Система рециркуляции выхлопных газов (EGR от exhaust gas recirculation) предназначена для уменьшения содержания оксидов азота NOх в отработавших газах автомобиля. Оксиды азота вредны сами по себе, кроме того, они способствуют образованию фотохимического смога, затрудняющего дыхание, обостряющего легочные и сердечные заболевания. Содержание токсичных веществ в выхлопных газах автомобилей ограничивается законодательно.
Типичный представитель вида
Азот N начинает вступать в реакцию с кислородом О2 в камере сгорания автомобиля при температуре выше 1370 °С и при высоком давлении. Для снижения температуры и давления в камере сгорания возможно применение следующих методов:
— Обогащение топливо-воздушной смеси Температура горения топливно-воздушной смеси снижается, как следствие, понижается концентрация NOх. Но в выхлопных газах растет содержание других токсичных веществ: углеводородов СН и окиси углерода СО. Работа двигателя становится неэкономичной.
— Уменьшение степени сжатия Применение неэтилированного бензина приводит к необходимости снижать компрессию для предотвращения детонации. Содержание NOх в выхлопных газах при этом уменьшается. Но уменьшение компрессии с целью снижения концентрации NOх в выхлопных газах оказывается малоэффективным, кроме того, начинают расти выбросы компонентов СН и СО.
— Уменьшение установочного угла опережения зажигания При этом незначительно уменьшаются температура и давление в камере сгорания. Метод ограниченно применялся до 1972 г., но оказался неэффективным, когда нормы на содержание NOх ужесточились.
— Разбавление топливно-воздушной смеси условно инертным газом, не участвующим в горении Для этой цели используется выхлопной газ, небольшое количество которого (3…5%) из выпускного коллектора подается во впускной коллектор. Соотношение воздух/топливо для топливно-воздушной смеси в этом случае не изменяется, но в камере сгорания оказывается меньше топлива и кислорода. Как следствие, горение происходит при меньших температурах и давлении. Это один из наиболее эффективных методов уменьшения содержания NOх в выхлопных газах без существенного изменения характеристик двигателя. Процедура возврата части выхлопных газов обратно в камеру сгорания называется рециркуляцией. Система, реализующая рециркуляцию может, быть как внутренней (за счет управляемого перекрытия газораспределительных клапанов), так и внешней, когда применяется система EGR с внешним EGR клапаном. Некоторые современные двигатели удовлетворяют строгим нормам по токсичности выхлопных газов за счет изменения фаз газораспределения (без системы EGR).
Функционирование системы EGR при различных режимах работы двигателя Для эффективной работы системы EGR достаточно небольшого количества выхлопных газов, поэтому для их подачи используются каналы малого сечения. Концентрация МОХ в выхлопных газах зависит от оборотов, температуры и нагрузки двигателя. При низких оборотах образуется незначительное количество NOх, и в рециркуляции выхлопных газов нет необходимости. При движении автомобиля на большой скорости или при ускорении, когда двигатель должен работать на полной мощности, система EGR не используется, так как основным приоритетом в таких режимах является не понижение концентрации NOх в выхлопных газах, а максимальная мощность. Как правило, система EGR не используется и при прогреве двигателя, когда образование NOх незначительно, но двигатель нуждается в высокой температуре сгорания для быстрого прогрева. Наиболее интенсивно система рециркуляции используется при средних нагрузках двигателя на скорости 50…120 км/ ч. Ранние механические системы EGR были несовершенными и несколько снижали мощность двигателя. Их вытеснили современные системы EGR с электронным управлением.
Система EGR и детонация Детонация возникает при повышенных давлении и температуре в камере сгорания. Мощность двигателя при этом уменьшается. Двигатели с каталитическими нейтрализаторами, работающие на неэтилированном бензине, более склонны к детонации, чем двигатели без нейтрализатора, использующие этилированный бензин. В современных двигателях с электронным управлением способность системы EGR понижать давление и температуру в камере сгорания используется и для контроля за детонацией. Такой метод более эффективен по сравнению с задержкой искрообразования.
Неисправности каналов и клапана EGR При загрязнении каналов подвода выхлопных газов поток рециркуляции уменьшается, возрастает загрязнение окружающей среды оксидами азота NOx. Так как при этом ездовые характеристики почти не меняются, водители на такую неисправность жалуются редко. Иногда может возникать детонация и ухудшиться экономичность работы двигателя (ЭБУ не входит в замкнутый режим). Также проявляет себя и не открывающийся клапан EGR. Конструкция клапана, как правило предусматривает его запирание, при неисправностях в системе EGR.
Твердые частицы из выхлопных газов оседают неравномерно в запорном устройстве клапана EGR и постепенно клапан перестает плотно закрываться, при этом рециркуляция выхлопных газов начинает происходить постоянно. Такая ситуация будет отражена в потоке параметров, принимаемых сканером от ЭБУ, но для окончательных выводов о состоянии клапана его следует разобрать. После очистки и перед установкой клапана следует убедиться, что каналы свободны от кусков отложений, которые могут повторно засорить систему.
Недостаточное содержание отработавших газов во впускном коллекторе приводит к:
— Возникновению детонации. — Возможному перегреву двигателя, при максимальных нагрузках. — Повышенному содержанию NOx в отработавших газах.
Повышенное содержание отработавших газов во впускном коллекторе приводит к:
— Остановке двигателя на ХХ и в процессе замедления — Волнообразной, неравномерной работе двигателя. — Повышенному содержанию СO и CO2 в отработавших газах. — В двигателях с расходомером воздуха (MAF-сенсор) — обеднение топливной смеси вызванное присутствием неучтённого MAFом воздуха.
— В двигателях с датчиком давления (MAP-сенсор) — обогащение топливной смеси вызванное увеличением давления во впускном коллекторе.
Сам по себе клапан EGR относительно простое устройство, но система, управляющая им, достаточно сложная. Прежде чем демонтировать клапан, следует убедиться в исправности управляющей системы.
ЭБУ разрешает работу EGR после мониторинга следующих устройств:
— Датчика температуры охлаждающей жидкости — Датчика скорости вращения коленчатого вала — Датчика скорости автомобиля — Системы управления топливоподачей (режим работы замкнутый или разомкнутый) — Датчика положения дроссельной заслонки
Чтобы разобраться, должен ли срабатывать клапан EGR в конкретных условиях, следует пользоваться спецификациями изготовителя.
***
Линейный EGR клапан Линейная система EGR разработана и запущена в производство в 1992 году. Пропорции смеси зависят от высоты поднятия плунжера с клапаном относительно отверстия в основе клапана
Линейный Клапан EGR
Особенности работы EGR линейной системы Линейная система EGR обеспечивает наиболее точное управление потоком выхлопных газов, максимальным быстродействием и способностью к диагностике. Точность управления потоком в линейной системе EGR зависят только от относительного положения плунжера с клапаном.
Линейным клапаном EGR управляет исключительно компьютер двигателя (ECM). ECM контролирует различные параметры двигателя:
— Датчик положения дросселя (TPS) — Датчик разряжения впускного коллектора (МАР) — Датчик температуры хладагента (CTS) — Датчик положения плунжера (PPS)
Показания датчиков анализируется ЕСМ и выдается сигнал в систему EGR, пропорциональный количеству выхлопных газов, необходимому, чтобы понизить температуры сгорания. Это электронное дозирование выхлопного газа в десять раз быстрее, чем управляемые вакуумом модели, кроме того, имеют улучшенные способности к диагностике и определении повреждений.
Электрический разъем, расположенный наверху корпуса, имеет 5 контактов:
— A — сигнал с широтно-импульсной модуляцией от ECM — E — положительное напряжение от системы зажигания — B, C, и D являются контактами от датчика положения плунжера к ECM (B — масса датчика, C — сигнал датчика, и D — питание +5 вольт)
Обмотка соленоида питается током с напряжением 12 вольт, который подводится в клапан через электрический разъем (зажим E), затем течет через обмотку соленоида к ECM, создает электромагнитную поле. Это заставляет арматуру потянуться вверх, поднимая плунжер пульсирующими движениями от основания. Выхлопной газ вытекает из выпускного коллектора (через отверстие) к впускному коллектору. Высота подъема измеряется датчиком положения плунжера, и ECM корректирует фактическое положение плунжера относительно расчетного, изменяя ширину импульса к соленоиду, пока фактическое положение плунжера не сравняется с расчетным положением. Это обеспечивает точность потока выхлопных газов во впускной коллектор. В большинстве нелинейных проектов EGR поток не корректируется, т.к. в этих системах нет механизма обратной связи для контроля фактического потока и его коррекции. Линейный клапан EGR уникален в этом, ECM непрерывно контролирует высоту подъема плунжера и непрерывно корректирует ее, чтобы получить точный поток, поэтому линейная EGR система называется "системой с обратной связью". Когда соленоид обесточен, плунжер закрывает отверстие, блокируя поток выхлопных газов к впускному коллектору.
Описание управления линейной системой EGR Для регулирования потока выхлопных газов к двигателю, ECM управляет обмоткой линейного соленоида EGR, чтобы непосредственно изменить положение плунжера относительно закрытого состояния. Линейный клапан EGR содержит датчик положения (потенциометр), который меняет напряжение, пропорционально положению плунжера. Этот сигнал используется ECM в качестве обратной связи для управления потоком выхлопных газов, для диагностики системы управления двигателем, коррекции воздушно-топливной смеси и коррекции угла опережения зажигания. ECM анализирует напряжения датчика положения плунжера в закрытом положении клапана и использует точную зависимость напряжения/перемещения датчика для управления перемещением плунжера до широко открытого положения, соответствующего 6.25 мм (полностью открытый клапан). Подобно датчику положения дроссельной заслонки (TPS), положение плунжера составляет 0% в закрытом положении клапана, и 100 % в широко открытом состоянии, соответствующем расстоянию 6.25мм.
ECM управляет потоком EGR к двигателю по двум контурам обратной связи:
1. ECM устанавливает нужное положением плунжера (0-100 %), основываясь на следующих условиях:
— Частота вращения двигателя — Разряжение впускного коллектора — Атмосферное давление — Температура хладагента
ECM отключает систему EGR, устанавливая положение плунжера 0% в следующих условиях:
Низкая скорость автомобиля — Режим х/хода. — Переобогащение воздушно-топливной смеси. — Широко открытая дроссельная заслонка. — Низкая частота вращения двигателя. — Холодное состояние двигателя.
2. ECM управляет с помощью PWM (широтно-импульсная модуляция), рабочим циклом соленоида EGR, чтобы установить нужное положение плунжера, соответствующее расчетному. При открытии клапана увеличивается ширина импульсов рабочего цикла, при закрытии клапана уменьшается ширина импульсов рабочего цикла. Изменение таких условий, как: давления во впускном коллекторе, бортовом напряжении автомобиля и температуре клапана требует, чтобы ECM использовал контур обратной связи, чтобы минимизировать ошибку положения плунжера. Основываясь на фактическом положении плунжера EGR, корректируется количество подачи топлива и искрообразование.
О клапане ЕГР. — Ford Mondeo, 2.5 л., 2008 года на DRIVE2
Всем всего, сегодня мы поговорим о клапане ЕГР, а именно что это такое зачем он нужен и что делать если он сломался, кстати с прошлого поста у нас появился механик Василий он и будет рулить в теме мат-части)
Вася эксперт по мат-части
Вообщем начнем что-же такое EGR.
Exhaust Gas Recirculation – система рециркуляции выхлопных газов, предназначенная для снижения выбросов окислов азота (во благо цветочков). Она устанавливается и на бензиновые (кроме турбированных), и на дизельные двигатели. В первых при этом снижаются насосные потери и риск детонации, а работа вторых становится более «мягкой». Кроме того, снижается расход топлива. Стоит отметить, что EGR зачастую превращается в головную боль для наших автомобилистов. Система довольно капризна, при ее работе (особенно на отечественном топливе(больше к соляре относится)) Клапан EGR, впускной коллектор и находящиеся в нем датчики покрываются нагаром, что приводит к нестабильной работе двигателя. Клапан EGR – деталь дорогостоящая, поэтому многие автовладельцы вместо его замены прибегают к глушению всей системы. Хорошо это или плохо мы рассмотрим чуть позже.
дизельный клапан егр
бензиновый клапан егр
Принцип работы EGR. Идея состоит в подмешивании части выхлопных газов к воздуху во впускном коллекторе. Повышенное содержание окислов азота в ОГ вызывается высокой температурой в камере сгорания. Катализатором реакции горения, как известно, является кислород. Выхлопные же газы, смешанные с воздухом, уменьшают содержание в нем кислорода. В результате температура сгорания смеси и, соответственно, токсичность ОГ понижаются.
Как работает система EGR Это зависит от типа двигателя. В дизелях клапан открывается на холостом ходу и обеспечивает до 50% воздуха на впуске. С ростом оборотов клапан пропорционально закрывается до полного закрытия при максимальной нагрузке. При прогреве мотора клапан также полностью закрыт. В бензиновых двигателях EGR не включается на холостом ходу и на оборотах максимального крутящего момента. При низкой и средней нагрузке система обеспечивает 5-10% подаваемого на впуск воздуха.
устройство
Неисправности системы EGR Неполадки в работе системы EGR чаще всего возникают из-за отложений нагара на пластине или гнезде клапана. Нагар возникает из-за некачественного топлива, нарушений в работе системы питания и системы вентиляции картера, износа цилиндропоршневой группы, неисправности турбокомпрессора, неисправностей датчиков, от которых зависит управление клапаном.
Засорение клапана приводит либо к его заклиниванию, либо к замедленному срабатыванию. Заклинивание может происходить как при открытии, так и при закрытии клапана. В первом случае результатом будет неустойчивая работа бензинового двигателя на холостом ходу, снижение мощности дизеля. Во втором у бензинового мотора вырастет расход топлива, а дизель будет работать более «жестко». Замедление открытия клапана не приводит к ярко выраженным последствиям и в основном отражается на работе двигателя на холостом ходу.
Прежде всего рассмотрим состав системы и возможные неисправности: 1) Основная часть — клапан EGR. Обеспечивает перепускание газов из выпускного во впускной коллектор. По причине постоянного контакта с раскалёнными газами — наименее живучая часть системы. Основная, она-же и самая главная неисправность — негерметичность. В разных модификациях системы EGR может управляться как электрически ( большая часть автомобилей GM ) так и пневматически (основная масса автомобилей). Если открытие клапана регулируется электрическим способом то на основании показаний датчика положения, который передает сигнал контроллеру двигателя. Второй способ управления – электропневматический. Управляющий сигнал формируется на основании показаний датчиков массового расхода воздуха, давления во впускном коллекторе или датчика температуры воздуха на впуске.
типы клапанов
2) Соленоид EGR. Применяется в системах с пневматическим управлением клапаном. Основная неисправность та-же что и для клапана — негерметичность и на работе двигателя сказывается одинаково так-как в результате мы тоже получаем открытый клапан EGR. 3) Датчик положения штока клапана EGR / датчик степени открытия клапана EGR. Случается что ломаются, но кроме загоревшейся лампы неисправности двигателя никаких неприятных последствий не наблюдается. Разные системы могут иметь различный набор компонентов, но общее — это клапан EGR. Рассмотрим как его неисправности сказываются на работе двигателя. Я уже писал, что основная неисправность это негерметичность и она обеспечивает подсос дополнительного воздуха во впускной коллектор.
Как результат мы имеем: В двигателях с расходомером воздуха (MAF-сенсор) — обеднение топливной смеси вызванное присутствием неучтённого MAFом воздуха. В двигателях с датчиком давления (MAP-сенсор) — обогащение топливной смеси вызванное увеличением давления во впускном коллекторе. В двигателях использующих оба способа контроля за количеством воздуха (из-за значительной погрешности MAF-сенсора при низком потоке через датчик) мы имеем обогащение на холостом ходу и резкое обеднение на переходных режимах.
И во всех случаях из-за снижения количества кислорода в поступающем в двигатель воздухе, нарушается горение топливной смеси в цилиндрах двигателя. В общем зависимость очень сложная и по этому неисправность системы EGR на разных моделях автомобилей проявляется по разному. Большое значение имеет количество поступающих во впускной коллектор отработавших газов (т.е. величина открытия клапана EGR), общее состояние двигателя (износ свечей зажигания, проблемы топливного насоса или забитость топливных форсунок), частота вращения и нагрузка на двигатель. Вам интересно как состояние топливной системы влияет на симптомы неисправности? Дело в том, что любой блок управления двигателем имеет программу по которой он стремится стабилизировать частоту оборотов холостого хода и состав топливной смеси. Причём величина регулирования степени открытия/закрытия исполнительного механизма системы регулирования оборотов холостого хода и длительность времени впрыска имеют вполне понятные пределы. Когда блоку управления удаётся стабилизировать холостой ход, на переходных режимах он не справится с необходимой коррекцией состава смеси, так-как нажатие на педаль акселератора приведёт к возрастанию давления в выпускном коллекторе и увеличению количества поступающих во впускной коллектор отработавших газов, которые не содержат необходимого для горения кислорода. На данном этапе всё это будет ухудшать разгонную динамику автомобиля, возможно появление провалов и рывков при движении. Но дальше картина неисправности будет меняться. Дело в том, что раскалённые газы взаимодействуя с масляным туманом во впускном коллекторе (если Вы забыли откуда он там берётся я напомню о системе вентиляции картера), приведут к усилению нагарообразования на внутренних частях коллектора, отложению нагара на впускных клапанах, повышенному загрязнению наружных частей распылителей топливных форсунок и появлению копоти на изоляторах свечей зажигания. Всё это скажется на пусковых характеристиках двигателя и нестабильных оборотах холостого хода, причём возможно как дёрганье и пропуски зажигания, так и плавание оборотов. При резком нажатии на газ возможно появление вспышек во впускном коллекторе. Если на данной стадии не обращать внимание на автомобиль, то очень скоро холостой ход пропадёт совсем, или его величина превысит все допустимые пределы. А на машинах с АКПП высокая величина холостого хода очень быстро приведёт к поломке коробки.
засоренные клапаны ЕГР
№2
Что делать если клапан не работает?
В любых руководствах по ремонту и техническому обслуживанию написано что система EGR имеет ограниченный ресурс. В идеале необходима замена всех компонентов системы при пробеге 70-100 тысяч километров, однако это справедливо при достаточно качественном топливе. С Российским бензином/солярой я мог бы рекомендовать Вам замену всех компонентов при пробеге 50000 километров. Хотя в условиях кризиса для многих это нереально. Что-же делать тем, кто не может позволить себе приобретение дорогостоящих компонентов, или не имеет возможность приобрести нужные запчасти. Совет один-своевременное обслуживание системы позволит продлить срок её службы.
Что в ней можно и нужно обслуживать ?
Во первых сам клапан EGR. В нём нужно очистить седло и шток клапана для обеспечения плотного закрытия и свободы хода клапана. Для этого очень удобно использовать жидкость для очистки карбюратора в аэрозольной упаковке. Однако будте внимательны, попадание жидкости на диафрагму может вызвать её разрушение, так как входящие в аэрозоль вещества разлагают резину.
Во вторых соленоид EGR (при его наличии). Как правило содержит маленький фильтр для защиты вакумной системы от попадания в неё грязи. Именно этот фильтр необходимо очистить.
Ну вот и весь список элементов нуждающихся в переодическом техническом обслуживании. Кстати именно такое обслуживание способно вернуть к жизни многие системы. Многие — но не все.
Можно ли отключить систему и нормализовать работу двигателя ? Можно, вполне достаточно вырезать из тонкой жести прокладку под клапан EGR не прорезая отверстия для прохода газов. Внимательно посмотрите на клапан, если шток выступает за посадочную плоскость, отверстие под ним сделайте обязательно. Вот и всё.
www.drive2.ru
Польза или вред от глушения EGR — DRIVE2
Довольно часто задают данный вопрос, также сталкиваюсь с подобными дискуссиями в интернете. Решил расписать свое видение. И так, что же делает данная система?
На иллюстрации не изображен охладитель, который охлаждает отработанные газы при движении обратно на впуск
EGR (система рециркуляции отработанных газов) часть отработанных газов направляет обатно во впускной коллектор через охладитель, чтоб выхлопные газы предварительно остыли. Чаще она встречается на дизельных моторах, но и на бензиновых, в т.ч. довольно небольшого объема (1.8-2.0 литра) так же устанавливается. Так вот, самый главный вопрос, зачем? Нужна она исключительно для сокращения выбросов вредных веществ в атмосферу от ДВС, тк отработанные газы частично проходят повторный цикл, позволяя вписываться во все более строгии экологические нормы. Снижения топлива и других преимуществ от этого нет, только недостатки. Почему же от нее стараются поскорее избавиться? Приведу один пример. На фурах с работающей EGR двигатель до кап ремонта проходит менее 500 тыс км, а с заглушенной этой системой несколько млн км! А причина этому кроется в нашем дизтопливе (а конкретно наличию в нем серы), нормы, которые указываются у нас (Евро 4/5) не соответствуют действительности, если в солярке Евро 4 должно быть не больше 80 гр. серы, то у нас этот показатель может превышать в два, а то и более раза. Как мы знаем, сера — это твердое вещество, попадая из выпуска на впуск образаются отложения сажи (попутно довольно сильно загрязняет впуск), в которых содержится эта сера. А из впуска эта сажа попадает в цилиндры двигателя, где во-первых сажа способствует более быстрому износу поршневых колец и хона гильзы цилиндра, впоследствии эта сажа попадает в масло (тк негерметично кольца прилегают к стенке цилиндра), разжижая масло, которое впоследствие теряет свои смазывающие свойства. Но это очень плохая развязка всей истории с EGR. Качество дизтоплива постоянно растет, так что возможно в будующем таких проблем не будет. Нужно отметить, что открыт клапан EGR не всегда (при частичных нагрузках и на определенных оборотах). Так же при поступлении выхлопных газов на впуск в топливо-воздушной смеси уменьшается количество кислорода, приводя к уменьшению мощностных характеристик двигателя (на форд-форуме есть графики до и после глушения EGR, из которых следует, что с заглушенной EGR крутящий момент стает выше). Кроме того, часто сами клапана EGR выходят из строя из-за отложений серы, например на двигателе LR/Jaguar 2.7/3.0 tdv6 проблема довольно распространенная, ремонт стоит не менее 18 т.р.
Вот так выглядит эта красота
Существуют механический и програмный способ глушения EGR, все зависит от конкретного авто, не всегда можно заглушить механически, чтоб ЭБУ двигателя не заметил этих перемен. Сам програмно глушил эту систему на LR Discovery, после чего не переживал о выходе из строя клапана EGR, радовлася лучшей реакции на педаль газа и тяге на низких оборотах. На просторах интернета встречаются довольно забавные статьи про магическое снижение температуры топливо-воздушной смеси за счет поступления выпускных газов на впуск и увеличении температуры в камере сгорания, вследствие чего повышается износ двигателя и он выходит из строя довольно быстро. Но как это происходит, уму не постижимо, охладитель же не морозильная камера, он не охлаждает поступающий горячий воздух до минусовых температур))) Возможно я ошибаюсь, готов выслушать мнения по этому поводу. Каждый решает сам, больше пользы или вреда EGR приносит двигателю, я все же за второй вариант)))
www.drive2.ru
Всё о EGR (система рециркуляции выхлопных газов) — Mercedes G-class, 3.0 л., 1985 года на DRIVE2
Удаление EGR и запуск двигателя OM603
Есть много споров нужен ли EGR на дизеле, система нужная, много плюсов, но как всегда есть и минусы, чего больше, каждый в праве выбирать сам. После покупки и установки двигателя OM 603 TD, была необходимость снять турбину и выхлопной подающий газы на турбину коллектор, на этом коллекторе есть клапан EGR, при снятии и осмотре этого клапана обнаружилось около 5-8 мм липкой массы на стенках клапана и подающей воздух в цилиндры трубы. Первое решение помыть и поставить все на место, но изучив тему подробней, EGR — удалю.
EGR на OM 603
Подборку статей, и рассуждений в интернете выкладываю для рассмотрения и обсуждения.
Воздушная труба после турбины, все это летит в двигатель.
Всё о EGR (система рециркуляции выхлопных газов) Назначение и принцип действия Как известно, наиболее токсичными составляющими выхлопных газов автомобилей являются углеводороды, оксиды углерода и оксиды азота. С первыми двумя довольно эффективно справляется каталитический нейтрализатор, оксиды же азота «отсеиваются» им недостаточно. Для уменьшения вредных выбросов оксидов азота и была создана EGR (Exhaust Gas Recirculation) – система рециркуляции выхлопных газов. Она не предназначена для улучшения технических характеристик мотора, а устанавливается исключительно из экологических соображений. Идея заключается в том, чтобы на определенных режимах работы двигателя подавать некоторую часть отработанных газов из выпускного коллектора во впускной. Повышенное содержание окислов азота в выбросах ДВС вызывается высокой температурой в камере сгорания. Катализатором реакции горения является кислород: чем больше кислорода – тем выше температура. А если подмешать к воздуху выхлопные газы, то содержание кислорода в нем уменьшится. В результате температура сгорания смеси и, соответственно, токсичность выхлопных газов понижаются. EGR устанавливается и на бензиновые (кроме турбированных), и на дизельные двигатели. За счет избытка воздуха в дизеле образуется большее количество оксидов азота. Кроме улучшения экологических показателей (выброс NOx снижается до 50%), имеются еще некоторые «побочные» положительные последствия. В бензиновых моторах порция выхлопных газов, снижая разряжение во впускном коллекторе, уменьшает насосные потери, что способствует снижению расхода топлива на 2-3%. Работа при пониженной температуре в бензиновых двигателях снижает риск возникновения детонации, а работа дизельных моторов становится более мягкой. Выброс сажи у дизелей с системой EGR уменьшается на10%. Алгоритм работы EGR зависит от типа двигателя. В дизелях клапан открывается на холостом ходу и подает до 50% объема воздуха на впуске. С ростом оборотов клапан пропорционально закрывается до полного закрытия при максимальной нагрузке. При прогреве мотора клапан также полностью закрыт. В бензиновых двигателях EGR не включается на холодном двигателе, на холостом ходу и на оборотах максимального крутящего момента. При низкой и средней нагрузке система обеспечивает 5-10% подаваемого на впуск воздуха. Стоит отметить, что EGR зачастую превращается в головную боль для наших автомобилистов. Система довольно капризна, при ее работе (особенно на отечественном топливе) клапан EGR, впускной коллектор и находящиеся в нем датчики покрываются нагаром, что приводит к нестабильной работе двигателя. Клапан EGR – деталь дорогостоящая, поэтому многие автовладельцы вместо его замены прибегают к глушению всей системы. А почему EGR не устанавливается на бензиновые турбодвигатели? На атмосферных двигателях система работает практически только на средних оборотах. А на моторах с турбонаддувом рабочий диапазон еще меньше — и выходит, что цель не оправдывает средства. Поэтому производители применяют другие способы снижения выбросов NOx: жидкостное охлаждение наддувочного воздуха (что снижает температуру в камере сгорания) и бесступенчатую систему изменения фаз газораспределения (обеспечивающую внутреннюю рециркуляцию отработавших газов). При внутренней рециркуляции часть выхлопных газов попадает обратно в цилиндр в моменты перекрытия клапанов, когда одновременно открыты и впускной и выпускной клапаны. Технически перекрытие можно организовать и с помощью подбора формы кулачков распредвала, но в этом случае рециркуляция будет осуществляться на всех режимах работы двигателя. В системах же бесступенчатого регулирования перекрытие клапанов по команде блока управления происходит только в необходимых режимах.
Типы конструкций Хотя принцип работы всех систем одинаков, их конструктивное исполнение отличается большим разнообразием. В любой системе EGR главной деталью является клапан. Отличия состоят в способе управления его работой и, соответственно, составе элементов. Впервые EGR появились на американских автомобилях еще в начале 70-х годов прошлого века. Они были пневмомеханическими, то есть управлялись только разряжением впускного коллектора. Как и любая механическая система, она не отличалась высокой точностью работы. С внедрением электронных систем управления двигателем EGR стали электропневматическими (Euro-2 и -3), а в дальнейшем появились и полностью электронные (Euro-4 и -5).
Клапан EGR может устанавливаться на впускном коллекторе, во всасывающем тракте, или непосредственно на блок дроссельных заслонок. Так как в дизельных двигателях система EGR перепускает большее количество отработанных газов, то и клапаны в таких системах имеют перепускное отверстие большего диаметра по сравнению с бензиновыми. В некоторых дизелях, особенно турбированных, давление на впуске может превышать давление на выпуске, что делает невозможным рециркуляцию выхлопных газов. В таких случаях для создания необходимого пониженного давления во впускной трубопровод устанавливаются регулирующие (вихревые) заслонки.
В пневмомеханических системах клапан удерживается в закрытом состоянии пружиной. При подаче разрежения в вакуумную полость мембрана преодолевает сопротивление пружины и открывает клапан. Выхлопные газы по каналу проходят в задроссельную зону впускного коллектора. Патрубок клапана EGR подключается к впускному коллектору в области дроссельной заслонки. На холостых оборотах и при торможении дроссельная заслонка закрыта, разрежение над заслонкой практически отсутствует, клапан EGR закрыт. При средних нагрузках двигателя дроссельная заслонка приоткрыта, и так как под ней возникает разрежение, то клапан EGR открывается. При полной мощности дроссельная заслонка открыта, разрежение в области дроссельной заслонки слабое, клапан EGR будет закрыт.
В электропневматических системах работой клапана управляет контроллер двигателя на основании показаний датчиков. В зависимости от того, какой датчик является основным, различают четыре типа систем: с датчиком противодавления выхлопных газов; с датчиком температуры выхлопных газов; с датчиком положения клапана EGR; с датчиком давления на впуске МАР (либо датчиком массового расхода воздуха МАF) вместе с датчиком кислорода (лямбда — зондом).
Кроме того, используются и другие датчики системы управления двигателем, например: датчик положения дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости и др. На разных двигателях состав датчиков может меняться. ЭБУ в нужные моменты подает управляющие сигналы на электроклапан, который подключает или отключает источник разрежения к пневмоклапану EGR, Электроклапан имеет только два положения: открыт и закрыт. В более совершенных системах используется электропневматический преобразователь, который обеспечивает плавное регулирование степени рециркуляции. Для создания разряжения в некоторых конструкциях EGR может использоваться вакуумный насос. В электронных системах EGR управление клапаном осуществляет непосредственно блок управления двигателем без использования вакуума. Существует две основные конструкции цифровых клапанов EGR: с тремя или двумя разновеликими отверстиями. Отверстия закрываются соленоидами в разных комбинациях. При трех отверстиях можно получить 7 различных уровней рециркуляции, при двух отверстиях – три уровня. Еще более совершенным является клапан, степень открытия которого определяет ЭБУ через шаговый электродвигатель. Таким образом, получается плавное регулирование потока выхлопных газов. На некоторых двигателях в системе EGR применяется дополнительное охлаждение газов. Для этого клапан рециркуляции включается в штатную систему охлаждения. Такая мера позволяет еще больше снизить выброс оксидов азота. Неисправности и обслуживание Со временем детали системы EGR даже в исправном двигателе покрываются нагаром. Больше подвержены этому явлению дизеля из-за содержащейся в их «выхлопе» сажи. Частые поездки на короткие расстояния ускоряют процесс загрязнения. А в неисправном двигателе он усиливается многократно. Причинами могут быть применение некачественного топлива, нарушения в работе системы питания, общий износ двигателя, повышенное содержание масла во впускном тракте. Излишек масла появляется при неисправностях системы вентиляции картера, изношенных маслосъемных колпачках или направляющих клапанов, неисправностях турбокомпрессора (износ подшипников, забитая маслосливная магистраль), завышенном уровне масла или применении масла, несоответствующего двигателю. От отложений нагара в первую очередь страдает клапан EGR. Нагар мешает клапану плотно закрываться, нарушает подвижность штока. В конечном итоге клапан в каком-то положении заклинивает, что приводит к нарушениям в работе двигателя. Проявляются эти нарушения по-разному, в зависимости от того, в каком положении «завис» клапан. Кроме того, последствия заклинивания клапана разнятся в за
