагмой почти никогда не имеет обратной связи. Тем не менее, некоторые производители предусматривают способы контроля и диагностики работы системы рециркуляции. О том, поступают и ли отработавшие газы во впуск, блоку управления расскажет датчик абсолютного давления (ДАД) или датчик массового расхода воздуха (ДМРВ), а также, на бензиновом двигателе, лямбда-зонд.

ДАД может зафиксировать несоответствие расчетного давления и фактического давления во впуске.

ДМРВ в свою очередь может зафиксировать несоответствие реального расхода воздуха заданному.

Таким образом, присутствие или отсутствие отработавших газов во впуске в любом случае отражается на давлении и расходе воздуха.

В целом, такая система управления клапаном EGR не отличается высокой точностью. Поэтому двигатели, соответствующие нормам Евро-3 и выше, получили более послушные клапаны EGR.

В большинстве случаев такие клапаны нуждаются только в чистке, разрушение диафрагмы происходят крайне редко. Также сбои и некорректная работа происходят из-за подклинивания штока в управляющем электровакуумном клапане.

Клапан EGR с шаговым электродвигателем

Следующий этап развития – клапан EGR с шаговым мотором. В шаговом электродвигателе ротор не вращается постоянно, а перемещается на определенный угол – шаг. Усилие ротора прикладывается к штоку через небольшой редуктор, с помощью которого поворот ротора превращается в поступательное движение штока. Таким образом по команде ЭБУ шаговый электродвигатель может очень точно перемещать шток клапана. Распознать клапан EGR с шаговым электромотором можно по присутствию 6-ти пинов в его разъеме – 2 плюса на обмотки и 4 минуса для управления шаговым двигателем.

Интересная особенность такого клапана EGR – это отсутствие обратной связи по его положению. При включении зажигания блок двигателя инициализирует этот клапан. Т.е. принудительно задает начальное положение и принимает его за точку отсчета. Далее при работе двигателя блок управления от этого положения отсчитывает шаги для открытия клапана EGR.

Но на практике в случае подклинивания клапана блок управления совершенно без проблем за нулевое положение может принять и открытое положение клапана. При этом, как правило, никаких ошибок по работе системы не появляется. Увидеть заклинившее положение клапана можно по последствиям такой неполадки: недостаточному разряжению во впуске или низкому расходу воздуха, по отрицательной коррекции топливной смеси.

Проверка клапана с шаговым электродвигателем

Как правило, питание на такой клапан подается по двум центральным проводам (пинам). Соответственно, на них должно быть напряжение при включении двигателя.

Обмотки шагового электродвигателя можно проверить по сопротивлению. Для этого сопротивление нужно мерить между центральным пином и соседними. В зависимости от производителя номинальное значение варьируется. Например, на клапанах EGR Mitsubishi это значение 20-24 Ома, на клапанах EGR Mazda – 12-16 Ом. Вообще сопротивление обмоток должно быть одинаковым.

Клапан EGR с электромотором и обратной связью

Самый совершенный и удобный привод клапана EGR – электромагнитом или электромотором при наличии датчика положения самого клапана. Непосредственно шток клапана приводится через редуктор.

Распознать такой клапан EGR можно по его электрическому разъему: в нем 5 пинов. 2 пина на питание электромотора/электромагнита, 2 пина на питание датчика, 1 пин на сигнал с датчика положения.

Питание электромотора приходит по двум проводам большего сечения. Расположение пинов в разъемах во многих случаях разное.

Назначение системы EGR и особенности ее работы

Система рециркуляции отработавших газов EGR разработана для повышения экологического класса двигателя автомобиля. Ее применение позволяет снизить концентрацию оксидов азота, присутствующих в выхлопе. Последние недостаточно хорошо устраняются катализаторами и, поскольку являются наиболее токсичными компонентами в составе отработавших газов, требуют применения дополнительных решений и технологий.

  1. Принцип действия системы
  2. Виды клапанов EGR
  3. Виды систем рециркуляции дизеля

Принцип действия системы

EGR – аббревиатура от англоязычного термина Exhaust Gas Recirculation, что в переводе означает “рециркуляция отработавших газов”. Основная задача такой системы заключается в перенаправлении части газов из выпускного коллектора в впускной. Формирование оксидов азота прямо пропорционально температуре в камере сгорания двигателя. При подаче отработавших газов из системы выхлопа в систему впуска уменьшается концентрация кислорода, что выступает катализатором в процессе сжигания топлива. В результате температура в камере сгорания снижается, а процент образования оксидов азота уменьшается.

Система рециркуляции отработавших газов

Применяется система ЕГР для автомобильных двигателей, работающих на дизельном топливе и бензине. Исключение составляют только бензиновые автомобили с турбонаддувом, где использование технологии рециркуляции неэффективно из-за особенностей режима работы двигателя. В целом, благодаря технологии EGR достигается снижение концентрации оксида азота до 50%. Помимо этого уменьшается вероятность детонации, обеспечивается более экономный расход топлива (почти на 3%), а для автомобилей с дизельным двигателем характерно уменьшение количества сажи в выхлопе.

Читайте также  Какой транспорт входит в категорию С?

Основной деталью системы рециркуляции выхлопных газов является клапан EGR, который управляет потоком отработавших газов, поступающих во впускной коллектор. Он работает в условиях повышенных температур и подвергается высокой нагрузке. Снижение температуры может реализоваться принудительно, для чего нужен радиатор охлаждения (охладитель), который устанавливается между системой выпуска и клапаном. Он входит в общую систему охлаждения автомобиля.

В дизельных моторах клапан EGR открывается на этапе холостого хода. При этом 50% поступающего в камеры сгорания воздуха составляют отработавшие газы. С ростом нагрузки клапан постепенно закрывается. Для питания бензинового двигателя система рециркуляции работает, как правило, только на средних и малых оборотах двигателя, обеспечивая до 10% выхлопных газов в общем объеме воздуха.

Виды клапанов EGR

На данный момент существует три разновидности клапанов EGR, различающихся по типу привода:

  • Пневмомеханический – простейшая (устаревшая) система привода рециркуляции выхлопных газов. Фактически, управление клапаном в этой схеме осуществляется за счет создания разрежения во впускном коллекторе автомобиля.
  • Электропневматический. Пневмоклапан EGR приводится в движение электроклапаном, управляемым ЭБУ двигателя автомобиля на основании данных комплекта датчиков (противодавления выхлопных газов, температуры, положения клапана, давления на впуске, температуры охлаждающей жидкости). Он осуществляет подключение и отключение источника разрежения к клапану EGR, имея лишь два положения. В свою очередь, разрежение в такой системе может создаваться вакуумным насосом.
  • Электронный. Клапан EGR такого типа приводится в движение непосредственно ЭБУ двигателя автомобиля. Он имеет три положения, что обеспечивает более плавное регулирование потока отработавших газов. Переключение положения электронного клапана EGR осуществляется соленоидами, которые открывают и закрывают его в различных комбинациях. В такой системе разрежение не задействуется.

Виды систем рециркуляции дизеля

Для дизельного двигателя используется несколько типов систем для рециркуляции отработавших газов EGR, cбор которых определяется экологическими стандартами автомобиля. В настоящее время их три:

  • Высокого давления (соответствует стандарту Евро 4). Клапан EGR напрямую соединяет выпускной (устанавливается перед турбокомпрессором) и впускной коллекторы. В этой схеме применяется электропневматический привод. При закрытой дроссельной заслонке во впускном коллекторе давление снижается, в результате чего создается более высокое разрежение. Это приводит к увеличению поступающего потока выхлопных газов. С другой стороны, уменьшается интенсивность турбонаддува, поскольку на турбину поступает меньше отработавших газов. Когда дроссельная заслонка полностью открыта, EGR не работает.
  • Низкого давления (соответствует стандарту Евро 5). В такой схеме клапан подключен к системе выпуска на участке между сажевым фильтром и глушителем, а в системе впуска – перед турбокомпрессором. Благодаря такому подключению снижается температура отработавших газов, также они очищаются от примесей сажи. При этом, в сравнении со схемой высокого давления, турбонаддув выполняется на полной мощности, поскольку через турбину проходит весь поток газов.
  • Комбинированная (соответствует стандарту Евро 6). Представляет собой сочетание схемы высокого и низкого давлений, каждая из которых имеет собственный клапан рециркуляции. В обычном режиме эта схема работает по каналу низкого давления, а при повышенной нагрузке подключается канал рециркуляции высокого давления.

В среднем, клапан EGR служит до 100 тысяч километров пробега, после чего может засориться и выйти из строя. Далее, в большинстве случаев, автомобилисты, не понимая, для чего нужны системы рециркуляции, просто полностью удаляют их.

Как работает система рециркуляции выхлопных газов (EGR)

Система рециркуляции выхлопных газов (Exhaust Gas Recirculation — EGR) является одной из нескольких систем контроля выхлопных газов автомобиля.

  1. Для чего нужна система EGR
  2. Как контроллер двигателя управляет потоком системы EGR
  3. Как контролируется поток системы EGR
  4. EGR с датчиком температуры
  5. EGR с датчиком DPFE
  6. EGR с электрическим клапаном

Для чего нужна система EGR

Контроль за выхлопными газами помогает уменьшить количество оксидов азота (NOx). Оксиды азота обычно образуются в процессе сгорания в цилиндрах двигателя.

Их образование резко возрастает при более высоких температурах сгорания (выше 1600 ° C).

Более высокие температуры сгорания также вредны для двигателя. В результате высокой температуры может появиться детонация, когда топливовоздушная смесь воспламеняется в цилиндрах не от искры, а от чрезмерного нагрева.

Поскольку это происходит в неподходящее время, перед искрой, детонация увеличивает нагрузку на детали двигателя.

Длительная детонация может повредить клапаны, поршни и другие детали. Турбокомпрессор также выходит из строя раньше, когда подвергается чрезмерному нагреву.

Система EGR снижает температуру сгорания, отводя небольшую часть выхлопных газов обратно во впускной коллектор.

Как это работает? Выхлопные газы больше не являются горючими. Разбавление всасываемого воздуха выхлопными газами делает смесь воздух / топливо менее горючей.

Не все автомобили оснащены системой рециркуляции отработавших газов. Во многих новых автомобилях используется система изменения фаз газораспределения (variable valve timing — VVT) и другие средства для контроля температуры сгорания и выбросов оксидов азота.

Как контроллер двигателя управляет потоком системы EGR

Блок управления двигателя (ЭБУ) открывает или закрывает клапан EGR для управления потоком в системе. Клапан соединяет выпускной коллектор с впускным коллектором. Клапан EGR нормально закрыт.

Поток EGR отсутствует, когда двигатель холодный, на холостом ходу или при резком ускорении.

Поток рециркуляции отработавших газов достигает максимального значения во время неизменной скорости (крейсерский режим) при умеренной нагрузке.

В некоторых автомобилях клапан EGR управляется вакуумным приводом, как показано на рисунке ниже.

Современные автомобили имеют электрический клапан рециркуляции отработавших газов с шаговым двигателем.

Как контролируется поток системы EGR

Контроллер периодически тестирует систему EGR вместе с другими системами контроля выбросов. Если расход больше или меньше ожидаемого, ЭБУ обнаруживает неисправность и включает индикатор Check Engine на панели приборов.

EGR с датчиком температуры

Существуют разные способы контроля потока EGR. Некоторые автомобили используют датчик температуры EGR, установленный во впускной части системы EGR. Когда клапан рециркуляции выхлопных газов открывается, температура на стороне впуска поднимается от горячих выхлопных газов.

EGR с датчиком DPFE

В более старых автомобилях Ford использовался датчик DPFE (Delta Pressure Feedback EGR), который измеряет расход EGR на основании разницы давлений с обеих сторон измерительного отверстия в выхлопной части системы EGR.

EGR с электрическим клапаном

Современные автомобили используют электрический клапан рециркуляции отработавших газов. Некоторые автомобили также имеют кулер EGR.

ЭБУ управляет потоком EGR, открывая или закрывая клапан EGR с помощью шагового двигателя.

Поток EGR контролируется датчиком абсолютного давления в коллекторе (ДАД / MAP), датчиком массового расхода воздуха (ДМРВ) и датчиком кислорода.

EGR: система рециркуляции отработавших газов

Система рециркуляции отработавших газов ЕГР (англ. Exhaust Gas Recirculation) является решением, которое снижает уровень оксидов азота в отработавших газах бензинового или дизельного двигателя. Данная система применительно к современным ДВС отсутствует только на бензиновых турбомоторах.

Для дизельных двигателей выдвигаются различные требования касательно стандартов токсичности отработавших газов. По этой причине EGR дизельного мотора может быть реализована по различным схемам. Система рециркуляции отработавших газов ЕГР дизельного двигателя может быть:

  • системой высокого давления;
  • ЕГР низкого давления;
  • комбинированной системой EGR;

Для чего нужна система EGR

Главной функцией системы EGR становится частичный возврат отработавших газов назад во впускной коллектор двигателя для дожигания. ЕГР дизельного двигателя позволяет сделать работу моторов подобного типа более мягкой и плавной, бензиновые агрегаты с EGR меньше страдают от детонации. Система рециркуляции отработавших газов способна улучшить эксплуатационные показатели дизельного или бензинового ДВС, понизить расход топлива. Выхлоп мотора с ЕГР становится менее токсичным.

Главной задачей системы EGR является эффективное понижение уровня оксидов азота в выхлопе. Образование оксидов азота в процессе работы мотора вызвано высокой температурой. Рост температуры в камере сгорания ДВС приводит к активному увеличению содержания оксидов азота в топливно-воздушной смеси. Высокая температура в камере сгорания ДВС приводит к тому, что кислород и азот, которые содержатся в подаваемом воздухе, начинают взаимодействовать между собой.

Воздух попадает в разогретую камеру сгорания двигателя, где далее активно образуются окиси азота. Это означает, что кислород, который необходим для полноценного сжигания бензина в агрегатах данного типа начинает замещаться указанными оксидами азота. Рабочая смесь при условии недостатка кислорода сгорает не полностью, в результате чего теряется мощность двигателя, заметно повышается расход топлива, а также возрастает токсичность выхлопных газов ДВС.

Читайте также  Почему быстро стирается резина?

Попадание части отработавших газов обратно во впуск практически не изменяет требуемого соотношения базовых компонентов для получения качественной топливно-воздушной смеси, сам двигатель не теряет мощности на различных режимах, а также наблюдается экономия топлива.

Отключение клапана ЕГР

В Европе и других развитых странах к вопросам экологии подходят достаточно строго. На территории СНГ по вопросу ЕГР существует множество споров. Темами обсуждения среди автолюбителей становятся топики касательно того, как «заглушить» ЕГР дизельного или бензинового мотора, нейтрализовать систему рециркуляции отработавших газов, отключить клапан ЕГР дизеля и т.д.

Многие уверены, что система рециркуляции «душит» мотор и ЕГР отнимает мощность, не позволяя цилиндрам двигателя наполняться чистым воздухом в полной мере. К таковым относятся любители тюнинга дизельного мотора. Не менее частой причиной отказа от рециркуляции становится сильное загрязнение впускного коллектора и быстрый выход из строя датчиков системы, а также клапана EGR.

Все элементы системы рециркуляции страдают от нагара в условиях эксплуатации мотора на топливе низкого качества. Ремонт системы требует определенных финансовых затрат. Некоторые водители по этой причине немедленно «глушат» рециркуляцию отработавших газов и не заботятся о целесообразности такого решения.

Рециркуляция отработавших газов: клапан ЕГР

Главным элементом системы рециркуляции отработавших газов выступает клапан EGR. На указанном клапане основана вся система. Именно клапан ЕГР является решением, которое позволяет определенной части отработавших газов попадать обратно во впускной коллектор, где они далее снова перемешиваются с очередной порцией поступившего во впуск воздуха.

Чем больше кислорода оказывается в камере сгорания, тем большей получается температура горения топливно-воздушной смеси. Добавление части отработавших газов в состав смеси означает принудительное уменьшение количества кислорода. Так достигается снижение температуры сгорания рабочей смеси в камере. Меньшее количество кислорода означает менее интенсивное взаимодействие с азотом, что и снижает в итоге количество оксидов азота в выхлопе.

Клапан EGR дизельного или бензинового двигателя работает не одинаково, что зависит от особенностей конкретного типа ДВС. Дизельный двигатель имеет клапан ЕГР, который открывается в режиме холостого хода, ограничивая вдвое впуск свежей порции воздуха. С увеличением нагрузки на двигатель EGR пропускает меньшее количество отработанных газов во впуск, а в моменты пиковых нагрузок клапан полностью закрыт. Данный клапан закрывается также в режиме прогрева дизельного двигателя. Что касается бензиновых ДВС, клапан EGR закрыт на холостом ходу, а также во время выхода двигателя на максимальный крутящий момент. Если нагрузка на мотор низкая или средняя, тогда клапан обеспечивает всего до 10% впуска воздуха.

Системы рециркуляции работают по принципу замкнутого контура, а сам клапан EGR может управляться:

  • электрическим контроллером;
  • электропневматическим способом;

Для первого решения система опирается на данные, которые поступают от датчика положения в контроллер ДВС. Именно контроллер посылает управляющий сигнал на клапан. Во втором случае регулировка работы клапана ЕГР происходит на основании показаний от датчика давления во впускном коллекторе, датчика массового расхода воздуха и датчика температуры воздуха на впуске.

По зваерениям производителей, система рециркуляции отработавших газов имеет определенный ряд преимуществ в процессе эксплуатации ДВС. Для моторов на бензине плюсами ЕГР становится меньший перепад давления в области дроссельной заслонки. Сниженная температура горения уменьшает детонацию, позволяя установить ранее зажигание для повышения моментной характеристики двигателя. Дизельный мотор с ЕГР работает мягче и тише в режиме холостого хода, так как меньшее содержание кислорода приводит к понижению давления в момент сгорания топливно-воздушной смеси.

Виды систем рециркуляции отработавших газов дизельного двигателя

EGR высокого давления устанавливается на дизельных моторах, которые соответствуют требованиям Евро 4. Допустимое содержание оксида азота в отработавших газах согласно этим требованиям не должно превышать 0,25 г/км. Система рециркуляции высокого давления частично отводит отработавшие газы из выпускного коллектора турбодизеля, отбирая их перед турбиной. Далее система перенаправляет указанные газы в канал, откуда они попадают во впускной коллектор.

Система имеет следующие элементы в своем устройстве:

  • клапан рециркуляции с электро или пневмоприводом;
  • патрубки для отвода отработавших газов;

Клапан рециркуляции (клапан EGR) перепускает отработавшие газы из системы выпуска во впуск. Пневматический клапан работает благодаря разряжению, которое создается во впускном коллекторе бензиновых ДВС. В дизельных агрегатах такое разрежение создает вакуумный насос. Разряжение, которое воздействует на клапан рециркуляции, в свою очередь регулируется посредством управляющего электромагнитного клапана.

Процесс рециркуляции отработавших газов становится более или менее интенсивным зависимо от разных режимов работы силового агрегата. Степень интенсивности напрямую зависит от разницы давлений на впуске и выпуске. Давление во впускной системе регулируется посредством дроссельной заслонки. Закрытый дроссель означает, что давление на впуске падает. В этот момент рециркуляции отработавших газов протекает более интенсивно. Большая рециркуляция приводит к уменьшению потока отработавших газов, который направлен в турбокомпрессор. Получается, что в момент активной рециркуляции отработавших газов немного падает давление турбонаддува дизельного ДВС, который оборудован ЕГР подобного типа.

Дизельные ДВС, которые соответствуют стандарту Евро 5, подразумевают такой уровень содержания оксида азота в отработавших газах, который не должен превышать показатель 0,18 г/км. Такие моторы имеют систему EGR низкого давления. Особенностью данной системы является то, что отвод отработавших газов происходит за сажевым фильтром дизельного двигателя. Далее газы попадают в радиатор системы рециркуляции для дополнительного охлаждения. Следующим этапом становится пропуск газов через клапан рециркуляции и проникновение во впуск перед турбиной.

Система ЕГР низкого давления обеспечивает следующие преимущества:

  • снижение количества частиц сажи;
  • температура отработавших газов эффективно понижается;
  • существенное снижение уровня содержания оксидов азота в выхлопных газах;

Дополнительным плюсом становится то, что отработавшие газы проходят через турбокомпрессор. Это позволяет данной системе рециркуляции эффективно работать без снижения давления наддува. Получается, двигатель работает без потерь мощности.

Интенсивность рециркуляции реализована посредством ЭБУ двигателя. Контроль осуществляется при помощи следующих элементов:

  • дроссельная заслонка;
  • заслонка рециркуляции;
  • выпускная заслонка;

Все заслонки функционируют благодаря наличию электрического привода. Открытие заслонок на одну или другую величину измеряется потенциометрическими датчиками. Степень уровня открытия заслонки основывается на специальной программе. Данная цифровая схема зашита в ЭБУ, учитывает наполнение цилиндров двигателя, показатель давления турбонаддува и степень интенсивности работы системы ЕГР применительно к различным режимам работы ДВС.

Комбинированная система работает подобно системе рециркуляции на моторах Евро 5. Дополнительно может осуществляться подача отработавших газов из магистрали высокого давления, которая задействуется на отдельных режимах работы силового агрегата. Главной задачей становится максимально возможное снижение уровня оксидов азота в выхлопе. Стоит отметить, что радиатор охлаждения отработавших газов в комбинированной системе отсутствует применительно к магистрали высокого давления.

Основные причины неисправностей ЕГР

Наиболее частой причиной неисправностей системы EGR является нагар. Интенсивное образование нагара затрагивает гнездо или пластину клапана ЕГР. Нагар образуется в результате эксплуатации ДВС на топливе низкого качества. Система рециркуляции также выходит из строя по причине неисправностей и сбоев в работе системы питания дизельного двигателя, неполного сгорания топливно-воздушной смеси, отклонений в функционировании системы вентиляции картерных газов и т.д. Система ЕГР страдает от нагара в результате механического износа турбокомпрессора, поршней и цилиндров, закоксовки инжекторных форсунок, а также от различных сбоев в работе датчиков, которые передают на ЭБУ сигналы для управления клапаном EGR.

Если клапан ЕГР засорился, тогда он может работать некорректно или заклинить. В первом случае отмечается несвоевременное срабатывание клапана, что заметно в режиме холостого хода и не имеет явных симптомов и последствий для ДВС. Во втором случае клапан EGR может клинить в момент открытия или закрытия. Бензиновые агрегаты с заклинившим клапаном системы рециркуляции работают на холостом ходу крайне неустойчиво, увеличивается расход топлива. Дизельные моторы с неработающим клапаном EGR теряют мощность, работают более грубо и шумно.

Необходимо проверить сопротивление, а также наличие управляющих сигналов. Для этого используется осциллограф и мультиметр. Если сканирование показало, что давление на впуске отличается от нормы, а также имеет место повышенный расход воздуха, тогда возможно заклинивание клапана. Замена клапана EGR параллельно требует тщательной очистки сопутствующих магистралей и разъемов, так как остатки нагара в системе могут привести к повторному возникновению неисправностей системы рециркуляции отработавших газов через небольшой промежуток времени.

Что такое ЕГР в автомобиле: как работает и какие задачи системы

Под аббревиатурой EGR подразумевается система рециркуляции отработавших газов (СРОГ). В случае с сокращением ЕГР, расшифровка не требуется, так как это обычная транслитерация. На русском языке правильнее использовать аббревиатуру СРОГ, однако среди автовладельцев прижился вариант EGR (Exhaust Gas Recirculation), поэтому применяют именно его.

Читайте также  Что можно использовать вместо тормозной жидкости?

Клапан ЕГР — это элемент, который по сути и образует СРОГ. Он применяется в машинах как с дизельными, так и с бензиновыми силовыми агрегатами.

Что такое клапан ЕГР

Практически в любом современном автомобиле можно найти датчик ЕГР — это небольшой механизм, который выполняет ряд задач в пределах системы выхлопа в транспортном средстве. ЕГР клапан отличается довольно простой конструкцией, а его первостепенная задача — уменьшение токсичности выхлопа. Кроме этого деталь также помогает снизить расход топлива.

Происходит это по той причине, что клапан рециркуляции выхлопных газов позволяет дроссельной заслонке (ДЗ) находиться в открытом положении. Это происходит благодаря давлению, которое создают газы, возвращающиеся в мотор.

Благодаря этому минимизируются так называемые энергопотери при открытии ДЗ. Таким образом EGR клапан помогает снизить расход горючего, одновременно с этим снижая степень токсичности выхлопа в авто.

Клапан ЕГР на дизеле возвращает отработавшие газы в силовой агрегат для достижения двух целей:

вытеснения некоторого количества избыточного воздуха;

поглощения излишек тепла внутри камеры сгорания.

Эти факторы позволяют существенно снизить выбросы оксидов азота (NOx), одних из самых токсичных веществ, которые присутствуют в выхлопе. Они образуются при воздействии очень высоких температур и эндотермической реакции кислорода с азотом воздуха.

Учитывая все эти факторы, на вопрос о том, что такое ЕГР, нельзя ответить однозначно, так как правильная работа этого механизм способствует:

снижению вреда, наносимого окружающей природе;

уменьшению потребления автомобилем горючего;

сохранению мощности, с которой работает двигатель.

Следует подчеркнуть, что рециркуляция происходит только в режиме частичных нагрузок.

Клапан ЕГР — что это и как работает механизм

Во всех случаях датчик EGR управляется при помощи вакуума. Клапан соединяет впускной коллектор с выпускным, а открывается под действием разрежения. Чтобы силовой агрегат стабильно функционировал на холостую, клапан рециркуляции полностью отключается электронным блоком управления (ЭБУ) двигателем.

Важно отметить, рассматривая, как работает клапан EGR, что это устройство — не единственная рециркуляция выхлопа. Например, существует внутренняя система, которая, однако, предусмотрена не во всех моделях авто. Она не нуждается в применении дополнительных комплектующих, так как реализована самой конструкцией мотора. Время выпуска клапанов настроено так, чтобы некоторое время после начала такта они все еще были открыты. Благодаря этому часть выпущенных отработавших газов вновь попадает в камеру сгорания. Внешняя система — это непосредственно сам клапан EGR.

Использование специальных охладителей расширяет перечень того, на что влияет клапан ЕГР: принцип работы этих устройств заключается в том, что они охлаждают газы при помощи антифриза. Это также обеспечивает снижение температуры горения, за счет чего дополнительно уменьшается количество токсических веществ в выхлопе.

Датчик рециркуляции отработавших газов в микропроцессорных системах

По сути система EGR — это тарельчатый клапан со специальной задвижкой. Данный механизм выполняет всего два действия — выпускает либо не позволяет отработавшим газам попадать в область впускного тракта мотора.

Если рассматривать микропроцессорные системы управления двигателем, движение клапана будет осуществляться не в ходе разрежения во впускном коллекторе. Вместо этого используются электрический или электропневматический способ движения клапана при помощи сервопривода.

Управление и функционирование СРОГ выполняется со стороны ЭБУ. Он рассчитывает нужное количество выхлопных газов, подлежащих рециркуляции, после чего дает команду открыть или закрыть клапан.

На то, как работает клапан ЕГР, оказывают влияние разнообразные датчики, например, кислорода. Благодаря сигналам с этих устройств, ЭБУ производит необходимые расчеты, а затем управляет движением клапана.

Клапан отработанных газов: признаки неправильного функционирования механизма

В процессе эксплуатации ЕГР-датчик неизбежно загрязняется и покрывается смесью сажи и масла. Спустя некоторый пробег количество загрязнений может увеличиться настолько, что это выведет механизм из строя или станет причиной его неправильной работы.

Понять, что система EGR неисправна, можно по ряду признаков:

во время разгона транспортное средство набирает скорость рывками;

в режиме холостого хода возникают колебания;

наблюдается заметная потеря мощности двигателя;

в отработавших газах увеличилось количество токсичных веществ, что можно понять по запаху выхлопа, который стал более едким и неприятным;

увеличился расход горючего;

из выхлопной трубы идет черный дым.

Если система рециркуляции отработавших газов функционирует с ошибками, автовладельцы могут заметить задержки в работе ДЗ. Выражается эта неисправность в том, что транспортное средство не сразу реагирует на нажатие педали газа водителем.

Важно отметить, что система ЕГР может восстанавливать свои функции через некоторое время. То есть все вышеперечисленные признаки могут быть временным явлением и проявляться не постоянно. Игнорировать их, тем не менее, не стоит, так как с течением времени неполадки начнут возникать чаще. Если не ремонтировать датчик клапана ЕГР, в конечном итоге испортится может не только он, но и другие элементы в автомобиле.

Для чего нужен клапан ЕГР: последствия его поломки

Если признаки неисправного клапана EGR кратковременны и появляются не часто, опасаться внезапных и более серьезных поломок не следует. Однако ситуация меняется в тот момент, когда на приборной панели автомобиля загорается значок “Check Engine” (проверьте двигатель). Одновременно с этим силовой агрегат уходит в аварийный режим работы. При таких условиях система рециркуляции выхлопных газов нуждается в срочной компьютерной диагностике и соответствующем ремонте.

Если окажется, что механизм постоянно открыт, значит рециркуляция газов будет осуществляться не только при частичных нагрузках мотора, а безостановочно. Из-за этого начинается неправильный впрыск горючего, что влечет за собой неполное его сгорание. Вследствие этих событий, в лучшем случае в дизельных двигателях быстро засоряется сажевый фильтр, а в худшем может сломаться турбонагнетатель.

На что влияют поломки ЕГР: машина, владелец, окружающая среда

Зачастую принцип работы ЕГР на дизеле и бензиновом двигателе практически идентичен, если рассматривать эти элементы с точки зрения конструкции и способа осуществления рециркуляции отработавших газов.

Во всех случаях с клапанами EGR могут случиться следующие неприятности:

отложение на частях элемента сажи, которая может стать причиной его заклинивания в любом положении;

засорение магистрали клапана ЕГР;

проблемы с электронным управлением, если оно предусмотрено в СРОГ.

Однако EGR-датчик не всегда меняют на новый в случае его поломки, так как многие автовладельцы решаются его просто заблокировать. Споры на эту тему продолжаются до сих пор: кто-то считает, что этот элемент не играет существенной роли, другие утверждают, что его отсутствие приводит к возрастанию температуры в цилиндрах и быстрому износу мотора.

В любом случае ЕГР в машине необходим в первую очередь для снижения количества токсичных веществ в отработанных газах. То есть основное предназначение этой детали — минимизация вреда, наносимого окружающей среде. Сегодня очень сложно найти подтверждения, что датчик клапана EGR, вернее его отсутствие, наносит непоправимый вред машине, двигателю или другим узлам в конструкции автомобиля.

При каких условиях работа клапана EGR может навредить авто

Существует ряд ситуаций, когда решение заблокировать клапан принимается с целью предупредить возникновение других поломок в транспортном средстве. Обычно такую процедуру выполняют:

При значительном износе поршневой группы или если в отработавших газах присутствуют частицы моторного масла. Делается это для предотвращения загрязнения свечей и проблем с зажиганием.

В ситуациях, когда автомобиль заправляется топливом низкого качества, но альтернативных вариантов нет. Из-за этого ЕГР двигателя будет загрязняться в разы быстрее, но его замена — процедура довольно дорогостоящая.

В том числе блокировка клапана выполняется в том случае, если замечены нарушения в алгоритме работы СРОГ. Все это делается для того, чтобы минимизировать риск новых неполадок в других узлах. Однако перед заглушкой детали, чтобы не делать это зря, рекомендуется выполнить ее прочистку и провести диагностику. Причина в том, что если клапан работает исправно, проблемы могут быть вызваны другими узлами или системами, хотя признаки неполадок будут теми же.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: