Датчик рециркуляции выхлопных газов


Что такое EGR и почему приходится его отключать?

 13.03.2018

Для сжигания топлива в силовом агрегате любого транспортного средства необходимо поступление достаточного объема воздуха. Из атмосферы в двигатель поступает смесь, на 78 процентов состоящая из азота и менее, чем на 22 процента из кислорода. Химический элемент азот обладает небольшой инертностью, способен вступать в реакцию с литием.

 

Разработчики силовых агрегатов стараются сделать КПД мотора максимально высоким, для этого поднимается температура смеси и давление внутри системы. Препятствующим фактором увеличения температуры является тепловая прочность смеси, а именно входящего в состав азота. При росте температуры инертного газа до 2 тысяч градусов происходит его окисление. Увеличение процентного содержания кислорода приводит к росту оксидов азота, выброс которых в атмосферу приводит к загрязнению окружающей среды. Установка системы рециркуляции выхлопных газов или EGR позволяет снизить объем оксидов азота в выхлопе дизельного автомобиля.

 

 

 

 

Основное назначение стандартного модуля EGR – уменьшение выбросов оксида азота в выхлопе транспортного средства. Для этого определенная часть отработанных газов перенаправляется обратно во впускной коллектор. Такая технология работы обеспечивает снижение кислорода в составе горючей смеси. В результате обедненный состав выделяет меньше вредных веществ. Основное негативное последствие работы EGR – снижение мощности силового агрегата.

 

Для большинства автосервисов, а также специалистов в области экологии, отключение системы рециркуляции выхлопных газов является допустимым. При работе EGR действительно снижается объем выбросов оксидов азота, но появляются увеличивается количество вредных составляющих выхлопа. 

 

 

 

 

Если принимается решение отключить EGR, сразу снижается количество сажи, углекислого и угарного газов, выбрасываемых в атмосферу. Силовой агрегат становится более экономичным. Увеличивается мощность и тяговое усилие. Двигатель работает без сбоев намного дольше, так как в цилиндры не попадают сажа и смола из выхлопа. Соответственно моторное масло перестает интенсивно окисляться, ресурс мотора возрастает.

 

Система рециркуляции отработанных газов устанавливается на дизельных силовых агрегатах только для снижения количества оксида азота в выхлопе. Другой практической ценности EGR не несет. Существует несколько вариантов исполнения модуля, при этом принцип работы оборудования остается неизменным. Система забирает некоторый объем отработанных газов и перенаправляет их обратно в камеру сгорания. Рециркуляция обеспечивает снижение температуры сгорания топливной смеси и уменьшение объема оксида азота. Установка EGR актуальна не только для дизельных, но и для бензиновых ДВС.

 

Разработка и внедрение системы рециркуляции выполнены в соответствии с требованиями экологов. Ранее на дизельных и бензиновых моторах EGR не устанавливались. Недостатком системы является ее ограниченный ресурс. Через некоторое время модуль перестает работать или функционирует с отклонениями. Альтернативой ремонту является отключение EGR и эксплуатация силового агрегата без снижения мощности. В исправном состоянии система изначально не работает на больших оборотах, а также при переходе мотора в аварийный режим. На программном уровне модуль управления перекрывает работу EGR.

 

Кроме роста процентного содержания оксида азота в выхлопе других негативных последствий отключения системы рециркуляции газов не существует. При этом двигатель работает надежно и без нареканий. Экологичность является важной составляющей современных автомобилей, но отсутствие дорогостоящих ремонтов является более важным критерием.

 

Причины поломок системы рециркуляции

 

Блок EGR устанавливается на автомобили в течение длительного времени. В специализированных центрах давно имеется перечень основных поломок системы рециркуляции. Основные дефекты – заклинивание клапана, поломка датчика положения, обрыв цепи актуатора, утечка или подсос выхлопных газов. Каждая неисправность имеет несколько возможных причин возникновения.

 

Выход из строя EGR по причине заклинивания клапана

 

Образование большого количества сажи сопровождает практически любой процесс горения. Для бензиновых и дизельных моторов загрязняющие вещества оседают в клапане. Соответственно подвижность элемента нарушается. Со временем клапан заклинивает, работа системы в штатном режиме становится невозможной.

 

Заклинивание клапана возможно в закрытом и открытом положении. В первом случае сажа не поступает в силовой агрегат. Соответственно дорогостоящий ДВС ремонт владельцу не грозит. В противном случае ресурс силового агрегата существенно сокращается, если вовремя не заблокировать EGR. В некоторых случаях в сервисных центрах программно закрывают клапан системы рециркуляции, хотя такой способ и не считается хорошим.

 

 

 

 

При постоянно открытом положении клапана остатки от процессов горения напрямую попадают в цилиндры силового агрегата. Такое положение является наиболее опасным для двигателя. В штатном положении на высоких оборотах и при большой нагрузке заслонка также закрыта. При этом каких-либо негативных изменений в работе других систем при отключенном клапане EGR не наблюдается.

 

На силовых агрегатах разных марок и моделей заклинивание клапанов является наиболее вероятной причиной выхода из строя EGR. Оборудование перестает функционировать в штатном режиме и негативно влияет на работу мотора. Основными факторами, влияющими на срок эксплуатации системы рециркуляции, являются:

 

  • Использование масла низкого качества и такого же топлива, особенно если на транспортном средстве установлен дизельный силовой агрегат.

  • Отсутствие своевременного технического обслуживания также сказывается на качестве работы системы. Если на авто установлен забитый сажей и смолами фильтр, масло давно не менялось, система быстро выйдет из строя. Если EGR имеет качественную, проверенную конструкцию и своевременно обслуживается, его хватает на 150-180 тысяч километров пробега.

  • Еще одной причиной сбоев в работе EGR является дефект силового агрегата. Любая поломка, при которой увеличивается количество выхлопных газов и их состав, неизбежно влияет на срок эксплуатации системы рециркуляции. 

  •  

Причиной увеличенного износа EGR становятся загрязненный воздухофильтр, недостаточная подача воздуха в камеру сгорания, протечки форсунки или неисправные поршневые кольца. Некоторые владельцы транспортных средств принимают решение устранить поломки EGR, при этом дефекты на силовом агрегате остаются. В таких ситуациях система рециркуляции в скором времени снова начнет сбоить.

 

Саморазрушение клапана считается еще одной болезнью EGR. Ввиду определенных конструктивных особенностей и специфики работы система рециркуляции может выйти из строя в самый неожиданный момент. При росте температуры в камере сгорания одновременно увеличивается объем оксидов азота и снижается количество твердых частиц сажи. При направлении выхлопных газов на рециркуляцию, снижается количество выбросов оксида азота, но и возрастает объем сажи. В определенный момент сажа забивает фильтрующий элемент и приводит к выходу из строя EGR.

 

 

 

 

Для разработчиков поиск оптимального баланса между двумя составляющими выхлопных газов является извечной проблемой. Инженерам требуется одновременно выполнить требования экологов и продлить срок эксплуатации силового агрегата. Очень часто интенсивная работа системы рециркуляции приводит к выходу оборудования из строя. Поэтому отключение клапана является одним из лучших вариантов.

 

К другим дефектам системы рециркуляции относятся разрывы цепи актуатора и выход из строя датчика положения клапана. Заданное и фактическое положение рабочего элемента не совпадают. До начала ремонта потребуется диагностика системы на профессиональном оборудовании. Еще одной поломкой считается проникновение внутрь воздуха. В таких ситуациях система проверяется на герметичность.

 

Методики устранения дефектов, указанных выше, сильно отличаются. Характер ремонта зависит от типа поломки, марки и модели силового агрегата. Для определения причины ошибки на EGR необходимо провести диагностику на современном стенде. Устранить поломку можно несколькими путями разной степени эффективности.

 

Устранение поломок системы рециркуляции выхлопных газов

 

Для устранения поломок системы EGR используется несколько способов. Методы отличаются стоимостью работ и запчастей, основными из них считаются:

 

  • демонтаж вышедшего из строя клапана и установка на его место оригинальной детали;

  • аналогичные работы с использованием более доступных китайский запчастей или деталей других производителей;

  • снятие EGR с автомобиля, программная блокировка функции рециркуляции выхлопных газов;

  • программное закрытие клапана системы без демонтажа блока EGR.

 

Первый вариант является самым дорогим по расходам, но нужного эффекта не всегда удается добиться. Если система рециркуляции отработала меньше положенного срока, сначала необходимо найти и устранить поломку силового агрегата. В противном случае повторная замена EGR может потребоваться уже через несколько десятков тысяч километров пробега. Соответственно расходы на ремонт ощутимо вырастут. Использование китайских запчастей – это выбор владельца. В некоторых случаях попадаются действительно качественные детали, но чаще всего в скором времени процедуру ремонта EGR приходится повторять.

 

 

 

Технология устранения дефекта путем снятия блока и блокировки функции программным способом является оптимальным вариантом работы. Действия с механическими узлами и программной частью требуют привлечения квалифицированных инженеров, использования современного оборудования.

 

В первую очередь перекрывается движение отработанных газов через клапан. Для этого устанавливается специальная заглушка. Сделать это достаточно сложно, требуется опыт и знания. Не допускается монтировать заглушки, выполненные из тонколистовой стали или паронита. Из-за высокой температуры выхлопных газов металл быстро прогорает, в некоторых случаях деградация происходит при первой поездке. Толщина заглушки должна быть не менее 2,5-3 мм, в качестве материала применяется нержавеющая сталь.

 

Для того, чтобы заварить клапан и установить диффузор не требуется специальных знаний, опыта простого автомеханика для этого достаточно. Снятие клапана с охладителем требует больших усилий. Для модификаций клапана с собственным охладителем достаточно установить на впускной и выпускной клапаны специальные заглушки. Силовые агрегаты BMW серии М дорабатываются именно таким образом. Транспортные средства VW и BMW серии N комплектуются клапанами без автономного контура. Поэтому охлаждение закольцовывается другими способами.

 

Механическая часть двигателей разных марок и моделей в целом идентична. Поэтому решений с отключением EGR не так много, все они похожи. На программном уровне могут встречаться различные ошибки. Вопрос с блокировкой системы рециркуляции решается индивидуально. Вариантов отключения EGR может быть несколько.

 

На программном уровне необходимо запретить открытие клапана EGR. Многие специалисты, давно работающие в данной сфере, знают места прошивок для редактирования на различных марках и моделях авто. При этом программное обеспечение начинает выдавать ошибки. Их исключение является более сложной задачей, но выполнить ее необходимо.

 

Основная сложность программной настройки заключается в потенциальном риске удаления лишних фрагментов кода. При недостаточной квалификации инженера можно сбросить настройки системы управления, диагностика становится сложной и непредсказуемой. Устранение подобных проблем требует значительных временных и финансовых вложений.

 

При поломке EGR система рециркуляции уходит в аварийный режим. На программном уровне данную функцию также требуется отключить. Еще одной задачей программной настройки является перекалибровка карт по воздуху. Распределение потоков необходимо изменить, если EGR отключается. Если данный вопрос не проработать, электронный блок управления функционирует со сбоями. Система не понимает, почему во входящем потоке много кислорода и нет отработанных газов. Соответственно качество работы мотора снижается.

 

Еще один способ отключения EGR – запрещение открытия клапана на программном уровне. Такой способ работает, но использовать его не всегда рекомендуется. Чаще всего такой возможностью пользуются, если физически добраться к EGR и заблокировать клапан сложно или невозможно без разборки мотора. В ситуациях, когда зафиксировано заклинивание клапана, программным способом заблокировать его также не удастся. Приходится разбирать блок и устранять поломки механическими средствами.

 

Программное отключение EGR не всегда имеет должный эффект. Инженер не может быть на 100 процентов уверен, что клапан перекрыт. Если остается даже небольшой открытый канал, сажа и другие элементы попадают в цилиндры. Также внутрь системы поступает неучтенный воздух. Оптимальным вариант отключения системы – выполнение операций на программном и механическом уровне в комплексе.

 

Когда требуется отключать EGR

 

Для многих собственников автомобилей с системой рециркуляции выхлопных газов вопрос по отключению EGR возникает неожиданно. При этом сроки посещения автосервиса не всегда понятны, так как автомобиль функционирует, хоть и не должным образом.

 

Если автомобиль проходит регулярное техническое обслуживание, ресурс клапана EGR составляет не менее 150 тысяч километров пробега. В соответствии с общедоступной статистикой, в сервисные центры по причине выхода из строя EGR обращается больше владельцев дизельных транспортных средств. Соотношение к бензиновым моторам на уровне 80 к 20 процентам. При сгорании дизельного топлива выделяется намного больше сажи, поэтому система рециркуляции забивается быстрее.

 

Собственники любых транспортных средств должны следить за состоянием расходных материалов, использовать качественные фильтры, топливо и масла. В любом случае износ узлов и элементов автомобиля неизбежен, поэтому проводить комплексную диагностику двигателя также необходимо. Если в работе EGR зафиксированы проблемы, следует проверить состояние мотора в первую очередь. Замена изношенной форсунки является частым решением проблемы с работой системы рециркуляции. Если обнаружены недостатки в функционировании цилиндропоршневой группы, менять кольца необязательно. Проще и дешевле заглушить EGR.

 

Любой, даже минимальный дефект цилиндропоршневой группы приводит к проблемам в работе EGR. Каждый раз ремонтировать двигатель накладно и необязательно. При этом восстановление системы рециркуляции даст только временный эффект. Поэтому отключение EGR в большинстве случаев считается лучшим вариантом.

 

Появление индикации на панели приборов в форме индикатора «Check engine», переход системы в аварийный режим не обязательно является свидетельством поломки EGR. В таких ситуациях необходимо провести комплексную диагностику двигателя, определить причины снижения тяговых характеристик, потери динамики, увеличения дымности и расхода горючей смеси.

Что такое клапан EGR, как он работает и как его проверить?

 24.06.2020

О клапанах EGR рассказано многое, но далеко не всё. Мы постарались рассказать о трех существующих типах клапанов EGR, об особенностях их устройства и диагностики.

 

Почти все владельцы автомобилей считают, что система EGR нужна для того, чтобы портить им жизнь и снижать ресурс двигателя. На самом деле это не так. Вкратце напомним о ее назначении.

Система EGR – exhaust gas recirculation – рециркуляция отработавших газов (РОГ) – служит для перенаправления отработавших газов обратно во впуск. Отработавшие газы не имеют в своем составе ни топлива, ни окислителя (кислорода), поэтому они не участвуют в горении. Т.е. в цилиндрах они, грубо говоря, просто занимают место. Зачем это нужно?

 

 

В первую очередь на дизельном двигателе, который способен работать на очень бедной топливо-воздушной смеси, отработавшие газы занимают место свежего воздуха. Меньше воздуха – значит в камере сгорания меньше кислорода, поэтому меньше очагов горения. Ведь кислород не только окисляет топливо, но и при больших температурах (порядка 1370 градусов) кислород взаимодействует с азотом с образованием вредных оксидов.

Кроме того, инертные отработавшие газы просто впитывают в себя избыточное тепло, тем самым снижается температура в камере сгорания.

Роль системы EGR на бензиновом двигателе такая же – снизить долю кислорода, снизить температуру в цилиндрах. Но бензиновый двигатель способен работать только на стехиометрической смеси, т.е. смеси, в которой количество кислорода ровно столько, сколько необходимо для полного окисления бензина. Поэтому объемы рециркуляции ОГ на бензине не такие большие, как на дизеле, где горение фактически регулируется подачей топлива, а объем кислорода не так важен.

Также система EGR способна на несколько процентов улучшить топливную экономичность бензинового двигателя, т.к. благодаря тому, что присутствие отработавших газов в цилиндрах позволяет снизить расход воздуха, а значит и расход топливо. Т.е. отработавшие газы позволяют готовить и сжигать чуть меньше стехиометрической топливовоздушной смеси.

 

 

На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть обзор клапанов EGR.

 

 

Выбрать и купить клапан EGR для любого двигателя, вы можете в нашем каталоге контрактных запчастей.

 

Мифы про работу системы EGR

Часто можно слышать, что система EGR повторно направляет в цилиндры газы для «дожигания топлива». Это полная глупость.

В бензиновом двигателе никакое дополнительное топливо не сгорит в принципе, т.к. для этого нужно увеличивать и подачу кислорода. Никакая система управления бензиновым двигателем не учитывает эти порции мифического топлива, «перенаправленного для дожигания». Хотя, например, добавление паров топлива из адсорбера системы вентиляции бака ЭБУ учитывают.

В камерах сгорания дизельного двигателя если какое-то топливо и не сгорает, то оно мгновенно разлагается на углерод и оксиды в результате пиролиза. Пиролиз – это термическое разложение соединений на простейшие составляющие в отсутствии кислорода. Черный дым из выхлопной трубы дизеля – это не «несгоревшее топливо», а разложившееся топливо – в частности, сажа, углерод как таковой.

 

 

Типы клапана EGR по управлению

Любой клапан предназначен для регулирования потока чего-либо путем открытия, перекрытия или закрытия канала или трубопровода. Клапан EGR осуществляет регулирование потока отработавших газов во впускной тракт двигателя внутреннего сгорания. Механическая часть клапана EGR чаще всего представляет собой шток с игольчатым или тарельчатым клапаном, через который при открытии проходят отработавшие газы. Непосредственно за приведение в движение штока клапана EGR отвечают механизмы трех типов.

 

Вакуумный клапан EGR

Самые первые клапаны EGR имели пневматический или вакуумный привод. В этом случае шток приводится от диафрагмы, к которой прикладывается усилие от разряжения. Самые ранние варианты таких клапанов были самоуправляемыми. Разряжение во впускном коллекторе через трубки воздействовало на диафрагму, так могло учитываться давление газов в выпускном коллекторе. Самые ранние системы нередко имели возможность контроля или самодиагностики при помощи датчика дифференциального давления, реагирующего на поток отработавших газов. Позже некоторые производители начали устанавливать потенциометры на корпуса диафрагм таких клапанов.

На следующем этапе развитии системы EGR клапан перешел под управление электровакуумным клапаном (клапан N18 на VAG), который подчиняется блоку управления и поэтому работает по определенной программе. В электровакуумном клапане находится электромагнитная катушка, которая перемещает шток клапана, включенного в вакуумную линию.

 

 

Конструктивно клапан EGR с диафрагмой почти никогда не имеет обратной связи. Тем не менее, некоторые производители предусматривают способы контроля и диагностики работы системы рециркуляции. О том, поступают и ли отработавшие газы во впуск, блоку управления расскажет датчик абсолютного давления (ДАД) или датчик массового расхода воздуха (ДМРВ), а также, на бензиновом двигателе, лямбда-зонд.

ДАД может зафиксировать несоответствие расчетного давления и фактического давления во впуске.

ДМРВ в свою очередь может зафиксировать несоответствие реального расхода воздуха заданному.

Таким образом, присутствие или отсутствие отработавших газов во впуске в любом случае отражается на давлении и расходе воздуха.

В целом, такая система управления клапаном EGR не отличается высокой точностью. Поэтому двигатели, соответствующие нормам Евро-3 и выше, получили более послушные клапаны EGR.

В большинстве случаев такие клапаны нуждаются только в чистке, разрушение диафрагмы происходят крайне редко. Также сбои и некорректная работа происходят из-за подклинивания штока в управляющем электровакуумном клапане.

 

Клапан EGR с шаговым электродвигателем

Следующий этап развития – клапан EGR с шаговым мотором. В шаговом электродвигателе ротор не вращается постоянно, а перемещается на определенный угол – шаг. Усилие ротора прикладывается к штоку через небольшой редуктор, с помощью которого поворот ротора превращается в поступательное движение штока. Таким образом по команде ЭБУ шаговый электродвигатель может очень точно перемещать шток клапана. Распознать клапан EGR с шаговым электромотором можно по присутствию 6-ти пинов в его разъеме – 2 плюса на обмотки и 4 минуса для управления шаговым двигателем.

 

 

Интересная особенность такого клапана EGR – это отсутствие обратной связи по его положению. При включении зажигания блок двигателя инициализирует этот клапан. Т.е. принудительно задает начальное положение и принимает его за точку отсчета. Далее при работе двигателя блок управления от этого положения отсчитывает шаги для открытия клапана EGR.

Но на практике в случае подклинивания клапана блок управления совершенно без проблем за нулевое положение может принять и открытое положение клапана. При этом, как правило, никаких ошибок по работе системы не появляется. Увидеть заклинившее положение клапана можно по последствиям такой неполадки: недостаточному разряжению во впуске или низкому расходу воздуха, по отрицательной коррекции топливной смеси.

 

 

Проверка клапана с шаговым электродвигателем

Как правило, питание на такой клапан подается по двум центральным проводам (пинам). Соответственно, на них должно быть напряжение при включении двигателя.

Обмотки шагового электродвигателя можно проверить по сопротивлению. Для этого сопротивление нужно мерить между центральным пином и соседними. В зависимости от производителя номинальное значение варьируется. Например, на клапанах EGR Mitsubishi это значение 20-24 Ома, на клапанах EGR Mazda – 12-16 Ом. Вообще сопротивление обмоток должно быть одинаковым.

 

 

Клапан EGR с электромотором и обратной связью

Самый совершенный и удобный привод клапана EGR – электромагнитом или электромотором при наличии датчика положения самого клапана. Непосредственно шток клапана приводится через редуктор.

Распознать такой клапан EGR можно по его электрическому разъему: в нем 5 пинов. 2 пина на питание электромотора/электромагнита, 2 пина на питание датчика, 1 пин на сигнал с датчика положения.

Питание электромотора приходит по двум проводам большего сечения. Расположение пинов в разъемах во многих случаях разное.

 

 

 

Выбрать и купить клапан ЕГР, а также радиатор системы ЕГР и трубки системы ЕГР вы можете в нашем каталоге контрактных запчастей.

Система рециркуляции отработанных газов EGR, принцип работы

На чтение 3 мин. Просмотров 633 Опубликовано

Система рециркуляции выхлопных газов (Exhaust Gas Recirculation — EGR) является одной из нескольких систем контроля выхлопных газов автомобиля.

Для чего нужна система EGR

Контроль за выхлопными газами помогает уменьшить количество оксидов азота (NOx). Оксиды азота обычно образуются в процессе сгорания в цилиндрах двигателя.

Их образование резко возрастает при более высоких температурах сгорания (выше 1600 ° C).

Более высокие температуры сгорания также вредны для двигателя. В результате высокой температуры может появиться детонация, когда топливовоздушная смесь воспламеняется в цилиндрах не от искры, а от чрезмерного нагрева.

Поскольку это происходит в неподходящее время, перед искрой, детонация увеличивает нагрузку на детали двигателя.

Длительная детонация может повредить клапаны, поршни и другие детали. Турбокомпрессор также выходит из строя раньше, когда подвергается чрезмерному нагреву.

Система EGR снижает температуру сгорания, отводя небольшую часть выхлопных газов обратно во впускной коллектор.

Как это работает? Выхлопные газы больше не являются горючими. Разбавление всасываемого воздуха выхлопными газами делает смесь воздух / топливо менее горючей.

Не все автомобили оснащены системой рециркуляции отработавших газов. Во многих новых автомобилях используется система изменения фаз газораспределения (variable valve timing — VVT) и другие средства для контроля температуры сгорания и выбросов оксидов азота.

Как контроллер двигателя управляет потоком системы EGR

Блок управления двигателя (ЭБУ) открывает или закрывает клапан EGR для управления потоком в системе. Клапан соединяет выпускной коллектор с впускным коллектором. Клапан EGR нормально закрыт.

Поток EGR отсутствует, когда двигатель холодный, на холостом ходу или при резком ускорении.

Поток рециркуляции отработавших газов достигает максимального значения во время неизменной скорости (крейсерский режим) при умеренной нагрузке.

В некоторых автомобилях клапан EGR управляется вакуумным приводом, как показано на рисунке ниже.

Современные автомобили имеют электрический клапан рециркуляции отработавших газов с шаговым двигателем.

Как контролируется поток системы EGR

Контроллер периодически тестирует систему EGR вместе с другими системами контроля выбросов. Если расход больше или меньше ожидаемого, ЭБУ обнаруживает неисправность и включает индикатор Check Engine на панели приборов.

EGR с датчиком температуры

Существуют разные способы контроля потока EGR. Некоторые автомобили используют датчик температуры EGR, установленный во впускной части системы EGR. Когда клапан рециркуляции выхлопных газов открывается, температура на стороне впуска поднимается от горячих выхлопных газов.

EGR с датчиком DPFE

В более старых автомобилях Ford использовался датчик DPFE (Delta Pressure Feedback EGR), который измеряет расход EGR на основании разницы давлений с обеих сторон измерительного отверстия в выхлопной части системы EGR.

EGR с электрическим клапаном

Современные автомобили используют электрический клапан рециркуляции отработавших газов. Некоторые автомобили также имеют кулер EGR.

ЭБУ управляет потоком EGR, открывая или закрывая клапан EGR с помощью шагового двигателя.

Поток EGR контролируется датчиком абсолютного давления в коллекторе (ДАД / MAP), датчиком массового расхода воздуха (ДМРВ) и датчиком кислорода.

Система рециркуляции отработавших газов EGR: принцип действия

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

Что такое система рециркуляции отработавших газов в автомобиле?

Содержание статьи

Современные экологические требования заставляют автопроизводителей вплотную заниматься снижением токсичности выбросов при выхлопе. Для этого предназначается и система рециркуляции отработавших газов (EGR), снижающая концентрацию окисей азота путем их поступления во впускной коллектор.

Если топливо автомобиля сгорает при высоких температурах, то образуются оксиды азота – исключительно токсичные вещества. Возвращение части выхлопных газов в цилиндры  через впускной коллектор дает возможность понизить температуру, при которой сгорает топливо, уменьшая количество оксидов азота в выхлопе.

При этом мощность двигателя практически не падает, а расход топлива даже несколько снижается. Системы рециркуляции отработанных газов используются на всех типах автомобильных двигателей, исключения составляют только турбированные бензиновые моторы. На разных двигателях применяют конструкции:

  • с высоким давлением;
  • с низким давлением;
  • варианты комбинированного типа.

Основной элемент каждой из этих систем – клапан рециркуляции отработанных газов, перенаправляющий поток выхлопа непосредственно во впуск. Любое нарушение в его работе приводит к неполадкам в работе двигателя.

Системы высокого давления

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

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

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

Системы низкого давления

Двигатели, соответствующие нормам Евро 5 с нормативом по оксидам азота 0,18 г/км, оснащаются системами рециркуляции выхлопа с низким давлением. В них отвод выхлопных газов происходит за сажевым фильтром. При этом рециркуляция выхлопных газов выполняется после их охлаждения в небольшом радиаторе, они проходят через клапан, регулирующий поток, а впуск осуществляется непосредственно перед турбиной  дизельных двигателей или впускной коллектор на бензиновых.

Поскольку отвод реализуется за фильтром, во впускной коллектор не попадают сажевые частицы, а температура газа понижается. В конечном счете, в выхлопе остается гораздо меньше окисей азота. При этом через нагнетатель проходят все выхлопные газы, поэтому давление, а значит, эффективность ее работы не снижается. 

Рециркуляция регулируется ЭБУ двигателя через дроссельную заслонку, непосредственно клапана с выпускной заслонкой. Все они имеют электропривод, контролируемый потенциометром. Величина их открытия определяется ЭБУ с учетом наполнения блока цилиндров топливом, давления наддува и других параметров работы двигателя.

Комбинированная система

В современных двигателях по стандарту Евро 6 с концентрацией оксидов азота, не превышающей 0,08 г/км, используется комбинированная система рециркуляции. В таких двигателях применены обе технологии – с высоким и низким давлением.

Главной остается система низкого давления, применяемая на двигателях Евро 5. Но в предельных режимах работы подключается система высокого давления, через которую выхлоп подается во впускной коллектор. При этом система высокого давления не оборудована дополнительным охладителем, температура газов регулируется за счет интенсивности ее работы.

Признаки проблемной EGR

Главным элементом системы является клапан ERG, регулирующий поток выхлопных газов, направленных в выхлопной коллектор. К основным признакам, сигнализирующим о поломке  системы относят:

  1. Понижение мощности двигателя при нестабильности холостого хода, поток черного дыма при нажатии на акселератор на дизелях, повышение расхода топлива означает, что забит клапан ЕГР.
  2. Уменьшение приемистости автомобиля при нажатии на газ и понижение мощности говорит о том, что клапан ERG заклинил в открытом положении.
  3. При нестабильности оборотов, повышении дымности выхлопа, изменении мощности (в некоторых случаях она может повышаться), детонации топлива, появлении на приборной панели индикатора CHECK необходимо диагностировать состояние клапана ЕГР, так как именно он является причиной возникших проблем.

Почему не работает рециркуляции отработанных газов?

Существует несколько причины выхода из строя системы рециркуляции выхлопа:

  1. Использование неочищенного топлива низкого качества. Нагар, который образуетcя от некачественного топлива портит клапан ERG уже через 20 тыс. км пробега.
  2. Неправильно настроенная система зажигания тоже образует излишний нагар с теми же последствиями.
  3. Попадание масла в выхлопные газы из-за износа поршневой, маслосъемных колпачков, других проблем с двигателем.
  4. Неисправности в электронике, сбой в работе ЭБУ.
  5. Превышение допустимого уровня масла в двигателе или износ топливных форсунок.
  6. Износ клапана, который нужно менять или чистить после пробега 60-80 тысяч километров.

Ремонт или замена клапана

В большинстве машин клапан рециркуляции картерных газов находится в левой части двигателя или на перегородке под капотом. 

Снятие, обратная установка и чистка клапана EGR от нагара не вызывают никаких проблем. Чтобы проверить клапан EGR, его надо снять и подключить при помощи обычных проводов к аккумулятору автомобиля через разъем.  Если при этом раздается щелчок, клапан работает, после этого требуется ацетоном или другим растворителем убрать с него нагар. При монтаже требуется выполнение определенных правил:

  • на резьбовое соединение клапана наносится высокотемпературный герметик;
  • обязательно требуется новая прокладка, даже если старая с виду осталась целой;
  • в инструкции к авто найти момент затяжного усилия резьбового соединения, чтобы избежать протечки;
  • проверить правильность подключения и целостность подводных трубок.

Заглушка клапана ЕГР

Если клапан или датчик EGR выходит из строя, многие автовладельцы предпочитают просто заглушить или обойти систему рециркуляции. Это оправдано только на старых моторах, выпущенных до 2000 года. В них достаточно просто отключить разъем клапана, если при этом загорается индикатор CHECK, то потребуется дополнительно заглушить вакуумные трубки. В таких моторах, в результате износа часто в выхлопные газы идет сажа и масло, которые возвращаясь во впускном коллекторе при работающей системе рециркуляции, усиливают образование нагара, и чистка клапана ЕГР не улучшит ситуацию.  Недостаток отключения  – повышение расхода топлива за счет того, что двигатель плохо нагревается и быстро остывает, превышение достигает до 25%, особенно в дизелях. Непосредственно заглушка осуществляется специальной пластиной, которую устанавливают на клапан.

Если автомобиль оборудован сажевым фильтром с катализатором, этот процесс существенно осложняется. Клапан EGR в авто – это неотъемлемая часть рабочей системы двигателя, которая связана с другими элементами. Поэтому, чтобы заглушить его, требуется перепрограммировать ЭБУ автомобиля, это лучше сделать на специализированном СТО. Но при этом нужно знать, что после перепрошивки  перегретые выхлопные газы идут через катализатор, поэтому он быстрее выходит из строя, а его замена стоит очень дорого. Поэтому клапан ЕГР лучше заменить, если его отключение не требуется для повышения динамики двигателя.

Видео:Клапан ЕГР! Принцип работы. Глушить или нет?!

Заключение

Рециркуляция отработанных газов – это сознательное занижение динамики двигателя для уменьшения вредных выхлопов и увеличения ресурса его работы. Это осознают многие автомобилисты, принимая решение заглушить эту систему. Но если от двигателя не требуется получение полной отдачи, ее лучше не трогать, это позволит сохранить экологию, продлить срок службы двигателя и снизить потребление топлива, что существенно уменьшит эксплуатационные расходы.

Как работает система рециркуляции отработавших газов?

Что такое система рециркуляции выхлопных газов? Далеко не каждый владелец автомобиля может ответить на этот вопрос, однако данной системой снабжены абсолютно все типы современных двигателей – от бензиновых и дизельных до газовых. Эта система играет очень важную роль в функционировании автомобиля, поэтому вам обязательно стоит разобраться с тем, что она собой представляет. И эта статья вам в этом поможет.

Здесь вы узнаете, что такое система рециркуляции отработавших газов, как она функционирует, какую пользу приносит автомобилю, а также чем могут быть чреваты поломки этой системы и как их избежать. Эта информация поможет вам лучше узнать свой автомобиль, а также предотвратить некоторые неприятные ситуации, связанные с системой, которая будет сейчас описана в данном материале.

Что это такое?

Итак, что такое система рециркуляции отработавших газов? Часто ее называют EGR – это сокращение происходит из английского названия системы, но при этом очень часто используется всеми русскоязычными автолюбителями, так как это гораздо удобнее. Так что же это за механизм? Система рециркуляции отработавших газов отвечает за то, чтобы в отработавших газах снижался уровень оксидов азота. Достигается это за счет возврата части газов обратно во впускной коллектор. Естественно, на первый взгляд все это может показаться просто довольно странными и непонятными словами, однако по ходу прочтения статьи вы начнете все больше понимать, что именно делает эта система, а также зачем она нужна автомобилю.

Как это работает?

Система рециркуляции отработанных газов EGR функционирует довольно простым образом. Дело в том, что при сгорании топлива в камерах сгорания образуется оксид азота, который является невероятно токсичным веществом. И если он будет попадать в воздух вместе с выхлопами, то машины будут очень сильно отравлять окружающую среду. Чем выше температура в камере сгорания, тем больше выделяется оксида азота, поэтому с этим процессом необходимо что-то делать. Именно здесь в игру вступает система рециркуляции отработанных газов EGR – с ее помощью часть оксида азота поступает обратно во впускной коллектор.

За подачу отработавших газов отвечает клапан, который открывается только тогда, когда подача необходима, и закрывается, когда газы уже в достаточном количестве поступили во впускной коллектор. Оттуда газы вместе с топливной смесью попадают в камеру сгорания, где смесь, соответственно, сжигается, а поданные газы снижают температуру ее сгорания.

Как видите, система крайне проста, функционирует она надежно и постоянно, так что вы можете не заботиться о проблемах, которые возникали бы при ее отсутствии. Процесс работы этой системы понятен и цель ее существования, в общем, тоже. Но стоит все же более внимательно взглянуть на то, какие именно преимущества она дает, чтобы окончательно осознать, насколько она важна для автомобиля.

Что это дает?

Что же на самом деле полезного делает система рециркуляции отработавших газов EGR? В первую очередь речь идет о снижении токсичности выхлопов. Как уже было сказано ранее, оксид азота является крайне токсичным, поэтому высокое его содержание в выхлопе привело бы к тому, что автомобилями невозможно было бы пользоваться. А с помощью данной системы эти токсичные газы используются внутри автомобиля и не попадают в окружающую среду. Но это не единственное, ради чего функционирует данная система.

Также стоит обратить внимание на то, что поступающие повторно отработавшие газы занимают часть объема камеры сгорания, тем самым снижая количество сжигаемого топлива. В результате это дает небольшую экономию на бензине, дизеле или другом топливе, которое вы используете для перемещения на своем транспортном средстве. Естественно, экономия не является очень большой, но все же в данном вопросе приветствуются любые мелочи. И не стоит забывать о том, что за счет использования оксидов азота система рециркуляции отработавших газов EGR снижает содержание кислорода в топливной смеси, что позволяет эффективно бороться с крайне неприятным явлением детонации, которое случалось довольно часто до введения данной системы.

Первоначальный вариант

Впервые данная система появилась на автомобилях в 1972 году, однако первый опыт ее использования оказался полностью провальным. Дело в том, что тогда клапан всегда находился в открытом состоянии, то есть отработавшие газы поступали во впускной коллектор в любом режиме работы двигателя. Казалось бы, что в этом плохого? Но плохого в этом имелось очень много, так как газы охлаждали камеру сгорания даже тогда, когда этого делать было не нужно – например, при прогреве двигателя.

Из-за снижения температуры в камере сгорания двигатель прогревался намного медленнее, что вызывало недовольство автомобилистов. Более того, не существовало абсолютно никакого контроля подачи газов – даже тогда, когда вам нужно выжать из автомобиля максимум, то есть добиться максимально допустимой температуры в камере сгорания, туда поступал газ, который снижал мощность автомобиля. Именно поэтому первая модель системы оказалась провальной и не получила дальнейшего развития.

Недостатки

К счастью, в том же году была представлена другая независимая система рециркуляции отработавших газов «Форд», которая была гораздо более совершенной. Она имела автоматизированную систему открытия и закрытия клапанов при конкретных режимах работы двигателя. При низкой температуре в камере сгорания клапан закрывался, позволяя автомобилисту спокойно прогреть двигатель. Чем выше поднималась температура в камере сгорания, тем шире открывался клапан, пропуская все больше и больше газа для охлаждения. Однако отсутствие контроля подачи осталось, что привело к тому, что использование этой системы было сопряжено с рядом некоторых недостатков.

Главным среди них был факт потери мощности из-за того, что температура в камере сгорания всегда оставалась оптимальной и не позволяла добровольно добиться полной мощности от двигателя. Однако на тот момент система была пределом мечтаний и в течение долгих лет именно она (естественно, с некоторыми усовершенствованиями и обновлениями) использовалась на всех автомобилях. Более того, вы до сих пор можете встретить автомобили, на которых установлена подобная система рециркуляции отработавших газов – «Нива» является одним из ярчайших примеров.

Современная модель

Однако неужели до сих пор существует только та же самая система рециркуляции отработанных газов? «Нива» и другие российские автомобили старого образца действительно ее используют, однако на самом деле механический вариант уже давно устарел и остается на машинах лишь в качестве пережитка прошлого. В современном мире используются электронные системы, которые обеспечивают полный контроль над работой клапана. Теперь в машине имеется датчик системы рециркуляции отработанных газов, который контролирует как температуру в камере сгорания, так и многие другие параметры, от которых зависит функционирование данной системы.

Соответственно, в современной версии системы полностью ликвидирована проблема того, что мощность двигателя снижается при использовании EGR. Некоторые из моделей нынешних систем вообще не используют отдельный клапан для перераспределения газов, так как «мозг» автомобиля контролирует фазы газораспределения, за счет чего, соответственно, контролируется и процесс рециркуляции. Благодаря данному подходу двигатели удалось упростить, избавив их от лишних деталей. Однако эта система является самой современной, поэтому используется далеко не везде и имеет высокую стоимость. Но, возможно, в будущем она будет распространяться и станет более доступной каждому. А возможно, ее заменит другая, более совершенная система. Но это все домыслы – сейчас необходимо сосредоточиться на том, что происходит здесь и сейчас. А еще лучше – на том, что происходит в условиях российской реальности.

Чем чревата установленная на ВАЗ система рециркуляции отработанных газов? 21213 – это модель ВАЗ-а, которая может быть снабжена EGR. Но действительно ли эффективна эта система в России, а не в Америке или Европе?

EGR в российских условиях

В теории данная система является отличным дополнением для автомобиля – она несет только пользу и не предвещает вообще никакой беды. И в европейских условиях, где топливо имеет высочайшее качество, а люди готовы платить за то, чтобы все функционировало хорошо, это действительно так – EGR показывает идеальные результаты и стопроцентную удовлетворенность среди автолюбителей. Но что же в России? Неужели все так сильно отличается?

Оказывается, более чем достаточно. Дело в том, что качество топлива, которое распространяется на территории Российской Федерации, значительно ниже, чем в западных странах, поэтому система рециркуляции засоряется намного быстрее. В результате это приводит к тому, что клапан системы рециркуляции отработавших газов выходит из строя гораздо быстрее. Исправить это можно на станции техобслуживания, однако стоимость замены компонентов данной системы довольно высока, поэтому многие жители России отказываются тратить лишние деньги на подобную систему. В результате они ее просто глушат, то есть закрепляют в одном положении, предотвращая ее дальнейшее функционирование.

Соответственно, EGR в современных российских условиях является актуальной системой лишь для тех, кто может позволить себе приобретение высококачественного топлива и плановый дорогостоящий ремонт системы. Среднестатистический россиянин либо не может себе такое позволить, либо не хочет этого делать, поэтому все чаще люди предпочитают заглушить клапан системы рециркуляции отработанных газов, избавляя себя от лишних проблем. И вот здесь появляется очень интересный вопрос. Действительно ли они избавляют себя от проблем? Или же только добавляют себе еще больше неприятностей?

Стоит ли глушить систему рециркуляции?

Вы уже знаете, как работает система рециркуляции отработавших газов в автомобиле, а также можете себе представить, какую пользу она может принести автомобилю. Однако среди автомобилистов нет согласия в данном вопросе – люди разбились на два противоположных лагеря, каждый из которых уверен в своей правоте. Первый лагерь включает в себя тех людей, которые придерживаются мнения о том, что система рециркуляции действительно действует, она позволяет снизить токсичность выхлопов, повысить эффективность работы двигателя и снизить затраты на топливо.

Однако имеются и противники этой идеи, которые и составляют второй лагерь. Они предпочитают глушить EGR при первой же возможности – делается это довольно просто. Необходимо вырезать из тонкой жести прокладку, которая подкладывается под клапан системы, фиксируя его в одном положении. В результате он не может двигаться, и система прекращает свою работу.

Многие люди говорят, что система рециркуляции только вредит автомобилям, поэтому глушение ее даст только положительные результаты. Некоторые предлагают провести эксперимент – провести пальцем по внутренней части выхлопной трубы в автомобиле, где не работает система EGR. На пальце у вас останется черный налет, основную часть которого будет составлять сажа. Именно она, по мнению таких экспертов, вместе с другими загрязнениями подается в камеру сгорания, быстро загрязняя ее и вызывая поломки двигателя.

Есть и те люди, которые относятся ко второму лагерю, но не придерживаются столь радикальных взглядов. Они также считают, что систему можно спокойно заглушить, но только по той причине, что она не приносит особой пользы автомобилю, но при этом при функционировании все же требует чистки и ремонта. Поэтому они предпочитают глушить систему, чтобы не выдавать лишние деньги на этот самый ремонт.

Поломки

Если уж речь зашла про неисправности системы рециркуляции отработанных газов, то стоит взглянуть на них более внимательно. Какими они могут быть и к каким последствиям в итоге могут привести? Существует большое количество различных вариантов мелких неисправностей, внушительная часть которых связана именно с тем фактом, что система рециркуляции очень быстро засоряется. Это происходит в процессе использования автомобиля, поэтому избежать подобного эффекта просто невозможно.

Если вы изучите документацию на данную систему, то сможете узнать, что в среднем она рассчитана на полноценное функционирование в течение 70-100 километров пробега. После этого вам обязательно необходимо обращаться к специалистам для проведения плановой замены запчастей. А, как вы уже узнали ранее, эта замена стоит больших денег, поэтому многие люди пытаются ее всеми способами избежать. Особенно в России, так как из-за низкого качества топлива в стране срок службы подобной системы сокращается примерно до пятидесяти тысяч километров. В результате, если вы не совершите плановый ремонт, то у вас могут возникнуть определенные поломки и неисправности.

Одной из самых распространенных проблем является негерметичность клапана из-за длительного его использования. В результате случается так, что газы начинают поступать в ненормированных количествах, во впускной коллектор также попадает дополнительный воздух, что негативно влияет на то, как функционирует система рециркуляции отработавших газов. Неисправности в результате приводят к не самым приятным последствиям.

  • Во-первых, из-за неконтролируемого поступления газов и присутствия в топливной смеси лишнего кислорода происходит ее обеднение. Что это значит? Что вместо снижения затрат топлива происходит их повышение, так как топливная смесь оказывается менее эффективной, и двигателю приходится впускать еще больше топлива.
  • Во-вторых, это может привести к обратному эффекту – к чрезмерному обогащению топливной смеси, так как во впускном коллекторе значительно увеличится давление.

В зависимости от типа системы вы можете наблюдать либо один эффект, либо другой – также существует вероятность того, что они будут проявляться попеременно. Например, на холостом ходу смесь будет чрезмерно обогащаться, а при переключении между режимами - резко обедняться. Не стоит даже рассказывать, насколько это вредно для двигателя и к каким перерасходам топлива приводит. Что же делать в случае возникновения неисправности?

Ремонт системы рециркуляции

Если у вашего автомобиля уже имеются проблемы с системой рециркуляции отработавших газов, то вам обязательно стоит обратиться к специалистам, которые проведут вам комплексный ремонт и замену необходимых деталей. Как уже было написано выше, в европейских и американских условиях, то есть при наличии качественного топлива, подобное обслуживание достаточно будет проводить раз в сто тысяч километров. В российских условиях делать это необходимо в два раза чаще, то есть каждые пятьдесят тысяч километров.

Но что делать, если не хочется платить за ремонт? Существует два выхода, и оба можно применять только тогда, когда ваша система полностью отремонтирована или является новой. Итак, первый вариант – постоянный своевременный профилактический уход за системой рециркуляции. Это подразумевает очистку ключевых элементов EGR, то есть непосредственно самого клапана, а также соленоида. Клапан нужно чистить так, чтобы на нем не оставалось никаких следов, которые мешали бы его плотному закрытию.

Что касается соленоида, то у него имеется крошечный фильтр, на который вам и нужно обратить внимание. Именно его вам нужно чистить, чтобы он продолжал обеспечивать защиту вакуумной системы от попадания в нее различных видов загрязнения.

Второй вариант, о котором уже было сказано ранее – это глушение системы рециркуляции.

Система рециркуляции выхлопных газов (EGR)

Целью системы рециркуляции выхлопных газов (EGR) является снижение выбросов NOx, которые способствуют загрязнению воздуха. Первые системы EGR были добавлены к двигателям в 1973 году, и сегодня большинство двигателей имеют систему EGR.

Пока система рециркуляции отработавших газов работает должным образом, она не должна оказывать заметного воздействия на двигатель. спектакль. Но если система рециркуляции отработавших газов протекает или не работает, это может вызвать проблемы с управляемостью, включая детонацию. (стук или звон при ускорении или под нагрузкой), грубый холостой ход, глохнет, тяжелый запуск, повышенные выбросы NOx и даже повышенные выбросы углеводородов (УВ) в выхлопных газах.

ПОЧЕМУ EGR?

Рециркуляция выхлопных газов снижает образование NOX, позволяя небольшому количеству выхлопных газов «просачиваться» во впускное отверстие многообразие. Количество газа, просочившегося во впускной коллектор, составляет от 6 до 10% от общего количества, но этого достаточно, чтобы разбавить воздушно-топливной смеси ровно столько, чтобы иметь «охлаждающий эффект» на температуру сгорания. Это поддерживает температуру сгорания ниже 1500 градусов. C (2800 градусов F), чтобы уменьшить реакцию между азотом и кислородом, которая образует NOx.

КАК РАБОТАЕТ EGR

Для рециркуляции выхлопных газов обратно во впускной коллектор создается небольшая калиброванная «утечка» или канал между впуском и выпускные коллекторы. Всасывающий вакуум во впускном коллекторе всасывает выхлопные газы обратно в двигатель. Но объем рециркуляции необходимо тщательно контролировать, иначе это может иметь такое же влияние на качество холостого хода, характеристики двигателя и ходовые качества, что и огромная утечка вакуума.

В большинстве старых систем рециркуляции ОГ используется клапан рециркуляции ОГ с вакуумной регулировкой, в то время как новые автомобили, как правило, имеют электронный клапан рециркуляции ОГ. контролировать рециркуляцию выхлопных газов.Когда двигатель работает на холостом ходу, клапан рециркуляции отработавших газов закрыт, и нет потока рециркуляции отработавших газов в многообразие. Клапан рециркуляции ОГ остается закрытым, пока двигатель не прогреется и не будет работать под нагрузкой. По мере увеличения нагрузки и сгорания температура начинает расти, клапан рециркуляции ОГ открывается и начинает вытекать выхлоп обратно во впускной коллектор. Имеет тушащий эффект что снижает температуру сгорания и уменьшает образование NOx.

В дополнение к рециркуляции отработавших газов для минимизации NOx могут также использоваться другие методы.К ним относятся увеличение перекрытия клапанов распределительного вала, изменение конструкции камеры сгорания и изменение кривых опережения зажигания. Трехкомпонентные каталитические нейтрализаторы также снижают выбросы NOx в выхлопных газах. Некоторые двигатели работают настолько чистыми, что им не нужна система рециркуляции отработавших газов для соответствия стандартам выбросов NOx.

Если система рециркуляции отработавших газов выходит из строя из-за того, что она была отключена или повреждена, охлаждающий эффект, который ранее был предоставленные системой EGR, будут потеряны. Без EGR двигатель часто будет стучать и детонировать (детонировать) при ускорении или буксировке двигателя.Это может со временем вызвать повреждение двигателя.


ТИПЫ КЛАПАНОВ EGR

Существует шесть различных типов клапанов системы рециркуляции ОГ:

Портированные клапаны системы рециркуляции ОГ (с 1973 по 1980 годы). Типичный вакуумный клапан системы рециркуляции ОГ состоит из вакуумной диафрагмы. соединен с тарельчатым клапаном или клапаном управления потоком с коническим штоком. Сам клапан системы рециркуляции ОГ обычно устанавливается либо на проставке под карбюратором, либо на впускной коллектор. Небольшая труба от выпускного коллектора или внутренний переходной канал в головке блока цилиндров и впускном коллекторе направляет выхлоп к клапану.Когда на клапан рециркуляции ОГ подается разрежение, он открывается. Это позволяет всасывающему вакууму всасывать выхлоп в двигатель. Чтобы предотвратить открытие клапана рециркуляции ОГ при холодном двигателе, вакуумная линия к клапану рециркуляции ОГ может быть подключена к разъединенному вакуумному реле или соленоид с компьютерным управлением. Вакуум не может пройти к клапану, пока двигатель не прогреется. EGR не требуется при холодном двигателе, только когда тепло и под нагрузкой.

Клапаны системы рециркуляции ОГ с положительным обратным давлением (1973 и новее).Обратные клапаны системы рециркуляции ОГ используют противодавление выхлопных газов для изменения точка, в которой они открываются, и их скорость потока. На автомобилях GM они идентифицируются по последней букве в номере детали вверху клапан. Буква «P» указывает на клапан с положительным противодавлением, а буква «N» указывает на клапан с отрицательным противодавлением. Внутри системы рециркуляции ОГ с противодавлением Клапан - это вторая диафрагма, которая реагирует на противодавление в выхлопной системе. Диафрагма противодавления открывается и закрывает небольшое выпускное отверстие в главном вакуумном контуре системы рециркуляции ОГ или камере диафрагмы.Открытие выпускного отверстия снижает вакуум до основного диафрагмы и предотвращает полное открытие клапана. Закрытие выпускного отверстия позволяет полному вакууму достичь основной диафрагмы, так что клапан может широко откройте и позвольте максимальному потоку EGR. При использовании клапанов системы рециркуляции ОГ с положительным противодавлением любое увеличение противодавления выхлопных газов вызывает Клапан рециркуляции ОГ открыть. Это несколько снижает противодавление, позволяя диафрагме противодавления стравливать некоторый контроль. вакуум. Клапан рециркуляции ОГ начинает закрываться, и давление выхлопных газов снова возрастает.Клапан системы рециркуляции ОГ колеблется при открытии и закрытии при изменении давление выхлопных газов для поддержания своего рода сбалансированного потока.

Клапаны системы рециркуляции ОГ с отрицательным противодавлением (1973 и новее). Клапан EGR с отрицательным противодавлением реагирует на таким же образом, за исключением того, что он реагирует на отрицательные или падающие изменения давления в выхлопной системе, чтобы регулировать действие системы рециркуляции отработавших газов. Падение противодавления происходит при меньшей нагрузке на двигатель. Это приводит к тому, что диафрагма противодавления открывает выпускное отверстие и уменьшить поток EGR.Это тот же принцип, что и для положительного типа, за исключением того, что функция управления происходит, когда противодавление падает вниз, а не вверх.

ПРИМЕЧАНИЕ: Большинство прекомпьютерных систем рециркуляции отработавших газов имеют температурно-вакуумный переключатель (TVS) или вакуумный переключатель с портом между клапаном рециркуляции ОГ и источник вакуума для предотвращения работы системы рециркуляции отработавших газов до тех пор, пока двигатель не прогреется. Двигатель должен быть относительно нагрейте, прежде чем он сможет справиться с EGR. Если двигатель работает неровно или спотыкается в холодном состоянии, это может указывать на неисправность TVS. разрешение EGR слишком скоро после запуска.TVS, застрявший в закрытом положении, заблокировал бы вакуум для EGR и предотвратил бы любую EGR. операция. Симптомом здесь могут быть чрезмерные выбросы NOx и возможный звон или детонация.

Электронные клапаны системы рециркуляции ОГ с широтно-импульсной модуляцией (начало 1980-х годов и позже). Впервые использованная в 1984 году компанией General Motors, этот тип системы рециркуляции отработавших газов использует соленоид управления системой рециркуляции ОГ с широтно-импульсной модуляцией. С помощью этого метода модуль управления трансмиссией (PCM) включает в себя электромагнитный клапан управления разрежением системы рециркуляции отработавших газов. быстро включается и выключается.Это создает сигнал переменного вакуума, который может очень точно регулировать работу системы рециркуляции отработавших газов. Количество времени "включения" по сравнению с временем "выключения" для Соленоид системы рециркуляции ОГ колеблется от 0 до 100 процентов, и среднее время «включения» по сравнению с временем «выключения» в любой данный момент определяет сколько происходит потока EGR.

Цифровые электронные клапаны системы рециркуляции ОГ (с конца 1980-х по 1990-е годы). В некоторых приложениях используется «цифровой» клапан рециркуляции ОГ. Этот Тип клапана также использует вакуум для открытия клапана, но регулирует поток EGR в соответствии с компьютерным управлением.Цифровой клапан EGR имеет три дозирующих отверстия, которые открываются и закрываются соленоидами. Открывая различные комбинации этих три соленоида, можно добиться различной скорости потока, чтобы привести систему рециркуляции в соответствие с требованиями двигателя. Соленоиды нормально закрыты, и открываются только тогда, когда компьютер завершает заземление каждого.

Линейные электронные клапаны системы рециркуляции ОГ (начало 1990-х гг. И позже). Другой тип электронного клапана рециркуляции ОГ - это «линейный» клапан рециркуляции ОГ.В этом типе вместо вакуума для открытия и закрытия клапана рециркуляции ОГ используется небольшой шаговый двигатель с компьютерным управлением. Преимущество этого Подход заключается в том, что клапан рециркуляции ОГ работает полностью независимо от вакуума в двигателе. Он имеет электрическое управление и может открываться в различные приращения в зависимости от того, что модуль управления двигателем определяет потребности двигателя в любой данный момент времени. GM начал используя этот тип клапана на многих своих двигателях в 1992 году. Линейные клапаны системы рециркуляции ОГ также могут быть оснащены положением клапана рециркуляции ОГ. датчик (EVP), чтобы информировать компьютер о том, что делает клапан EGR.Датчик EVP также помогает при самодиагностике, потому что Компьютер отслеживает движение датчика, когда он дает команду на открытие или закрытие клапана рециркуляции ОГ. Датчик работает как Датчик положения дроссельной заслонки и меняет сопротивление. Сигнал напряжения обычно варьируется от 0,3 (замкнут) до 5 вольт (разомкнут).


ПРИМЕНЕНИЕ БЕЗ КЛАПАНА EGR

На многих последних моделях двигателей с регулируемой синхронизацией клапанов (VVT) нет клапана EGR, потому что система VVT изменяет синхронизацию выпускных клапанов, чтобы обеспечить такой же эффект, как и EGR.Изменяя точку, в которой выпускные клапаны закрываются, когда двигатель работает под нагрузкой, небольшое количество выхлопных газов может оставаться в цилиндрах для следующего цикла сгорания. Это оказывает такое же влияние на снижение температуры сгорания и NOx, как и рециркуляция выхлопных газов из выпускного отверстия обратно во впускной коллектор через клапан EGR. Большая разница в том, что система VVT может реагировать на изменение нагрузки двигателя намного быстрее и точнее, чем традиционный клапан EGR.Использование VVT для EGR также устраняет многие проблемы, связанные с клапанами EGR, такие как накопление нагара и заедание или отказ клапана.


ОБЩИЕ ПРОБЛЕМЫ EGR

Звук (искровой детонация или детонация) , потому что система рециркуляции отработавших газов не работает. работает, выхлопное отверстие забито углем или клапан рециркуляции ОГ был отключен.

Неровный холостой ход или пропуски зажигания из-за того, что клапан рециркуляции ОГ не закрывается и утечка выхлопных газов во впускной коллектор.Вы также можете найти P0300 случайный код пропуска зажигания на автомобилях OBD ​​II.

Жесткий запуск из-за того, что клапан рециркуляции ОГ не закрывается и создает утечка вакуума во впускной коллектор.

ДИАГНОСТИКА EGR

Узнайте, какой тип клапана рециркуляции ОГ установлен на автомобиле, чтобы вы могли использовать соответствующую процедуру проверки. Осмотрите клапан или обратитесь к руководство пользования. На некоторых автомобилях вы можете найти эту информацию на наклейке с выбросами под капотом.Также узнайте, какие регуляторы вакуума используются в вакуумной системе. Есть ли у него вакуумный переключатель или соленоид? следить Для получения информации о прокладке вакуумного шланга см. руководство по обслуживанию или наклейку с выхлопными газами под капотом.

Существует несколько способов устранения неполадок в системе рециркуляции отработавших газов. Вы можно выполнить процедуру устранения неполадок EGR, указанную в руководство по ремонту двигателя. На последней модели компьютер управляется двигателей, могут быть коды неисправностей, относящиеся к EGR система.В таком приложении первым делом нужно прочитать извлеките код или коды с помощью диагностического прибора или считывателя кодов. Ты бы затем обратитесь к конкретным диагностическим таблицам в руководстве по обслуживанию. которые говорят вам, что делать дальше.

Коды неисправностей EGR:

P0400 .... Расход рециркуляции отработавших газов

P0401 .... Обнаружен недостаточный поток рециркуляции отработавших газов

P0402 .... Обнаружен чрезмерный расход рециркуляции отработавших газов

P0403.... Цепь управления рециркуляцией отработавших газов

P0404 .... Диапазон / рабочие характеристики цепи управления рециркуляцией отработавших газов

P0405 .... Низкий уровень сигнала в цепи датчика рециркуляции отработавших газов «А»

P0406 .... Высокий уровень сигнала в цепи датчика рециркуляции отработавших газов "A"

P0407 .... Низкий уровень сигнала в цепи датчика рециркуляции отработавших газов B

P0408 .... Высокий уровень сигнала в цепи датчика рециркуляции отработавших газов B

P0409.... Цепь

датчика рециркуляции выхлопных газов A

В приложениях GM до OBD II код 32 указывает на проблему с EGR. Логика, по которой бортовой диагностика обнаруживает неисправность по одному из двух маршрутов. На некоторых приложения, код 32 устанавливается, когда компьютер обнаруживает более богатый топливная смесь выключена на холостом ходу (указывает на отсутствие системы рециркуляции ОГ) На других код устанавливается, если компьютер подает питание на вакуумный соленоид системы рециркуляции ОГ, но не обнаруживает соответствующего падения всасываемого вакуума.

На автомобилях Ford до OBD II код 31 указывает на проблему с Датчик положения клапана рециркуляции ОГ (EVP). Работает как дроссель датчик положения, идущий от высокого сопротивления (5500 Ом), когда Клапан EGR закрыт до низкого сопротивления (100 Ом), когда он открыт. Вы найдете эти датчики EVP в основном на Ford EEC-IV V6 и V8. двигатели. Другие коды включают код 32, который указывает на EGR. цепь не контролирует. Код 33 срабатывает, когда EVP датчик не закрывается, а код 34 указывает на отсутствие потока EGR.Любые из этих кодов может указывать на неисправный клапан системы рециркуляции ОГ, а также проблема в соленоидах вакуума EGRC или EGRV. Другие коды включают код 83 (неисправность цепи EGRC) и код 84 (цепь EGRV вина). Оба указывают на электрическую проблему в одном из цепи соленоида. Соленоиды должны иметь от 30 до 70 Ом сопротивление.

См. Руководство по выбросам для получения информации об испытаниях и диагностике выбросов. Руководство по выбросам - это краткая справочная программа, в которой рассматриваются основные меры контроля выбросов и их испытания.

FORD EGR ПРОБЛЕМЫ

На автомобилях 1995 года и более новых с OBD II, P0400 до P0409 коды указывают различные неисправности в системе EGR.


Щелкните, чтобы увидеть увеличенное изображение датчика DPFE Ford

Распространенной проблемой системы рециркуляции отработавших газов для многих автомобилей Ford является неисправный датчик DPFE (дифференциального давления). Датчик DPFE является частью системы рециркуляции ОГ и определяет расход рециркуляции ОГ, когда клапан рециркуляции ОГ открыт. Он подает сигнал обратной связи в компьютер двигателя, чтобы он мог изменять поток EGR в соответствии с изменяющимися нагрузками двигателя.Датчик DPFE обычно устанавливается на двигателе и соединяется с трубой, идущей от выпускного коллектора к клапану рециркуляции ОГ, двумя резиновыми шлангами. Когда датчик выходит из строя, загорается индикатор Check Engine, который обычно устанавливает один или все следующие коды неисправности: P0171 и P0174 (бедные коды) и / или P0401 (недостаточный поток EGR). В девяти случаях из десяти причиной неисправности является не неисправный клапан системы рециркуляции ОГ или утечка вакуума, а неисправный датчик DPFE. Замена стоит около 112 долларов в Ford или около 48 долларов в магазине автозапчастей.


УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ EGR

Следующая «общая» процедура может помочь вам в устранении неполадок Проблемы с EGR.

1. Имеется ли в двигателе проблема детонации (искрового детонации)? при разгоне под нагрузкой? Обратитесь к временным характеристикам для двигатель и проверьте угол опережения зажигания. Время может быть чрезмерно развитый. Если время соответствует спецификации, проверьте двигатель. Рабочая Температура. Проблема с охлаждением может быть причиной двигатель должен взорваться.Если температура в пределах нормы диапазон и нет явных проблем с охлаждением, другие Возможности исследования включают свечи зажигания, которые тоже горячая для применения в двигателе, бедная топливовоздушная смесь, низкая октановое число топлива или слишком большая компрессия (из-за скопления углерода в камерах сгорания или из-за поршней или головок, которые слишком большая компрессия для топлива, которое вы используете). Быть уверенным вы исключили все другие возможности, прежде чем сосредоточиться на система EGR.

2. Используйте вакуумметр для проверки подачи вакуума клапана рециркуляции ОГ. шланг для вакуума при 2000-2500 об / мин. Должен быть вакуум, если двигатель находится при нормальной рабочей температуре. Никакой вакуум не указывает на проблему, например, ослабленный или неправильно проложенный шланг, заблокированный или неработающий выключатель вакуума или соленоид, или неисправный вакуумный усилитель (или вакуумный насос в случае дизельного двигателя).

Иногда потеря EGR может быть вызвана отказом вакуума. соленоид в линии подачи вакуума системы рециркуляции ОГ.Обратитесь к вакуумному шлангу схема прокладки в сервисном руководстве или прокладка шланга информация на наклейке с указанием места нахождения соленоид. Если соленоид не открывается под напряжением, происходит заклинивание закрывается или открывается, или не работает из-за коррозии электрическое соединение, ослабленный провод, плохое заземление или другое электрическая проблема, это, очевидно, повлияет на работу Клапан рециркуляции ОГ. В зависимости от характера проблемы двигатель может отсутствовать система рециркуляции ОГ, рециркуляции отработавших газов постоянно или недостаточная система рециркуляции отработавших газов.Если в обход подозрительного соленоида с помощью секции вакуумной трубки вызывает срабатывание клапана рециркуляции ОГ, выясните, почему соленоид не работает. ответ перед заменой. Проблема может быть ни в чем больше, чем ослабленный или корродированный разъем проводки.

3. Осмотрите сам клапан рециркуляции ОГ. Из-за клапана местоположение, может быть трудно увидеть, шток перемещается, когда двигатель разгоняется до 1500–2000 об / мин за счет замедление открытия и закрытия дроссельной заслонки.Шток клапана EGR должен двигаться, если клапан работает правильно. Ручное зеркало может упростить наблюдение за штоком клапана. Будьте осторожны, чтобы не коснитесь клапана, потому что он будет горячим! Если шток клапана не двигается, когда двигатель работает (и клапан получает вакуум), вероятно, что-то не так с EGR клапан.

Другой способ "проверить" клапан системы рециркуляции ОГ на некоторых двигателях - это подайте вакуум непосредственно на клапан рециркуляции ОГ. Запись; Это работает только на портированные вакуумные клапаны системы рециркуляции ОГ, а не клапаны рециркуляции отработавших газов противодавления или электронные Клапаны рециркуляции ОГ.Вакуум должен открывать клапан, создавая эквивалент большой утечки вакуума. Это должно вызвать кратковременное падение холостого хода. обороты и заметное увеличение неровностей холостого хода.

Клапаны системы рециркуляции ОГ с обратным давлением проверить сложнее потому что в выхлопе должно быть достаточное противодавление прежде, чем клапан откроется при приложении вакуума. Один трюк это иногда используется для создания искусственного ограничения вставив большое гнездо в выхлопную трубу, затем применив вакуум к клапану, чтобы проверить, открывается ли он.Не забудьте удалить ограничение впоследствии.

4. Снимите и осмотрите клапан EGR, если вы подозреваете проблема. Большинство отказов вызвано разрывом или утечкой в клапанная диафрагма. Если клапан не обратного давления, он должен удерживать вакуум, когда вакуум создается с помощью ручного насоса. Если он не может удерживать вакуум, его необходимо заменить. Примечание: этот тест не работает на обратных клапанах системы рециркуляции ОГ.

Обратные клапаны EGR иногда выходят из строя, если полый клапан шток забивается нагаром или мусором.Это вы можете увидеть для самим собой. Убрать такой засор практически невозможно, поэтому заменить клапан рециркуляции ОГ.

Накопление углерода вокруг основания клапана рециркуляции ОГ может иногда мешают открытию или закрытию клапана. Их можно удалить осторожной щеткой или намочив кончик клапан в растворителе. Не замачивайте весь клапан в растворителе или дайте растворителю попасть где-нибудь рядом с диафрагмой. Растворитель атакует и разрушит диафрагму.

5. Проверьте канал рециркуляции ОГ в коллекторе на предмет засорения. Используйте очиститель для труб или небольшой кусок проволоки, чтобы исследовать отверстие. за завал. Иногда вы можете удалить материал, который забивая отверстие, осторожно тыкая в него. В других случаях это может потребоваться снять коллектор и получить его профессионально очищены. Также рекомендуется одновременно очистить корпус дроссельной заслонки и впускной коллектор от лака и нагара.

КАК ЗАМЕНИТЬ КЛАПАН ОГ

С таким количеством вариаций от одного транспортного средства до далее в системах контроля выбросов и калибровки, это чрезвычайно важно, чтобы вы получили правильный клапан системы рециркуляции ОГ для замены применение. Два клапана системы рециркуляции ОГ могут выглядеть одинаково, но должны быть откалиброваны по-разному с точки зрения расхода и количества вакуума и / или противодавление, необходимое для открытия клапана. Следовательно, у вас может быть для ссылки на номер VIN автомобиля, а также год, марку, модель и объем двигателя при заказе замены клапана EGR.Это может Также необходимо указать номер детали OEM на старом рециркуляторе EGR. клапан (по возможности) при заказе замены, поэтому не выбрасывайте старый клапан рециркуляции отработавших газов прочь, пока у вас не будет новый, установите и убедился, что он работает правильно.

Многие клапаны системы рециркуляции ОГ на вторичном рынке являются "консолидированными", поэтому меньше деталей номера необходимы для охвата более широкого диапазона транспортных средств Приложения. В некоторых из этих клапанов используются сменные ограничители для изменения их характеристик потока.Следуйте инструкциям поставщика относительно того, какой ограничитель использовать. для правильной калибровки.



Другие статьи о выбросах:

Система принудительной вентиляции картера (PCV)

Система контроля за испарительными выбросами EVAP

Понимание проблем, связанных с управляемостью OBD II и выбросами

Обзор базовых систем контроля за выбросами

Диагностика выбросов выхлопных газов

Устранение неисправностей P0420 Catalyst Code

Каталитические преобразователи

)

Обнаружение и устранение утечек вакуума

Обновление тестирования выбросов

Щелкните здесь, чтобы прочитать больше автомобильных технических статей

Нужна информация из руководства по техническому обслуживанию вашего автомобиля?

Mitchell 1 DIY инструкции по ремонту

.

Полное руководство по рециркуляции выхлопных газов (EGR) - компоненты - x-engineer.org

В этой статье рассматриваются компоненты системы рециркуляции выхлопных газов (EGR) . Для получения более подробной информации о том, почему система рециркуляции отработавших газов необходима в двигателе внутреннего сгорания, как она работает и о типах (архитектурах) систем рециркуляции ОГ, читайте также следующие статьи:

Рециркуляция выхлопных газов (EGR) является наиболее распространенной технологией для . уменьшить выбросы оксидов азота (NO x ) на дизельных двигателях внутреннего сгорания (ДВС).Система рециркуляции отработавших газов забирает выхлопные газы из выпускного коллектора и повторно вводит их во впускной коллектор, смешивая их со свежим воздухом. Таким образом, основные компоненты выбросов NO x уменьшаются:

  • кислород : который замещается инертными (выхлопными) газами
  • температура сгорания : которая снижается из-за более высокой теплоемкости диоксида углерода (CO 2 ) и водяной пар (H 2 O) отбирает часть тепла сгорания

Большая часть системы рециркуляции отработавших газов содержит по крайней мере:

  • клапан рециркуляции ОГ
  • охладитель рециркуляции ОГ (опционально)
  • Перепускная линия охладителя системы рециркуляции ОГ (опция)
  • впускной дроссельный клапан

Некоторые автомобили имеют системы рециркуляции ОГ как высокого, так и низкого давления, что означает, что компоненты рециркуляции ОГ увеличены вдвое.

Изображение: Схема рециркуляции выхлопных газов высокого и низкого давления (EGR)
Кредит: [1]

  1. Блок цилиндров
  2. Клапан EGR (высокое давление)
  3. Перепускная линия охладителя EGR (высокое давление)
  4. Охладитель EGR (высокое давление) )
  5. впускной дроссель (высокое давление)
  6. промежуточный охладитель второй ступени (всасываемый воздух)
  7. турбокомпрессор второй ступени
  8. исполнительный механизм с изменяемой геометрией (турбина)
  9. перепускной клапан
  10. турбокомпрессор первой ступени
  11. сажевый фильтр
  12. дроссель выхлопа (низкое давление)
  13. охладитель системы рециркуляции ОГ (низкое давление)
  14. клапан рециркуляции ОГ (низкое давление)
  15. промежуточный охладитель первой ступени (всасываемый воздух)

Основная функция клапана рециркуляции ОГ - пропускать выхлопные газы течь из выпускного коллектора во впускной коллектор.

Подавляющее большинство выпускаемых клапанов, вплоть до стандартов выбросов Евро 3, имели тарельчатый клапан, открывающийся вовнутрь, управляемый вакуумным приводом. Ранние версии пневматического клапана рециркуляции ОГ используют не электрическую энергию для перемещения самого клапана, а вал, соединенный с диафрагмой в вакуумном цилиндре. По сравнению с клапаном системы рециркуляции ОГ с электрическим приводом основным преимуществом пневмоклапана является низкая стоимость, отсутствие механической передачи и простота.

Изображение: Пневматический клапан EGR
Кредит: BorgWarner

Изображение: Пневматический клапан EGR
Кредит: Hella

Изображение: Пневматический клапан EGR
Кредит: Hella

Другими преимуществами пневматического клапана рециркуляции ОГ являются: устойчивость к высоким температурам, особенно при отсутствии датчика положения (отсутствие электрического соединения), а также небольшие размеры и малая масса всего клапана.

В зависимости от ожидаемого времени реакции и резерва доступного вакуума для перемещения клапана размер диафрагмы и вакуумного цилиндра может быть значительным. Недостатками пневматических клапанов системы рециркуляции ОГ являются:

  • низкое усилие срабатывания для открытия
  • закрытие обеспечивается только возвратной пружиной (в случае отложений сажи на клапане невозможно удалить нагар с помощью быстрого клапана. закрытие / разрушение, что может привести к постоянному открытому положению)

Электроприводы стали стандартом благодаря более быстрому и точному управлению, которое соответствует более строгим стандартам выбросов.Современные электрические клапаны системы рециркуляции ОГ , независимо от того, установлены ли они в системе рециркуляции ОГ высокого или низкого давления, состоят из следующих элементов:

  • фактический клапан , который при открытии / закрытии изменяет сечение потока газа
  • привод (электрический), который обеспечивает необходимое усилие для открытия / закрытия клапана
  • Корпус клапана , который удерживает клапан, привод, а также возвратную пружину и другие механические компоненты
  • датчик положения , который передает к модулю управления двигателем положение клапана
  • корпус , который содержит датчик положения и электрические соединения

Изображение: Электрический клапан EGR
Кредит: Valeo

Изображение: Электрический Клапан EGR
Кредит: Hella

Изображение: Электрический клапан EGR
Кредит: Hella

Клапаны системы рециркуляции ОГ с электрическим приводом могут иметь тарельчатые клапаны, открывающиеся внутрь или наружу, в зависимости от типа привода.Линейные соленоиды, шаговые двигатели, моментные двигатели и двигатели постоянного тока являются основными типами электрических приводов, которые используются и разрабатываются различными поставщиками компонентов системы рециркуляции выхлопных газов. Они предлагают преимущество более быстрой и точной работы по сравнению с традиционной вакуумной (пневматической) системой.

Соленоид - это электромагнит, состоящий из катушки (электрическая цепь) и сердечника из мягкого железа (магнитная цепь), который создает ориентированное магнитное поле. Когда электрический ток проходит через катушку, возникающее магнитное поле тянет за собой железный вал, который открывает клапан.Время отклика соленоида меньше по сравнению с электродвигателем, но он хорошо отводит тепло от обмотки (статора) к корпусу.

Изображение: Линейный (соленоидный) клапан EGR
Кредит: Delphi

Изображение: Линейный (соленоид) клапан EGR - компоненты
Кредит: Delphi

где:

  1. выхлоп вход газа
  2. якорь
  3. датчик положения
  4. узел катушки
  5. корпус клапана
  6. клапан (выхлопные газы)

Сила срабатывания, создаваемая соленоидом, пропорциональна квадрату магнитной индукции и возможна только в одном направлении (открытие).Для обратного направления (закрытия) клапан имеет возвратную механическую пружину. Разница во времени реакции между двумя направлениями срабатывания (быстрый соленоид против медленной пружины) затрудняет управление электромагнитными клапанами. Другим недостатком соленоидов является низкая сила срабатывания, что делает их очень чувствительными к колебаниям на одной оси с силой срабатывания.

Изображение: электромагнитный клапан системы рециркуляции ОГ
Кредит: Delphi

Электродвигатели постоянного тока также используются для приведения в действие клапанов рециркуляции ОГ.Следовательно, двигатель постоянного тока содержит ротор , состоящий из металлического сердечника с медной обмоткой, и статор , состоящий из постоянных магнитов, магнитный поток которых проходит через ротор. Узкое пространство между ротором и статором называется , воздушный зазор . Крутящий момент, создаваемый двигателями постоянного тока, преобразуется в линейную силу срабатывания через систему механических шестерен и рычагов. Несмотря на значительную зону нечувствительности и большую инерцию механизма, двигатель постоянного тока предлагает лучший компромисс с точки зрения времени отклика, стабильности и устойчивости к сбоям.

Положение клапана рециркуляции ОГ, приводимого в действие двигателем постоянного тока, может быть достигнуто только с помощью датчика положения . Датчик положения клапана является линейным и выдает сигнал, пропорциональный его питающему напряжению (обычно 5В). Сигнал датчика положения клапана рециркуляции отработавших газов настроен на возрастание в направлении открытия клапана. Датчик положения используется по трем основным причинам:

  1. позволяет осуществлять управление клапаном рециркуляции ОГ с обратной связью: масса выхлопных газов вычисляется функцией положения клапана рециркуляции ОГ; функция рабочей точки двигателя (крутящий момент, скорость и температура), электронный модуль управления (ECM) двигателя устанавливает конкретное положение клапана EGR; это положение измеряется датчиком и возвращается в модуль управления; в зависимости от погрешности между заданным положением и фактическим положением, ECM управляет напряжением, подаваемым на клапан, чтобы привести клапан рециркуляции ОГ в желаемое положение.
  2. позволяет проводить диагностику клапана рециркуляции ОГ: положение клапана рециркуляции ОГ является используется для обнаружения разницы между заданным значением расхода выхлопного газа и фактическим расходом.
  3. позволяет рассчитать массовый расход выхлопного газа.

В старых типах клапанов системы рециркуляции ОГ использовались датчики положения контакта (резистивные).В текущем поколении клапана EGR используются бесконтактные датчики положения (в основном на эффекте Холла), которые по сравнению с резистивными датчиками имеют лучшую точность и надежность.

Изображение: Электрический клапан хода клапана EGR
Кредит: BorgWarner

Основная проблема двигателей постоянного тока возникает из-за механического соединения между щетками и роторным коллектором. Чем выше скорость ротора, тем сильнее должно увеличиваться давление щетки, чтобы поддерживать контакт с коллектором, и возникает большее трение.Поскольку через щетки и коллектор протекает электрический ток, может возникнуть дуговая разрядка, которая быстро изнашивает щетки и создает помехи в цепи питания.

При более низких рабочих скоростях частицы от щеток накапливаются между сегментами коллектора с риском короткого замыкания. Максимальная скорость двигателя ограничена примерно 10000 об / мин. Для работы с полезной скоростью менее 1000 об / мин и увеличения выходного крутящего момента используется зубчатый механизм .Поэтому двигатели постоянного тока относительно громоздки и нуждаются в редукторе, чтобы иметь подходящую скорость и крутящий момент.

Другой вариант двигателя постоянного тока - это моментный двигатель . Это бесконтактные поворотные приводы (бесщеточные двигатели постоянного тока), управляемые стандартным H-мостом. Моментный двигатель способен бесконечно генерировать постоянный крутящий момент в заданном фиксированном положении без перегрева или поломки.

По сравнению с электродвигателем постоянного тока, моментный электродвигатель более экономичен из-за меньшего количества компонентов: нет переключателя и щеток в контакте.Кроме того, он более компактен, поскольку нет необходимости в механической зубчатой ​​передаче, привод устанавливается непосредственно на валу клапана.

Клапаны рециркуляции ОГ также приводятся в действие шаговыми двигателями . Ротор содержит набор постоянных магнитов, а статор - набор электромагнитов (катушек с железным сердечником), управляемых схемой силовой электроники. Вращение происходит из-за взаимодействия ротора и магнитного поля, создаваемого электромагнитными агентами. Положение ротора контролируется набором Н-образных мостов, по две на каждый полюс.Шаговый двигатель может вращаться в обратном направлении без зубчатого механизма.

Преимущества и недостатки каждого типа электрических систем управления для клапанов системы рециркуляции ОГ приведены в таблице ниже.

Преимущества Недостатки
Соленоид (линейный)
  • прямое срабатывание клапана
  • быстрое время реакции: 50-100 мс
  • медленное планирование контроллера (10- 20 мс), низкая загрузка процессора
  • слабое усилие срабатывания
  • однонаправленное срабатывание, опирается на пружину для обратного движения (закрытие)
  • высокое потребление энергии
Двигатель постоянного тока (щетки)
  • высокое усилие срабатывания
  • среднее время отклика: менее 100 мс
  • низкий крутящий момент чувствительность к внешним механическим воздействиям
  • чувствительность к вибрациям и высокой тепловой нагрузке
  • громоздкий из-за необходимости зубчатого механизма
  • низкий надежность зубчатого механизма
  • высокое энергопотребление
  • se не чувствителен к электромагнитным помехам и износу щеток
  • быстрое планирование контроллера (5 мс), высокая загрузка ЦП
Моментный двигатель (бесщеточный)
  • прямое срабатывание, очень компактный
  • средний отклик: менее чем 100 мс
  • низкая чувствительность к электромагнитным помехам
  • нелинейный выходной крутящий момент (зависит от положения ротора)
  • очень быстрое планирование контроллера (2 мс), высокая загрузка ЦП
  • низкий момент срабатывания
  • большой вес
Шаговый двигатель
  • простая система управления
  • компактный (зубчатый механизм опционально)
  • низкий момент срабатывания
  • низкая точность положения
  • медленное время отклика (200 мс)
CPU - центральный процессор

In условия пневматические vs.электрический привод , преимущества и недостатки каждой технологии суммированы в таблице ниже

Пневматический Электромагнитный (линейный) Двигатель постоянного тока
Сила срабатывания [Н] 100… 120 25… 35 350… 450
Время отклика при открытии [мс] 1000… 2000 75… 85 70… 80
Время отклика при закрытии [мс ] 60.. 70 50… 60 60… 70
Устойчивость к блокировке отложениями средняя низкая высокая
Чувствительность к давлению выхлопных газов низкая высокая очень высокая
Точность управления положением низкая высокая высокая

Благодаря своим общим преимуществам клапаны EGR с приводом от двигателя постоянного тока являются наиболее распространенными типами клапанов.

Системы рециркуляции ОГ обычно имеют впускных дроссельных заслонок перед клапаном рециркуляции ОГ. Назначение дроссельной заслонки - создать разницу давлений между выпускным и впускным коллекторами (когда они закрыты) и позволить выхлопным газам течь в цилиндры. Большинство дроссельных заслонок системы рециркуляции отработавших газов представляют собой традиционные «дроссельные заслонки», подобные дроссельным заслонкам бензиновых двигателей, и управляются электронно модулем управления двигателем (ЕСМ).

Изображение: Электрический дроссельный клапан
Предоставлено: BorgWarner

Охладитель EGR (радиатор) снижает температуру выхлопных газов перед их подачей в поток наддувочного воздуха.Чем ниже температура, тем выше плотность, тем выше эффективность снижения выбросов NO x . Охлаждение выхлопного газа перед смешиванием с всасываемым воздухом снижает температуру сгорания и увеличивает соотношение кислорода к топливу. Более высокий поток CO 2 и H 2 O в двигатель с охлажденными выхлопными газами увеличивает теплопоглощающую способность входящего заряда; более низкая температура заряда на входе обычно снижает температуру сгорания. Система рециркуляции отработавших газов с охлаждением была введена для достижения предельных значений NO x Euro 4 и Euro 5.

Подавляющее большинство охладителей системы рециркуляции ОГ изготовлено из труб и пластин из нержавеющей стали или алюминия.

Изображение: охладитель системы рециркуляции ОГ
Кредит: Valeo

В большинстве систем рециркуляции ОГ есть перепускной клапан , интегрированный с радиатором системы рециркуляции ОГ. Когда двигатель холодный, выхлопные газы направляются прямо в двигатель. Охладитель EGR имеет очень высокую эффективность теплообмена, и без байпаса рециркулируемые газы были бы очень холодными и задерживали разогрев катализатора окисления, что привело бы к чрезмерным выбросам HC и CO.Поэтому решение состоит в обходе охладителя системы рециркуляции ОГ до тех пор, пока катализатор окисления не достигнет номинальной рабочей температуры.

Изображение: Встроенная система рециркуляции выхлопных газов (EGR)
Кредит: BMW

  1. Охладитель EGR
  2. электрическое соединение
  3. Клапан EGR
  4. Впуск выхлопных газов (горячий, соединение с выпускным коллектором)
  5. Перепуск охладителя EGR исполнительный механизм клапана (пневматический)
  6. впуск охлаждающей жидкости двигателя
  7. выпуск охлаждающей жидкости двигателя
  8. выпуск выхлопных газов (холодный, соединение с впускным коллектором)
  9. направление через головку блока цилиндров

Изображение: EGR с охладителем - интеграция двигателя
Кредит : VW

Охладитель может быть I или U-образного типа, в зависимости от формы прохождения газа через охладитель.В случае U-образного охладителя EGR входной и выходной фланцы объединены в единый блок на одном конце охладителя.

Изображение: EGR с охладителем - как это работает
Кредит: VW

1. Охладитель EGR
2. Кулачок
3.a Клапан EGR (закрытое положение)
3.b Клапан EGR (открытое положение)
4. Выхлоп Впуск газа (горячий, соединение с выпускным коллектором)
5.a Перепускной клапан охладителя EGR (закрытое положение)
5.b Перепускной клапан охладителя EGR (открытое положение)
6. Впускное отверстие охлаждающей жидкости двигателя
7.Выход охлаждающей жидкости двигателя
8. Выход выхлопных газов (холодный, соединение с впускным коллектором)

По сравнению с системы рециркуляции выхлопных газов низкого давления более эффективны в снижении выбросов NO x в современных дизельных двигателях [3]. BorgWarner демонстрирует потенциал так называемого впускного вихревого дросселя (IST) для использования потерь выхлопных газов и превращения их в предварительное вихревое движение всасываемого воздуха, поступающего в турбокомпрессор, для улучшения аэродинамики компрессора.IST заменяет обычную дроссельную заслонку системы рециркуляции ОГ низкого давления во впускном коллекторе, обычно это простой дроссельный клапан, перед турбокомпрессором.

Изображение: Турбокомпрессор с впускным вихревым дросселем (IST) - выкидные линии
Кредит: BorgWarner

Дросселирование всегда ведет к потерям. Подход IST состоит в том, чтобы использовать потери и превратить их в предварительное вихревое движение всасываемого воздуха, поступающего в турбокомпрессор, чтобы улучшить аэродинамику компрессора. Очевидно, что предварительная завихрение будет иметь положительное влияние на компрессор даже там, где дросселирование не требуется.Таким образом, IST можно использовать для повышения эффективности и производительности двигателя в регионах, где не требуется дросселирование или EGR.

Изображение: Турбокомпрессор с впускным вихревым дросселем (IST) - деталь
Кредит: BorgWarner

В IST эффект дросселирования достигается за счет регулируемых входных направляющих лопаток в воздуховоде свежего воздуха. Другими словами, IST - это впускной дроссель, сконструированный как устройство предварительной закрутки компрессора. Ожидается, что этот подход окажет положительное влияние на двигатель внутреннего сгорания, например:

  • более высокий крутящий момент на низких оборотах
  • снижение выбросов выхлопных газов
  • более низкий расход топлива

Чтобы получить максимальную отдачу от IST, он должен эксплуатироваться в разные режимы в зависимости от режима работы двигателя.Угол впускных направляющих лопаток непрерывно регулируется с изменением нагрузки и скорости двигателя, а уставка лопаток определяется алгоритмом управления с учетом положения VGT (турбокомпрессор с изменяемой геометрией) и клапанов EGR.

Ссылки:

[1] Стратегии рециркуляции отработавших газов на основе выбросов в дизельных двигателях для требований RDE, Thomas Körfer, dr. Торстен Шнорбус, Микеле Миччо, Йошка Шауб, ATZ.
[2] Передовые технологии и разработка двигателей внутреннего сгорания с прямым впрыском, Том 2: Дизельные двигатели, Под редакцией Хуа Чжао, CRC Press, 2010 г.
[3] Впускной дроссель и устройство предварительной закрутки для системы рециркуляции отработавших газов низкого давления

.

P0408 Высокий уровень сигнала в цепи датчика рециркуляции отработавших газов B

Код неисправности OBD-II Техническое описание

Артикул

Дейл Тоалстон
Сертифицированный техник ASE

Датчик рециркуляции выхлопных газов B Circuit High

Что это значит?

Этот диагностический код неисправности (DTC) является общим кодом трансмиссии, что означает, что он применяется к автомобилям, оборудованным OBD-II. Несмотря на общий характер, конкретные шаги по ремонту могут отличаться в зависимости от марки / модели.

Система рециркуляции отработавших газов (EGR) разработана для снижения температуры сгорания при определенных условиях, тем самым уменьшая выбросы оксидов азота (NOx). Это достигается путем рециркуляции инертных выхлопных газов обратно в цилиндр для сжигания вместе с воздушно-топливной смесью. Инертный выхлопной газ горит медленнее и снижает температуру сгорания. Клапан рециркуляции ОГ управляется компьютером и открывается, позволяя выхлопным газам поступать в цилиндры.


Клапан рециркуляции ОГ может работать под вакуумом.Если это так, то вакуумный соленоид EGR, управляемый PCM (модулем управления трансмиссией), используется для подачи вакуума на клапан EGR. При активации PCM электромагнитный клапан рециркуляции ОГ открывается, позволяя вакууму двигателя перемещаться к клапану рециркуляции ОГ. Этот вакуум в двигателе открывает клапан, позволяя выхлопным газам проходить через камеру сгорания. Другие клапаны системы рециркуляции ОГ являются электронными и напрямую управляются компьютером. PCM активирует соленоид (ы), которые являются неотъемлемой частью клапана EGR. Эти соленоиды открываются на разное время, позволяя выхлопу проходить через них по мере необходимости.Система EGR постоянно контролируется на предмет неисправностей. На большинстве клапанов системы рециркуляции отработавших газов имеется датчик обратной связи, который информирует компьютер о фактическом положении системы рециркуляции ОГ. Этот датчик обычно находится в диапазоне от 0,4 до 5 вольт

Если этот датчик положения системы рециркуляции отработавших газов слишком долго имеет аномально высокое показание, этот код может быть установлен.

Примечание. Этот код в основном идентичен P0406. Разница в том, что код неисправности p0406 относится к цепи «A», а P0408 относится к цепи EGR «B». Обратитесь к руководству по ремонту конкретного автомобиля, чтобы узнать расположение ваших цепей «A» и «B».

Этот код является общим кодом трансмиссии. Он считается универсальным, поскольку применяется ко всем маркам и моделям транспортных средств (с 1996 г. и новее), хотя конкретные этапы ремонта могут немного отличаться в зависимости от модели.

Симптомы

Симптомы кода неисправности P0408 могут включать:

  • Повышение температуры сгорания (и выбросов NOx)
  • Подсветка MIL (контрольная лампа неисправности)
  • Возможны помпаж при движении
  • Возможен периодический срыв

Причины

Возможные причины кода P0408 включают:

  • Сигнальная цепь датчика рециркуляции ОГ замкнута на B + (напряжение аккумулятора)
  • Сигнальная цепь датчика системы рециркуляции ОГ замкнута на опорную цепь 5 В на систему рециркуляции ОГ
  • Обрыв цепи массы датчика EGR
  • Сигнальная цепь датчика рециркуляции ОГ обрыв
  • Bad EGR (внутренняя неисправность датчика или соленоида EGR)
  • Мусор, попавший в клапан и удерживающий его открытым или закрытым

Возможные решения

Если автомобиль запускается и глохнет или не будет двигаться с этим кодом, попробуйте отключить клапан рециркуляции ОГ и затем перезапустить.Если это не имеет значения, снимите клапан рециркуляции ОГ и проверьте его на предмет мусора. Очистите и переустановите. Если это все еще не решает проблему, заблокируйте порт рециркуляции отработавших газов и попытайтесь запустить двигатель. Если это позволяет двигателю запуститься, клапан рециркуляции ОГ застрял в открытом положении и требует замены. Если отключение клапана рециркуляции отработавших газов, управляемого PCM, позволило двигателю перезапуститься, то, вероятно, возникла проблема с проводкой, возможно, короткое замыкание, удерживающее соленоид открытым.

С помощью сканирующего прибора просмотрите положение системы рециркуляции отработавших газов в потоке данных при работающем ключе на двигателе и сравните с желаемой позицией системы рециркуляции отработавших газов.Если он читается нормально, подозревают временную проблему. Если он показывает 5 В или выше, проверьте сигнальную цепь датчика рециркуляции ОГ на предмет короткого замыкания на опорный провод 5 В или на B +. При необходимости отремонтируйте. Также проверьте наличие хорошего пути заземления в цепи заземления. Устранить обрыв или короткое замыкание в цепи массы

.

На клапане рециркуляции ОГ с вакуумным управлением и соленоидом рециркуляции ОГ: если отсоединение источника вакуума клапана рециркуляции ОГ позволяет двигателю запуститься, то следует подозревать неисправный соленоид рециркуляции ОГ, который постоянно создает разрежение в клапане рециркуляции ОГ.При необходимости замените соленоид системы рециркуляции ОГ. Если этот код присутствует, и ваш двигатель запускается и работает нормально, подозревайте обрыв в проводке. Осмотрите и устраните любые проблемы с проводкой. Если проводка проходит, замените клапан рециркуляции ОГ. Если проводка к клапану рециркуляции ОГ

и от него

Связанные коды EGR: P0400, P0401, P0402, P0403, P0404, P0405, P0406, P0407, P0409

P0408 Видео диагностики

Примечание. Мы не связаны с производителями следующего видео. Мы включаем его сюда как дополнительный инструмент для устранения неполадок, он может относиться или не относиться к проблеме с вашим автомобилем.

Обсуждения связанных с DTC

  • код ошибки p0408? citroen
    привет всем новым участникам привет, может ли кто-нибудь поделиться светом на этом плз и какую часть мне нужно посмотреть на P0408 высокий контур датчика рециркуляции выхлопных газов B, автомобиль работает очень хорошо, без очевидных проблем, только оранжевый свет на приборной панели выглядит как (к) большое спасибо ...
  • 2008 Toyota Tundra P0408 - Заводская расширенная гарантия на воздушные насосы?
    2008 Тойота Тундра 5.7 литровый с 75000 км пробега на спидометре. Код P0408 открыт, и мне показалось, что я где-то читал, что Toyota продлила гарантию по этой проблеме на 10 лет. Это правда, и я все еще под защитой? Спасибо, Карл Уоллер ...

Нужна дополнительная помощь с кодом p0408?

Если вам все еще нужна помощь относительно кода неисправности P0408, отправьте сообщение ваш вопрос на наших БЕСПЛАТНЫХ форумах по ремонту автомобилей.

ПРИМЕЧАНИЕ: Эта информация представлена ​​только в информационных целях. Это не является советом по ремонту, и мы не несем ответственности за какие-либо действия. берешь на себя любую технику.Вся информация на этом сайте защищена авторским правом.

.

Рециркуляция выхлопных газов (EGR), измерение NOx и твердых частиц

НЕТ x Выбросы

Во многих странах мира выбросы NO x дизельными и бензиновыми автомобилями ограничены законодательством. NO x образуется в камере сгорания двигателей, когда высокие температуры вызывают соединение кислорода и азота (оба присутствуют в воздухе, подаваемом для сгорания).

Рециркуляция отработавших газов

Широко распространенным способом сокращения выбросов NO x является рециркуляция выхлопных газов (EGR).Это включает рециркуляцию регулируемой части выхлопных газов двигателя обратно во всасываемый воздух. Клапан обычно используется для управления потоком газа, и при необходимости клапан может быть полностью закрыт.

Замена сгоревшего газа (который больше не участвует в сгорании) на воздух, богатый кислородом, уменьшает долю содержимого баллона, доступного для сгорания. Это вызывает соответственно более низкое тепловыделение и пиковую температуру цилиндра, а также снижает образование NO x .Присутствие инертного газа в цилиндре дополнительно ограничивает пиковую температуру (больше, чем только дросселирование в двигателе с искровым зажиганием).

Рециркулируемый газ также может быть пропущен через охладитель рециркуляции отработавших газов, который обычно является воздухо-водяным. Это снижает температуру газа, что снижает температуру заряда цилиндра при использовании EGR. Это дает два преимущества: снижение температуры заряда приводит к более низкой пиковой температуре, а большая плотность охлажденного газа EGR позволяет использовать более высокую долю EGR.На дизельном двигателе рециркулирующая фракция может достигать 50% при некоторых рабочих условиях.

Преимущества EGR

  • Сниженные выбросы NOx
  • Потенциальное снижение потерь на дросселирование в двигателях с искровым зажиганием при частичной нагрузке
  • Увеличение срока службы двигателя за счет снижения температуры цилиндров (особенно срока службы выпускного клапана)

Недостатки и трудности EGR

Поскольку система рециркуляции выхлопных газов уменьшает доступный кислород в цилиндре, при применении системы рециркуляции выхлопных газов увеличивается образование твердых частиц (топлива, которое сгорело лишь частично).Это традиционно было проблемой для дизельных двигателей, где компромисс между NO x и твердыми частицами является привычным для калибраторов.

Преднамеренное сокращение количества кислорода в цилиндре снижает пиковую мощность, доступную от двигателя. По этой причине EGR обычно отключается, когда требуется полная мощность, поэтому подход EGR для управления NO x в этой ситуации не работает.

Клапан рециркуляции отработавших газов не может мгновенно реагировать на изменения спроса, и выхлопным газам требуется время, чтобы обойти контур рециркуляции ОГ.Это делает калибровку переходного режима рециркуляции выхлопных газов особенно сложной - традиционно клапан рециркуляции отработавших газов был закрыт во время переходных процессов, а затем снова открывался после достижения установившегося состояния. Однако всплеск NOx / твердых частиц, связанный с плохим контролем системы рециркуляции отработавших газов, делает переходное поведение системы рециркуляции отработавших газов интересным.

Рециркулирующий газ обычно вводится во впускную систему до того, как впускные трубы разделятся в многоцилиндровом двигателе. Несмотря на это, невозможно достичь идеального смешивания газа при всех оборотах двигателя / нагрузках, особенно в переходных режимах.Например, плохое распределение EGR от цилиндра к цилиндру может привести к тому, что один цилиндр получит слишком много EGR, что приведет к высоким выбросам твердых частиц, а другой цилиндр получит слишком мало, что приведет к высоким выбросам NO x из этого цилиндра.

Хотя термин EGR обычно относится к преднамеренной внешней EGR, существует также уровень внутренней EGR. Это происходит потому, что остаточный горючий газ, остающийся в цилиндре в конце такта выпуска, смешивается с поступающим зарядом.Следовательно, существует доля внутреннего EGR, которую необходимо учитывать при планировании стратегии EGR. Эффективность продувки будет варьироваться в зависимости от нагрузки двигателя, и в двигателе, оснащенном системой изменения фаз газораспределения, необходимо учитывать дополнительный параметр.

Применение анализаторов каменистости для разработки EGR

Анализатор

Cambution CLD500 NO x предлагает два канала одновременного измерения NO x с T 10-90% 10 мс или меньше.Это позволяет измерять концентрации NO x в выхлопных газах для каждого цикла горения, позволяя наблюдать циклическую изменчивость.

Анализатор NDIR500 CO&CO 2 компании

предлагает два канала одновременного измерения CO и CO 2 с T 10-90% 8 мс. Это позволяет использовать множество приложений:

Отбор проб с помощью NDIR500 на всасывании позволяет измерять концентрацию CO 2 во всасываемой заправке. Измерение CO 2 в выхлопных газах с помощью другого канала NDIR позволяет вычислять скорость внешней рециркуляции отработавших газов на цикличной основе.

В зависимости от расположения датчика на впуске может быть измерена либо общая скорость EGR, либо скорость EGR, специфичная для одного цилиндра. Это позволяет проверить и улучшить моделирование EGR и распределение EGR, включая переходные процессы.

Отбор проб с помощью датчиков NDIR в различных точках контура EGR позволяет охарактеризовать задержки и поведение системы EGR.

Сравнение концентрации CO 2 в газе перед сгоранием с выхлопным газом из предыдущего цикла позволяет рассчитать общий объем рециркуляции отработавших газов (внутренний + внешний).Таким образом, этот метод может выявить циклическое изменение, а также изменение цилиндра к цилиндру. Такая возможность также может быть полезна при проверке эффектов изменения фаз газораспределения.

Анализаторы твердых частиц серии

Cambution DMS способны измерять концентрацию твердых частиц в выхлопных газах (как количество частиц, так и массу частиц), а время отклика T10-90% составляет всего 200 мс. Хотя этого недостаточно для разрешения цикла за циклом, серия DMS позволяет точно настроить систему рециркуляции отработавших газов для выбросов твердых частиц, а возможность измерения непосредственно в выхлопе позволяет сравнивать различные цилиндры.

.

Смотрите также