Система EGR

Устройство

Система EGR устроена так, что очистка выхлопных газов происходит посредством возврата части газов обратно на впускной коллектор. Возврат отработанных газов обеспечивает EGR-клапан. Поскольку двигатели по принципу работы не отличаются, то различается только привод EGR-клапана.

Существует два способа регулировки EGR-клапана.

• В первом случае регулировка происходит с помощью контроллера двигателя внутреннего сгорания, которые посылает все указания. В этом случае контроллер берет эти данные с датчика положения. Этот способ называется электрическим.
• Существует еще и второй способ, он называется электропневматическим. В этом способе система EGR основывается на показаниях датчиков давления и температуры на впускном коллекторе, а также на показаниях датчика массового расхода воздуха.

Его удаление заглушка

Многие автовладельцы (особенно автомобилей в возрасте) отключают систему EGR. Это происходит в случаях, когда:

• клапан ЕГР вышел из строя и автовладелец не хочет тратить лишние средства на его приобретение;
• поршневая группа сильно изношена, в выхлопные газы попадает прогоревшее масло, образуется сильный нагар, который в случае рециркуляции сильно загрязняет рабочий объем двигателя и свечи, увеличивает дымность;
• иногда удаление клапана ЕГР на время восстанавливает холостые обороты и приемистость «подгулявшего» двигателя.

Для автомобилей до 2000-го года выпуска при удалении клапана ЕГР достаточно произвести отключение его электрического разъема. В некоторых случаях при этом загорается «CHECK ENGINE», тогда лучше заглушить трубки, ведущие к клапану. Это не внесет неисправность в электрооборудование автомобиля.

В случае, когда в электроклапане вышла из строя управляющая обмотка можно параллельно клапану включить обычное реле или салонную лампочку накаливания для эмуляции, чтобы не загоралась ошибка двигателя.

Видео — стоит ли отключать (глушить) EGR:

При отключении системы EGR в автомобилях после 2005 года выпуска могут возникнуть большие проблемы, связанные с автоэлектрикой.

В основном, отключение системы ЕГР производится в процессе улучшения динамических характеристик двигателя, именуемом «чипование». Что есть рециркуляция отработанных газов? Это подобно тому, что вы выдыхаемый воздух вновь будете запускать себе в легкие. Да, конечно, уровень вредных выдыхаемых веществ будет меньше, но и дышать станет труднее и неприятнее. Так рассуждают многие автомобилисты, и не безосновательно.

Видео — как правильно глушить клапан ЕГР на VAG:

Есть множество СТО, где оказывают услуги программного отключения EGR. Тогда можно не производить никаких механических и электрических изменений в системе управления двигателем. Достаточно только перепрошить программное обеспечение блока управления.

Видео — о EGR и сажевом фильтре:

Некоторые автолюбители, обладающие полупрофессиональными диагностическими устройствами, предпринимают попытки самостоятельного перепрограммирования для удаления EGR, пользуясь прошивками и программами, выложенными в интернете. Это очень рискованно, лучше обратиться к профессионалам.

В любом, случае, если нет необходимости выжать из автомобиля всю мощность, лучше оставить штатную систему рециркуляции отработанных газов в покое. С ней двигатель работает более мягко, изнашивается меньше, да и экология будет лучше. Пусть лучше задыхается двигатель, чем мы!

Видео — плюсы и минусы система EGR:

Может заинтересовать:

Поломки

Нередко в ЕГР, как и в других системах автомобиля, случаются поломки, это неизбежно. Чаще всего поломки происходят именно из-за того, что появился нагар на клапане EGR или гнезде. Происходит это потому, что двигатель работает на некачественном топливе. Клапан EGR может покрыться нагаром из-за неправильной работы турбокомпрессора, поршней или цилиндров, а еще при неполном сгорании топлива в камере сгорания. Если датчики, которые способствуют работе EGR, работают неправильно или вовсе не работают, то это тоже приведет к плачевным последствиям.

Когда клапан EGR покрывается нагаром, то он перестает работать в том режиме, в котором работал раньше. Бывают ситуации, когда клапан заклинивает. В любом случае такого допускать нельзя. То, что клапан срабатывает не вовремя, можно заметить во время холостого хода. Это не приведет к плачевным последствиям для двигателя внутреннего сгорания.

Во втором случае, когда клапан заклинило, бензиновые двигатели на холостых оборотах будут работать нестабильно. На бензиновом двигателе в такой ситуации может увеличиться расход топлива. Дизельные двигатели в свою очередь будут работать жестче и громче, а еще двигатель заметно уменьшит мощность.

Для того, чтобы правильно определить поломку EGR потребуется визуально осмотреть все трубопроводы, а также разъемы датчиков на наличие грязи. Для того, чтобы подтвердить догадки, потребуется провести диагностику, которая покажет состояние клапана на наличие нагара, а также покажет засоренность коллектора.

Если было определено, что клапан покрылся нагаром, то его следует менять. Во время замены EGR-клапана потребуется прочистить все системы, которые работают совместно. Сделать это нужно по причине того, что остатки нагара могут привести к повторной такой же поломке.

Назначение EGR

Воспламенение топливовоздушной смеси происходит при высоких температуре и давлении. При таких условиях происходит химическая реакция соединения кислорода с азотом. Это явление плохо воздействует не только на экологию, но и на мощность мотора. Кислород, необходимый для сжигания топлива, не участвует в процессе, что ухудшает процесс воспламенения. Это ведет не только к снижению мощности, но и к увеличению расхода топлива, так как часть его не сгорает полностью.

Exhaust Gas Recirculation позволяет добавить часть отработанных газов во впускной коллектор. Там происходит их смешивание со свежим потоком воздуха. Так как в отработавших газах доля кислорода меньше, соответственно и в камеру сгорания подается обедненная О₂ смесь. Воспламенение в таком случае происходит при меньшей температуре, что минимизирует образование оксидов и диоксидов азота. Данное техническое решение хорошо влияет как на бензиновый двигатель, так и на дизель. В первом случае происходит уменьшение детонации, а во втором снижается жесткость работы мотора.

Конструктивные решения

Среди Exhaust Gas Recirculation, работающих под управлением ЭБУ, выделяют два основных вида:

1. Электропневматические. В основании лежит пневмоклапан. Получили широкое распространение благодаря простоте конструкции и более высокой надежности. EGR содержит пневматический и электромагнитный клапаны. Первый управляет каналом пропускания отработанных газов, а второй воздействует на разряжение, необходимое для работы системы. ЭБУ подает сигнал только на электроклапан, а он, в свою очередь, управляет пневмоклапанном, представляющим собой подпружиненную мембрану. Когда разряжение над мембраной превышает действие пружины, канал с отработанным газами приоткрывается;

2. Цифровые. Получили меньшее распространение в связи с высокой стоимостью и низкой надежностью. В основании лежит электронный сигнал. Имеют большую управляемость, поэтому устанавливаются на автомобили премиум класса. В таких системах часто присутствует датчик состояния EGR.

Независимо от конструкции вся система очень чувствительна к качеству топлива. Любое отклонение от нормы ведет к повреждению клапана. После этого начинается нестабильная работа мотора, провоцирующая автовладельца на удаление ЕГР.

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.

Зачем нужна система EGR

В основу принципа действия системы ЕГР заложена схема, когда часть выходных газов вновь поступает во входной коллектор. Это позволяет:

• уменьшить уровень оксида азота в выхлопе;
• ввести дополнительный уровень контроля токсичности отработанных продуктов сгорания;
• снизить детонацию двигателя;
• увеличить полноту сгорания топлива;
• ускорить прогревание входного тракта.

В автомобилях годов выпуска до 2000 года отказ системы рециркуляции выхлопных газов практически не влиял на работу двигателя. Некоторые автовладельцы технически отключали ее, считая ее паразитной с точки зрения производительности ДВС. 

Современные блоки управления двигателей внутреннего сгорания бдительно следят за работоспособностью ЕГР, как одной из систем, обеспечивающих экологические свойства авто. При пользовательском отключении либо неработоспособности EGR блок управления способен «душить» двигатель на больших оборотах, скоростях и повышенной нагрузке. Специалисты-чиповщики для устранения этой проблемы используют специальное программное обеспечение, перепрошивая микропроцессор блока управления.

Особенности конструкции

Первая система ЕГР, поставленная на Крайслер в 1971 году, не оснащалась клапаном. Она работала постоянно, даже на малых оборотах и запуске двигателя, что значительно ухудшало параметры двигателя. Производители Buick впервые включили в систему пневматический клапан, который обеспечивал управление моментом включения системы рециркуляции по давлению разряжения коллектора. Такая конструкция оказалась удачной, на некоторых автомобилях пневматические клапаны устанавливаются по сей день.

Так выглядят основные типы клапанов EGR. Фото: etlib.ru

Электромагнитный (он же — цифровой) клапан, применяемый на большинстве современных автомобилей, имеет существенные преимущества перед пневматическим:

• процесс управлением включением клапана может быть организован на основании показаний большого количества датчиков (скорости автомобиля, коленвала, дроссельной заслонки, дифференцированного давления на выходе/входе ЕГР, лямбда-зонда, расходомера и других), увеличивая точность контроля параметров;
• элоектроклапан надежнее пневматической системы;
• регулирование канала перепускания газов может осуществляться плавно в импульсном либо аналоговом режиме;
• не требуется установка воздушной трубки.

Электропневматическая клапанная система EGR может быть установлена на двигатели, которые регулируются по двум и более каналам рециркуляции.

Конструктивно газоотводные и клапанные детали изготавливаются из высоколегированной стали, способной выдерживать высокие температурные нагрузки выхлопных газов. При изношенной поршневой группе клапан со временем загрязняется масляными продуктами сгорания, начинает работать некорректно, может выйти из строя.

Принцип действия системы ЕГР

Основная задача EGR – уменьшение процентного содержания оксида азота в выхлопных газах. Образование оксида азота происходит при повышенных температурах сгорания. Уменьшить температуру можно, снизив концентрацию кислорода в поступающей смеси. Открывая рециркуляционный канал, клапан ЕГР впускает отработанные газы, в которых кислорода уже практически нет. Температура воспламенения уменьшается, концентрация токсичного оксида снижается.

Фото: avtonov.svoi.info

Уменьшение температуры приводит к снижению коэффициента полезного действия ДВС, его мощности. Это приносится в дань требований экологии.

В дизельных двигателях количество рециркулируемых газов достигает 30 – 50 %, клапан открывается на холостом ходу, закрывается при прогреве ДВС. В бензиновых моделях клапан ЕГР закрывается при повышенной нагрузке. Количество рециркулирующих газов обычно не превышает 10 процентов от основного состава.

Чистка клапана

Пример расположения клапана

Очистка происходит путем удаления нагара с поверхности седла и штока. Инструкция как почистить систему ЕГР:

1. Снять клемму с аккумулятора;
2. Отсоединить шлейф от клапана;
3. Открутить болты крепления корпуса;
4. Поставить замачиваться внутренности в жидкости для очистки карбюраторов;
5. Почисть канал в коллекторе;
6. Периодически повторять очистку в зависимости от уровня загрязнения;
7. Специальной пастой выполнить притирку клапана;
8. Выполнить сборку;
9. Перед тем как проверить работоспособность EGR, требуется проконтролировать герметичность клапана.

Чистка очень часто устраняет все проблемы с ЕГР. При их частом повторении приходится удалять клапан. Вместо него ставится заглушка из жести.

Глушения клапана EGR

Возникшие неисправности с клапаном можно решить кардинально, не при помощи ремонта, а заглушиванием. Сложность убрать упк возникает только, если при работе Exhaust Gas Recirculation происходит измерение положения штока диафрагмы. Удалять egr необходимо по двум направлениям:

1. Физически. Требуется вырезать из металла прокладку, по форме схожую с клапаном. В отличии от штатного исполнения, в заглушке не должны присутствовать отверстия для прохода газов;
2. Программно. Несмотря на невозможность попадания выхлопа во впускную систему, ЭБУ будет подавать сигналы на рециркуляцию. Получая информацию о неправильной работе EGR, электронный блок управления сообщит об ошибке посредством зажигания CHECK ENGINE. Потушить лампочку возможно, только перепрошив контроллер.

Преимущества, которые получает автовладелец, решившийся на отключение egr:

• в впускном коллекторе нет продуктов горения, способных забить его;
• моторное масло сохраняет свои свойства более длительный период;
• при техническом обслуживании нет необходимости в чистке и ремонте EGR.

Отключенная система рециркуляции может приподнести следующие негативные последствия:

• повышение загрязнения экологии;
• ускоренный выход катализатора;
• нестабильность работы двигателя из-за проблем с электронным блоком управления.

Выбирать ремонт или заглушку следует, ориентируясь на модель автомобиля. При отсутствии неисправности в работе клапана его удаление нецелесообразно. При этом если в EGR постоянно наблюдаются сбои, рекомендуется отключить ее и забыть о проблемах.

Установка автопроизводителями систем рециркуляции является вынужденной мерой в борьбе с загрязнениями. Несовершенство EGR приводит к неисправности клапана, которую очень часто можно исправить только заглушив его. Единого ответа о том, удалять ли ЕГР, не нашли по сей день.

Диагностика и решение всех проблем

Независимо от типа клапана, с которым мы имеем дело, нужно помнить о тяжёлых условиях, в которых он работает. Высокие температуры и химически агрессивный состав выхлопных газов являются причиной ограниченного срока службы клапанов. Однако, из-за различных способов эксплуатации автомобилей и разного технического состояния приводного блока, эти временные рамки невозможно указать точно.

Если в вашем автосервисе появиться автомобиль с упомянутыми в начале статьи признаками, то определить сразу же разгерметизирован ли клапан системы рециркуляции отработавших газов EGR (например сожжён) или его действие затруднено из-за сильного загрязнения мы не можем. Только демонтаж клапана, его осмотр и визуальный осмотр внутренней части впускного коллектора позволяют нам определить дальнейший ход действий.

Механические повреждения головки либо нагар на гнезде исключают дальнейшую эксплуатацию клапана. Однако, если мы имеем дело с сильным загрязнением, когда клапан забит нагаром, то нужно помнить, что он не откладывается только на самом клапане. Он загрязняет весь коллектор, что сопровождается уменьшением поперечного сечения каналов коллектора.

В этом случае замена только самого клапана EGR не принесёт долгосрочного результата. Кроме замены клапана EGR необходимо снять и тщательно вымыть впускной коллектор. Не менее значимым при таком повреждении будет техническое состояние двигателя и турбокомпрессора.

Неоднократно случается, что сам клапан, тщательно вымытый и приведённый в действие с помощью генератора PWM, будет работать ещё долго и без перебоев. Если же мы сталкиваемся с пневматическим клапаном, то эффективность его действия можно проверить с помощью вакуумного насоса.

Очень большое влияние на отложение нагара во впускном коллекторе, а соответственно и на блокировку клапана EGR имеет способ эксплуатации автомобиля. Эксплуатация автомобиля на коротких дистанциях, когда двигатель чаще всего не нагревается до требуемой температуры. В дополнение к этому, работает на низких оборотах, приведёт к образованию большого количества загрязняющих веществ во впускном коллекторе.

С этой проблемой мы практически не столкнёмся в случае интенсивной эксплуатации автомобиля на длинных дистанциях

Поэтому необходимо обратить внимание пользователей автомобилей на то, что для правильного функционирования системы рециркуляции отработанных газов необходимо дать ей (системе) возможность самоочищения, делая время от времени интенсивные поездки на длинные дистанции

Все действия связанные с заменой либо очисткой клапанов EGR должны быть завершены «обнулением» величин контрольного устройства двигателя с помощью диагностического тестера. Помните, что воздухомер передаёт информацию контрольному устройству двигателя о фактическом количестве выхлопов, направляемых обратно в систему.

Поэтому все проблемы связанные с герметичностью клапана либо остальных элементов системы могут быть записаны в блоке управления как сбои в элементе, который носит название массового расходомера воздуха.

Например в автомобиле Laguna II с двигателем 1,9 DCI ошибкой, которую мы прочтём при помощи тестера в блоке управления двигателя будет – «периметр расходомера воздуха, несовпадение данных». Сначала можно предположить, что повреждённый воздухомер посылает ложные сведения о реальном расходе воздуха. Такое мнение ничто иное, как ошибка.

Перед поспешной заменой компонентов необходимо сделать диагностику систем подачи. В частности – системы газовой рециркуляции выхлопа. Заботясь об окружающей среде не советую блокировать EGR каналы, как это рекомендуют многие интернет-форумы.

Таким способом мы значительно повысим температуру выхлопных газов. В новых решениях, где используются более развитые системы, любые изменения практически невозможны. Следовательно, акцент нужно делать на соответствующее обслуживание и надлежащие условия эксплуатации.

Поделитесь информацией с друзьями:

Рециркуляция ОГ отработанных газов. Система EGR. В дизельном двигателе.

Подробности

Просмотров: 5881

Рециркуляция ОГ

После сгорания небольшое количество отработавших газов остается в цилиндре и возвращается туда из системы выпуска. Этот эффект называется внутренней рециркуляцией ОГ. На ее величину влияют фазы газораспределения. Дополнительное количество ОГ из системы выпуска двигателя может быть возвращено во впускной тракт через обратный клапан ОГ, а при необходимости — через охладитель. Этот процесс составляет внешнюю рециркуляцию ОГ. Оба процесса рециркуляции являются эффективным способом сокращения NOx Уменьшение количества NOx благодаря рециркуляции ОГ основывается на трех процессах:• сокращение концентрации кислорода в камере сгорания;• сокращение самого потока ОГ;• снижение температуры при более высокой теплоемкости «инертных газов»  (Это составляющие газов в камере сгорания, которые ведут себя инертно т. е. не принимают участия в сгорании. Тем не менее они влияют на процессы воспламенения и сгорания.) Н2О и СО2 напрямую не участвующих в процессе сгорания.

Особенно эффективна рециркуляция охлажденных ОГ. Степень рециркуляции для легковых автомобилей составляет примерно 50%, для грузовых автомобилей 5…25%.

Увеличение рециркуляции ОГ уменьшает содержание кислорода в цилиндре(коэффициент избытка воздуха Я снижается). Если количество возвращаемых ОГ становится слишком большим, увеличивается содержание в ОГ вредных веществ, что происходит при недостатке воздуха при сгорании. При этом растет расход топлива, поэтому настоятельно необходимы контроль и регулирование степени рециркуляции ОГ.

Степень рециркуляции ОГ регулируется клапаном подвода ОГ (клапан рециркуляции). В начальном положении он запирает канал, который связывает область выпускного тракта перед турбонагнетателем с областью после него. Клапан рециркуляции управляется регулятором в зависимости от нагрузки и частоты вращения коленчатого вала. Для точной работы клапана должна быть конструктивно предусмотрена его нечувствительность к отложениям вредных примесей.

Рециркуляция ОГ на легковых автомобилях

Рециркуляцию ОГ на легковых автомобилях впервые применили в 70е годы. Сегодня она используется на большинстве дизелей легковых автомобилей.

Для соответствия принятым нормам рециркуляция ОГ для легкового автомобиля применяется только при малых нагрузках. Для обеспечения движения ОГ всегда имеется перепад между противодавлением в выпускном коллекторе и давлением наддува (турбонагнетатель с перепускным каналом), поэтому ОГ могут быть всегда направлены через клапан.

Рециркуляция ОГ на грузовых автомобилях

Рециркуляцию ОГ для достижения низкой эмиссии NOx планируется применять на грузовых автомобилях. Здесь она необходима почти на всех режимах работы дизеля. В стандартном случае при высокой нагрузке противодавление ОГ перед нагнетателем ниже, чем давление наддува после нагнетателя и охладителя наддувочного воздуха. Для возможного использования рециркуляции ОГ необходимо тщательно подбирать параметры турбонагнетателя или использовать нагнетатель с изменяемой геометрией турбины, который создает необходимый перепад давления. Возможно также использование предохранительного клапана, который открывается, когда давление ОГ в выпускном коллекторе оказывается выше, чем во впускном тракте. Это происходит при высокой нагрузке, а также в тот момент, когда на такте выпуска в цилиндре возникает импульс давления. В результате часть ОГ попадает и систему впуска(при перекрывании клапанов).

Еще один способ осуществления рециркуляции ОГ — применение сопла Вентури (для получения пониженного давления в сужении последнего) в перепускном канале на впуск. Рециркуляция ОГ может регулироваться с помощью дифференциального датчика расхода воздуха (легковые автомобили),  лямбда зонда или датчика перепада давления в сопле Вентури (грузовые автомобили).

• Вперёд >