Клапан EGR: назначение, устройство, принцип работы, основные «болезни»
Большинство современных систем, которые появляются от одного поколения авто к другому, как правило, имеют три основных назначения: повышение экологичности, сокращение потребления топлива, а также повышение безопасности. Есть, правда, и другие направления, которые являются приоритетными, однако они не настолько критичны как эти три.
Экологичность автомобилей очень важна в эпоху тотального загрязнения человечеством всего и вся, причем автомобильная промышленность и собственно сами авто занимают в этом антирейтинге первые места. Автопроизводителей постепенно зажимают в определенные рамки, устанавливая все новые и новые нормы, которыми должны соответствовать «новоиспеченные» автомобили.
Система рециркуляции отработавших газов — одна из таких систем, которая призвана снизить токсичность выхлопа и уровень загрязнения окружающей среды. Как и большинство разработок, данная система пришла в нашу жизнь из запада. В оригинале название данной системы звучит как — Exhaust Gas Recirculation (EGR), переводится как — система рециркуляции отработавших газов. Данная система служит для того, чтобы повысить экологичность выхлопа транспортного средства. Система ЕГР способна снизить концентрацию оксидов азота, которые содержит выхлоп автомобиля. Не так давно я писал о катализаторе, который выполняет ту же роль в принципе, и борется с токсичностью выхлопных газов. За многие годы существования катализатор хоть и доказал свою эффективность и пользу, все же не смог в полной мере справиться с очисткой отработавших газов. В результате были придуманы новые пути и решения данного вопроса.
Рециркуляция отработавших газов — как это работает?
Главная задача клапана EGR, который можно считать главным узлом системы, является перенаправление части выхлопных газов обратно во впускной коллектор. Для чего это делается? Дело в том, что в процессе сгорания топлива в цилиндрах образуется высока температура. Это в свою очередь приводит к реакции, в которую вступает кислород и азот, после этой реакции образуется окись азота. Такое явление приводит к возникновению дефицита кислорода, который, как мы знаем, был потрачен на образование окиси азота, в итоге от нехватки кислорода топливо сгорает не до конца. Это приводит к повышению токсичности выхлопа, снижению мощности силового агрегата и увеличению расхода топлива.
Актуально: Системы впрыска бензиновых двигателей — разновидности, особенности, отличия
Такое повторное использование части выхлопа позволяет снизить уровень кислорода, а вместе с этим и температуру сгорания топлива, в результате образование окиси азота существенно снижается. Также система рециркуляции имеет и другие серьезные преимущества, например, на бензиновых агрегатах снижения концентрации кислорода и температуры сгорания, препятствует возникновению детонации двигателя. Это, в свою очередь, позволяет установить более ранний момент зажигания и получить хороший крутящий момент и экономию топлива (~3-5%).
Система ЕГР применяется как на дизельных, так и на бензиновых авто. Не используется клапан EGR на бензиновых моторах с турбиной, причина в том, что на турбодвигателях технологи рециркуляции такого типа неэффективна. Система рециркуляции отработавших газов EGR позволяет снизить концентрацию оксида азота почти вдвое.
Клапан EGR — какую роль играет и как работает?
Как я уже говорил выше, клапан ЕГР играет одну из главнейших ролей в системе рециркуляции отработавших газов, он управляет потоком газов, которые поступают во впускную систему. Из-за суровых условий, в которых приходится работать данному клапану, он постоянно подвергается серьезным нагрузкам. Для снижения температуры используется радиатор охлаждения (охладитель), расположенный между впускной системой и клапаном отработавших газов.
Видео позволяющее более наглядно понять как работает система EGR
Разновидности клапанов EGR
Клапаны EGR принято различать по типу привода. Существует три основных вида клапанов ЕГР: пневмомеханический, электропневматический и электронный.
- Пневмомеханический. К этому типу относятся самые примитивные клапаны, которые были прообразом нынешних современных клапанов. Клапан работал, по сути, от разрежения, которое создавалось во впускном коллекторе.
- Электропневматический. EGR такого типа уже управляется ЭБУ двигателя, руководствуясь данными полученными от различных датчиков. Среди таких датчиков: температурный, противодавления выхлопных газов, датчик положения клапана, датчик охлаждающей жидкости и датчик давления на впуске. Электроклапан такой системы рециркуляции подключает или отключает источник разрежения к EGR, а само разрежение создается благодаря вакуумному насосу.
- Электронный. Такая разновидность клапана EGR управляется и приводится в движение при помощи соленоида и управляется непосредственно самим блоком управления двигателя. Электроклапан имеет три положения, что позволяет более тонко управлять потоком выхлопных газов. Положение клапана меняется посредством соленоида, при этом в разрежении нет необходимости.
Дизельные системы рециркуляции отработавших газов
На двигателях, работающих на тяжелом типе топлива, используются три разновидности систем ЕГР: высокого давления, низкого давления и комбинированная.
- Первый тип соответствует стандарту «Евро 4». Реализация выглядит следующим образом, клапан EGR устанавливается перед турбиной и соединяет напрямую впускной и выпускной коллекторы. В данной системе используется электропневматический привод. Когда дроссельная заслонка находится в закрытом положении, во впускном коллекторе снижается давление, за счет чего образуется более высокое разрежение. Таким образом поток поступающих отработавших газов увеличивается. В тоже время, интенсивность турбонаддува снижется, так как турбина получает меньше выхлопных газов. При открытой заслонке клапан EGR отключается.
- Второй тип соответствует стандарту «Евро 5». Реализована данная система путем подключения к выпускной системе на промежутке между глушителем и сажевым фильтром, а во впускной системе перед турбокомпрессором. Такая реализация позволяет понимать температуру отработавших газов, а также осуществлять очистку выхлопа от вредных включений и сажи. По сравнению с предыдущим типом, турбонаддув происходит на полной мощности, так как через турбину проходят все отработавшие газы.
- Последний комбинированный тип соответствует стандарту «Евро 6». Как это уже понятно из названия, система является своего рода тандемом первой и второй систем. Смысл системы данного типа заключается в использовании двух клапанов для той и другой системы. Работает это так: в обычном режиме используется канал низкого давления, а с повышением нагрузки происходит подключение второго канала рециркуляции — высокого давления.
Основные «болячки» и способы лечения
Как правило, проблемы с клапаном EGR начинаются после 100 тыс. км. пробега, тяжелые условия эксплуатации сказываются на его состоянии, в результате чего он забивается и выходит из строя.
Неисправный клапан EGR очень негативно сказывается на состоянии всех систем двигателя, поэтому важно вовремя выявить поломку.
Признаки забитого ЕГР бывают разные:
- Нестабильные обороты;
- Падение мощности;
- Дым из выхлопной и т. д.
Бороться с неисправным клапаном EGR не так просто, как казалось бы. Замена клапана системы рециркуляции не решит проблему, так как вместе с клапаном забивается вся система. Поэтому требуется чистка системы и клапана, а возможно и его замена. Этот процесс непростой и недешевый, к тому же неизвестно на сколько хватит такой чистки. В общем, как и большинство «умных» и дорогих систем, EGR научились удалять, отключать и обходить разными способами.
- Первый и самый простой способ решения проблем с ЕГР — отключение питания клапана. Недостаток данного варианта в том, что работает он не на всех двигателях. Некоторые моторы переходят в аварийный режим, выдают ошибки и т. д.
- Заглушить клапан EGR — также можно отнести к наиболее простым и примитивным способам решения вопроса неисправности системы рециркуляции. Принцип состоит в том, чтобы вырезать специальную прокладку, которая блокирует циркуляцию газов и устанавливается вместо клапана.
- Установка резистора в разъем клапана EGR — еще один часто встречающийся вариант. В разъем клапана устанавливается резистор определенного номинала (1 кОм на 2 Вт), который производит блокировку разъема на клапане.
Если все сделать правильно, можно, в принципе, забыть о проблемах, которые доставляет данная система, однако есть и другая «сторона медали». Очистка выхлопа больше не производится и грязный выхлоп идет прямиком в атмосферу, в наши с вами легкие. От ухищрений данного рода страдает экология и человечество, поэтому такого рода выход сложно назвать гуманным и оптимальным. Лучшим вариантом, естественно, будет найти причину, по которой забивается EGR, устранить ее и произвести полную капитальную очистку всей системы рециркуляции выхлопных газов.
Текст: savemotor.ru
