Назначение системы EGR и особенности ее работы

Система рециркуляции отработавших газов EGR разработана для повышения экологического класса двигателя автомобиля. Ее применение позволяет снизить концентрацию оксидов азота, присутствующих в выхлопе. Последние недостаточно хорошо устраняются катализаторами и, поскольку являются наиболее токсичными компонентами в составе отработавших газов, требуют применения дополнительных решений и технологий.

Принцип действия системы

EGR – аббревиатура от англоязычного термина Exhaust Gas Recirculation, что в переводе означает “рециркуляция отработавших газов”. Основная задача такой системы заключается в перенаправлении части газов из выпускного коллектора в впускной. Формирование оксидов азота прямо пропорционально температуре в камере сгорания двигателя. При подаче отработавших газов из системы выхлопа в систему впуска уменьшается концентрация кислорода, что выступает катализатором в процессе сжигания топлива. В результате температура в камере сгорания снижается, а процент образования оксидов азота уменьшается.

Система рециркуляции отработавших газов

Применяется система ЕГР для автомобильных двигателей, работающих на дизельном топливе и бензине. Исключение составляют только бензиновые автомобили с турбонаддувом, где использование технологии рециркуляции неэффективно из-за особенностей режима работы двигателя. В целом, благодаря технологии EGR достигается снижение концентрации оксида азота до 50%. Помимо этого уменьшается вероятность детонации, обеспечивается более экономный расход топлива (почти на 3%), а для автомобилей с дизельным двигателем характерно уменьшение количества сажи в выхлопе.

Основной деталью системы рециркуляции выхлопных газов является клапан EGR, который управляет потоком отработавших газов, поступающих во впускной коллектор. Он работает в условиях повышенных температур и подвергается высокой нагрузке. Снижение температуры может реализоваться принудительно, для чего нужен радиатор охлаждения (охладитель), который устанавливается между системой выпуска и клапаном. Он входит в общую систему охлаждения автомобиля.

В дизельных моторах клапан EGR открывается на этапе холостого хода. При этом 50% поступающего в камеры сгорания воздуха составляют отработавшие газы. С ростом нагрузки клапан постепенно закрывается. Для питания бензинового двигателя система рециркуляции работает, как правило, только на средних и малых оборотах двигателя, обеспечивая до 10% выхлопных газов в общем объеме воздуха.

Виды клапанов EGR

На данный момент существует три разновидности клапанов EGR, различающихся по типу привода:

• Пневмомеханический – простейшая (устаревшая) система привода рециркуляции выхлопных газов. Фактически, управление клапаном в этой схеме осуществляется за счет создания разрежения во впускном коллекторе автомобиля.
• Электропневматический. Пневмоклапан EGR приводится в движение электроклапаном, управляемым ЭБУ двигателя автомобиля на основании данных комплекта датчиков (противодавления выхлопных газов, температуры, положения клапана, давления на впуске, температуры охлаждающей жидкости). Он осуществляет подключение и отключение источника разрежения к клапану EGR, имея лишь два положения. В свою очередь, разрежение в такой системе может создаваться вакуумным насосом.
• Электронный. Клапан EGR такого типа приводится в движение непосредственно ЭБУ двигателя автомобиля. Он имеет три положения, что обеспечивает более плавное регулирование потока отработавших газов. Переключение положения электронного клапана EGR осуществляется соленоидами, которые открывают и закрывают его в различных комбинациях. В такой системе разрежение не задействуется.

Виды систем рециркуляции дизеля

Для дизельного двигателя используется несколько типов систем для рециркуляции отработавших газов EGR, cбор которых определяется экологическими стандартами автомобиля. В настоящее время их три:

• Высокого давления (соответствует стандарту Евро 4). Клапан EGR напрямую соединяет выпускной (устанавливается перед турбокомпрессором) и впускной коллекторы. В этой схеме применяется электропневматический привод. При закрытой дроссельной заслонке во впускном коллекторе давление снижается, в результате чего создается более высокое разрежение. Это приводит к увеличению поступающего потока выхлопных газов. С другой стороны, уменьшается интенсивность турбонаддува, поскольку на турбину поступает меньше отработавших газов. Когда дроссельная заслонка полностью открыта, EGR не работает.
• Низкого давления (соответствует стандарту Евро 5). В такой схеме клапан подключен к системе выпуска на участке между сажевым фильтром и глушителем, а в системе впуска – перед турбокомпрессором. Благодаря такому подключению снижается температура отработавших газов, также они очищаются от примесей сажи. При этом, в сравнении со схемой высокого давления, турбонаддув выполняется на полной мощности, поскольку через турбину проходит весь поток газов.
• Комбинированная (соответствует стандарту Евро 6). Представляет собой сочетание схемы высокого и низкого давлений, каждая из которых имеет собственный клапан рециркуляции. В обычном режиме эта схема работает по каналу низкого давления, а при повышенной нагрузке подключается канал рециркуляции высокого давления.

В среднем, клапан EGR служит до 100 тысяч километров пробега, после чего может засориться и выйти из строя. Далее, в большинстве случаев, автомобилисты, не понимая, для чего нужны системы рециркуляции, просто полностью удаляют их.

Клапан EGR – почему его все боятся и хотят заглушить

На сегодняшний день ходит столько противоречивых слухов и мнения по поводу этой системы. Некоторые говорят, что ее нужно сразу заглушать, чтобы она не съедала лишнего топлива, не засоряла впуск и не приносила головной боли в будущем. Давайте разберемся в этом вопросе. Сначала поговорим, для чего её «родили» на свет.

Зачем она нужна

Система рециркуляции отработанных газов, не путать с системой вентиляции картера , забирает часть отработанных выхлопных газов и направляет их во впускной коллектор. Это необходимо, чтобы соблюсти экологические требования, предъявляющиеся к современным моторам.

Дело в том, что при определенной температуре азот и кислород начинают вступать в химическую реакцию. В результате выделяются опасные азотистые соединения – NOx. Чтобы уменьшить вероятность их образования, нужно снизить температуру в камерах сгорания. Это достигается уменьшением количества кислорода в топливной смеси.

То есть, чем меньше кислорода, тем ниже температура в цилиндрах. Значит азотистые соединения образовываться не будут. Кроме улучшение чистоты выбросов в атмосферу, ЕГР призвана бороться еще с некоторыми негативными факторами. Давайте рассмотрим, какие плюсы она еще несет.

Плюсы

В бензиновых двигателях она уменьшает риск возникновения детонации. Так как она снижает температуру в камерах сгорания. Как известно, именно при повышенных температура, топливо может самовоспламениться в цилиндрах, раньше, чем его подожжет искра.

Некоторые источники утверждают, что она помогает экономить незначительное количество бензина. За счет уменьшения перепада давления во впускном и выпускном коллекторе. Но это не точно.

В дизельных моторах ЕГР уменьшает давление сгорания топлива. То есть, снижается давление вспышки топливовоздушной смеси. Это положительно сказывается на ресурсе двигателя. На холостых оборотах дизель лучше работает, не так громко и тяжело.

Минусы

Теперь мы добрались к недостаткам системы. Именно из-за них, многие рекомендуют её сразу удалять, а не заниматься восстановлением или покупкой нового клапана.

Самое первое – через неё во впуск поступает сажа, масло и другие продукты сгорания топлива, особенно низкого качества. Это отражается на впускных клапанах. Они обрастают нагарам. Несгоревшее масло, если присутствует масложор двигателя, «залетает» в цилиндры и на те же клапана. Загрязняется дроссельная заслонка. Все это негативно сказывается на надежной и стабильной работе силового агрегата.

Второе. Со временем, через 100-150 тысяч километров пробега, а может и раньше, в зависимости от эксплуатации, клапан зарастает нагаром и сажей. Он начинает подклинивать в разных положения. Это негативно сказываться на работе мотора под нагрузкой. Он теряет динамику .

Это связано с тем, что система ЕГР работает не на всех режимах силового агрегата. В бензиновых двигателях только на малых и средних нагрузках, на больших она отключается. На дизелях – только на холостых оборотах. Если он заклинит в открытом положении, то мотор не будет развивать должной мощности, будет работать некорректно.

Именно поэтому, многие эту систему заглушают. Устанавливают вместо неё заслонку, перепрашивают блок управления двигателем. Это выходит дешевле, чем купить новый клапан EGR.

Так глушить его или нет?

Против удаления

Одно дело экология. Это в нашей стране нет жестких требований по частоте выхлопа. В европейских странах, где нельзя купить ТО, проверяется работоспособность системы ЕРГ. Если она будет заглушена, то не ездить вам на машине по дорогам общего пользования. Именно поэтому, многие автовладельцы к большим пробегам стараются избавиться от своих машин, так как дорого выходит их содержать по всем требованиям. Дешевле купить новую машину и не вкладываться в её содержание.

Как говорилось выше, отключение ЕГР влечет увеличение риска возникновения детонации . Что очень плохо для мотора. На некоторых дизелях происходили разрушения форкамер, появление трещин между клапанами во всех цилиндрах. После ремонта ситуация повторялась. Это связано с повышением давления в камерах сгорания.

За удаление

Если ЕГР в работе, то наблюдается быстрое потемнение моторного масла. Доходило до того, что через 2-3 тысячи километров пробега масло на щупе становилось черным, как будто на нем проехали 15 тыс. км. После глушения системы, масло оставалось светлым и на 5000 километрах.

Чище будет впускной коллектор, клапана, дроссель. Меньше сажи будет попадать в цилиндры. А она может служить абразивом. Мотору будет легче дышать. Не будет возникать проблем с заклиниваем дросселя, чисткой и раскоксовкой клапанов и поршней.

Чтобы удалить клапан, нужно программно менять прошивку. Потому что, если физически это сделать, а программное обеспечение не тронуть, то мотор будет плохо работать. ЭБУ будет думать, что в двигатель поступает одно количество воздуха, через ДМРВ и клапана, а когда он будет перекрыт, то воздуха в реальности будет больше. Блок управления будет неправильно готовит топливовоздушную смесь. Как известно, любое изменение в программе требует знаний и «прямых» рук, поэтому это будет стоит дорога, а если дешевле – то получится через жопу.

Вывод

Я перечисли все достоинства и недостатки удаления и заглушки клапана ЕГР в современных двигателях. Каждый должен сам решить, стоит это делать или нет. Мое мнение такое – если он установлен на заводе, двигатель проектировался с его наличием в системе, то глушить нельзя, будет больше проблем.

В «древних» моторах, которые конструировались без него, а он был установлен позже, из-за ужесточившихся экологических требовании, отключать клапан EGR можно . Главное все сделать правильно, проблем больше не будет.

Пишите ваше мнение в комментариях. Всем удачи на дорогах.

Клапан EGR — что это такое и для чего он нужен

Современные государственные стандарты предъявляют высокие требования к уровню экологичности автомобилей, которые работают за счет двигателя внутреннего сгорания. Один из узлов транспортного средства, который обеспечивает меньший выброс в атмосферу вредных веществ вместе с выхлопными газами – клапан EGR (ЕГР). Поговорим более подробно, что это такое, где находится, для чего нужно и как работает.

Клапан ЕГР что это такое и где он находится

EGR – аббревиатура, которая заимствована из английского языка и расшифровывается как Exhaust Gas Recirculation. Дословно оно переводится как «рециркуляция выхлопных газов». Правильное русское название узла – система рециркуляции отработавших газов (сокращенно – СРОГ).

Не следует путать ЕГР с другими схожими аббревиатурами – ЭГР и ЭГРД. Несмотря на схожесть, они обозначают совсем другое. Их расшифровка – «электрогидравлический регулятор» и «электрогидравлический регулятор давления» соответственно».

Зачем же ЕГР стали устанавливать на транспортные средства? Дело в том, что большинство современных ДВС используют режимы работы, при которых в топливной смеси повышено содержание воздуха. Как правило, они используются для экономии топлива. В обычном режиме работы кислород полностью расходуется на окислительную реакцию с горючим (то есть горение). Однако в определенных режимах работы ДВС он поступает в цилиндры с избытком. В результате часть химического соединения начинает реагировать не с топливом, а с азотом, содержащимся в атмосферном воздухе. Следствием такой реакции является появление оксида и диоксида азота.

Эти вещества могут оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека, поэтому во многих государствах производители автомобилей должны стремиться к минимизации их выброса. Такие требования и послужили причиной появления клапана ЕГР. На сегодняшний день он используется во всех типах двигателей:

На турбированные бензиновые двигатели (но не на турбодизели) ЕГР не устанавливают. Это обусловлено тем, что такие моторы и так в большинстве случаев работают на средних оборотах. Обеднение топливной смеси понизило бы их еще больше, что привело бы к потере мощности. Поэтому на турбированных ДВС с оксидом азота борются иначе – охлаждают поступающий в цилиндры воздух (реакция окисления азота происходит только при очень высоких температурах).

Однако клапан выполняет и другую важную функцию – стабилизирует работу автомобильного двигателя. Это необходимо:

• при прогреве мотора;
• при работе ДВС в условиях стабильной нагрузки на постоянных оборотах;
• при работе ДВС в условиях повышенного или пониженного атмосферного давления.

Благодаря такой стабилизации не только становится ровнее работа двигателя, но и несколько снижается расход топлива.

Следует отметить, что оксид и диоксид азота вредят не только человеку. Это довольно едкие вещества и при их переизбытке происходит вымывание тонкого масляного слоя в цилиндре, что ведет к его износу. Поэтому еще одна задача клапана – предотвращать возникновение подобного явления. И, как следствие, преждевременного износа мотора машины.

Стоит ЕГР неподалеку от впускного коллектора (во многих случаях закреплен непосредственно на последнем).

• По популярности
• Сначала дешёвые
• Сначала дорогие
• По рейтингу и цене
• По размеру скидки

Принцип работы клапана ЕГР

Функционирование клапана основано на взаимодействии с устройством ЭБУ и датчиков. Рассмотрим, как ведет себя ЕГР в различных ситуациях.

• Прогрев. Во время прогрева в цилиндры поступает обогащенная смесь, что в данном случае является излишним. Датчики считывают это и передают информацию на ЭБУ. Блок, в свою очередь, приоткрывает ЕГР и впускает немного отработавших газов (ОГ) обратно в цилиндр. В результате топливная смесь обедняется, поскольку в ней понижается количество кислорода.
• Постоянные обороты. При стабильной работе мотора на постоянных оборотах (например, на круиз-контроле) ЭБУ также дает команду на открытие клапана. Отработавшие газы начинают поступать в цилиндры, смесь обедняется. Это делается с целью экономии топлива и для снижения выбросов в атмосферу.

Как можно заметить, принцип работы узла довольно прост.

• По популярности
• Сначала дешёвые
• Сначала дорогие
• По рейтингу и цене
• По размеру скидки

Устройство клапана

Клапан состоит из следующих элементов.

• Корпус. Представляет собой металлическую коробку с двумя трубками. Один из них подсоединяется к впускному, а второй к выпускному клапану. Изготавливается из термостойких материалов, так как температура отработавших газов очень высока (обычно из особых сплавов стали).
• Заслонка. Представляет собой металлический диск с прокладками, который перекрывает доступ выхлопных газов во впускной клапан.
• Электродвигатель. Представляет собой подпружиненный электромагнит, который открывает заслонку клапана в нужный момент по команде, поступающей от ЭБУ.
• Охладитель. Представляет собой воздушный радиатор или омыватель, соединенный с системой охлаждения транспортного средства. Необходим для корректной работы узла, так как тот достигает очень высоких температур. Используется не на всех моделях авто.

Кроме того, в совокупности с ЕГР работает целый комплекс датчиков. Некоторые из них не являются конструктивными элементами клапана, однако выполняют важную роль в его функционировании. Пожалуй, главный – лямбда-зонда. Он расположен в выпускном коллекторе и определяет содержание кислорода в выхлопах (а значит, и степень обогащения смеси). Также в работе ЕГР используются датчики:

• положения заслонки клапана;
• температуры выхлопов;
• давления отработавших газов.

ЕГР может быть установлен и на автомобили старых моделей, в которых отсутствует ЭБУ. На них использовали так называемый вакуумный клапан. Его открытие контролирует не ЭБУ, а подпружиненная диафрагма, которая располагается в специальной вакуумной камере и жестко связана с заслонкой. При достижении определенного давления отработавших газов на заслонку диафрагма прогибается и клапан приоткрывается. Газы поступают в цилиндр и обедняют топливную смесь.

Неисправности клапана EGR

О неисправностях узла могут свидетельствовать следующие внешние признаки:

• во время разгона происходят рывки;
• при работе мотора на холостом ходу он слишком сильно дрожит;
• происходит существенное снижение мощности;
• на приборной панели загорается значок, свидетельствующий о неисправности двигателя (check engine);
• выхлоп становится темнее (иногда – практически черным);
• значительно увеличивается расход горючего.

Чаще всего подобные симптомы вызывает сильное загрязнение ЕГР. Выхлопные газы содержат большое количество сажи, которая оседает на стенках корпуса узла и на заслонке. Это самым прямым образом влияет на их работу – слой нагара попросту не дает клапану открываться. В Интернете не сложно найти фото «запущенных» ЕГР, которые почти полностью забиты сажей. Решить проблему помогает чистка.

Загрязнение может произойти не только естественным путем, но и из-за неисправностей в системе смазки. При проблемах с ней масло подтекает и появляется в области головки цилиндроблока. Его испарения приводят к более интенсивному нагару.

Еще одна причина, по которой узел может работать неправильно – это неисправность лямбда-зонда. Датчик некорректно отвечает за определение уровня содержания кислорода в выхлопах, в результате чего ЕГР тоже функционирует некорректно. Решается проблема заменой лямбда-зонда.

Нередко причиной проблем может служить нарушение контактов узла. Чаще всего оно происходит из-за оплавления прокладок или разъема. В результате этого часть сигнала, который поступает на узел с ЭБУ, попросту не доходит до него. Как следствие, клапан начинает работать некорректно. Решают проблему заменой разъема или ЕГР.

Также неприятности могут возникнуть из-за физического износа ЕГР. Он постоянно работает в условиях очень высокой температуры, в результате чего может выйти из строя. В таком случае требуется полная замена узла.

Следует отметить, что ресурс у узла довольно большой. В среднем его хватает на 150 000 – 200 000 километров пробега. Поэтому в большинстве случаев необходима не замена, а именно чистка.

Замена или чистка клапана ЕГР

Для того, чтобы провести чистку, потребуется выполнить следующие действия:

• демонтировать ЕГР;
• визуально проверить наличие грязи;
• аккуратно удалить слой копоти проволокой или тонкой отверткой;
• залить в устройство бензин, растворитель или специальное чистящее средство;
• вытряхнуть остатки грязи;
• промыть клапан бензином;
• установить его на прежнее место.

В разных моделях автомобилей конструкция ЕГР сильно отличается. Это влияет и на чистку. Из некоторых клапанов почти всю грязь можно удалить вручную. В других большая часть загрязнений устраняется растворителем, так как доступ к внутренней части корпуса затруднен.

Что касается замены клапана, то ее проводят далеко не все автомобилисты ее проводят. Во многом это обусловлено высокой стоимостью нового ЕГР. Вместо замены клапан отключают. Это требует:

• перепрошивки ЭБУ;
• установки в корпус ЕГР вместо заслонки стальной заглушки не тоньше 3 – 4 мм.

В результате подобных действий отработавшие газы перестают поступать в цилиндр. Таким образом, обеднения смеси не происходит. Конечно, стабильность функционирования двигателя при этом несколько снижается. Однако ездить с отключенным узлом вполне можно.