Клапан системы рециркуляции ог
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Клапан системы рециркуляции ог

Рециркуляция отработавших газов (ОГ)

Рециркуляция отработавших газов (ОГ) заключается в перепуске их части во впускную систему двигателя и последующему возврату в камеры сгорания. Так как ОГ содержат после процесса сгорания очень мало кислорода, максимальные температура и давление при сгорании топлива снижаются. В результате этого уменьшается выброс оксидов азота – NOx.

Эффект рециркуляции, снижающий уровень эмиссии NOx, основывается на трех составляющих:

  • снижении концентрации кислоро­да в камере сгорания
  • сокращении расхода ОГ
  • снижении температуры в цилиндре благодаря более высокой теплоемко­сти инертных газов, которые не уча­ствуют в реакции (например, СО2)

Количество отработавших газов, участвовавших в рециркуляции, может достигать 20…50% общего расхода, при этом содержание окислов азота снижается до 60%. Увеличение выбросов углеводородов и роста расхода топлива при увеличении неравномерности работы двигателя накладывают ограничения на верхний предел степени рециркуляции отработавших газов. Система рециркуляции выключается при работе двигателя на холостом ходу, потому что образование окислов азота на этом режиме незначительно. На режимах полных нагрузок или близких к ним, рециркуляция осуществляется непродолжительное время, а в режиме частичных нагрузок более длительное время и эффективность действия системы на этом режиме наивысшая.

Рециркуляция подразделяется на:

При внутренней рециркуляции отработавших газов регулирование количества остаточных газов в цилиндрах двигателя производится перестановкой по фазе впускных и выпускных валов. Это создает условия для поступления отработавших газов из выпускных во впускные каналы во время перекрытия фаз газораспределения (т. е. в период одновременного открытия впускного и выпускного клапанов). При этом количество рециркулируемых газов зависит главным образом от продолжительности перекрытия фаз. Для этого впускные клапаны должны открываться задолго до ВМТ, а выпускные – закрываться непосредственно перед ВМТ. В результате оба клапана остаются открытыми одновременно и отработавшие газы перетекают во впускные каналы. К преимуществам внутренней рециркуляции отработавших газов по сравнению с внешней рециркуляцией относятся ускоренная реакция системы и повышенная равномерность распределения рециркулируемых газов по цилиндрам.

Схема системы внешней рециркуляции ОГ представлена на рисунке. Принцип работы системы основан на перепуске части ОГ во впускной трубопровод. После этого они, смешиваясь с воздухом или топливовоздушной смесью, повторно участвуют в горении. Определенная часть ОГ, пройдя клапан рециркуляции 3, разбавляет свежую топливоздушную смесь или воздух. Управление клапаном рециркуляции осуществляется с помощью электронного блока управления 4 двигателя как правило, общего с системой питания, АБС и т. д.

Рис. Схема рециркуляции отработавших газов дизельного двигателя:
1 – всасываемый воздух; 2 – заслонка впускного коллектора с датчиком положения заслонки и двигателем; 3 – клапан рециркуляции ОГ; 4 – блок управления двигателя; 5 – подводящая магистраль ОГ; 6 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 7 – лямбда-зонд; 8 – выпускной коллектор; 9 –турбонагнетатель; 10 – радиатор охлаждения ОГ; 11 – переключающий клапан радиатора рециркуляции

Количество рециркулируемых ОГ зависит от частоты вращения двигателя, количества впрыскиваемого топлива, объема всасываемого воздуха, температуры и давления всасываемого воздуха.

Блок управления двигателем определяет с помощью измерителя расхода поступающую в цилиндры массу воздуха и рассчитывает соответствующее ее величине давление во впускном трубопроводе. При рециркуляции ОГ их масса добавляется к массе свежего воздуха и соответственно повышается давление во впускном трубопроводе. Датчик давления во впускном трубопроводе реагирует на это изменением напряжения на его выходе, которое передается на вход блока управления двигателем. По величине этого сигнала определяется суммарное количество воздуха и ОГ, поступающих в цилиндры двигателя. Количество перепускаемых ОГ определяется вычитанием количества свежего воздуха из суммарной величины.

В магистрали ОГ перед сажевым фильтром расположен широкополосный лямбда-зонд 7, сигнал которого используется в качестве корректирующей величины для регулировки количества рециркулируемых ОГ. Если доля кислорода в ОГ отличается от заданного параметра характеристики рециркуляции ОГ, то блок управления двигателя 4 посылает сигнал управления на клапан рециркуляции 3 и, соответственно, изменяет количество рециркулируемых ОГ.

Радиатор 10 системы рециркуляции ОГ охлаждает рециркулируемые ОГ. Благодаря этому происходит дополнительное снижение температуры сгорания и обеспечивается возможность рециркуляции большего количества ОГ.

Однако независимое от теплового состояния двигателя охлаждение рециркулируемых газов приводит к повышенному выбросу углеводородов и оксида углерода. Поэтому в системе рециркуляции применяют переключающий клапан радиатора рециркуляции 11, который в зависимости от температуры охлаждающей жидкости (обычно ниже 50°С) направляет отработавшие газы к радиатору или в обход его.

Schacal › Блог › Клапан ЕГР. Для чего нужен. Глушим или восстанавливаем.

Предисловие
Попытаюсь описать принцип и логику его работы предельно простым языком.
Буду опираться в первую очередь на свою практику а так же на изученный мною материал, а точнее, на его анализ.
Для нетерпеливых — самое интересное будет в пункте о логике работы ECU по управлению клапаном EGR

Встречаю в большинстве случаев некорректное понимание необходимости его наличия.
Я не привык делать из машины ведро и являюсь (за редким исключением) сторонником заводского комплекта.

Итак, поехали, зачем нужен клапан ЕГР (EGR), он же клапан рециркуляции отработавших газов.

Назначение
Устал слушать лирику на тему того, что основное назначение клапана ЕГР понижать вредность выбросов. Бред! Вы даже при прохождении ТО не заметить разницы — с ним или без него.
Сколько рыл статьи в Инете, столько и видел это заблуждение.

Почему то большинство забывает, что основная задача клапана — это обеспечение сбалансированной работы двигателя на разных режимах работы:
1. В момент прогрева двигателя.
2. При работе двигателя на постоянную нагрузку при постоянных оборотах
3. (редкость в наших широтах) При работе двигателя с заниженным (завышенным) атмосферным давлением.

В зависимости от режима работы двигателя, о чём свидетельствуют датчик оборотов, датчик детонации, кислородный датчик (Лямбда зонд), датчик атмосферного давления для турбо тачек, датчик массового расхода воздуха, Блок управления двигателем подаёт импульсный (не просто 12v) сигнал на управляющий электромагнитный клапан для пропускания вакуума от общего рессивера до клапана EGR/
Именно определённое разряжение (для дизелей) и управляет открытием (приоткрытием либо закрытием) заслонки в клапане.
Соответственно при открытой заслонке клапана (дальше все это скорее понимают) часть отработавших газов рециркулирует обратно во впускной коллектор.

Обобщенная логика управления ECU клапана EGR
Теперь самое интересное

1 .Если блок управления двигателем (ECU, ЭБУ) видит обогащённую смесь, а при исправности всей системы это может быть только при прогреве двигателя, то ECU начинает искусственно её забеднять путём подачи отработанных газов снова во впускной коллектор.
Я не беру во внимание случаи с неисправным расходомером воздуха. тут совсем иной алгоритм.
Не буду читать курс школьной химии, но все понимают, что как минимум, в отработанных газах содержится меньшее количество кислорода. но при обогащёнке нам и нужно понизить его содержание.
Конечно смесь — это топливо (солярка, бенз ) и воздух . А вот воздух — это не только кислород, но и Окись Азота, и содержание углекислого газа СО да и не только. И поверьте без курса химии, что учитывается не только содержание кислороДа. Окись Азота тоже играет немалую роль, например при её повышенном содержании (на тех осмотре это не проверяют) вымывается тонкая стенка масла в цилиндре и это ведёт к повышенному износу двигателя.
Как только смесь выравнивается на непрогретом двигателе, а точнее, как только лямбда зонд перестаёт регулировать смесь в широком диапазоне, ЭБУ даёт команду электромагнитному клапану в виде широтно модулированных импульсов на закрывание заслонки клапана.

2. Если ЭБУ видит постоянные обороты, постоянную подачу порций топлива за равное время открытия форсунок (например мы едем на круизконтроле), то опять подаётся команда на приоткрывание клапана.
Разработчики предпочли уменьшить расход топлива в таком случае путём снижения кислорода и как результат, понижения подачи топлива открытием форсунок дабы выровнять смесь.

3. Если ЭБУ видит повышенное атмосферное давление (например в горах), то предполагается что в горах и так воздух обогащён кислородом. Опять, дабы сбалансировать смесь, ЕГР подаёт отработанные газы во впуск, чтобы уменьшить штатное количество кислорода, балансируя параметры работы двигателя к атмосферному давлению. К слову зимой и в наших широтах это очень актуальная опция.

НО! всё это справедливо при наличии штатного катализатора! ибо Кислородный датчик только в этом случае будет считывать корректные параметры

А вот что бывает, когда система EGR функционирует неправильно (вырезанный катализатор, подгоревший лямбда зонд, пробитые вакуумные трубки, неисправный расходомер, забитые форсунки и т.д) показано на рисунке

Увидев такое, многие автовладельцы сразу бегут глушить клапан ЕГР.
ТО что мы не хотим видеть этой гари у себя в поршневой — это правильное решение.
А то, как мы решает этот вопрос — это ВАМ на обсуждение

Я не занимаюсь разработкой программ для ЭБУ на заводах PSA и могу лишь догадываться о алгоритме работы ЭБУ, проанализировав массу информации, в том числе и на закрытых источниках.
По сему — моя статья не истина в последней инстанции.
С удовольствием подискутирую на эту тему со всеми желающими.
Только не нужно мне писать, что “я вырезал ЕГР, у меня всё заеб…сь, “
У вас уже не всё зае…сь. у вас деталей в тачке не хватает.
Вы уже начали делать из неё ведро с болтами.
Те кто дочитал до конца, наверное поняли, что и катализатор не стоит вырезать, но об этом следующая статья.

Клапан EGR

Смотрите также

Как проверить ЕГР

Ошибка P0404

Клапан EGR — основная деталь системы рециркуляции отработанных газов (Exhaust Gas Recirculation). Задача ЕГР состоит в снижении уровня образования оксидов азота, которые являются продуктом деятельности работы двигателя. Для того, чтобы снизить температуру некоторая часть выпускных газов отправляется обратно в двигатель. Клапана устанавливаются как на бензиновые, так и на дизельные двигатели, кроме тех, которые имеют турбину.

С точки зрения экологии система выполняет положительную функцию, ограничивая выработку вредных веществ. Однако зачастую работа ЕГР является источником многочисленных проблем для автомобилистов. Дело в том, что клапан EGR, а также впускной коллектор и рабочие датчики в процессе работы системы покрываются нагаром, что является причиной нестабильной работы двигателя. Поэтому многие владельцы машин прибегают не к чистке или ремонту, а к глушению всей системы.

Где находится клапан EGR

Упомянутое устройство стоит непосредственно на двигателе вашего автомобиля. В различных моделях исполнение и место расположения может быть разным, однако, нужно ориентироваться по местоположению впускного коллектора. Обычно от него идет труба. Также клапан может быть установлен на впускном коллекторе, во всасывающем тракте или на блоке дроссельных заслонок. К примеру:

Клапан EGR на Форд Транзит VI (дизельный) находится в передней части двигателя, справа от масляного щупа

Читать еще:  Кто делает рендж ровер

Клапан EGR на Шевроле Лачетти виден сразу же при открытии капота, он расположен за модулем зажигания

Клапан EGR на Опель Астра G находится под правым верхним углом защитной крышки двигателя

Еще несколько примеров:

Клапан EGR на BMW E38

Клапан EGR на Ford Focus

Клапан EGR на Opel Omega

Что такое клапан EGR и виды его конструкций

Через клапан ЕГР во впускной коллектор отправляется некоторое количество отработанных газов. Далее они смешиваются с воздухом и топливом, после чего поступают в цилиндры двигателя вместе с топливной смесью. Количество газов определяется компьютерной программой, заложенной в ЭБУ. Информацию для принятия компьютером решений дают датчики. Обычно это датчик температуры охлаждающей жидкости, датчик абсолютного давления, расходомер воздуха, датчик положения дроссельной заслонки, датчик температуры воздуха на впускном коллекторе и прочие.

Система и клапан EGR работают не постоянно. Так, они не используются при:

  • холостых оборотах (на прогретом двигателе);
  • холодном двигателе;
  • полностью открытой заслонке.

Первые используемые агрегаты были пневмомеханическими, то есть управлялись при помощи разрежения впускного коллектора. Однако со временем они стали электропневматическими (стандарты EURO 2 и EURO 3) и полностью электронными (стандарты EURO 4 и EURO 5).

Виды клапанов ЕГР

Если в вашем автомобиле установлена электронная система EGR, то она управляется при помощи ЭБУ. Цифровые клапаны EGR бывают двух видов — с тремя или двумя отверстиями. Они открываются и закрываются при помощи рабочих соленоидов. Аппарат с тремя отверстиями имеет семь уровней рециркуляции, Устройство с двумя — три уровня. Самым совершенным клапаном является тот, уровень открытия которого выполняется при помощи шагового электродвигателя. Он обеспечивает плавное регулирование потока газов. Некоторые современные системы EGR снабжены собственной установкой охлаждения газов. Они позволяют еще больше снизить уровень отработанного оксида азота.

Основные причины неисправности системы и их последствия

Разгерметизация клапана EGR — наиболее распространенная неисправность системы ЕГР. Вследствие этого происходит неконтролируемый подсос воздушных масс во впускной коллектор. Если ваш автомобиль имеет двигатель с расходомером воздуха, это грозит обеднением топливной смеси. А когда в машине имеется датчик давления воздушного потока — топливная смесь будет переобогащенной, из-за чего давление на впускном коллекторе повысится. Если же двигатель имеет оба упомянутых датчика, то на холостых оборотах он будет получать слишком обогащенную топливную смесь, а при других режимах работы — обедненную.

Загрязнение клапана — вторая часто встречающаяся проблема. Что с ним делать и как чистить мы с вами разберем ниже. Обратите внимание, что малейшая неисправность в работе двигателя теоретически может привести к значительной вероятности загрязнения.

Все неисправности происходят по одной из следующих причин:

  • через клапан проходит слишком много выхлопных газов;
  • через него проходит слишком мало выхлопных газов;
  • произошла разгерметизация корпуса клапана.

Неисправность системы рециркуляции отработавших газов может быть вызвана поломкой следующих частей:

  • наружные патрубки для подвода выхлопных газов;
  • клапан EGR;
  • термоклапан, соединяющий источник разрежения и клапан ЕГР;
  • соленоиды, которые управляются с ЭБУ;
  • преобразователи давления выхлопных газов.

Признаки неисправности клапана EGR

Существует ряд признаков, говорящих о том, что в работе клапана ЕГР наблюдаются проблемы. Основными из них являются:

  • неустойчивая работа двигателя на холостом ходу;
  • частая остановка двигателя;
  • пропуски воспламенения;
  • движение автомобиля рывками;
  • уменьшение разрежения на впускном коллекторе и как следствие работа двигателя на обогащенной топливной смеси;
  • зачастую при серьезной неисправности в работе клапана рециркуляции отработанных газов — электронная система автомобиля сигнализирует лампочкой чека.

При диагностике могут возникать такие коды ошибки как:

  • Р1403 — неисправность клапана рециркуляции отработанных газов;
  • Р0400 — ошибка системы рециркуляции отработанных газов;
  • Р0401 — неэффективность системы рециркуляции выхлопных газов;
  • Р0403 — обрыв проводов внутри управляющего клапана системы рециркуляции отработанных газов;
  • Р0404 — нарушение исправности функционирования управляющего клапана EGR;
  • P0171 — слишком бедная топливная смесь.

Как проверить клапан ЕГР?

При проверке необходимо провести осмотр состояния трубок, электрических проводов, разъемов и других компонентов. Если на вашей машине установлен пневматический клапан, можно воспользоваться вакуумным насосом для приведения его в действие. Для детальной диагностики воспользуйтесь электронным оборудованием, которое позволит вам получить код ошибки. При такой проверке нужно знать технические параметры клапана, с тем, чтобы выявить несоответствие полученных и заявленных данных.

Проверка выполняется в такой последовательности:

  1. Отсоединить вакуумные шланги.
  2. Продуть устройство, при этом воздух через него не должен проходить.
  3. Отсоединить разъем от электромагнитного клапана.
  4. С помощью проводов подать питание на аппарат от аккумулятора.
  5. Продуть клапан, при этом воздух должен проходить через него.

Когда проверка показала что агрегат не пригоден для дальнейшей эксплуатации, то требуется покупка и установка нового, но достаточно часто, советуют просто заглушить клапан ЕГР.

Как заглушить клапан ЕГР?

Если в работе системы или клапана EGR начались проблемы, то самым простым и дешевым решением будет ее глушение.

Сразу стоит оговориться, что одного чип-тюнинга недостаточно. То есть, отключение управления клапаном через ЭБУ не решает всех проблем. Этот шаг лишь исключает диагностику системы вследствие чего компьютер не выдает ошибку. Однако сам клапан продолжает работать. Поэтому в дополнение необходимо выполнить механическое исключение его из работы двигателя.

Некоторые автопроизводители вносят в комплектацию машины специальные заглушки для клапана. Как правило, это толстая стальная пластина (толщиной до 3 мм), имеющая форму отверстия девайса. Если же у вас нет такой оригинальной заглушки, можно сделать ее самостоятельно из металла соответствующей толщины.

Далее снимите клапан EGR. В некоторых моделях автомобилей для этого нужно также снять впускной коллектор. Параллельно с этим выполните чистку его каналов от загрязнений. Далее найдите прокладку, которая установлена в месте крепления клапана. После этого вместо нее установите упомянутую выше металлическую заглушку. Ее можно изготовить своими руками или купить в автомагазине.

В процессе сборки в месте крепления штатная прокладка и новая заглушка совмещаются. Стягивать болтами конструкцию необходимо аккуратно, так как зачастую заводские заглушки бывают хрупкими. После этого не забудьте отключить вакуумные шланги и поставить в них заглушки. В завершение процесса необходимо выполнить упомянутый чип-тюнинг, то есть, внести корректировку в прошивку ЭБУ с тем, чтобы компьютер не показывал ошибку.

Как заглушить ЕГР

К каким результатам приведет глушение системы ЕГР?

Существуют положительные и отрицательные стороны. К положительным относится:

  • в коллекторе не накапливается нагар;
  • повышаются динамические характеристики автомобиля;
  • не нужно менять клапан ЕГР;
  • не такая частая замена масла.
  • если в двигателе есть катализатор, то он быстрее выйдет из строя;
  • срабатывает сигнализатор поломки на приборной доске (лампочка “чек”);
  • возможно увеличение расхода топлива;
  • повышенный износ клапанной группы (редко).

Чистка клапана ЕГР

Зачастую восстановить работу системы EGR можно простой чисткой устройства. Чаще других с этим сталкиваются владельцы автомобилей Опель, Шевроле Лачетти, Ниссан, Пежо.

При чистке пневмоклапана EGR необходимо от нагара очищать седло и шток. При чистке ЕГР с управляющим электроклапаном, как правило, очищается фильтр, защищающий вакуумную систему от загрязнения.

Для чистки вам понадобятся следующие инструменты: рожковые и накидные ключи, два очистителя карбюратора (пенный и в виде спрея), крестовая отвертка, притирочная паста для клапанов.

Чистка клапана ЕГР

После того, как вы нашли где стоит клапан ЕГР, необходимо откинуть клеммы с аккумулятора, а также разъем с него. Далее с помощью ключа откручиваем болты, на которых держится клапан, после чего достаем его. Внутренности устройства нужно замочить промывкой для карбюратора.

Нужно промыть канал в коллекторе с помощью пенного очистителя и трубки. Процедуру необходимо выполнять в течение 5. 10 минут. Причем повторить ее до 5 раз (в зависимости от уровня загрязнения). В это время замоченный заранее клапан откис и готов к тому, чтобы его разобрать. Для этого откручиваем болты и выполняем разборку. После чего с помощью притирочной пасты выполняем притирку клапана.

Когда притирка выполнена, необходимо все тщательно вымыть, и накипь, и пасту. Далее нужно все тщательно высушить и собрать. Также обязательно стоит проверить клапан на герметичность. Это производится при помощи керосина, который наливается в одно отделение. В течение 5 минут ждем, чтобы керосин не перетек в другой отсек, или на обратной стороне, не появились намокрения. Если это произошло, значит клапан притерся не герметично. Для устранения неисправности необходимо повторить описанную выше процедуру. Сборка системы выполняется в обратном порядке.

Замена клапана EGR

В некоторых случаях, в частности, при выходе из строя клапана необходимо произвести его замену. Естественно, что на каждой модели автомобиля эта процедура будет иметь свои особенности в силу конструкции, однако же в общих чертах алгоритм будет приблизительно одинаков.

Однако непосредственно перед заменой нужно выполнить несколько операций, в частности, связанных с ЭБУ, сброс информации, чтобы электроника “приняла” новый аппарат и не выдала ошибку. Итак, необходимо выполнить следующие шаги:

  • проверить вакуумные шланги системы рециркуляции отработанных газов;
  • проверить работоспособность датчика ЕГР и всей системы;
  • проверить проходимость магистрали рециркуляции газов;
  • заменить датчик EGR;
  • очистить от нагара шток клапана;
  • снять код неисправностей в ЭБУ и протестировать работу нового устройства.

Что касается непосредственно замены упомянутого устройства, то приведем пример его замены на автомобиле Volkswagen Passat B6. Алгоритм работ будет следующим:

  1. Отсоединить разъем датчика положения тарели клапана.
  2. Ослабить хомуты и снять шланги охлаждения со штуцеров клапана.
  3. Открутить винты (по два с каждой стороны) на крепления металлических трубок, предназначенных для подвода и отвода газов от/к клапану EGR.
  4. Корпус клапана крепится к двигателя с помощью кронштейна с помощью одного силового болта и двух винтов М8. Соответственно, необходимо открутить их, снять старый клапан, установить на его место новый и закрутить винты обратно.
  5. Подключить клапан к системе ЭБУ, а потом с помощью программного обеспечения (оно может быть разным) адаптировать его.

Как видите, процедура несложная, и как правило, на всех машинах она не представляет собой больших сложностей. Если вы обратитесь за помощью на СТО, то там процедура замены стоит на сегодняшний около 4. 5 тысяч рублей независимо от марки легкового автомобиля. Что касается цены непосредственно клапана EGR, то она колеблется в пределах 1500. 2000 рублей и даже дороже (в зависимости от марки автомобиля).

Признаки неисправности на дизеле

Клапан EGR устанавливают не только на бензиновые, но и на дизельные двигатели (в том числе, турбированные). И самым интересным в данном ключе становится то, что в процессе эксплуатации упомянутого устройства описанные выше проблемы для бензинового мотора для дизеля актуальны в разы сильнее. Для начала необходимо обратиться к отличиям работы устройства на дизелях. Так, здесь клапан открывается на холостом ходу, обеспечивая около 50% чистого воздуха во впускном коллекторе. По мере возрастания количества оборотов он прикрывается и закрывается уже при полной нагрузке на двигатель. Когда мотор работает в режиме прогрева, то клапан также полностью закрыт.

Читать еще:  Как установить автономный отопитель планар своими руками

Проблемы связаны в первую очередь с тем, что качество отечественной солярки, мягко говоря, оставляет желать лучшего. В процессе работы дизельного двигателя происходит загрязнения непосредственно клапана EGR, впускного коллектора, а также установленных в системе датчиков. Следствием этого могут быть один или несколько следующих признаков “болезни”:

  • нестабильная работа двигателя (рывки, плавающие обороты на холостом ходу);
  • потеря динамических характеристик (плохо разгоняется, показывает малую динамику даже на низких передачах);
  • увеличение расхода топлива;
  • снижение мощности;
  • двигатель будет работать более “жестко” (ведь клапан EGR в дизелях как раз и нужен для смягчения эксплуатации мотора).

Естественно, что перечисленные явления могут признаками и других неисправностей, однако все же рекомендуется с помощью компьютерной диагностики проверить упомянутые агрегат. А в случае необходимости почистить, заменить или попросту заглушить его.

Еще один выход — чистка впускного коллектора и всей соответствующей системы (в том числе интеркуллера). Из-за некачественной солярки вся система со временем значительно загрязняется, поэтому описанные неисправности могут результатом именно банального загрязнения, и пропадут после того, как вы произведете соответствующую чистку. Эту процедуру рекомендуется делать не реже, чем раз в два года, а лучше — чаще.

Рециркуляция отработавших газов. Что такое EGR?

Специалисты крупнейшего производителя автомобильных комплектующих рассказывают об особенностях устройства и технического обслуживания системы рециркуляции отработавших газов

Рециркуляция отработавших газов (EGR — Exhaust Gas Recirculation) повышает эффективность работы двигателя, уменьшает расход топлива, снижает «жесткую» радботу дизельного двигателя и детонацию в бензиновом двигателе. Система известна давно. В частности, она применялась на отечественных автомобилях, например на «Ниве» ВАЗ-21213. К сожалению, в ее устройстве мало кто разбирался. Рециркуляцию при первой же возможности «нейтрализовывали», ухудшая эксплуатационные параметры автомобиля.

Для чего нужна рециркуляция?
Когда температура в камере сгорания становится очень высокой, кислород и азот в поданном в цилиндры воздухе начинают взаимодействовать друг с другом и образуют окиси азота. В бензиновом двигателе кислород нужен для сжигания топлива, а теперь его нет в достаточном количестве, так как азот «украл» его. В результате из-за неполного сгорания топлива двигатель теряет часть мощности, выбрасывая NOx и в избытке CO и HC в атмосферу. О топливной экономичности говорить не приходится.

Что делает клапан EGR?

Клапан EGR системы рециркуляции отработавших газов

Клапан EGR, являющийся основой всей системы, позволяет части сгоревших отработавших газов вернуться обратно во впускной коллектор и смешаться со свежим зарядом воздуха. Кислород повышает температуру горения (вспомните, например, оборудование для кислородно-ацетиленовой сварки), таким образом, за счет введения отработавших газов (т.е. искусственного уменьшения содержания кислорода в составе горючей смеси) происходит снижение температуры сгорания. Это приводит к снижению количества кислорода, взаимодействующего с азотом, таким образом, снизится количество NOx.
Рециркуляция ОГ имеет и другие преимущества. В бензиновых двигателях она снижает насосные потери за счет снижения перепада давления на дроссельной заслонке. Более низкие температуры сгорания предотвращают детонацию, поэтому может быть установлен более ранний момент зажигания, что обеспечит повышение крутящего момента. В дизельных двигателях она снижает «жесткую» работу двигателя на холостом ходу, так как пониженное содержание кислорода понижает давление сгорания.

Стратегия клапана EGR
Она различна в зависимости от типа двигателя. В дизельных двигателях клапан EGR открывается на холостом ходу и обеспечивает до 50% впуска воздуха. Поскольку нагрузка двигателя увеличивается, количество EGR снижается до того уровня, при котором при полной нагрузке клапан EGR закрывается. Он также закрывается во время прогрева и на большой высоте над уровнем моря.
В бензиновых двигателях клапан EGR закрывается на холостом ходу и при полном крутящем моменте, обеспечивая только 5-10% впуска воздуха при низкой-средней нагрузке.

Клапан EGR системы рециркуляции отработавших газов

Большинство систем имеют замкнутый контур, а это требует определенной обратной связи. Некоторые клапаны EGR регулируются электрическим способом и оснащены датчиком положения, который передает сигнал в электронный блок управления (ECM). Другие системы регулируются электропневматически, и обратная связь обеспечивается за счет регулирования датчика массового расхода воздуха, датчика абсолютного давления во впускном коллекторе (MAP) или датчика температуры впускного воздуха

Что идет не так?
Самая распространенная проблема связана с отложениями углерода на пластине или гнезде клапана. Как правило, это вызвано впуском загрязненной смеси, что говорит о закупорке вентиляционной системы картера двигателя; износе цилиндров или поршневых колец двигателя; неисправности зарядного турбоагрегата (поворотной лопатки турбины); высоком уровне моторного масла; неэффективном сгорании, при котором остатки нагара циркулируют через клапан EGR; износе форсунок, снижающем точность впрыска топлива; прочих проблемах, связанных с неисправностями расходомера воздуха, вакуумного насоса, трубопроводов и соединений. Неисправности могут возникать по отдельности, либо в любых комбинациях друг с другом.

Симптомы
Если клапан EGR засорен, то при открытии и закрытии его будет заклинивать, либо он будет медленно реагировать.
Если клапан заклинивает при открытии, то это приведет к неэффективной работе бензинового двигателя на холостом ходу, снижению мощности дизельного двигателя и образованию черного дыма на старых системах без расходомера воздуха.
Если клапан заклинивает при закрытии, то это приведет к очень «жесткой» работе дизельного двигателя и неэффективному расходу топлива в бензиновых двигателях. Если клапан медленно реагирует, то проблемы становятся менее очевидными, что приводит к неисправностям, связанным с работой двигателя на холостом ходу и управляемостью автомобиля в целом.
В некоторых случаях загорится лампа неисправности (MIL), что указывает на неисправность катализатора.

Диагностика
Всегда визуально проводите осмотр состояния трубок, электрических разъемов и компонентов. Вакуумный насос поможет вам привести в действие клапаны EGR, которые регулируются пневматически.
Ваше оборудование для сканирования даст вам все необходимые данные, позволит провести испытания привода, а также выведет на дисплей оперативные (рабочие) данные.
Отклонения в давлении впускного коллектора и расходе воздуха говорят о медленной реакции, а также о том, что при открытии и закрытии клапаны EGR заклинивают. Однако для окончательных выводов необходимо провести дорожное испытание.
Проверьте сопротивление напряжения и сигналов управления с помощью мультиметра и осциллографа.

Замена
При замене клапана EGR не забудьте прочистить все примыкающие трубки. Если клапан покрыт остатками нагара, то нагар забьет все трубки и разъемы. В противном случае можно получить отказ в гарантийной замене клапана.

Клапан EGR

В переводе с английского – EGR означает «рециркуляция отработанных газов”. Часть отработанных газов возвращается обратно в цилиндры для окончательного сжигания.

Для чего нужен клапан egr

ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год! Читать дальше»

За счет действия EGR из выпускного коллектора происходит возвращение части отработанных газов во впускной коллектор. Благодаря данной функции значительно уменьшается токсичность выхлопа во время прогрева двигателя, а также при резком ускорении. В этих двух режимах мотор работает на обогащенной топливной смеси.

Система EGR состоит из нескольких частей. Центральная часть – сам клапан. Нередко из-за нарушения герметичности возникает его неисправность. Кроме того, нахождение в постоянном контакте с раскаленными газами тоже не способствует особой долговечности. Вторая часть – это соленоид EGR. Он применяется в системах, где управление клапаном осуществляется пневматически.

Третий элемент системы – датчик положения штока клапана EGR (он же – датчик степени открытия клапана EGR). Случается, что он приходит в неисправность, но особых неприятностей из-за этого не происходит. Разве что засветится лампа неисправности двигателя. Наконец, последняя часть – это блок управления двигателя.

Принцип работы клапана егр

Механизм работы системы базируется на возврате части отработанных газов повторно во впускной коллектор. Данный процесс происходит за определенное время. Затем выпускные газы вновь поступают в двигатель, однако уже со свежей смесью. Все это определяет блок управления, в котором установлена специальная программа.

Система рециркуляции функционирует только тогда, когда двигатель прогревается до пятидесяти-шестидесяти градусов. После того, как двигатель набирает 1000 и более оборотов, система рециркуляции начинает работу и функционирует до увеличения 4000 оборотов.

Система EGR не функционирует при высокой скорости движения автомашины и при разгоне, так как в это время двигатель работает на полной мощности и при этом не требуется снижение концентрации оксида азота в выхлопных газах. Максимально активно система рециркуляции используется при движении автомобиля на скоростях от 50-ти до 120-ти км/ч.

Система рециркуляции позволяет автолюбителю экономить расходуемое топливо. Это достигается за счет обеднения горючей смеси: когда система включается в работу – автоматически запускается определенная программа. Данный процесс функционирования контролируется датчиком кислорода.

Одна из проверенных практикой рекомендаций – это заглушить клапан egr. В этом случае двигатель будет надежно работать и не возникнет каких-либо проблем. Кроме того, желательно, чтобы стрелка тахометра не находилась подолгу в интервале ниже двух тысяч оборотов. Это предохранит впускной коллектор от образования сажи.

Неисправность системы EGR

В любом блоке управления двигателем есть программа стабилизации частоты оборотов. При успешном достижении такой стабилизации повышение скорости приводит к возрастанию давления в выпускном коллекторе. Во впускной коллектор начинает поступать увеличенное количество отработанных газов, которые мало обогащены кислородом. Все это приводит к нестабильности работы самого двигателя.

Причины и признаки неисправности клапана egr

Основных причин неисправностей – две:

  • малый объем выхлопных газов, проходящих через клапан системы рециркуляции;
  • слишком большое количество проходящих через системный клапан выхлопных газов.

В результате неравномерного оседания твердых частиц из выхлопных газов клапан EGR начинает закрываться неплотно. В этом случае его нужно очистить и установить на прежнее место, однако перед этим необходимо освободить каналы от последствий оседания твердых частиц. Если этого не сделать, клапан вновь может засориться.

Восстановление нормальной работы

Изначально система EGR рассчитана на пробег автомобиля не более восьмидесяти – ста тысяч километров. После этого необходима замена всех составляющих систему. В отечественных условиях оптимальна полная замена после 50000 км. Однако на практике подобное далеко не всем по карману. В таком случае можно посоветовать своевременное сервисное обслуживание.

Седло и шток необходимо тщательно очистить для того, чтобы в последующем обеспечить плотное закрытие и беспрепятственность работы. Продающаяся в аэрозольной упаковке специальная жидкость, применяемая для очистки карбюратора, оказывает эффективное действие в данном случае. При этом нельзя допускать попадания этой жидкости на диафрагму.

Читать еще:  Техническое обслуживание авто

При наличии соленоида нужно очистить находящийся в нем маленький фильтр. Данное устройство предназначено для защиты вакуумной системы от грязи. После очистки этого фильтра во многих случаях неисправность исчезает.

Нередко автолюбители после сбоя клапана стараются заглушить его. Обычно это делается при помощи прокладки, вырезанной из тонкой жести. При этом не нужно прорезать отверстия для прохода газов. Только в том случае, если шток выступает за посадочную плоскость, обязательно требуется сделать отверстие.

Таким образом, клапан EGR имеет большое значение в процессе нормального функционирования системы рециркуляции.

Система рециркуляции отработавших газов

• Задача системы рециркуляции отработавших газов состоит в снижении выбросов NOx , возникающих при высоких температурах в камере сгорания и при избытке кислорода.

• Для этого в определенных эксплуатационных условиях некоторая часть отработавших газов возвращается для сжигания. За счет смешивания отработавших газов с всасываемым воздухом доля кислорода в заряде цилиндра снижается. Таким образом снижается и температура сгорания. Высокая теплопоглощающая способность отработавших газов дополнительно уменьшает температуру сгорания.

• Система рециркуляции отработавших газов в основном состоит из следующих компонентов:

— Клапан системы рециркуляции отработавших газов (EGR) с электродвигателем постоянного тока и датчиком положения

— Охладитель системы EGR

— Впускной запорный клапан с электродвигателем постоянного тока и датчиком положения

Клапан рециркуляции отработавших газов (EGR)

• Клапан EGR (Exhaust Gas Recirculation = рециркуляция отработавших газов) установлен на выпускном коллекторе и отводит отработавшие газы обратно в систему впуска двигателя.

1. Датчик положения клапана EGR

3. Нажимная штанга

4. Пружина обратного действия

5. Электродвигатель постоянного тока

6. Поток отработавших газов

• Клапан системы рециркуляции отработавших газов (EGR) регулируется электродвигателем постоянного тока DC (Direct Current = постоянный ток) в зависимости от сигнала, поступающего от блока управления двигателем (РСМ).

• Шпиндель с винтовой резьбой преобразует вращательное движеное двигателя в продольное перемещение клапана EGR, изменяя поперечное сечение канала, соединяющего выпускной и впускной коллектор. Положение клапана EGR фиксируется датчиком положения.

• При низкой частоте вращения двигателя блок управления двигателем (РСМ) включает электродвигатель постоянного тока с высокой скважностью импульсов. Двигатель открывает клапан EGR и отработавшие газы рециркулируются.

• При высокой частоте вращения двигателя блок управления двигателем (РСМ) включает электродвигатель постоянного тока с низкой скважностью импульсов. Клапан EGR закрывается.

• Для удаления отложений сажи с седла клапана EGR при выключении двигателя запускается функция его очистки. Для этого клапан EGR несколько раз полностью открывается и закрывается.

Примечание: При выходе системы рециркуляции отработавших газов из строя, клапан EGR остается в закрытом положении, а рециркуляции отработавших газов не происходит.

Примечание: Отложения сажи на седле клапана, а также его коррозия могут привести к тому, что клапан останется в полностью или частично открытом состоянии, что станет причиной нарастания выбросов сажи и снижения мощности двигателя.

Датчик положения клапана EGR

• Датчик положения клапана EGR встроен в электродвигатель постоянного тока и через потенциометр со скользящим контактом фиксирует положение клапана. Когда клапан EGR открывается, сопротивление, фиксируемое потенциометром, увеличивается, а сигнал по напряжению, передаваемый на блок управления двигателем (РСМ) возрастает.

• Сигнал датчика положения клапана служит для распознания сбоя клапана EGR. Для проверки возможного зависания клапана EGR блок управления двигателем непрерывно сравнивает данные, поступающие от датчика положения с сигналом, передаваемым датчиком массового расхода воздуха (MAF).

• После замены клапана EGR при помощи диагностического модуля M-MDS необходимо восстановить его значения, запрограммированные в блоке управления двигателем (РСМ), а затем инициализировать клапан EGR. Для этого необходимо выбрать следующую опцию: Toolbox Powertrain Data reset ETB/EGR. Затем инициализировать датчик EGR VP. Для этого выбрать следующую опцию: Toolbox Powertrain ЕТВ/ EGR initialisation.

Охлаждение системы рециркуляции

• Радиатор рециркулируемых отработавших газов (EGR) установлен в соединительном трубопроводе между выпускным коллектором и клапаном EGR и подключен к контуру охлаждения двигателя.

• Охлаждение рециркулируемых отработавших газов позволяет увеличить скорость их рециркуляции, поскольку плотность охлажденного газа увеличивается, что соответствующим образом увеличивает его массовый расход. Помимо этого, охлажденные отработавшие газы снижают температуру сгорания, что дополнительно уменьшает выбросы NOx.

Радиатор EGR в двигателе RF-T

2. К впускному коллектору

4. От выпускного коллектора

5. Поток охлаждающей жидкости

Байпасный клапан EGR

• Хотя охлаждение рециркулируемых отработавших газов снижает выбросы NOx, но при этом на этапе разогрева двигателя ему требуется более продолжительное время для достижения рабочей температуры. Это увеличивает выброс остаточных углеводородов. Для противодействия такому увеличению, двигатель R2 оборудован байпасом радиатора рециркулируемых отработавших газов.

• Байпасный клапан EGR позволяет обходить радиатор в процессе разогрева двигателя. Наряду со снижением выброса остаточных углеводородов (НС) за счет более полного сжигания, байпас предохраняет радиатор от осаждения конденсированных паров, вызванного слишком низкой температурой отработавших газов.

Байпасный клапан EGR в двигателе R2

1. Байпасный клапан радиатора

4. Вакуумный привод

5. Поток отработавших газов в холодном двигателе

6. Поток отработавших газов в разогретом двигателе

Байпасный клапан EGR

• Байпасный клапан радиатора рециркулируемых отработавших газов приводится в действие вакуумным приводом. В зависимости от условий эксплуатации двигателя, блок управления двигателем (РСМ) за счет сигнала включения/выключения включает или выключает байпасный клапан радиатора рециркулируемых отработавших газов.

• Если температура охлаждающей жидкости ниже 65° С, а температура отработавших газов ниже 205° С, то блок управления двигателем (РСМ) включает байпасный клапан. За счет этого на вакуумный привод подается вакуум, а байпасный клапан открывается, пропуская поток отработавших газов через байпасный канал.

• Если клапан выключен, байпасный канал закрыт и отработавшие газы проходят через радиатор.

Байпасный клапан EGR в двигателе R2

1. Байпасный клапан радиатора рециркулируемых отработавших газов

4. Вакуумный привод

Впускной запорный клапан

• Впускной запорный клапан ISV (Intake Shutter Valve = впускной запорный клапан, также называемый дроссельным клапаном EGR) установлен во впускной трубе перед клапаном EGR и при низкой частоте вращения двигателя увеличивает интенсивность рециркуляции отработавших газов. При выключении двигателя запорный клапан ISV перекрывает систему впуска воздуха. За счет этого происходит немедленная остановка двигателя без неприятных вибраций.

• Во избежание обледенения клапана ISV при низкой температуре окружающей среды корпус клапана подключен к контуру охлаждения двигателя.

• В зависимости от тактового импульса, поступающего от блока управления двигателем, впускной запорный клапан (ISV) регулируется электродвигателем постоянного тока. За счет понижающего редуктора большой угол поворота двигателя преобразуется в небольшой угол поворота запорного клапана.

2. Корпус впускного запорного клапана (ISV)

3. Возвратная пружина

4. Статор с элементом Холла

5. Приводное колесо с намагниченным ротором

7. Промежуточное колесо

• При высокой интенсивности рециркуляции отработавших газов блок управления двигателем (РСМ) включает электродвигатель постоянного тока с высокой скважностью импульсов. Впускной запорный клапан (ISV) закрывается приблизительно наполовину, уменьшая поперечное сечение впускного трубопровода. Таким образом, во впускном коллекторе создается вакуум, что позволяет увеличить интенсивность рециркуляции отработавших газов.

• При выключении двигателя блок управления двигателем включает электродвигатель постоянного тока с максимальной скважностью импульсов. За счет этого впускной запорный клапан ISV закрывается полностью и подача воздуха в двигатель прекращается.

• Для удаления отложений с клапана ISV, при каждом выключении двигателя запускается функция очистки. Для этого впускной запорный клапан ISV несколько раз полностью открывается и закрывается.

Примечание: При выходе клапана ISV из строя он открывается, предотвращая создание вакуума.

Датчик положения впускного запорного клапана ISV

• Датчик положения впускного запорного клапана ISV, представляющий собой датчик Холла, встроен в крышку корпуса клапана и фиксирует положение впускного запорного клапана ISV.

• Напряжение на выходе элементов Холла пропорционально положению запорного клапана, то есть, чем больше угол раскрытия клапана, тем выше напряжение.

• После замены впускного запорного клапана ISV необходимо восстановить его значения, запрограммированные в блоке управления двигателем (РСМ), а также и инициализировать датчик положения впускного запорного клапана ISV. Выбрать следующую опцию: Toolbox Powertrain Data reset ETB/EGR. Затем необходимо инициализировать датчик положения клапана ISV. Для этого выбрать следующую опцию: Toolbox Powertrain ETB/EGR initialisation.

Управления рециркуляцией отработавших газов

• В зависимости от условий эксплуатации двигателя система управления рециркуляцией отработавших газов изменяет интенсивность рециркуляции отработавших газов. Блок управления двигателем (РСМ) обрабатывает поступающие данные и на основании этой информации рассчитывает заданное значение интенсивности рециркуляции отработавших газов, соответствующим образом включая клапан EGR и клапан ISV. Рециркуляция отработавших газов рассчитывается опираясь на следующие значения:

— Положение педали акселератора

— Частота вращения двигателя

— Абсолютное давление во впускном коллекторе

— Температура охлаждающей жидкости

• На основании сигнала, поступающего от датчика массового расхода воздуха (MAF), блок управления двигателем (РСМ) непрерывно контролирует процесс рециркуляции отработавших газов. При рециркуляции отработавших

газов воздушная масса, подаваемая в цилиндры, соответствующим образом уменьшается, то есть интенсивность рециркуляции отработавших газов напрямую влияет на массовый расход воздуха. Датчик массового расхода воздуха (MAF) фиксирует уменьшение массы воздуха и передает эту информацию на блок управления двигателем (РСМ), который на основании этих данных определяет интенсивность рециркуляции отработавших газов.

• Чрезмерная интенсивность рециркуляции отработавших газов становится причиной неполного сжигания топлива, что повышает содержание окиси углерода (СО), остаточных углеводородов (НС) и сажи в отработавших газах. Следовательно, необходимо ограничение рециркуляции отработавших газов, чтобы для сжигания впрыскиваемого топлива обеспечивался достаточный избыток воздуха.

• Система рециркуляции отработавших газов проверяется следующим образом:

— Проверка положения клапана EGR и его включение за счет параметра EGRP (Per/Volt/mm)

— Проверка фактической интенсивности рециркуляции отработавших газов за счет параметра MAF (Volt/Num)

— Проверка напряжения на электродвигателе постоянного тока системы EGR

— Измерение сопротивления на электродвигателе постоянного тока системы EGR

— Проверка клапана EGR на предмет зависания

— Проверка запрограммированных значений клапана EGR за счет параметра EGR_LRN (mm)

— Проверка включения байпасного клапана EGR за счет параметра EGR_C_BP (Mode)

— Проверка положения впускного запорного клапана ISV за счет параметра ISV_POS (Per/Volt)

— Проверка включения клапана ISV за счет параметра ISV_ACT (Angl)

— Проверка заданных значений для включения клапана ISV за счет параметра ISV_DSD (Per/Angl)

— Проверка запрограммированных значений клапана ISV за счет параметра ISV_LRNC (Per)

— Измерение напряжения на электродвигателе постоянного тока клапана ISV

— Измерение сопротивления на электродвигателе постоянного тока клапана ISV

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector