0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое рециркуляция двигателя

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

Системы высокого давления

Система рециркуляции высокого давления используется на дизелях, соответствующих нормативам Евро 4 с содержанием оксидов азота, не превышающим 0,25 г/км. При этом клапан системы рециркуляции направляет определенную часть выхлопа назад во впускной коллектор. Он бывает с пневматическим или электроприводом.

Принцип работы системы основывается на том, что клапан ОГ (отработанных газов) за счет разрежения возникшего во впускном коллекторе для бензиновых двигателей или созданного при помощи вакуумного насоса у дизелей регулирует подачу выхлопных газов во впускной коллектор. Давление во впуске регулируется дроссельной заслонкой, при ее закрытии давление снижается и рециркуляция происходит активнее. При этом поток отработанных газов, попадающих на компрессор, уменьшается, снижая давление на нем.

Процесс рециркуляции контролируется электронным боком управления, который перемещает дроссельную заслонку, заставляя срабатывать клапан отработанных газов. Положение дросселя контролируется потенциометром. Иногда воздух, входящий во впускной коллектор, охлаждается дополнительным радиатором, что позволяет дополнительно снизить температуру в камерах сгорания для уменьшения концентрации оксидов азота. Этой же системой охлаждается и рециркуляционный клапан.

Принцип работы рециркулятора отработанных газов

Наиболее вредными веществами, находящимися в выхлопном газе, являются оксиды углерода, азота и углеводород. Если брать во внимание углерод и углеводород, то каталитический нейтрализатор справляется с этими веществами отлично, а вот с оксидом азота возникают серьезные трудности, связанные с особенностью конструкции нейтрализатора.

Оксид азота также является недогоревшей частью газов, которая также может самовоспламеняться в выхлопной системе автомобиля. Не сгоревшие остатки догорают в выхлопной трубе и выделяются в атмосферу в виде очень вредных веществ, которые неблагоприятно влияют на окружающую среду.

Общий принцип действия клапана основан на таком явлении, как уменьшение количество кислорода в камере сгорания. Дело в том, что повышение температуры, которая создается в камере сгорания, способствует появлению оксида азота, который выходит в выхлопную систему. Температура меняется в зависимости от количества кислорода, который попал в камеру. Чем выше уровень кислорода, тем больше становится кислорода. Выхлопные газы, попавшие в камеру сгорания, уменьшают уровень содержания кислорода, соответственно, это приводит к уменьшению токсичности отработанных газов.

Данное устройство актуально для применения на бензиновых и дизельных двигателях. Главной проблемой дизельных моторов можно считать то, что их смесь слишком сильно насыщена кислородом. Применение на них системы EGR помогает заметно снизить количество кислорода и сокращает появление окиси азота. Другой стороной системы является улучшение работы мотора, за счет полного догорания топлива.

Польза от клапана рециркуляции на бензиновом двигателе тоже имеется. Благодаря понижению уровня кислорода в рабочей камере, снижаются и насосные потери. Это способствует улучшению самого главного параметра двигателя – расхода топлива. Вторым положительным моментом становится уменьшение вероятности возникновения детонации, так как температура в камере уменьшена.

Алгоритм работы клапана зависит от типа установленного двигателя. На дизельных моторах клапан открывается на холостом ходу и сокращает попадание воздуха на 50 процентов. Закрытие клапана происходит в процессе прогрева двигателя или его работы на максимальных нагрузках. Что касается бензиновых двигателей, то клапан-рециркулятор будет закрыт при трех условиях: двигатель холодный, работает на холостом ходу или достигнуто максимальное число оборотов.

Не смотря на все плюсы EGR, у нее есть и существенные недостатки. При использовании некачественного бензина, клапан засоряется и двигатель начинает неустойчиво работать на холостом ходу, а то и вовсе с трудом запускается. Кроме того, ухудшаются и динамические характеристики автомобиля, вследствие потери мощности. Водители, узнав о цене нового элемента, стараются его не ремонтировать или менять, а попросту избавляются от него, избегая лишних затрат.

Не будь таким зелёным: как правильно отключать EGR

Пока буржуйские суды разбираются с буржуйскими же инженерами, которые никак не хотят сделать автомобиль достаточно экологичным, наши сограждане стройными рядами едут в сервисы отключать систему рециркуляции отработавших газов. Почему так происходит? Об этом сегодня мы и поговорим: что такое EGR, почему она выходит из строя, и как с этим бороться.

Читать еще:  Двигатель 2mz технические характеристики

Give Peace a Chance!

Д ать миру шанс призывал Джон Леннон, валяясь голышом на кровати во время очередной своей акции протеста. Гораздо серьёзнее к этому отнеслись экологи, которые в попытке дать миру хотя бы какой-то шанс на спасение заставляют производителей “душить” автомобильные моторы до потери сознания. Внедрение EGR (Exhaust Gas Recirculatiоn) должно было сократить содержание в выхлопе оксидов азота NOx.

В общем-то, это единственная задача, которую решает система рециркуляции отработавших газов. Есть несколько вариантов исполнения этой системы, но принцип работы EGR всегда одинаковый: определённое количество отработавших газов через клапан поступает обратно в двигатель. Такая рециркуляция позволяет снизить температуру горения, особенно в бензиновых моторах. А как раз высокая температура — условие появления оксидов азота.

Ни на что другое EGR не влияет. Это — чисто “экологическая” фишка современного мотора. К сожалению, ресурс у неё достаточно ограничен, и приходит время, когда система перестаёт работать как положено (точнее, вообще перестаёт). И тогда исключение всей системы из управления двигателем становится хорошим выходом из ситуации. Для большей убедительности скажем, что исправный EGR и так не работает на высоких оборотах или в аварийном режиме – при таких условиях заводской программой блока управления предусмотрено его полное закрытие.

Бояться отключения EGR не надо: единственным неприятным последствием станет повышенное содержание оксидов азота в выхлопе, но если на одну чашу весов поставить какие-то неведомые азоты, а на другую — беспроблемную эксплуатацию автомобиля, то второе, конечно же, перевесит. Ибо экология — экологией, а нервы дороже.

Как и почему перестаёт работать EGR?

Есть несколько вариантов типичных поломок EGR. Это заклинивание клапана, разрывы цепи актуатора или датчика положения клапана и неучтённый подсос (или утечка) воздуха. Внутри каждого варианта тоже можно выделить несколько типов поломок, поэтому чуть рассмотрим каждую из таких поломок отдельно.

Самый распространённый случай — заклинивание клапана.

Все мы прекрасно знаем, что при горении топлива образуется сажа. Со временем её количество, оседающее в клапане, затрудняет его подвижность. И клапан, естественно, клинит. Тут возможны два варианта: либо он остаётся в закрытом варианте, либо в открытом. Тут как повезёт, и больше повезёт, если клапан останется в закрытом положении. В этом случае сажа хотя бы не попадает в ДВС. Кстати, иногда практикуется такой способ отключения EGR — клапан просто программно закрывают. Почему это не лучший способ — чуть позже.

Открытое положение плохо прежде всего тем, что все отходы горения прямиком летят в цилиндры. Если посмотреть на то, как работает EGR, то можно увидеть интересную картину: во многих режимах работы двигателя клапан закрыт и не принимает никакого участия в работе мотора — например, на высоких оборотах и при большой нагрузке. Если говорить очень грубо, то закрытое положение — более естественное и вреда никакого не приносит. Если, конечно, ошибка EGR не вносит изменений в работу других систем, которые бывают связаны с рециркуляцией.

Так как заклинивание клапана — наиболее частая неисправность EGR, рассмотрим, что чаще всего является причиной, и как можно попытаться отсрочить кончину клапана.

В целом, конечно, понятно, что основной враг клапана — плохое масло и нестабильное качество топлива. В большей степени это относится к дизельным двигателям, хотя во многом применимо и к бензину. Хотя нас и убеждают в том, что качество наших бензина и солярки вполне на уровне европейских, на деле это справедливо только для крупных сетевых заправок, да и то не для всех. Рынок заведомо плохого топлива, как бензинового, так и дизельного, в России всё ещё существует и даже процветает.

Важное условия долгой жизни EGR — хорошее и своевременное техобслуживание. Ясно, что забитый сажевый фильтр и масло, которое последний раз меняли в один день с падением Берлинской стены, никак не способствуют долголетию EGR. Кстати, при хороших условиях система вполне может жить 150-180 тысяч километров. Правда, она изначально должна быть нормальной, а не такой конструктивно ущербной, как, например, на некоторых SsangYong.

Вторая распространённая причина — неисправность самого двигателя. Тут вариантов может быть множество. Любая причина, повышающая дымность выхлопа, гарантированно снизит ресурс EGR. Например, грязный воздушный фильтр, утечки наддувного воздуха, текущая форсунка или залегшие поршневые кольца. Это очень важный фактор, особенно для тех, кто в силу своих убеждений будет восстанавливать работоспособность EGR. Ремонт обычно недешёвый, поэтому прежде чем заниматься системой рециркуляции, нужно убедиться, что сам ДВС исправен. В противном случае есть вероятность в самом ближайшем будущем опять остаться с заклинившим клапаном.

Читать еще:  Двигатель 6a13tt технические характеристики

И, наконец, самая парадоксальная причина заклинивания клапана — это его самоубийство. Да, как ни странно, у клапана EGR есть конструктивная склонность к суициду. Тут опять придётся чуть-чуть углубиться в физику работы мотора. Сделаем это совсем не сильно, только немного прикоснёмся к этому процессу.

Итак, представим график, на котором по одной оси будет температура горения смеси, по другой — уровень оксидов азота и интенсивность партикуляции (появления твёрдых частиц в отработавших газах). Если нарисовать кривую NOх, то она будет расти с ростом температуры. А вот кривая, показывающая количество твёрдых сажевых частиц, будет наоборот, падать. В определённой точке они пересекутся.

Сложность в том, что чем меньше будет оксидов азота в выхлопе, тем лучше экологам, но хуже двигателю — больше выброс партикуляров (сажевых частиц). Задача инженеров — найти максимально сбалансированное решение: надо и сократить NOx в отработавших газах, и не сократить ресурс мотора. И всё же в любом случае это решение будет компромиссным, и чем меньше будет оксидов в выхлопе, тем сложнее получится жизнь EGR из-за засорения клапана сажей. Вот так и получается, что эта система в ходе работы губит себя сама, исключительно только выполняя свою работу по снижению в выхлопе NOx. От этого, к сожалению, никуда не деться.

Вторая ошибка, менее распространённая, — это разрывы цепи актуатора или датчика положения клапана. В этом случае ошибка будет выглядеть как несоответствие между заданным и фактическим положением клапана. Впрочем, и в первом случае будет то же самое, поэтому диагностику надо проходить качественную, а не где попало.

И, наконец, третья ошибка — неучтённый воздух. Тут речь идёт о простой негерметичности системы.

Так как природа ошибок во всех трёх случаях разная, то и методы ремонта и отчасти диагностики тоже отличаются. Разумеется, они также зависят и от конструкции мотора. Например, часто ошибкам EGR сопутствуют ошибки измерения потока воздуха, то есть ошибки датчика расходомера воздуха (MAF-sensor). А в старых системах с вакуумным управлением бывают ошибки по наддуву турбин. Так что к диагностике нужно относиться серьёзно.

Итак, допустим, что мы нашли неисправность, и теперь хотим от неё избавиться. Как это можно сделать?

Решение проблем с EGR

Я не любитель маркированных списков, но тут он будет как нельзя кстати. Итак, устранить неисправность можно следующими способами:

  • замена клапана на новую оригинальную деталь;
  • использование китайских аналогов;
  • удаление EGR из системы с программным отключением;
  • программное закрытие клапана.

О первом способе мы уже говорили. Он не самый простой и дешёвый, но вполне имеет право на существование. Главное помнить, что если система вышла из строя раньше положенного срока (тысячах на ста пробега или меньше), то, скорее всего, есть какая-то проблема в моторе. Её нужно обязательно найти и устранить, иначе замена клапана может повториться в ближайшем будущем, и вы просто выкинете деньги на ветер. Точнее, на выхлоп.

О втором способе говорить не будем вообще. Тут без комментариев.

Наиболее дешевый и надежный — третий способ. Именно им обычно и пользуются при отключении EGR .

Итак, тут надо разделить механическую и программную часть работы. Что требуется сделать с механикой?

В общем-то, задача сводится к тому, чтобы перекрыть поток через клапан. Первое, что делают — ставят заглушку. Многие считают, что сделать это легко. Отчасти это так и есть. Но не надо пытаться ставить на пути горячих выхлопных газов заглушку из тоненького паронита или пивной банки. Такие заглушки прогорают очень быстро, иногда они вообще держатся до первого хорошего нажатия на педаль газа. Заглушку надо делать из стали, лучше нержавейки, причём её толщина должна быть минимум 2,5-3 мм.

Основные неисправности системы

Систему EGR можно смело назвать очень капризной. Периодически она выходит из строя, причем проблемы могут наблюдаться некоторые время, после чего они исчезают на некоторое время. Как же поступить владельцу автомобиля с проблемой EGR-системой? Разумеется, обращаться к специалистам. Самостоятельный ремонт не всегда дает желаемый результат, а в отдельных случаях и вовсе является пустой тратой времени. Мы лишь дадим пару рекомендаций , а также рассмотрим основные неисправности. Касательно неисправностей:

  • Нестабильные холостые обороты;
  • Появление значка “Check Engine” на приборной панели;
  • Изменение состава выхлопных газов (зачастую выхлоп становится черными);
  • Повышение расхода горючего;
  • Набор скорости рывками;
  • Хлопки в районе глушителя при сбросе газа;
  • Ощутимая потеря мощности силового агрегата.
Читать еще:  Двигатель 21124 как регулировать

Выше уже было указано, что неисправности могут давать о себе знать лишь некоторое время. Реальный пример: спустя 15-20 минут после запуска двигателя он начинал сбоить, однако приходил в норму пару минут. Оказывается, целая система можно «смазать» работу одного из цилиндров. Здесь нет строгой избирательности: проблема может коснуться любого из цилиндров. Это пример того, когда единственно верным решением будет консультация и проверка у специалиста по двигателям.

Итак, у автолюбителя возникли подозрения в том, что система EGR работает неправильно. Общая рекомендация для автомобилей с классической системой: заглушить вакуумный порт; очистить клапан EGR; проверить выхлопную систему; проверить каталитический конвертор и заменить его при необходимости; заменить клапан EGR, если его калибровочная пружина ослабла; настроить холостые обороты. Также обращайте внимание на ошибки – расшифровав их код , можно выявить причину неисправности. Автолюбителям важно помнить, что система EGR довольно быстро загрязняется продуктами сгорания. Особенно страдает клапан. Периодически его нужно прочищать. Если очистные работы не производить, клапан покроется нагаром так сильно, что его зазор уменьшится до нескольких миллиметров. Разумеется, нормально открываться и закрываться он уже не будет.

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.

Неисправности в системах EGR и причины их появления

Самой распространенной причиной поломок в системе является возникновение нагара на деталях клапана ЕГР. Наиболее часто нагар образуется в гнезде или на поверхности пластины клапана. К образованиям вредных налетов приводят следующие причины:

  • использование горючего низкого качества;
  • разбалансированность работы системы питания дизеля;
  • неполное сгорание воздушно-топливных смесей;
  • сбои в системе вентиляции газов картерных.

Наличие нагаров приводит к ускоренному износу элементов турбокомпрессора ицилиндро-поршневой группы, закоксовке форсунок инжектора, сбоям в функционировании датчиков, передающих информацию в электронный блок управления (ЭБУ), что ведет к сбоям сигналов, управляющих работой клапана ЕГР. Засорение клапана ведет к некорректной работе и дальнейшему его заклиниванию.

Несвоевременное открытие и закрытие клапана особенно заметно при работе дизеля на холостых оборотах, при заклинивании теряется мощность, работа становится более грубой и шумной.У бензиновых двигателей заклинивание клапана EGRприводит к неустойчивой работе мотора вхолостую, а также к увеличению расхода горючего.

Чтобы выявить неисправности в системе рециркуляции необходимо визуально осмотреть трубопроводы, электрические разъемы в районе датчиков.

При углубленной диагностике производятся следующие операции:

  • сканирование элементов системы;
  • проверка на функциональность каждого привода и клапана ЕГР;
  • проверка сопротивления проводов;
  • управляющие сигналы проверяются при помощи осциллографа и мультиметра.

При сканировании может быть выявлено, что впускное давление не соответствует норме, а также расход воздуха повышен — это означает, что клапанEGR заклинивает.

При замене клапана необходимо предварительно произвести тщательную очистку подводящих магистральных трубок, разъемов, чтобы нагар, оставшийся после замены, не привел к новым неисправностям в системе рециркуляции отработавших газов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector