Принцип работы егр на бензине
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Принцип работы егр на бензине

andro >› Блог › Система EGR. Принцип работы.

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 систем рециркуляции выхлопных газов

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 системы EGR

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 зависимости от типа двигателя и особенностей конструкции самой системы EGR. Чаще всего неисправности системы EGR приводят к неравномерному холостому ходу (плаванье оборотов, заниженные или завышенные обороты) и двигатель часто глохнет. Также могут наблюдаться рывки и хлопки в глушителе при разгоне и дергания и хлопки на впуске при сбросе оборотов, падение мощности, затрудненный запуск. На бензиновых моторах появляется детонация и пропуски воспламенения, а работа дизелей становится «жесткой». На турбодизельных моторах незакрывающийся клапан EGR снижает производительность турбины. На некоторых автомобилях блок управления при нарушениях в работе системы EGR переводит двигатель в аварийный режим.

Иногда клапан EGR под воздействием высоких температур прогорает, что равносильно его заклиниванию в открытом состоянии. Причинами прогара могут быть неправильная работа системы управления клапаном, высокое противодавление выхлопных газов, неисправный перепускной клапан турбокомпрессора. Иногда к таким последствиям приводит тюнинг двигателя с целью поднятия давления наддува.

Необходимо отметить, что все вышеописанные неприятности характерны для пневмоклапанов, управляемых разряжением. Электрические же клапана гораздо меньше подвержены закоксовыванию. Парадоксально, но их ресурс ниже, чем у пневмоклапанов из-за механического износа подвижных деталей. Увеличившиеся зазоры забиваются сажей, причем очистке клапан не поддается, необходима только замена.

Однако не во всех проблемах, связанных с пневмо — EGR, повинен клапан. Иногда виноваты детали вакуумной системы или управляющие элементы. Поэтому не стоит торопиться демонтировать клапан, вначале нужно проверить, подается ли на него разряжение. На большинстве автомобилей вакуумом управляются не только клапан EGR, но и, например, клапан регулирования давления турбокомпрессора, заслонки во впускном коллекторе, заслонки климатической установки, усилитель тормозов и т.д. (все зависит от конкретной модели). Повреждение любой вакуумной трубки или заедание клапана, подсос воздуха во впускном коллекторе скажется на работе EGR. К нарушениям может приводить и неисправный управляющий электроклапан, подающий разрежение на пневмоклапан, и неисправный датчик, входящий в систему управления EGR.

Ресурс различных систем EGR составляет от 70 до 100 тысяч километров (в отечественных условиях около 50 тысяч). После этого ее компоненты подлежат замене. Это в идеале. Однако желающих платить немалые деньги находится немного. Несложное и своевременное обслуживание системы поможет продлить ей жизнь. В пневмоклапане EGR необходимо периодически очищать седло и шток от нагара с помощью жидкости для очистки карбюратора. Делать это нужно осторожно, чтобы жидкость, агрессивная к резине, при попадании на диафрагму клапана не повредила ее. В системах с управляющим электроклапаном в нем, как правило, имеется фильтр, защищающий вакуумную систему от загрязнения. Его необходимо очищать.

Когда EGR начинает давать сбои, многие автовладельцы предпочитают заглушить ее. Как правило, это делается с помощью вырезанной из тонкой жести прокладки, устанавливаемой под клапан. Среди специалистов мнения о глушении системы расходятся. Одни считают его совершенно безвредным, а некоторые даже полезным. Вторые же полагают, что в результате повышается температура в камере сгорания, а это увеличивает риск появления трещин в головке блока цилиндров.

Простое механическое глушение клапана и удаление вихревых заслонок (там, где они есть) не всегда приводит к желаемым результатам. На турбодизелях возможны проблемы с регулированием давления наддува и повышенным износом турбины. На современных двигателях клапан EGR необходимо «удалять» и программно – перепрошивкой блока управления. В противном случае контроллер будет постоянно выдавать ошибку или даже переводить двигатель в аварийный режим.

Клапан EGR: необходимость или источник проблем?

С момента появления двигателя внутреннего сгорания, использующегося в качестве источника движущей силы для автомобиля, практически непрерывно ведутся работы по усовершенствованию конструкции данного типа силового агрегата и повышению эффективности его функционирования. Вместе с тем значительная часть усилий разработчиков тратится на уменьшение количества вредных выбросов, неизбежно образующихся и попадающих в атмосферу в результате сгорания в цилиндрах топливовоздушной смеси. Одним из путей снижения токсичности выхлопа моторов в настоящее время является так называемая рециркуляция отработавших газов, заключающаяся в повторном использовании этих самых газов путем их частичного перепуска из выпускного коллектора во впускной. Система получила название Exhaust Gas Recirculation, или сокращенно EGR. Ниже мы попробуем разобраться в том, каким образом она воздействует на состав продуктов сгорания топлива и почему владельцы машин зачастую стремятся ее отключить.

Назначение системы EGR

Ни для кого не секрет, что отработавшие газы, вырывающиеся из выхлопной трубы автомобиля, содержат целый букет вредных для окружающей среды и здоровья человека веществ. В число наиболее опасных соединений входят окислы азота в форматах NO (оксид азота) и NO2 (диоксид азота). При определенной концентрации они способны негативно воздействовать на дыхательную систему, провоцируя возникновение ряда сердечных и легочных заболеваний.

Какова же природа появления NOx в выхлопных газах? Дело в том, что воспламенение топливовоздушной смеси в цилиндрах двигателя происходит при большой температуре (более 1300 °С) и высоком давлении. Это как раз те условия, при которых азот и кислород способны соединиться, образуя оксид. Отрицательным моментом такой реакции является то, что изрядная доля кислорода, необходимого для сжигания топлива, не участвует в самом процессе горения. В результате снижается мощность двигателя и увеличивается расход горючего. Конечно, существуют способы воздействовать на температурный режим и давление в камерах сгорания путем обогащения топливовоздушной смеси или уменьшения степени сжатия, однако оба этих варианта не столь эффективны и к тому же приводят к росту содержания в выхлопе токсичного сероводорода (H2S) и чрезвычайно опасного угарного газа (CO).

Выступающая в качестве альтернативы система рециркуляции, основным компонентом которой является клапан EGR, добавляет порцию отработавших газов к поступающему во впускной коллектор свежему воздуху. В результате доля кислорода в смеси уменьшается при том, что само соотношение воздух/топливо не изменяется. Обедненная кислородом смесь сгорает при более низкой температуре, исключающей образование большого количества оксидов азота. Подобный механизм разбавления не приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик двигателя и даже, напротив, способствует определенному улучшению показателей. Помимо сокращения доли NOx система ЕГР уменьшает детонацию в бензиновых двигателях, а также снижает «жесткость» работы дизелей.

Конструкция и принцип работы клапана EGR

Функция EGR на автомобилях разных производителей может быть реализована по-разному. Современные модели, как правило, оснащаются системами с электронным управлением, в которых количество перепускаемых выхлопных газов и режим их подачи контролируются ЭБУ, ориентирующимся на показания нескольких датчиков. Число и состав этих датчиков могут отличаться. Наиболее часто система EGR опирается на информацию с датчика положения дроссельной заслонки (TPS), датчика абсолютного давления (MAP-сенсор), расходомера воздуха (MAF-сенсор), датчика температуры охлаждающей жидкости (THW), датчика температуры воздуха во впускном коллекторе (THA), собственных датчиков (например, датчика положения клапана EGR).

Системы рециркуляции выхлопных газов, контролируемые ЭБУ, можно условно разделить на электропневматические (использующие пневмоклапан) и цифровые (которые не используют вакуумный сигнал). Первый вариант нашел довольно широкое применение, обеспечивая простую и надежную схему работы EGR. В ее основе лежат два клапана: пневматический (отвечает непосредственно за открытие/закрытие канала для перепуска газов) и электромагнитный (управляет разряжением, подаваемым на пневмоклапан). Как только ЭБУ посчитает нужным отправить часть отработавших газов во впускной коллектор, он подает сигнал на электромагнитный клапан, который при открытии создает условия для создания разрежения в пневмоклапане. Сам пневматический клапан EGR обычно представляет собой подпружиненную диафрагму, воздействующую на шток запорного устройства. При возникновении над диафрагмой разрежения она преодолевает усилие пружины и открывает канал для прохода газов. Описанный алгоритм лишь в общих чертах демонстрирует работу одной из схем рециркуляции выхлопных газов. В каждом конкретном случае она может быть усложнена дополнительными компонентами.

Не вдаваясь в нюансы устройства и функционирования всех видов систем EGR, отметим распространенные особенности их работы. Так, рециркуляция не используется во время прогрева двигателя (при температуре

Что такое EGR и почему приходится его отключать?

Воздух который мы «сжигаем» в ДВС состоит не только из кислорода. Больше всего в атмосфере азота, который на Земле находится по большей части в свободном состоянии. В атмосфере его содержание по объему 78%, по массе 75,5%. Ввиду своей значительной инертности азот при обычных условиях реагирует только с литием. Так как ДВС это частный случай теплового двигателя, то для того чтобы иметь максимальный КПД температуру и давление, при которых сжигают углеводороды (дизтопливо в нашем случае), стараются сделать как можно выше, единственным ограничением является только «тепловая» прочность. Но тут возникает проблема – азот. Как было сказано выше азот – это инертный газ, но при высокой температуре (более 2000 градусов по Цельсию) и давлении он окисляется, причем чем выше концентрация кислорода, тем больше получатся оксидов азота. Внедрение системы EGR (Exhaust Gas Recirculatiоn) должно было сократить содержание в выхлопе оксидов азота NOx.

Читать еще:  Принцип работы вентилятора охлаждения двигателя

Система рециркуляции отработавших газов (EGR) предназначена для снижения в отработавших газах оксидов азота за счет возврата части отработавших газов во впускной коллектор. Возврат части отработавших газов во впускной коллектор позволяет снизить количество кислорода в топливо-воздушной смеси и, тем самым, уменьшить образование оксидов азота. Однако это вызывает падение эффективной мощности двигателя. Удаление EGR в дизельных двигателях считает допустимым большое количество людей, включая экологов. Удаление системы EGR приводит к увеличенному уровню NOx, однако углеводородные выделения, выбросы макрочастиц (сажа), угарного и углекислого газов существенно уменьшаются. Кроме того, удаление EGR приводит к увеличению экономии топлива. Выхлопной газ, повторно поданный назад в цилиндры, добавляет в двигатель вызывающие износ загрязнители (сажу и смолы) и быстрее окисляет моторное масло, что отрицательно сказывается на ресурсе двигателя.

В общем-то, это единственная задача, которую решает система рециркуляции отработавших газов. Есть несколько вариантов исполнения этой системы, но принцип работы EGR всегда одинаковый: определенное 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 нее достаточно ограничен, и приходит время, когда система перестает работать как положено (точнее, вообще перестает). 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 перестает работать EGR?

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

Самый распространенный случай – заклинивание клапана.

Все мы прекрасно знаем, что при горении топлива образуется сажа. Со временем ее количество, оседающее в клапане, затрудняет его подвижность. И клапан, естественно, клинит. Тут возможны два варианта: либо он остается в закрытом варианте, либо в открытом. Тут как повезет, и больше повезет, 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.

Важное условия долгой жизни EGR – хорошее и своевременное техобслуживание. Ясно, что забитый сажевый фильтр и масло, которое долго не меняли, 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 конструктивно ущербной.

Вторая распространенная 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 недешевый, 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.

И, наконец, самая парадоксальная причина заклинивания клапана – это его самоубийство. Да, как ни странно, у клапана EGR есть конструктивная склонность к суициду. Тут опять придется чуть-чуть углубиться в физику работы мотора.

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

И, наконец, третья ошибка – неучтенный воздух. Тут речь идет о простой негерметичности системы.

Так как природа ошибок во всех трех 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 серьезно.

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

Решение проблем с EGR

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 дешевый, 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. Ее нужно обязательно найти и устранить, иначе замена клапана может повториться в ближайшем будущем, и вы просто выкинете деньги на ветер.

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 тонкой стали. Такие заглушки прогорают очень быстро, иногда они вообще держатся до первого хорошего нажатия на педаль газа. Заглушку надо делать из стали, лучше нержавейки, причем ее толщина должна быть минимум 2,5-3 мм.

Если с тем, чтобы заварить клапан или демонтировать его и поставить диффузор обычно нет сложностей, то демонтаж клапана с охладителем может быть сложным. Если у клапана есть свой охладитель, то на подающий и отводящий патрубки EGR просто ставят заглушки. Так, например, поступают в случае работы с моторами BMW М-серии. А вот, например, у моторов Volkswagen или BMW серии N автономного контура нет, тут систему охлаждения приходится «кольцевать».

Если с механической частью работы в большинстве сервисов все же справляются, то вот с программной частью ошибки встречаются регулярно. Итак, что нужно сделать с софтом?

Во-первых, запретить клапану открываться. Тут вроде бы все ясно, если программист знает, как найти в прошивке соответствующие карты EGR, но вот дальше все может быть гораздо сложнее: надо исключить ошибки по системе EGR, то есть полностью удалить ее из программы.

Вот тут некоторые программисты сильно перебарщивают и удаляют все, что попадется под руку. Часто их вмешательство затрагивает всю систему диагностики, после чего устранение последствий становится процессом долгим и сложным. И, как правило, дорогим (время – деньги, это очевидно).

Помимо этого следует отключить аварийный режим, в который отправляет нерабочий EGR. И, наконец, на некоторых автомобилях нужно перекалибровать карты по воздуху (поток воздуха через MAF), если софт не делает это автоматически. Иногда об этом тоже забывают, и ЭБУ сходит с ума, пытаясь понять, какой пришел воздух, откуда в нем столько кислорода, и что ему теперь делать с этой непонятной смесью.

А теперь последний способ – программно дать команду на закрытие клапана EGR. Этот метод можно использовать не всегда. Например, он оправдан, когда физический доступ к EGR затруднен из-за конструктивных особенностей автомобиля. И он совсем невозможен, если клапан уже заклинил: программа такой клапан с места не сдвинет. Тут выход один – разбирать и делать все по-человечески.

Надежность этого метода не всегда абсолютна. В первую очередь из-за того, что не всегда можно гарантировать, что клапан перекрыт полностью. Это может привести к попаданию сажи и прочих отходов горения в цилиндры, так и к неучтенному количеству воздуха, поступающего через неплотный клапан. Поэтому предпочтительнее все же глушить EGR полностью: одновременно механически и программно.

Быть или не быть?

Остался последний вопрос: когда мне ехать в сервис на удаление EGR? Допустим, мы смогли вас убедить, что ничего страшного не произойдет, если от этой капризной системы избавиться полностью. Когда лучше это сделать?

О ресурсе клапана уже говорили: тысяч до 150 километров при хорошем ТО волноваться не надо. Если посмотреть на статистику, то на дизельные машины по причине выхода из строя EGR приходится около 80% обращений в сервис, и только 20% – на бензиновые. Что логично, ибо сажи в солярке больше.

В любом случае обязательно придется следить за состоянием мотора. Своевременная замена масла, фильтров, качественное топливо – это обязательное условие. Но со временем все равно что-то начнет изнашиваться. И если форсунку можно отремонтировать или заменить (хотя на большинстве современных дизельных моторов это тоже достаточно дорого), то менять кольца без явных признаков износа мотора только ради работы EGR, наверное, не совсем разумно. Тем более что ресурс цилиндропоршневой группы все же больше, чем клапана EGR, который будет загибаться регулярно даже при небольшом и далеко не критичном износе ЦПГ. Приходится сделать неутешительный вывод: восстановление работоспособности EGR – вещь зачастую экономически неоправданная и почти бесполезная.

Одновременно не стоит забывать, что в горящей лампочке «Check engine» и уходе в «аварию» далеко не всегда виновата система рециркуляции. Причину этих печальных явлений установит только диагностика – так же, как и причины повышенной дымности, плохой динамики и повышенного расхода топлива.

Что такое клапан EGR? Конструкция, неисправности, способы починки.

Система ЕГР (EGR) является одним из методов борьбы с выбросом вредных веществ в атмосферу. Некоторые автомобилисты даже не догадываются о её существовании, тогда как клапан EGR сегодня интегрирован в большую часть современных автомобилей.

Зачем нужна EGR-система?

Самыми опасными для окружающей среды являются такие составляющие выхлопных газов машин:

  • углеводород;
  • оксид углерода;
  • оксид азота.

Две первые составляющие из списка весьма эффективно отсеивает система каталитической нейтрализации, но третий компонент перерабатывается данным механизмом недостаточно. Чтобы уменьшить выброс в атмосферу токсичного оксида азота, автоинженерами было реализовано средство рециркуляции выхлопных газов (Exhaust_Gas_Recirculation, сокращённо EGR).

ЕГР-клапан не улучшает технических показателей мотора. Его устанавливают, руководствуясь исключительно экологическими соображениями. Система активируется лишь на средних оборотах, отключаясь при прочих режимах.

Рассматриваемый вариант рециркуляции не встречается на бензиновых турбодвигателях, так как моторы с турбонаддувом имеют небольшие показатели спектра рабочих диапазонов.

Устройство и принцип работы

ЕГР-клапан применяется в дизельных и бензиновых двигателях внутреннего сгорания. Действие описываемого средства основано на том, что при определённом режиме работы мотора во впускной коллектор подаётся некоторая доля отработанного газа, смешанная с воздухом.

Повышенные уровни оксидов азота в выбросе двигателя генерируются за счёт высокой температуры внутри камеры сгорания. Как известно, кислород — мощный катализатор процесса горения. И чем последнего больше, тем выше температура при воспламенении.

Смешивание выхлопных газов с воздухом приводит к существенному снижению в нём содержания кислорода. Следовательно, уменьшаются как температура горения, так и токсичность ядовитых паров, выбрасываемых в атмосферу.

Конструкция и принцип работы рециркулирующего клапана зависят от типа мотора. В дизельном двигателе он открыт при холостом ходе, подавая до половины воздушного объёма на впуске. С увеличением оборотов он закрывается больше или меньше в зависимости от нагрузки. На максимальных оборотах клапан полностью перекрыт.

Во время прогрева двигателя система также не задействована. При минимальных и средних оборотах клапан обеспечивает от 5 до 10 процентов поступающей на впуск воздушной массы.

Минусы и плюсы.

Помимо улучшенных экологических показателей со снижением выброса оксида азота в окружающую среду до 50 процентов, система ЕГР обладает побочными положительными эффектами:

  • в бензиновом двигателе выхлопные газы во впускном коллекторе снижают разряжение, уменьшают потери и способствуют небольшой экономии топлива (от 1 до 3 процентов);
  • понижение температуры при работе системы рециркуляции в моторах на бензине уменьшает опасность появления детонации;
  • работа дизельных двигателей становится более мягкой;
  • сажевый выхлоп снижается на 8-10 процентов.

С другой стороны, средство рециркуляции выхлопных газов в автомобиле — весьма капризный элемент. Если используется некачественное топливо, клапан, впускная система и установленный в ней датчик покрываются нагаром. Результат — нестабильное функционирование мотора. Кроме того, система ЕГР — дорогостоящий компонент автомобиля.

Неисправности клапана EGR.

Неполадки с системой рециркуляции характеризуются различными симптомами. Ниже перечислены основные признаки, указывающие на возможные проблемы с клапаном ЕГР:

  • разгоняясь, машина движется рывками;
  • на холостых оборотах присутствует вибрация;
  • двигатель теряет мощность;
  • горит значок аварийного софта управления мотором «Check Engine»;
  • выхлопные газы имеют повышенный уровень содержания оксидов азота;
  • выхлоп окрашен в чёрный цвет;
  • имеет место высокий расход бензина или дизтоплива.

Поломка рециркуляционной системы может быть обусловлена многими причинами. Наиболее распространённые из них описаны ниже.

Заклинил механизм клапана.

Наиболее частой причиной неработоспособности ЕГР-клапана является заклинивание его механической части. Такое случается, когда он открыт или закрыт, в зависимости от конкретной ситуации:

  • в первом случае заклинивание обычно приводит к тому, что отработанные пары спустя какое-то время попадают в цилиндр со всеми вытекающими последствиями;
  • во втором — опасность в виде выброса вредных веществ грозит окружающей среде, но автомобиль пострадать не должен.
Читать еще:  Принцип работы гибридного автомобиля

Виновником заклинивания механической части клапана обычно является оседающая на детали сажа — неотъемлемый спутник продуктов сгорания бензина и дизтоплива. По этой причине во избежание заклинивания механизма следите за качеством используемого в машине топлива и вовремя меняйте масло. Заправляйте автомобиль на крупных заправках известных брендов-поставщиков и избегайте неизвестных станций.

Механическая часть клапана ЕГР имеет срок эксплуатации с диапазоном от 150 до 180 тысяч километров пробега. Данные цифры верны лишь при условиях надлежащего ухода и функционирования узла в тандеме с мотором, работающим на качественном топливе.

Неисправный двигатель.

Виновником поломки рециркуляционной системы может являться двигатель. Среди наиболее распространённых неполадок мотора, потенциально ответственных за выход из строя ЕГР-клапана:

  • несвоевременная замена воздушного фильтра;
  • залегание колец поршня.

При выходе из строя блока рециркуляции и подозрении на неисправность мотора, в первую очередь проведите диагностику двигателя внутреннего сгорания. Устраните обнаруженные неполадки, после чего приступите к ремонту (замене) рециркулирующего клапана.

Физический износ.

Отработав определённый срок, система рециркуляции выхлопных газов может выйти из строя в силу своего физического старения. Скорость изнашивания узла прямо пропорциональна количеству осевшей на нём сажи.

Скапливающиеся на устройстве частицы — нормальное явление, так как копоть при горении образуется в любом случае, при этом количество оксидов азота повышается с ростом температуры, а объём частиц сажи растёт при снижении последней.

Чтобы достичь золотой середины, инженеры двигателей внутреннего сгорания вынуждены идти на различного рода технические ухищрения при конструировании систем ЕГР. Однако избежать проблемы изнашивания EGR-клапана из-за воздействия на него весьма агрессивного сажевого налёта пока не удалось.

Нарушена герметичность.

Нарушение герметичности рециркулирующей системы автомобиля грозит выходом из строя как самого клапана ЕГР, так и других узлов двигателя. Хуже всего то, что воздух, попадающий в блок, программа управления двигателем не видит. Водитель долгое время может оставаться в неведении касательно наличия данной неисправности.

Неполадки с электроникой.

Неисправности электронной части автомобиля также способны вывести ЕГР-клапан из строя. Обычно проблемы возникают при разрыве цепей питания электронных компонентов. Иногда в неполадках виновен датчик положения клапана.

Диагностика и ремонт.

При подозрении на неисправность клапана EGR проводят диагностирование и ремонт этого важного узла автомобиля. Осуществляется процедура как в специализированном сервисе, так и своими силами. Последнее требует наличия соответствующих знаний и опыта.

Диагностика и замена клапана.

Наиболее правильным действием при поломке клапана рециркулирующей системы двигателя автомобиля является его замена в специализированном сервисе. Сама деталь и услуга по её замене достаточно дорогостоящие.

Если ЕГР-клапан перестал работать значительно раньше заявленного производителем срока службы, вероятно, с техническим состоянием мотора вашего авто не всё в порядке. Установив новый клапан, обязательно дополнительно проведите полное диагностирование двигателя.

Заглушение и отключение системы механически и программно.

Самым распространённым и бюджетным вариантом решения проблемы с клапаном EGR является его отключение. Сделать это можно как механическим способом, так и программно.

Использование первого способа подразумевает механическое заглушение системы. Осуществляют это с помощью специальных металлических элементов толщиной 2-4 мм.

Для изготовления заглушек применяется высококачественная сталь. Если использовать металл невысокого качества, изготовленный из него заглушающий элемент довольно быстро прогорает.

Заглушение программным методом рекомендуется, если по каким-то причинам не удаётся реализовать первый способ. Для этого подаётся команда на закрытие ЕГР-клапана блоку управления, и действие сохраняется.

Программный способ отключения ЕГР-клапана состоит в поиске и удалении программных компонентов прошивки электронного управления машиной, связанных с рециркулирующей системой. С данной задачей лучше отправиться к опытному специалисту в проверенный сервисный центр.

Можно ли эксплуатировать авто с неисправным клапаном EGR?

Кратковременные признаки неисправности системы рециркуляции выхлопных газов не грозят масштабными последствиями, однако игнорировать их не стоит. Обратитесь в сервисный центр за консультацией, если наблюдаете симптомы, указанные выше.

Если же двигатель начинает функционировать в аварийном режиме, без промедления выдвигайтесь в техцентр на компьютерную диагностику. Эксплуатировать машину в таком техническом состоянии не рекомендуется.

Удаление ЕГР-системы и возможные последствия.

Время эксплуатации ЕГР-системы ограничено её сроком службы. Необходимость замены клапана является основной причиной отказа многих водителей от его использования. Среди других причин удаления клапана EGR:

  • дорогостоящие ремонт и обслуживание узла;
  • сложность технического обслуживания;
  • риск поломки ещё более дорогих деталей двигателя при неправильной работе (поломке) рециркуляционной системы;
  • на работу мотора удаление ЕГР-клапана никак не влияет.

Неполадки рециркуляционной системы чаще всего связаны с качеством топлива. Эксплуатируя машину с использованием дизеля или бензина низкой очистки с высоким процентом серы и присадок, водителям приходится заезжать в сервис для профилактики и чистки нагара до 1-2 раз в год. Для автолюбителя в данной ситуации проще избавиться от устройства, вызывающего столь много головной боли.

Некоторыми автовладельцами практикуется самостоятельное отключение системы на физическом уровне с использованием специальных (закрывающих отверстия клапана) прокладок. Однако такой метод полноценно подходит лишь старым дизельным авто с пневмомеханическим приводом.

В современной технике с электропневматической или электронной схемой управления наряду с установкой прокладки дополнительно удаляют клапан и выполняют программное отключение блока.

К несомненным плюсам удаления устройства рециркуляции выхлопных газов относят следующие моменты:

  • не загрязняется впускной коллектор;
  • снижается дымность выхлопа;
  • увеличивается мощность на средних оборотах;
  • пропадает необходимость обслуживания и замены дорогостоящих комплектующих;
  • появляется возможность снятия ограничения мощности двигателя.

Минусы:

  • возрастает температура воспламенения горючего;
  • увеличивается содержание оксида азота в выхлопных газах.

Последствия отказа от EGR-клапана:

  • появляется детонация на определённых скоростях;
  • повышается расход масла;
  • есть риск образования микроповреждений в головке блока цилиндров.

Стоимость ремонта.

Сегодня на автомобильном рынке клапаны ЕГР представлены в широком ценовом диапазоне. Как и в случае с другими автопродуктами, их стоимость колеблется в зависимости от марки машины и бренда производителя детали. Наиболее известные производители систем рециркуляции газов в авто:

Разброс цен на ЕГР-клапаны невероятно большой. В Российской Федерации их стоимость колеблется от 3 до 17 тысяч рублей в бюджетном и среднем сегментах и достигает 75-100 тысяч рублей на топовые модели.

Стоимость ремонта (замены) детали также находится в прямой зависимости от модели и уровня авто. Работа специалистов технических центров оценивается в зависимости от потраченного времени, типа двигателя и марки машины. К примеру, в Москве стоимость услуги составляет от 650 до 7 000 рублей.

Система рециркуляции выхлопных газов в автомобиле — нужная и полезная вещь в основном с экологической точки зрения. Её правильное отключение и даже полное удаление не вызывает никаких проблем в работе двигателя. Более того, без ЕГР-клапана увеличивается мощность мотора, отпадает необходимость дорогостоящего обслуживания и замены узла в случае его поломки.

Заключение.

На этом у меня сегодня все. Я надеюсь, что статья полностью раскрыла тему о том что такое клапан ЕГР и для чего он нужен.

Если у вас остались вопроы, или вы хотите дополнить статью — пишите в комментарии.

EGR system – Энциклопедия японских машин

Итак,- несколько слов о системе ” EGR ” ( Exhaust Gas Recirculation ) , что в переводе означает “рециркуляция отработавших газов”. Из самого названия становится уже понятным, что принцип работы данной системы основан на возвращении определенного количества отработавших газов обратно в цилиндры двигателя для окончательного сжигания.

Разобраться с неисправностью, которая возникает по причине неправильной или нестабильной работы системы ” EGR ” – дело достаточно трудное, особенно для начинающего мастера-авторемонтника. Это , наверное, происходит от того, что все привыкли, в основном, к так называемым «обычным» неисправностям: «двигатель троит», «двигатель не заводится», «двигатель “трясется” и так далее. Неисправность же системы EGR не относится к “обычным” неисправностям (если их так можно назвать), потому что она маскируется или под тот же «миссинг», или “подсос нештатного воздуха”, или под что-то вообще непонятное. Например, двигатель запускается и первое время работает абсолютно нормально, но проходит минут 10-15 (а в каком-то случае – час или два часа работы) и начинаются какие-то странные, не вполне объяснимые перебои – двигатель то- ли «троит», то -ли «подкашливает», то- ли что-то еще. “На слух” определить такую неисправность достаточно сложно. Кроме того, не у каждого мастера и не в каждой мастерской есть специальные, рекомендованные заводом-изготовителем приборы для проверки этой системы. Так что система EGR не “самое последнее звено”, на которое надо бы обращать внимание. Принцип работы системы основан на возвращении строго определенного количества отработавших газов обратно во впускной коллектор в строго определенное время. Далее, смешиваясь с воздухом и топливом выпускные газы поступают обратно в цилиндры двигателя вместе со свежей топливоздушной смесью. Это количество определяется блоком управления ( ECU ) по заложенной еще на заводе-изготовителе программе на основании показаний датчиков: · Датчика температуры охлаждающей жидкости ( THW ); · Датчика абсолютного давления ( MAP – sensor ) или датчика расходомер воздуха ( MAF – sensor ); · Датчика положения дроссельной заслонки ( TPS ); · Датчика температуры воздуха во впускном коллекторе ( THA – не на всех моделях). · Собственных датчиков системы EGR . Количество и назначение датчиков может быть различным в зависимости от модели автомобиля, года выпуска и страны предназначения, то есть для какой страны выпущен данный автомобиль. Вышесказанное не является догмой, потому что возможны различные варианты исполнения системы ” EGR “. Если на одних машинах системой ” EGR ” управляет, например, компьютер на основании показаний датчика температуры охлаждающей жидкости, некоторых других датчиков или сенсоров, то на других вся система управляется одним электромагнитным клапаном и вакуумом впускного коллектора (это так называемая классическая система). Необходимо отметить, что система “ EGR ” работает не постоянно, а по специальной программе (если бы перепуск осуществлялся постоянно, то можете себе представить – какое соотношение воздуха и бензина поступало бы в цилиндры, не 14,7:1, а непонятно какое). Общее устройство системы ” EGR ” фирмы ” MITSUBISHI ” можно посмотреть на рисунке: Mitsubishi , двигатель 6 G 72–24 клапанный и 6 G 74. На данном рисунке мы видим достаточно простое (и надежное) устройство системы ” EGR “, состоящее из двух клапанов: электромагнитного клапана системы рециркуляции и непосредственно клапана рециркуляции ” EGR “. При запуске двигателя компьютер ( ECM ) ориентируется на показания датчика температуры охлаждающей жидкости ( THW ) и, если двигатель еще холодный, не дает команду для добавки в цилиндры двигателя отработавших газов . Когда температура работающего на холостом ходу двигателя достигает 60-80 ° С компьютер подает сигнал для открывания электромагнитного клапана. Клапан открывается и соответственно разряжение вакуумного порта “А” возникает непосредственно в клапане ” EGR “, но силы разряжения в вакуумном порту “А” в этот момент недостаточно для ОТКРЫТИЯ клапана ” EGR “. Для дальнейшей работы системы ” EGR ” необходимо дополнительное “усилие” вакуумного порта “Е”. Этот порт служит для того, чтобы помочь открыться клапану EGR в нужное время. Приблизительно при оборотах двигателя 900 – 1100 об/мин в вакуумном порту “Е” создается ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ разряжение, которое, в совокупности с разряжением от вакуумного порта “А” и помогает клапану ” EGR ” открыться. Если обороты двигателя превышают 4000обмин, то компьютер дает команду на электромагнитный клапан EGR “закрыться” и отсечь поступление отработавших газов в цилиндры двигателя. Все, система ” EGR ” снова не работает. Таким образом мы установили, в каких случаях система EGR работает, а в каких – нет. Повторимся еще раз: при запуске двигателя из холодного состояния и прогрева до температуры 40-60 ° С система EGR НЕ РАБОТАЕТ . На прогретом двигателе, на холостом ходу– система EGR НЕ РАБОТАЕТ . Начиная с 900 – 1200 оборотов в минуту система EGR РАБОТАЕТ и продолжает свою работу до тех пор, пока обороты двигателя не достигнут 4000 оборотов в минуту. Какие плюсы есть в работе этой системы? Положительное то, что при включении в работу системы EGR происходит определенная экономия топлива – в момент включения системы EGR в работу, компьютер подключает программу обеднения топливной смеси , которая исполняется и контролируется , в основном, при помощи датчика кислорода. Вышеописанная схема – это одна из самых простых схем системы EGR , использующая только два компонента: клапан EGR и электромагнитный клапан системы EGR . Это классическая схема, на основе которой сейчас строятся такие схемы системы EGR , которые могут включать в себя некоторые дополнительные элементы. Например: · EGR valve position sensor (датчик положения клапана EGR ); · EGR vacuum switching valve (вакуумный клапан переключения системы EGR ). Но если подробно рассматривать устройство и работу всех разновидностей систем EGR на японских автомобилях, то на это уйдет не одна сотня страниц. На что влияет неправильная работа системы: В первую очередь неправильная работа системы ” EGR ” влияет на устойчивую работу двигателя на холостом ходу. Это объясняется тем, что на показания датчика расхода воздуха ( MAF – sensor ) или датчика абсолютного давления ( MAP – sensor ) оказывает отрицательное влияние неучтенная порция отработавших газов . Если ее мало, то блок управления (ECU) еще как-то, наверное, сможет подрегулировать холостой ход на основании показаний кислородного датчика. Но если же объем газов проходящих через клапан будет довольно высокий, то блок управления с этим уже не справится. Для примера можно привести случай ремонта ” NISSAN ” с двигателем CA -18. Эта машина пришла к нам с появляющейся время от времени, т.е. с “плавающей” неисправностью. А такие неисправности искать – дело и трудное и в некоторых случаях безнадежное. Пришлось приложить немало усилий для поиска причины неисправности. Однако в какой-то момент мы “уткнулись в тупичок”. Ну сами посудите: вроде бы все проверено и перепроверено и все работает нормально и правильно. Машина заводится отлично, работает прекрасно – тихо, ровно, “как часики”. Однако проходит минут пятнадцать и …двигатель начинает сбоить. Этот сбой продолжается несколько минут, а потом все опять приходит в норму и опять двигатель работает изумительно. И вот так в течении часа – несколько раз. Путем несложных проверок мы вычислили, что картину нормальной работы двигателя “смазывает” первый цилиндр. Начали приглядываться к тому, что на него “завязано”. Так и вышли на порт системы ” EGR “, по которому выхлопные газы через клапан EGR свободно проходили во впускной коллектор и там, в силу определенных физических законов для конкретного впускного коллектора давали «сбой» именно по первому цилиндру . Кроме того, неправильная работа системы ” EGR ” может влиять на работу двигателя и в режиме ускорения (машина дергается), и в режиме замедления (хлопки в глушителе при сбрасывании газа). Несколько рекомендаций: На «простых» автомобилях можно посоветовать просто-напросто заглушить вакуумный порт системы ” EGR “. Большого вреда это не принесет, двигатель будет работать устойчиво и надежно. Если же система ” EGR ” “продвинутая”, имеет много датчиков и исполнительных механизмов, то при установке заглушки на канал системы ” EGR ” машина, конечно, на первых порах станет работать лучше. Однако впоследствии у нее может появиться такой дефект: двигатель на холостом ходу начнет самопроизвольно «выходить» на обороты 1500 – 2000 об/мин, и через некоторое время так же самопроизвольно снижать их до нормальных… Однако на автомобилях ” TOYOTA ” выпуска после 1998 года и ” HONDA “, ” MAZDA ” выпуска после 1995 года установка заглушки в системе ” EGR ” вызывает зажигание лампочки ” CHE С K ” на приборной панели. Иногда получается очистить сам клапан ” EGR ” (его шток и посадочное место) путем применения очистителя типа ” WD -40″. На дизельном двигателе 3 C – T неисправность системы ” EGR ” обнаруживает блок управления и сигнализирует водителю об этом миганием лампочки индикации свечей накаливания. Если правильно провести процедуру самодиагностики, то скорее всего мы получим код (или коды) 31 и 71. Код 31: Нештатная работа датчика давления воздушного потока – ” Turbo Sensor Pressure “, возможные причины: неплотное соединение вакуумной магистрали со впускным коллектором или с самим датчиком, трещины и потертости в вакуумной магистрали, из-за чего происходит перепуск воздуха и не создается истинное давление на входе самого датчика – наддув турбины происходит или поздно, или вообще не происходит. Неисправность датчика. Обрыв или замыкание цепи. Неисправность электронного блока управления. Некорректное подсоединение вакуумных магистралей. Код 71: Неисправность системы ” EGR “: обрыв или замыкание в цепи управляющего клапана. Некорректное подсоединение вакуумных магистралей. Проверка ” Turbo – Sensor Pressure ” на двигателе 3 C – T проводится по аналогии с проверкой ” MAP – sensor ” на бензиновом двигателе. Если смотреть сверху на данный датчик, то левый вывод – “питание” + 5 вольт, средний вывод – это выход на блок управления, а правый – “минус”. Однако скорее всего причина неисправности заключается в неправильном подсоединении вакуумных магистралей (резиновых трубочек). Ниже приводится вакуумная схема этого двигателя: Схема вакуумных линий . 1 – вакуумный насос, 2 – датчик абсолютного давления во впускном коллекторе (датчик давления наддува), 3 – клапан системы рециркуляции ОГ, 4 – электропневмоклапан корректора по наддуву №1, 5 – электропневмоклапан системы рециркуляции ОГ, 6 – исполнительный механизм системы повышения частоты вращения холостого хода при увеличении нагрузки, 7 – корректор по наддуву, 8 – электропневмоклапан системы повышения частоты вращения холостого хода при увеличении нагрузки (включении отопителя или кондиционера), 9 – электропневмоклапан корректора по наддуву №2, 10 – электропневмоклапан управления разрежением, 11 – электропневмоклапан управления 4 WD . Вакуумный насос на этом двигателе располагается непосредственно на крышке головки блока цилиндров. К слову сказать, если при работе двигателя вы услышите цокающий звук откуда-то из-под крышки головки блока цилиндров – обратите внимание на втулку этого вакуумного насоса: из-за некачественного моторного масла или из-за его несвоевременной замены втулка разбивается и приходит в негодность. При включенном зажигании, на заглушенном двигателе на выводе №2 ” Turbo – Sensor Pressure ” появится напряжение 1,65 В. После запуска двигателя на этом выводе напряжение станет равным около 0,5- 0,6 В. Непосредственно сам турбонаддув происходит при напряжении на выводе №2 около 1,5 В. В этот же момент срабатывают электромагнитные клапана и шток клапана ” EGR ” поднимается и начинается рециркуляция выхлопных газов. В случае, если клапан EGR закис в открытом положении или прогорел, то неисправность выразится в следующем: Двигатель будет заводиться с большим трудом, для этого его надо очень долго раскручивать стартером; Если же он все-таки заведется, то работать на холостом ходу будет крайне неустойчиво , при нажатии на педаль газа обороты двигателя будут повышаться с большой задержкой и со звуком жесткого сгорания (металлическим стуком) . Владимир КУЧЕР, город Южно-Сахалинск

Читать еще:  Принцип работы рулевого управления

Владимир КУЧЕР, город Южно-Сахалинск
http://www.efisakh.ru

  • Перепечатка разрешается только с разрешения автора и при условии размещения ссылки на источник

Система рециркуляции отработавших газов (ЕГР) бензиновых двигателей Land Rover

Из данной статьи Вы узнаете для чего нужен ЕГР на бензиновых двигателях, как он работает, некоторые его нюансы и особенности. Функционал и задачи системы ЕГР разительно отличается на дизельных и бензиновых двигателях. Про систему рециркуляции отработавших газов (ЕГР) дизельных двигателей мы писали в отдельной статье на нашем сайте «Система рециркуляции отработавших газов (ЕГР) дизельных двигателей Land Rover».

Нужен ли вообще ЕГР на бензиновом моторе и для чего? Полезен он для двигателя или вреден? Какая польза от ЕГР бензиновому двигателю? Обратимся к истории автомобилестроения и моторостроения. Первые ЕГР на бензиновых двигателях в Америке появились в 60-е годы. Думал ли тогда кто-нибудь об экологии? Аналогично с отечественными автомобилями. Все, наверное, более-менее знакомы с автомобилями «Волга» и «Газель», с двигателями ЗМЗ-402 и карбюратором К-151. Там присутствовал ЕГР с завода. Ни о какой экологии тогда не шла речь. Карбюраторная «Волга» образца 70-х годов, Советский Союз и ЕГР. Парадоксально?

ЕГР на бензиновом двигателе конечно некоторым образом относится к экологии, но появился он вовсе не ради экологии. Основная задача системы ЕГР на бензиновом двигателе – это снижение температуры в камере сгорания. Если часть кислорода заместить отработавшими газами, то температура в камере сгорания неминуемо упадет. Здесь многие скажут, что ведь выхлопные газы на уровне выпускного коллектора горячие, порядка 800-900 градусов. Да, для человека горячие, а для того, что творится в камере сгорания они в общем-то достаточно холодные, да еще и по пути успевают остыть.

Система ЕГР на большинстве современных бензиновых двигателях становится активной только при определенных условиях. Первое условие, температура антифриза должна быть более 35 градусов. В принципе это логично, бензиновый мотор на низких температурах работает и так достаточно нестабильно, требует и смесь побогаче, кстати с богатой смесью температура ниже опять в камере сгорания, и добавлять ему нестабильности открытием клапана ЕГР, наверное, как-то не очень логично.

Второе условие, температура воздуха на впуске опять-таки должна быть больше 35 градусов. В принципе все то же самое, бензиновый двигатель в отличие от дизеля может комфортно работать в очень узком температурном диапазоне, и по антифризу, и по воздуху. Чуть больше, чуть меньше, начинается детонация, начинается неравномерная работа и прочие гадости.

Третье условие, двигатель не находится в режиме отключения подачи топлива. Когда этот режим включается и что это за режим? Вернемся к советским автомобилям с системой ЭПХХ (экономайзер принудительного холостого хода), когда двигатель вращается трансмиссией. Когда Вы тормозите двигателем, в это время топливоподача отключается. Нам надо снизить скорость, снизить обороты и один из самых простых и быстрых способов – это отключить подачу топлива в цилиндры. В этом случае часто задают вопрос: А если автомат? Да, автомат и что? Во-первых, можно заблокировать трансформатор и какое-то время коробка будет также продолжать вращать двигатель. Во-вторых, если мы, особенно, говорим о автомобилях Ягуар и Ленд Ровер, где все-таки используются много цилиндровые двигатели, не обязательно отключать топливо разом во все цилиндры, а можно отключать в нескольких по очереди. Тем самым двигатель будет замедляться интенсивнее, т.к. у него нет вспышки в нескольких цилиндрах, практически пропуски. Почему в этом режиме отключается ЕГР? Об этом написано выше, двигатель и без того не стабильно работает, и какой смысл ему еще добавлять выхлопные газы на впуск в камеру сгорания. На холостом ходу у него никакого запаса по крутящему моменту нет, зачем его и так ослаблять.

Четвертое условие, ЕГР после запуска двигателя не открывается первые 5 секунд. Речь идет о рестарте горячего двигателя. Этому у нас на сайте посвящена отдельная статья «Системы управления двигателем». Все современные системы управления двигателем оперирует не расходом воздуха, не нажатием на педаль водителем, а они оперируют одним-единственным понятием – крутящий момент. Крутящий момент, который вырабатывает двигатель, крутящий момент, который попросил водитель от двигателя и другие системы могут попросить. Откуда взялось 5 секунд? После запуска рассчитать корректно крутящий момент фактический и запрошенный тяжело. Проходит порядка 5-6 секунд прежде чем блок управления двигателем из старой стратегии расчета всего по воздуху переходит в моментную модель. Именно поэтому в течение первых 5 секунд он может работать несколько не стабильнее, и с забросом оборотов тот же самый прогрев катализаторов. Первые 5 секунд ЕГР не открывается для того, чтобы максимально стабильно все работало. Дальше, когда двигатель уходит в регулировку крутящего момента ЕГР уже может открываться.

Пятое условие, при оборотах двигателя выше 4000 об/мин – ЕГР закрыт. Почему выше 4000 об/мин? Вам от двигателя требуется максимальная мощность, когда обороты уже выше 4000 об/мин. Вы нажали педаль в пол и 4.2 SC или 4.4 AJ V8 Вас весело тащат вперед. Если в данном случае добавить выхлопные газы, то мощность двигателя неминуемо упадет, а Вам она нужна максимальной. Поэтому ЕГР закрыт и как можно больше воздуха стараемся впихнуть в цилиндры, неважно атмосферного или наддувочного воздуха. Управляется все это дело отдельным клапаном. Клапан сам по себе механический, блок управления двигателем рассчитывает на сколько его надо открыть, чтобы получить заданный поток в цилиндры.

А может ли быть система ЕГР без клапанов? Может, с помощью муфт, так называемый internal egr (встроенный ЕГР). Регулировкой перекрытия распредвалов можно добиться ухудшения продувки цилиндров на такте выпуска. Если такое сделать, то часть отработавших газов останется в цилиндре. Можно ли назвать это системой ЕГР? Конечно можно. Какая разница, еще раз повторимся, впустим мы газы по обходному каналу из выпуска на впуск или просто оставим их цилиндре. От перемены мест, слагаемых сумма не меняется.

Основной диапазон работы клапана ЕГР вне холостого хода, не под нагрузкой, прогретый двигатель, т.е. режимы так называемой частичной нагрузки. В городе у очень многих людей ЕГР может не открываться в принципе, особенно у тех, кто исповедует два положения педали (холостые обороты и в пол).

Какова задача ЕГР, помимо экологии? Экология опять сделаем отсылку к статье на нашем сайте про дизельные двигатели – это снижение выброса NOx со всеми вытекающими, но мы вспоминаем, что ЕГР появился на бензиновых моторах задолго до того, как экология вообще появилась. Основная задача клапана как уже говорилось выше – это снижение температуры. Самый большой нагрев происходит в режиме частичных нагрузок в камере сгорания. На холостом ходу там горит настолько мало смеси, что говорить о каком-то серьезном нагреве современного мотора смешно. Уже доходит до того, что современные бензиновые двигатели приобрели дизельную болезнь под названием «попробуй на холостых прогреть», т.е. КПД мотора настолько высок, что на холостом, если не остывает уже хорошо. Не работает клапан ЕГР в режиме максимальной нагрузки. Когда у Вас максимальная нагрузка, то там заливается столько топлива в цилиндры, что она достаточно хорошо все охлаждает испаряясь. А вот в режимах средней нагрузки, и топливо уже побольше, и температура растёт, и смесь бедная, которое тоже в угоду экологии бедное, которая выступает источником нагрева. Перепуская ЕГР в цилиндры Вы снижаете нагрев в камере сгорания.

Неоднократно доводилось видеть, что человек бездумно отключил ЕГР на бензиновом двигателе. Год ездил по городу, все было замечательно, никаких неисправностей. Поехал в отпуск, где-то на трассе встал на круиз-контроль, через час примерно езды на круиз-контроле получил сначала пропуски по зажиганию, потом сизый дым и все остальное. Почему так произошло? Он работал на круиз-контроля долго в режимах частичной нагрузки, когда по идеи и по логике ЕГР должен быть открытым, а ЕГР отсутствовал. Температура в камере сгорания нарастала-нарастала и в какой-то момент один или несколько поршней просто оплавились и получилась печаль.

Если говорить об отключении клапана ЕГР, но это возможно только на внешнем клапане, на internal egr Вы его в принципе отключить не можете никак, если говорить об отключении, то при отключении обязательно надо править карты топлива, карты зажигания и сделать это не так просто поскольку надо постоянно мониторить температуру в камере сгорания, а это не простая задача. Это первая полезная функция ЕГР и собственно почему американцы и наши этот ЕГР ввели задолго до того, как нормы экологии вообще появились.

Вторая задача ЕГР – это повышение КПД двигателя, особенно, атмосферного. За счет чего? Бензиновый двигатель внутреннего сгорания по своей сути является огромным насосом, который перекачивает воздух. Его задача сначала всосать воздух, потом сжать этот воздух, затем выплюнуть то, что получилось. Одна из основных потерь при работе двигателя, потерь КПД – это насосные потери, если мы говорим особенно об атмосферном. Для того, чтобы ему всосать воздух через впускной коллектор, воздушный фильтр, всю систему впуска приходится приложить некоторое усилие. А если объём воздуха, который ему необходимо всосать уменьшить? Выхлопные газы имеют относительно атмосферы давление более высокое и в цилиндры они попадают легче, чем всасывать воздух. Часть воздуха они замещают, можно ли говорить о том, что КПД двигателя вырастет? Теоретически да, мы де-факто можем сказать о том, что при открытом клапане ЕГР рабочий объем двигателя уменьшается. Чем меньше объем, тем проще всосать воздух и его сжать.

Это основная задача, благодаря, которой появился ЕГР на бензиновых двигателях в советское время и у американцев. Мы недаром делали отсылку к волге ЗМЗ-402, кто имел опыт могли убедиться самостоятельно в этом. Некоторые отключали этот клапан. Зачем он нужен, да он во впуск гадит и получали очень интересный эффект на переходных режимах, особенно, при легком нажатии на педаль двигатель становился тупее. Он лучше работал на холостом ходу, но клапан ЕГР с вакуумным управлением, который там стоял не самое совершенное создание. Он может быть чуть лучше работал наверху, но в середине он становился грустным и унылым, и все можно было вернуть только, либо радикально перенастроив систему питания и систему зажигания, либо вернув на место этот самый клапан.

Подводя итог, клапан ЕГР на бензиновом двигателе, как и на дизельном – это вещь крайне необходимая и служащая далеко не только для снижения выбросов, как принято считать. На современных двигателях достаточно мало вещей, которые служат только в угоду экологии и их можно сосчитать на пальцах. У большинства систем, которые предусмотрены есть функциональная задача помогать двигателю работать и бездумное удаление каких-то вещей скорее способна двигателю навредить, чем облегчить жизнь. Современные двигатели уже дошли до того предела – это касается и дизеля, и бензина, когда что-то в них изменять физически только его портить. Весь нынешний тюнинг зачастую заключается только в изменениях программного обеспечения, и очень так нетривиально.

Какая температура в камере сгорания является нормальной? Вкратце все, что свыше 1100 градусов – это совсем все плохо. Если стоит поршневая кованая, то 1200 градусов вообще предел, если литая – 1100 градусов. Выхлопные газы на пике около 900 градусов, т.е. они все-таки реально сбрасывают температуру, но это ключевой момент на пике. Если мы говорим о режимах средней нагрузки, то они приблизительно 700 градусов. Для мотора с литой поршневой 1100 градусов уже страшно, 1200 градусов может выдержать ковка, но и то мы бы не стали доводить до этих цифр. На современном моторе в камере сгорания, когда не пиковая нагрузка, не бедная смесь, нормальной считается температура 900-950 градусов, до 1000 градусов доходит редко.

Собственно, те, кто пытаются получить максимальную мощность от бензинового двигателя в какой-то момент приходят к тому, что в цилиндры надо лить воду. Старый добрый радикальный метод снижения температуры.

Подведя итог, для чего нужен ЕГР на бензиновом двигателе? Первое, экология, все про это знают. Второе, для снижения температуры в камере сгорания в режимах частичной нагрузки. Миф о том, что ЕГР наносит вред и снижает мощность не имеет под собой никакого обоснования с точки зрения работы двигателя. На режимах максимальной мощности ЕГР закрыт, на режимах средней нагрузки ЕГР фактически увеличивает КПД двигателя и сохраняет ту же самую мощность несмотря на то, что воздуха горит меньше благодаря тому, что снижает насосные потери на расход воздуха, повышая тем самым КПД.

Отключать ЕГР на бензиновом моторе настолько же плохая идея как отключать его на дизельном. Хотя задачи и функционал ЕГР на бензином и дизельном двигателе несколько отличаются, но в итоге эта система и там, и там нужная, и важная.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector