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

В двигателях, работающих на дизтопливе, открытие клапана EGR происходит на этапе холостого хода, при этом порядка 50% от общего количества воздуха, поступающего в цилиндры, составляют выхлопные газы. По мере увеличения нагрузки происходит закрытие клапана. На бензиновых агрегатах EGR в основном работает на низких и средних оборотах. В результате выхлопные газы составляют примерно 10% от общего количества поступающего в цилиндры воздуха.

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.

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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:

  1. Нестабильные обороты;
  2. Падение мощности;
  3. 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.

  1. 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.

  1. 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.

  1. 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

Читайте также:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *