что такое клапан рециркуляции
Клапан ЕГР. Для чего нужен. Глушим или восстанавливаем.
Предисловие
Попытаюсь описать принцип и логику его работы предельно простым языком.
Буду опираться в первую очередь на свою практику а так же на изученный мною материал, а точнее, на его анализ.
Для нетерпеливых — самое интересное будет в пункте о логике работы ECU по управлению клапаном EGR
Встречаю в большинстве случаев некорректное понимание необходимости его наличия.
Я не привык делать из машины ведро и являюсь (за редким исключением) сторонником заводского комплекта.
Итак, поехали, зачем нужен клапан ЕГР (EGR), он же клапан рециркуляции отработавших газов.
Назначение
Устал слушать лирику на тему того, что основное назначение клапана ЕГР понижать вредность выбросов. Бред! Вы даже при прохождении ТО не заметить разницы — с ним или без него.
Сколько рыл статьи в Инете, столько и видел это заблуждение.
Почему то большинство забывает, что основная задача клапана — это обеспечение сбалансированной работы двигателя на разных режимах работы:
1. В момент прогрева двигателя.
2. При работе двигателя на постоянную нагрузку при постоянных оборотах
3. (редкость в наших широтах) При работе двигателя с заниженным (завышенным) атмосферным давлением.
В зависимости от режима работы двигателя, о чём свидетельствуют датчик оборотов, датчик детонации, кислородный датчик (Лямбда зонд), датчик атмосферного давления для турбо тачек, датчик массового расхода воздуха, Блок управления двигателем подаёт импульсный (не просто 12v) сигнал на управляющий электромагнитный клапан для пропускания вакуума от общего рессивера до клапана EGR/
Именно определённое разряжение (для дизелей) и управляет открытием (приоткрытием либо закрытием) заслонки в клапане.
Соответственно при открытой заслонке клапана (дальше все это скорее понимают) часть отработавших газов рециркулирует обратно во впускной коллектор.
Обобщенная логика управления ECU клапана EGR
Теперь самое интересное
2. Если ЭБУ видит постоянные обороты, постоянную подачу порций топлива за равное время открытия форсунок (например мы едем на круизконтроле), то опять подаётся команда на приоткрывание клапана.
Разработчики предпочли уменьшить расход топлива в таком случае путём снижения кислорода и как результат, понижения подачи топлива открытием форсунок дабы выровнять смесь.
3. Если ЭБУ видит повышенное атмосферное давление (например в горах), то предполагается что в горах и так воздух обогащён кислородом. Опять, дабы сбалансировать смесь, ЕГР подаёт отработанные газы во впуск, чтобы уменьшить штатное количество кислорода, балансируя параметры работы двигателя к атмосферному давлению. К слову зимой и в наших широтах это очень актуальная опция.
НО! всё это справедливо при наличии штатного катализатора! ибо Кислородный датчик только в этом случае будет считывать корректные параметры
А вот что бывает, когда система EGR функционирует неправильно (вырезанный катализатор, подгоревший лямбда зонд, пробитые вакуумные трубки, неисправный расходомер, забитые форсунки и т.д) показано на рисунке
Увидев такое, многие автовладельцы сразу бегут глушить клапан ЕГР.
ТО что мы не хотим видеть этой гари у себя в поршневой — это правильное решение.
А то, как мы решает этот вопрос — это ВАМ на обсуждение
Я не занимаюсь разработкой программ для ЭБУ на заводах PSA и могу лишь догадываться о алгоритме работы ЭБУ, проанализировав массу информации, в том числе и на закрытых источниках.
По сему — моя статья не истина в последней инстанции.
С удовольствием подискутирую на эту тему со всеми желающими.
Только не нужно мне писать, что «я вырезал ЕГР, у меня всё заеб…сь, «
У вас уже не всё зае…сь. у вас деталей в тачке не хватает.
Вы уже начали делать из неё ведро с болтами.
Те кто дочитал до конца, наверное поняли, что и катализатор не стоит вырезать, но об этом следующая статья.
Что такое EGR и как его лечить? (ЕГР с электронным клапаном)
Разобраться с неисправностью, которая возникает по причине неправильной или нестабильной работы системы «EGR» – дело достаточно трудное, особенно для начинающего мастера-авторемонтника. Это, наверное, происходит от того, что все привыкли, в основном, к так называемым «обычным» неисправностям: «двигатель троит», «двигатель не заводится», «двигатель «трясется»» и так далее. Неисправность же системы EGR не относится к «обычным» неисправностям (если их так можно назвать), потому что она маскируется или под тот же «миссинг», или «подсос нештатного воздуха», или под что-то вообще непонятное.
Так что система EGR не «самое последнее звено», на которое надо бы обращать внимание.
Принцип работы системы основан на возвращении строго определенного количества отработавших газов обратно во впускной коллектор в строго определенное время. Далее, смешиваясь с воздухом и топливом выпускные газы поступают обратно в цилиндры двигателя вместе со свежей топливоздушной смесью. Это количество определяется блоком управления (ECU) по заложенной еще на заводе-изготовителе программе на основании показаний датчиков: Датчика температуры охлаждающей жидкости (THW); Датчика абсолютного давления (MAP-sensor) или датчика расходомер воздуха (MAF-sensor); Датчика положения дроссельной заслонки (TPS); Датчика температуры воздуха во впускном коллекторе (THA — не на всех моделях). Собственных датчиков системы EGR.
Количество и назначение датчиков может быть различным в зависимости от модели автомобиля, года выпуска и страны предназначения, то есть для какой страны выпущен данный автомобиль.
Вышесказанное не является догмой, потому что возможны различные варианты исполнения системы «EGR». Если на одних машинах системой «EGR» управляет, например, компьютер на основании показаний датчика температуры охлаждающей жидкости, некоторых других датчиков или сенсоров, то на других вся система управляется одним электромагнитным клапаном и вакуумом впускного коллектора (это так называемая классическая система).
Необходимо отметить, что система “EGR” работает не постоянно, а по специальной программе (если бы перепуск осуществлялся постоянно, то можете себе представить – какое соотношение воздуха и бензина поступало бы в цилиндры, не 14,7:1, а непонятно какое).
EGR — Exhaust Gas Recirculatiоn (Система рециркуляции отработавших газов)
Эта система предназначена для снижения образования оксидов азота, образуемых при работе двигателя. Образование этих веществ имеет место быть при очень высокой температуре. Для снижения температуры и, следовательно образования оксидов азота, небольшое количество выпускных газов возвращается обратно в двигатель.
Система EGR не используется на холостых оборотах. (прогретый двигатель)
Система EGR не используется на холодном двигателе.
Система EGR не используется при полностью открытой заслонке.
EGR система находится под управлением Electronic Concеntrated Control System (ECCS) и использует данные датчика положения коленвала (датчика Холла), датчика температуры двигателя и датчика положения дроссельной заслонки. ECU переводит эти данные в управляющие сигналы на электроклапан EGR, который непосредственно управляет открытием EGR клапана. Во время запуска холодного двигателя, на холостом ходу, когда обороты меньше 900 об/мин и при повышенных оборотах свыше 3200 об/мин, электроклапан EGR включен и система не работает. В остальных случаях электроклапан выключен и EGR работает.
Обстоятельства, при которых EGR клапан открыт:
-Температура охлаждающей жидкости 50 по Цельсию и выше.
-Педаль газа наполовину нажата.
-Давление выхлопных газов достаточно для закрытия EGR клапана.
Все параметры двигателя (зажигание, инжекторы) в норме
1. Провалы в ускорении при плавном наборе скорости, или небольшой провал при переходе с первой на вторую передачу. Слишком большой поток через систему EGR
2. Если присутствует рывок при плавном нажатии педали акселератора и нет резкого ускорения при «тапке в пол» то скорее всего слишком малый поток в системе EGR
Возможные причины чересчур большого потока через систему EGR
1. Ослабла калибровочная пружина клапана EGR. Замена клапана.
2. Поврежденный каталитический конвертор (забит продуктами горения) или выхлопная система. (Проверить выхлопную систему )
3. Холостые обороты слишком высокие. Настройка холостых оборотов.
4. EGR клапан неподходящего типа. Поставить клапан рекомендованного типа
Возможные причины слишком маленького потока в системе EGR
1. Неисправный клапан EGR.
2. Обратное давление слишком высоко. Пробой выхлопной системы, неправильная ликвидация катализатора.
3. Засорена управляющая трубка клапана EGR. продуть трубку.
4. Холостые обороты слишком низкие. (Настроить обороты согласно спецификации).
Проверка работоспособности Ниссане
1. Поместите палец под EGR клапан и нажмите снизу на диафрагму. Она должна перемещаться из открытого состояния в закрытое легко и без заеданий. В противном случае клапан нуждается в замене.
2. Запустите двигатель и дайте ему прогреться. Снова нажмите на диафрагму EGR клапана. Во время открывания клапана двигатель должен уменьшить обороты, должен появиться провал или двигатель заглохнет из-за обеднения смеси. Если этого не произошло, засорена трубка продуктами горения.
3. Если установлен BPT клапан и TVV клапан, отсоедините от них вакуумную магистраль и соедините напрямую EGR клапан. Дайте двигателю прогреться до рабочей температуры и попросите помощника слегка нажать на педаль газа и удерживать обороты двигателя в пределах 2000 — 2500 об/мин. Снимите трубку с вакуумным управляющим сигналом с клапана EGR и проверьте как диафрагма клапана плавно закрывается в соответствии с увеличением оборотов двигателя. Установите трубку с вакуумным сигналом обратно на клапан. Убедитесь, что диафрагма плавно поднялась в соответсвии с уменьшением оборотов двигателя.
4. Если диафрагма не перемещается, убедитесь, что вакуум достигает EGR клапана: на работающем двигателе при 2000 — 2500 об/мин. снимите трубку с вакуумным управляющим сигналом с клапана EGR и заткните ее конец пальцем. Если почувствуете разрежение воздуха, замените EGR клапан. Если в трубке нет разрежения, внимательно осмотрите всю вакуумную магистраль на предмет трещин, разрывов и закупорок. Также при наличии TVV клапан и клапана задержки проверьте их работоспособность.
Читать всем!
Данная информация написана для ознакомления с системой ЕГР.
Проверка ЕГР по вышеуказанной методике подходит автомобилям с идентичной системой управления ЕГР.
✍️ 6️⃣8️⃣ ✔ EGR: система рециркуляции отработавших газов
EGR: система рециркуляции отработавших газов
Система рециркуляции отработавших газов ЕГР (англ. Exhaust Gas Recirculation) является решением, которое снижает уровень оксидов азота в отработавших газах бензинового или дизельного двигателя. Данная система применительно к современным ДВС отсутствует только на бензиновых турбомоторах.
Для дизельных двигателей выдвигаются различные требования касательно стандартов токсичности отработавших газов. По этой причине EGR дизельного мотора может быть реализована по различным схемам. Система рециркуляции отработавших газов ЕГР дизельного двигателя может быть:
* системой высокого давления;
* ЕГР низкого давления;
* комбинированной системой EGR;
Рекомендуем также прочитать статью об особенностях эксплуатации дизельного двигателя зимой. Из этой статьи вы узнаете о присадках в дизтопливо, свечах накала, подогреве солярки, а также о профилактических мерах для уверенного запуска дизельного мотора при отрицательных температурах.
Для чего нужна система EGR
Главной функцией системы EGR становится частичный возврат отработавших газов назад во впускной коллектор двигателя для дожигания. ЕГР дизельного двигателя позволяет сделать работу моторов подобного типа более мягкой и плавной, бензиновые агрегаты с EGR меньше страдают от детонации. Система рециркуляции отработавших газов способна улучшить эксплуатационные показатели дизельного или бензинового ДВС, понизить расход топлива. Выхлоп мотора с ЕГР становится менее токсичным.
Главной задачей системы EGR является эффективное понижение уровня оксидов азота в выхлопе. Образование оксидов азота в процессе работы мотора вызвано высокой температурой. Рост температуры в камере сгорания ДВС приводит к активному увеличению содержания оксидов азота в топливно-воздушной смеси. Высокая температура в камере сгорания ДВС приводит к тому, что кислород и азот, которые содержатся в подаваемом воздухе, начинают взаимодействовать между собой.
Воздух попадает в разогретую камеру сгорания двигателя, где далее активно образуются окиси азота. Это означает, что кислород, который необходим для полноценного сжигания бензина в агрегатах данного типа начинает замещаться указанными оксидами азота. Рабочая смесь при условии недостатка кислорода сгорает не полностью, в результате чего теряется мощность двигателя, заметно повышается расход топлива, а также возрастает токсичность выхлопных газов ДВС.
Если вернуть часть отработавших газов во впускной коллектор, это позволяет немного снизить температуру сгорания топливно-воздушной смеси. Понижение температуры автоматически уменьшает интенсивность образования оксидов азота.
Попадание части отработавших газов обратно во впуск практически не изменяет требуемого соотношения базовых компонентов для получения качественной топливно-воздушной смеси, сам двигатель не теряет мощности на различных режимах, а также наблюдается экономия топлива.
Отключение клапана ЕГР
В Европе и других развитых странах к вопросам экологии подходят достаточно строго. На территории СНГ по вопросу ЕГР существует множество споров. Темами обсуждения среди автолюбителей становятся топики касательно того, как «заглушить» ЕГР дизельного или бензинового мотора, нейтрализовать систему рециркуляции отработавших газов, отключить клапан ЕГР дизеля и т.д.
Многие уверены, что система рециркуляции «душит» мотор и ЕГР отнимает мощность, не позволяя цилиндрам двигателя наполняться чистым воздухом в полной мере. К таковым относятся любители тюнинга дизельного мотора. Не менее частой причиной отказа от рециркуляции становится сильное загрязнение впускного коллектора и быстрый выход из строя датчиков системы, а также клапана EGR.
Все элементы системы рециркуляции страдают от нагара в условиях эксплуатации мотора на топливе низкого качества. Ремонт системы требует определенных финансовых затрат. Некоторые водители по этой причине немедленно «глушат» рециркуляцию отработавших газов и не заботятся о целесообразности такого решения.
Рециркуляция отработавших газов: клапан ЕГР
Главным элементом системы рециркуляции отработавших газов выступает клапан EGR. На указанном клапане основана вся система. Именно клапан ЕГР является решением, которое позволяет определенной части отработавших газов попадать обратно во впускной коллектор, где они далее снова перемешиваются с очередной порцией поступившего во впуск воздуха.
Чем больше кислорода оказывается в камере сгорания, тем большей получается температура горения топливно-воздушной смеси. Добавление части отработавших газов в состав смеси означает принудительное уменьшение количества кислорода. Так достигается снижение температуры сгорания рабочей смеси в камере. Меньшее количество кислорода означает менее интенсивное взаимодействие с азотом, что и снижает в итоге количество оксидов азота в выхлопе.
Клапан EGR дизельного или бензинового двигателя работает не одинаково, что зависит от особенностей конкретного типа ДВС. Дизельный двигатель имеет клапан ЕГР, который открывается в режиме холостого хода, ограничивая вдвое впуск свежей порции воздуха. С увеличением нагрузки на двигатель EGR пропускает меньшее количество отработанных газов во впуск, а в моменты пиковых нагрузок клапан полностью закрыт. Данный клапан закрывается также в режиме прогрева дизельного двигателя. Что касается бензиновых ДВС, клапан EGR закрыт на холостом ходу, а также во время выхода двигателя на максимальный крутящий момент. Если нагрузка на мотор низкая или средняя, тогда клапан обеспечивает всего до 10% впуска воздуха.
Системы рециркуляции работают по принципу замкнутого контура, а сам клапан EGR может управляться:
* электрическим контроллером;
* электропневматическим способом;
Для первого решения система опирается на данные, которые поступают от датчика положения в контроллер ДВС. Именно контроллер посылает управляющий сигнал на клапан. Во втором случае регулировка работы клапана ЕГР происходит на основании показаний от датчика давления во впускном коллекторе, датчика массового расхода воздуха и датчика температуры воздуха на впуске.
Встречаются конструкции двигателей, которые подразумевают улучшенное охлаждение отработавших газов в процессе работы системы рециркуляции. Клапан EGR в таких конструкциях интегрируют в систему охлаждения двигателя. Система становится более сложной, но уровень оксидов азота уменьшается еще более эффективно.
По зваерениям производителей, система рециркуляции отработавших газов имеет определенный ряд преимуществ в процессе эксплуатации ДВС. Для моторов на бензине плюсами ЕГР становится меньший перепад давления в области дроссельной заслонки. Сниженная температура горения уменьшает детонацию, позволяя установить ранее зажигание для повышения моментной характеристики двигателя. Дизельный мотор с ЕГР работает мягче и тише в режиме холостого хода, так как меньшее содержание кислорода приводит к понижению давления в момент сгорания топливно-воздушной смеси.
Виды систем рециркуляции отработавших газов дизельного двигателя
EGR высокого давления устанавливается на дизельных моторах, которые соответствуют требованиям Евро 4. Допустимое содержание оксида азота в отработавших газах согласно этим требованиям не должно превышать 0,25 г/км. Система рециркуляции высокого давления частично отводит отработавшие газы из выпускного коллектора турбодизеля, отбирая их перед турбиной. Далее система перенаправляет указанные газы в канал, откуда они попадают во впускной коллектор.
Система имеет следующие элементы в своем устройстве:
* клапан рециркуляции с электро или пневмоприводом;
* патрубки для отвода отработавших газов;
Клапан рециркуляции (клапан EGR) перепускает отработавшие газы из системы выпуска во впуск. Пневматический клапан работает благодаря разряжению, которое создается во впускном коллекторе бензиновых ДВС. В дизельных агрегатах такое разрежение создает вакуумный насос. Разряжение, которое воздействует на клапан рециркуляции, в свою очередь регулируется посредством управляющего электромагнитного клапана.
Процесс рециркуляции отработавших газов становится более или менее интенсивным зависимо от разных режимов работы силового агрегата. Степень интенсивности напрямую зависит от разницы давлений на впуске и выпуске. Давление во впускной системе регулируется посредством дроссельной заслонки. Закрытый дроссель означает, что давление на впуске падает. В этот момент рециркуляции отработавших газов протекает более интенсивно. Большая рециркуляция приводит к уменьшению потока отработавших газов, который направлен в турбокомпрессор. Получается, что в момент активной рециркуляции отработавших газов немного падает давление турбонаддува дизельного ДВС, который оборудован ЕГР подобного типа.
Система ЕГР не активна в режиме холостого хода, в момент полного открытия дросселя, а также во время прогрева двигателя и до выхода мотора на рабочую температуру. Контроль за работой системы рециркуляции осуществляет ЭБУ двигателя. Клапан рециркуляции вступает в работу по сигналу электронного блока управления ДВС, который контролирует положение дроссельной заслонки при помощи потенциометрического датчика.
Дизельные ДВС, которые соответствуют стандарту Евро 5, подразумевают такой уровень содержания оксида азота в отработавших газах, который не должен превышать показатель 0,18 г/км. Такие моторы имеют систему EGR низкого давления. Особенностью данной системы является то, что отвод отработавших газов происходит за сажевым фильтром дизельного двигателя. Далее газы попадают в радиатор системы рециркуляции для дополнительного охлаждения. Следующим этапом становится пропуск газов через клапан рециркуляции и проникновение во впуск перед турбиной.
Система ЕГР низкого давления обеспечивает следующие преимущества:
* снижение количества частиц сажи;
* температура отработавших газов эффективно понижается;
* существенное снижение уровня содержания оксидов азота в выхлопных газах;
Дополнительным плюсом становится то, что отработавшие газы проходят через турбокомпрессор. Это позволяет данной системе рециркуляции эффективно работать без снижения давления наддува. Получается, двигатель работает без потерь мощности.
Интенсивность рециркуляции реализована посредством ЭБУ двигателя. Контроль осуществляется при помощи следующих элементов:
* дроссельная заслонка;
* заслонка рециркуляции;
* выпускная заслонка;
Все заслонки функционируют благодаря наличию электрического привода. Открытие заслонок на одну или другую величину измеряется потенциометрическими датчиками. Степень уровня открытия заслонки основывается на специальной программе. Данная цифровая схема зашита в ЭБУ, учитывает наполнение цилиндров двигателя, показатель давления турбонаддува и степень интенсивности работы системы ЕГР применительно к различным режимам работы ДВС.
Дизельные моторы стандарта Евро 6, согласно которому содержание оксида азота в выхлопе не должно быть выше 0,08 г/км, получают комбинированную систему рециркуляции. Особенностью такой системы становятся две обособленные магистрали, по которым осуществляется рециркуляция отработавших газов. Одна из магистралей комбинированной системы EGR представляет собой магистраль высокого давления, а другая является магистралью низкого давления.
Комбинированная система работает подобно системе рециркуляции на моторах Евро 5. Дополнительно может осуществляться подача отработавших газов из магистрали высокого давления, которая задействуется на отдельных режимах работы силового агрегата. Главной задачей становится максимально возможное снижение уровня оксидов азота в выхлопе. Стоит отметить, что радиатор охлаждения отработавших газов в комбинированной системе отсутствует применительно к магистрали высокого давления.
Основные причины неисправностей ЕГР
Наиболее частой причиной неисправностей системы EGR является нагар. Интенсивное образование нагара затрагивает гнездо или пластину клапана ЕГР. Нагар образуется в результате эксплуатации ДВС на топливе низкого качества. Система рециркуляции также выходит из строя по причине неисправностей и сбоев в работе системы питания дизельного двигателя, неполного сгорания топливно-воздушной смеси, отклонений в функционировании системы вентиляции картерных газов и т.д. Система ЕГР страдает от нагара в результате механического износа турбокомпрессора, поршней и цилиндров, закоксовки инжекторных форсунок, а также от различных сбоев в работе датчиков, которые передают на ЭБУ сигналы для управления клапаном EGR.
Если клапан ЕГР засорился, тогда он может работать некорректно или заклинить. В первом случае отмечается несвоевременное срабатывание клапана, что заметно в режиме холостого хода и не имеет явных симптомов и последствий для ДВС. Во втором случае клапан EGR может клинить в момент открытия или закрытия. Бензиновые агрегаты с заклинившим клапаном системы рециркуляции работают на холостом ходу крайне неустойчиво, увеличивается расход топлива. Дизельные моторы с неработающим клапаном EGR теряют мощность, работают более грубо и шумно.
Для выявления неисправностей системы рециркуляции отработавших газов необходимо провести визуальный контроль состояния трубопрводов, электрических разъемов датчиков и других систем. Углубленная диагностика подразумевает электронное сканирование и ряд процедур для проверки функциональности приводов и самого клапана EGR.
Необходимо проверить сопротивление, а также наличие управляющих сигналов. Для этого используется осциллограф и мультиметр. Если сканирование показало, что давление на впуске отличается от нормы, а также имеет место повышенный расход воздуха, тогда возможно заклинивание клапана. Замена клапана EGR параллельно требует тщательной очистки сопутствующих магистралей и разъемов, так как остатки нагара в системе могут привести к повторному возникновению неисправностей системы рециркуляции отработавших газов через небольшой промежуток времени.
Для себя решил чистить систему ЕГР каждые 40 тыс. км.