что такое охладитель егр
Немного о клапане EGR зачем его глушить и что происходит
Для чего нужна и не нужна система ЕГР?
Система ЕГР (EGR, AGR) в автомобиле служит для снижения уровня выброса оксида азота. Работа системы основана на замещении части кислородной смеси (воздух) на бескислородную (выхлопные газы), тем самым снижая вероятность окисления азота в цилиндрах автомобиля. Вопреки устойчивому стереотипу никакого «дожигания» выхлопных газов не происходит, только снижение количества кислорода в смеси, подающейся в цилиндры.
Поскольку выхлопные газы имеют высокую температуру, перед подачей их в цилиндры требуется охлаждение, иначе всасываемая смесь будет перегрета. Для охлаждения выхлопных газов используются жидкостные теплообменники, в которых жидкость контура охлаждения двигателя отбирает лишнюю температуру из проходящих через охладители выхлопных газов. Охладители могут быть с вентилем обхода (пропускает газы мимо охладителей на не прогретом автомобиле) и без этих вентилей, с термостатами в контуре охлаждения (для отключения протока жидкости на не прогретом автомобиле) и без них. И вентиль обхода, и термостат призваны ускорить прогрев автомобиля и раньше запустить в работу систему ЕГР.
Для регулирования количества подмешиваемых выхлопных газов используется клапан, как правило — электромагнитный. Блок управления двигателем управляет клапаном и одновременно следит за его положением через датчик положения, осуществляя коррекцию его работы.
Условия работы системы ЕГР
Для снижения негативного влияния системы ЕГР на динамические характеристики автомобиля, скорость прогрева мотора, и качества сжигания топлива, установлены условия, рамки работы системы ЕГР:
— двигатель имеет оптимальную рабочую температуру. При пониженной или повышенной температуре система ЕГР отключается или снижает степень своего участия в смесеобразовании.
— температура всасываемого воздуха должна быть в определенных рамках. При пониженной или повышенной температуре система ЕГР отключается или снижает степень своего участия в смесеобразовании.
— система ЕГР отключается выше 3000 об/мин.
— система ЕГР отключается или снижает свое влияние при высоких нагрузках.
Дополнительные функции, выполняемые клапаном ЕГР
На клапан системы ЕГР часто возлагают еще две функции, не имеющие отношения к снижению выбросов оксида азота:
— функция сброса избыточного давления во впускном тракте при резком снижении оборотов двигателя из режима высоких нагрузок. В этот момент клапан открывается на короткое время, пока есть перепад давления от впуска к выпуску.
— функция прожига фильтра твердых частиц (DPF), если автомобиль им оборудован. При прожиге ДПФ фильтра дроссельная заслонка прикрывается, а клапан ЕГР приоткрывается, чтобы обогатить смесь и дать парам не сгоревшего топлива достичь фильтра твердых частиц.
Типичные неисправности системы ЕГР
Как правило, неисправности касаются клапана ЕГР и его датчика положения, из-за чего блок управления двигателем не может обеспечить точное регулирование подачи выхлопных газов на впуск. Начиная с ЕВРО-4 неисправности системы ЕГР требуют немедленного устранения, так как обычно при этом ограничивается мощность двигателя. Обычно неисправности проявляют себя следующим образом:
— клапан ЕГР исправен, неисправен датчик положения клапана. Система не может определить правильное положение, но работа двигателя не страдает. При ЕВРО-3 автомобиль продолжает нормально работать, при ЕВРО-4 включается ограничение мощности
— клапан ЕГР неисправен, заклинил в закрытом положении. Двигатель не ухудшает своих характеристик, при ЕВРО-3 можно ездить, при ЕВРО-4 включается ограничение мощности.
— клапан ЕГР неисправен, заклинил в открытом или приоткрытом положении. Двигатель работает хуже, возможна потеря мощности, избыточный дым из выхлопной трубы. При ЕВРО-3 режим ограничения мощности не включается, при ЕВРО-4 включается ограничение мощности.
— протекает охладитель системы ЕГР. Часто никаких признаков, кроме снижения уровня охлаждающей жидкости без видимых подтеков. Как правило неопасно, но теоретически протечка может быть большой и вызвать гидроудар в двигателе.
Отключение системы ЕГР
Помимо замены неисправных узлов системы ЕГР, можно частично или полностью отключить работу клапана ЕГР.
Положительные моменты отключения системы ЕГР:
— при полном отключении клапана можно забыть про проблемы с системой ЕГР, актуально для дальних поездок и автомобилей, где эта система работает ненадежно (например, LR Discovery 3)
— улучшение реакции на педаль газа, снижение задержки при трогании и ускорении. Это происходит из-за того, что в цилиндрах всегда максимум кислорода. При работе ЕГР цилиндры заполнены смесью воздуха и выхлопных газов, и для полной отдачи требуется несколько оборотов двигателя, чтобы «выветрить» эту смесь.
— отключение системы ЕГР снижает дымность, особенно «плевки» дыма при ускорении.
Отрицательные моменты отключения системы ЕГР:
— снижение экологичности автомобиля по выбросам оксида азота (но улучшение по дымности!)
— отключение системы ЕГР требует удаления и фильтра ДПФ, если он есть в автомобиле.
Мифы про отключение системы ЕГР
Часто можно услышать различные мнения по поводу отключения системы ЕГР:
Легенда № 1
— отключение ЕГР приводит к повышению температуры в цилиндрах и преждевременному износу двигателя. Точнее, это неправильное понимание процессов в двигателе с системой ЕГР. Как было написано выше, при высоких нагрузках, когда и возникает максимальная температура в цилиндрах, клапан ЕГР и так должен быть закрыт. Речь можно вести лишь о незначительном повышении «минимальной» температуры в цилиндрах при минимальных нагрузках на двигатель.
Легенда № 2
— отключение ЕГР приводит к ухудшению прогрева двигателя. Практика многолетнего пользования автомобилем с рабочим ЕГР и отключенным показывает, что никакой разницы в скорости прогрева автомобиля не наблюдается. Как было написано выше, на не до конца прогретом автомобиле система ЕГР практически не работает.
Легенда № 3
— отключение ЕГР приводит к нарушению смесеобразования и ухудшает параметры работы двигателя. Системы управления двигателем достаточно адаптивны, чтобы корректно отрабатывать ситуацию с отключенной системой ЕГР. Кроме того, как описано выше, есть масса условий для работы этой системы, и по факту она работает не всегда даже в штатном режиме.
Охладитель ЕГР (EGR)
Система рециркуляции выхлопных газов EGR, основное предназначение системы — экологическая чистота окружающей атмосферы.
Выхлопные газы транспортных средств существенно загрязняют окружающую среду. Самыми вредоносными элементами являются оксид азота, углеводороды и оксиды углерода. С двумя последними довольно успешно справляется нейтрализатор каталитического типа, а вот оксид азота продолжает поступать в атмосферу почти беспрепятственно.
Улучшить ситуацию удалось с помощью созданной системы рециркуляции выхлопных газов — EGR (Exhaust Gas Recirculation). Технические характеристики двигателя она не улучшает, основное предназначение системы — экологическая чистота окружающей атмосферы.
Принцип работы охладителя ЕГР заключается в том, что на определенных режимах работы мотора порция отработанных газов частично подается из выпускного коллектора по впускной. Как известно, высокая температура, образовывающаяся в камере сгорания, является причиной высокого содержания оксидов азота в выбросах ДВС. Кислород играет роль катализатора — чем больше его содержание, тем выше поднимается температура.
Если же воздух разбавить частью выхлопных газов, то количество кислорода в нём станет меньше. Следовательно, снизится температура сгорания смеси, в результате чего и токсичность станет меньше.
Охладитель EGR устанавливают на бензиновые и дизельные двигатели автомобиля, исключение составляют турбированные моторы. Кроме повышения экологичности (выхлопы NOx уменьшаются до 50 %), наблюдаются и некоторые позитивные «побочные явления».
К примеру, в двигателях, работающих на бензине, на 2?3 % снижается расход топлива, уменьшается риск возникновения детонации. Дизельные движки функционируют более мягко, а выброс сажи благодаря системе охладителя ЕГР сокращается на 10 %.
Что касается алгоритма работы EGR, то он определяется типом двигателя. В дизельном моторе клапан, открывающийся на холостом ходу, подает почти 50 % воздушной массы на впуске. Увеличение оборотов приводит к пропорциональному закрыванию клапана, а при абсолютной нагрузке он закрывается полностью. Когда мотор прогревается, клапан остается закрытым.При использовании в бензиновых моторах охладитель ЕГР не срабатывает на холодном двигателе, холостом ходу и при максимальных оборотах крутящего момента. 5?10 % воздуха, подаваемого на впуск, система может обеспечивать при условии пониженной и средней нагрузок.
Надо сказать, что система EGR достаточно капризна и чувствительна. Из-за использования некачественного горючего, различных нарушений в общей системе питания, чрезмерном содержании масла во впускном тракте и по причине износа самого двигателя детали системы покрываются нагаром, который впоследствии мешает клапану максимально плотно закрываться, подвижность штока также нарушается.
При частом повторении таких явлений клапан заклинивает, в результате чего нарушается и работа двигателя. Но не всегда виноват клапан, часто причина неисправностей заключается в деталях вакуумной системы или же управляющих элементах. И не стоит спешить демонтировать клапан, не определив причину выхода из строя системы.
Ресурс работоспособности EGR может варьировать в пределах 70?100 тыс. км, на российских дорогах — около 50 000. После этого идеально систему (охладитель ЕГР) сменить. Однако, если проводить регулярное грамотное обслуживание EGR, то можно существенно продлить срок её работы и сэкономить средства.
К такому обслуживанию относится очищение седла и штока от нагара жидкостью для очистки карбюраторов. Процедуру следует проводить осторожно, так как средство агрессивно к резине и надо избегать попадания его на диафрагму клапана. EGR с управляющим электрическим клапаном оснащаются фильтром, предупреждающим загрязнение вакуумной системы. Его также необходимо очищать.
Цена охладителя ЕГР 12-15 тысяч рублей.
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.