Устойчивость работы силовых агрегатов, их степень экологичности, зависит от наличия системы EGR. Главная ее задача — возвращение части отработанных газов во впускные каналы для улучшения поджигания горючей смеси. Устанавливается на дизелях, некоторых моделях бензиновых силовых агрегатах.
Устройство ЕГР положительно влияет на работу двигателей, уменьшает потребление горючего, в атмосферу попадает меньше токсичных веществ. Сегодня статья расскажет о ЕГР в дизельном двигателе что это такое и ответить на поставленный вопрос.
Задача системы
Для нормальной работы двигателей требуются низкие значения оксидов азота в выхлопных газах. Образуются в сфере высоких температур дизельных моторов, создавая насыщение топливной смеси оксидами азота. В результате происходит отрицательное взаимодействие оксидов с кислородом. Вот что является итогом такого взаимодействия.
Кислород, вместо того, чтобы стопроцентно сгорать, частично используется для образования нежелательных элементов. В итоге дизель недобирает мощности, значительно повышается объем потребляемого топлива, в наружный воздух поступает большое количество вредных веществ. Происходит загрязнение воздушного бассейна.
Снижает уровень отрицательных явлений возврат некоторой части отработанных газов назад в камеру, тем самым понижая температуру. Рециркуляция выхлопов ДВС значительно понижает образование оксидов азота.
Возвращение запрограммированных долей выхлопов в камеры практически не влияют на нормативные требования приготовления топлива. Наоборот, получает позитив, поскольку увеличивается мощность при очевидной экономии солярки.
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.
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.
Заглушить EGR или нет?
В Объединенной Европе, где на каждого жителя приходится одна автомашина, к загрязнению воздушного бассейна, относятся крайне негативно, скажем — трепетно. Там вопрос, отключать и использовать EGR, не дискутируется. В постсоветских государствах об этом возникают жаркие споры в системе интернет на профильных форумах, специальных периодических изданиях.
Доводом отключения ЕГР служат мнения некоторых «знатоков», мол, система угнетает функциональность силовых агрегатов, преждевременно приводя в непригодное состояние.
Откуда появляются такие отзывы, становится известно, детально проанализировав причины, по каким неэффективным оказывается система ЕГР. Отчасти это происходит, когда система действительно «удушает» двигатель: силовая установка становится маломощной. Но это происходит, когда водители перестают правильно обслуживать систему. Например, своевременно не очищают забитый грязью впускной канал. Негатив получается, когда выходят из функционального состояния датчики, клапана.
Установлено, EGR уязвима от использования некачественной солярки, мотивирующей появление большого нагара. Дизельное топливо, бензин регулярно растут в цене, что приводит к ситуации, когда в топливные баки заливают некондиционный дизель или бензин дешевой марки. Чтобы удалить нагар, необходимо сильно потратиться. И многие водители, не готовые терпеть издержки , считая рациональным отключить систему. Целесообразность такого решения их мало беспокоит.
Стоит ли глушить систему рециркуляции?
Вы уже знаете, как работает система рециркуляции отработавших газов в автомобиле, а также можете себе представить, какую пользу она может принести автомобилю. Однако среди автомобилистов нет согласия в данном вопросе – люди разбились на два противоположных лагеря, каждый из которых уверен в своей правоте. Первый лагерь включает в себя тех людей, которые придерживаются мнения о том, что система рециркуляции действительно действует, она позволяет снизить токсичность выхлопов, повысить эффективность работы двигателя и снизить затраты на топливо.
Однако имеются и противники этой идеи, которые и составляют второй лагерь. Они предпочитают глушить EGR при первой же возможности – делается это довольно просто. Необходимо вырезать из тонкой жести прокладку, которая подкладывается под клапан системы, фиксируя его в одном положении. В результате он не может двигаться, и система прекращает свою работу.
Многие люди говорят, что система рециркуляции только вредит автомобилям, поэтому глушение ее даст только положительные результаты. Некоторые предлагают провести эксперимент – провести пальцем по внутренней части выхлопной трубы в автомобиле, где не работает система EGR. На пальце у вас останется черный налет, основную часть которого будет составлять сажа. Именно она, по мнению таких экспертов, вместе с другими загрязнениями подается в камеру сгорания, быстро загрязняя ее и вызывая поломки двигателя.
Есть и те люди, которые относятся ко второму лагерю, но не придерживаются столь радикальных взглядов. Они также считают, что систему можно спокойно заглушить, но только по той причине, что она не приносит особой пользы автомобилю, но при этом при функционировании все же требует чистки и ремонта. Поэтому они предпочитают глушить систему, чтобы не выдавать лишние деньги на этот самый ремонт.
Принцип работы ЕГР
ЕГР клапан дизельной силовой установки и аналога на бензине функционирует по-разному. То есть имеется прямая зависимость от моделей двигателей.
Работа EGR на бензиновом и дизельном двигателях:
- Клапан, контролирующий подачу свежего воздуха при холостой работе дизеля, пропускает его в 2 раза меньше. Во время увеличения нагрузок, клапан дозирует отработанные газы во впускной коллектор — пропускает меньший объем. Если ДВС достигает пиковых нагрузок, клапан системы полностью перекрывает поступление отработанных газов. Он не отрывается и во время пуска силовой установки. Такой алгоритм функционирования ЕГР, установленного на дизельный силовой агрегат.
- Что касается клапана, установленного на бензиновую силовую установку, принцип работы иной. Он не действует при холостой работе двигателя и в момент его максимального крутящего момента. При остальных ситуациях ограничивает до 90% впуска свежего воздуха.
Рециркуляция функционирует в особом режиме. Клапан бензинового двигателя управляется двумя способами — контроллером при помощи электрического тока или пневматикой.
Сегодня на автотрассах легко встретить автомобили, где охлаждение отработанных выхлопов производится особым путем. Клапаны интегрируются в систему ОД (охлаждения двигателя). Получается сложная система, компенсируемая значительным понижением объема оксидного азота.
Заглушка клапана ЕГР
Если клапан или датчик EGR выходит из строя, многие автовладельцы предпочитают просто заглушить или обойти систему рециркуляции. Это оправдано только на старых моторах, выпущенных до 2000 года. В них достаточно просто отключить разъем клапана, если при этом загорается индикатор CHECK, то потребуется дополнительно заглушить вакуумные трубки. В таких моторах, в результате износа часто в выхлопные газы идет сажа и масло, которые возвращаясь во впускном коллекторе при работающей системе рециркуляции, усиливают образование нагара, и чистка клапана ЕГР не улучшит ситуацию. Недостаток отключения – повышение расхода топлива за счет того, что двигатель плохо нагревается и быстро остывает, превышение достигает до 25%, особенно в дизелях. Непосредственно заглушка осуществляется специальной пластиной, которую устанавливают на клапан.
Если автомобиль оборудован сажевым фильтром с катализатором, этот процесс существенно осложняется. Клапан EGR в авто – это неотъемлемая часть рабочей системы двигателя, которая связана с другими элементами. Поэтому, чтобы заглушить его, требуется перепрограммировать ЭБУ автомобиля, это лучше сделать на специализированном СТО. Но при этом нужно знать, что после перепрошивки перегретые выхлопные газы идут через катализатор, поэтому он быстрее выходит из строя, а его замена стоит очень дорого. Поэтому клапан ЕГР лучше заменить, если его отключение не требуется для повышения динамики двигателя.
Видео:Клапан ЕГР! Принцип работы. Глушить или нет?!
Требования ЕВРО-4
На дизельных силовых установках европейский стандарт ЕВРО-4, контролирующий уровни загрязнения выхлопных газов, требует снабжения дизельного двигателя клапанами, настроенными на высокое давление.
- Стандарт утвердил шкалу вредных частиц, содержащихся в выхлопных газах. Азотный оксид должен составлять на 1 километр 0,25 грамма.
Что и достигается системой рециркуляции. Отвод выхлопных газов производится непосредственно перед турбинным агрегатом. Потом идет перенаправление во впускные устройства.
Системы низкого давления
Двигатели, соответствующие нормам Евро 5 с нормативом по оксидам азота 0,18 г/км, оснащаются системами рециркуляции выхлопа с низким давлением. В них отвод выхлопных газов происходит за сажевым фильтром. При этом рециркуляция выхлопных газов выполняется после их охлаждения в небольшом радиаторе, они проходят через клапан, регулирующий поток, а впуск осуществляется непосредственно перед турбиной дизельных двигателей или впускной коллектор на бензиновых.
Поскольку отвод реализуется за фильтром, во впускной коллектор не попадают сажевые частицы, а температура газа понижается. В конечном счете, в выхлопе остается гораздо меньше окисей азота. При этом через нагнетатель проходят все выхлопные газы, поэтому давление, а значит, эффективность ее работы не снижается.
Рециркуляция регулируется ЭБУ двигателя через дроссельную заслонку, непосредственно клапана с выпускной заслонкой. Все они имеют электропривод, контролируемый потенциометром. Величина их открытия определяется ЭБУ с учетом наполнения блока цилиндров топливом, давления наддува и других параметров работы двигателя.
Технологический процесс
В дизельном движке рециркуляционный клапан часть выхлопного газа снова возвращает в пуск. Клапанное устройство приводится в штатное рабочее состояние за счет разреженной среды впускного канала, создаваемого специальным насосом. Кроме этого на клапан действуют магнитные силы, то есть происходит управление электромагнитом.
Рециркуляционные процессы приобретают интенсивность или пассивность от стадии работы двигателя. Появление интенсивности фиксируется при закрытом дросселе, поскольку тотально снижается давление на впуске. В этот момент наблюдается снижение потоков выпускных газов, направляемых в турбинный компрессор двигателя.
Не проявляет активности ЕГР в момент работы двигателя на холостом ходу при максимально открытой дроссельной заслонке в периоды прогревания и вывода автомашины на запрограммированную температуру.
Виды клапанов EGR
Расположение EGR в автомобиле
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.
Как электроника контролирует ЕГР?
Внимательно «следит» за работой рециркуляционный « деятельностью» электроника, находящаяся в ЭБУ. Срабатывает клапан именно от полученного сигнала из электронного центра управления.
Управляют положениями клапана импульсы, сформированными нажатием дроссельной заслонки. А пространственное положение дросселя контролируется специальным датчиком. Словом, сложная система управления.
Новые требования экологического характера выставил автомобилистам ЕВРО-5. Сегодня стандарт требует, чтобы уровень азотного оксида не превышал значения 0,18 грамм на километр. Получают рекомендованный результат интеграцией в топливную систему дизеля EGR пониженного циска.
Новостным информационным сообщением водители получили сведения о расположении элемента. Идет сразу за сажеуловителем дизельной силовой установки. После выхлопные газы направляются в устройство перенаправления потоков для дополнительного температурного понижения. Следубщей стадией следует режим входа отработанных газов через клапанное устройство и далее к турбинному агрегату.
Поломки
Если уж речь зашла про неисправности системы рециркуляции отработанных газов, то стоит взглянуть на них более внимательно. Какими они могут быть и к каким последствиям в итоге могут привести? Существует большое количество различных вариантов мелких неисправностей, внушительная часть которых связана именно с тем фактом, что система рециркуляции очень быстро засоряется. Это происходит в процессе использования автомобиля, поэтому избежать подобного эффекта просто невозможно.
Если вы изучите документацию на данную систему, то сможете узнать, что в среднем она рассчитана на полноценное функционирование в течение 70-100 километров пробега. После этого вам обязательно необходимо обращаться к специалистам для проведения плановой замены запчастей. А, как вы уже узнали ранее, эта замена стоит больших денег, поэтому многие люди пытаются ее всеми способами избежать. Особенно в России, так как из-за низкого качества топлива в стране срок службы подобной системы сокращается примерно до пятидесяти тысяч километров. В результате, если вы не совершите плановый ремонт, то у вас могут возникнуть определенные поломки и неисправности.
Одной из самых распространенных проблем является негерметичность клапана из-за длительного его использования. В результате случается так, что газы начинают поступать в ненормированных количествах, во впускной коллектор также попадает дополнительный воздух, что негативно влияет на то, как функционирует система рециркуляции отработавших газов. Неисправности в результате приводят к не самым приятным последствиям.
- Во-первых, из-за неконтролируемого поступления газов и присутствия в топливной смеси лишнего кислорода происходит ее обеднение. Что это значит? Что вместо снижения затрат топлива происходит их повышение, так как топливная смесь оказывается менее эффективной, и двигателю приходится впускать еще больше топлива.
- Во-вторых, это может привести к обратному эффекту – к чрезмерному обогащению топливной смеси, так как во впускном коллекторе значительно увеличится давление.
В зависимости от типа системы вы можете наблюдать либо один эффект, либо другой – также существует вероятность того, что они будут проявляться попеременно. Например, на холостом ходу смесь будет чрезмерно обогащаться, а при переключении между режимами — резко обедняться. Не стоит даже рассказывать, насколько это вредно для двигателя и к каким перерасходам топлива приводит. Что же делать в случае возникновения неисправности?
ЕВРО-5 и ее преимущества
Появление новых европейских и международных стандартов мотивирует складывающаяся непростая экологическая ситуация в странах Объединенной Европы, чей воздушный бассейн «перегружен» выхлопным автомобильными газами. Поправить дело можно исключительно запретительными мерами, что Европа и делает. Ввод в действие нового запретительного стандарта, обладает бесспорными преимуществами перед предшествующими аналогами:
- большим объемом задерживаемой сажи;
- понижением температуры отработанных газов;
- очевидным понижением уровня оксида азота, находящиеся в отработанных выхлопах.
В чистом остатке — мощность дизельных двигателей ни на йоту не понижается.
