Современный автомобиль – сложная совокупность агрегатов, механизмов. Работой всех узлов управляет автомобильная электроника. ЭБУ управляет клапаном EGR. Функция ЕГР дизельного двигателя: определенную часть выхлопных газов повторно отправлять во впускной коллектор. Это позволяет уменьшить объем кислорода (O2) в топливовоздушной смеси, чтобы температура сгорания топлива снизилась. Автопроизводители оборудуют большинство автомобилей «Exhaust gas recirculation», что переводится с английского языка как «рециркуляция выхлопных газов».
Содержание
Воздушные массы, попадающие в мотор, – это смесь азота с кислородом. Когда оба газообразных вещества оказываются в замкнутом пространстве, после нагревания до определенной температуры они вступают во взаимодействие. Результатом химического процесса получается опасная ядовитая субстанция – оксид азота. Так происходит в цилиндрах дизеля. Затем отработавшие газы (ОГ) через выхлопную систему попадают в окружающую среду. Если топливо будет сгорать при более низкой температуре, то образование оксида азота прекратится, выхлоп будет менее ядовитым, а машина, оборудованная EGR, более экологичной. Однако система решает не только проблемы токсичности выхлопа, но и другие важные задачи.
Основная функция рециркуляционного узла – открывать доступ отработавшим газам во впускной коллектор. Но просвет не всегда открыт, и вторая задача – заблокировать вход для ОГ.
На более новых моделях автомобилей клапан стали устанавливать за сажевым фильтром дизеля. Выше стоит узел, дополнительно понижающий температуру выхлопа (теплообменник). Только после него EGR пропускает отработанные газы к двигателю.
Когда и насколько открывать доступ, решает электронный блок управления. Чтобы ЭБУ выбрал нужную команду, ему нужны показания датчика о температуре охлаждающей жидкости. В некоторых моделях к ним добавляются данные с других датчиков.
Конструктивно элемент рециркуляции – это корпус, внутри которого движется шток, чтобы открывать или закрывать отверстие для прохождения отработавших газов. Непосредственно к штоку крепится клапан, получающий команды от электронного блока управления.
В автомобилях устанавливают один из двух видов конструкции узла:
механический (вакуумный);
цифровой (электронный).
Особенностью электропневматической модели заключается в том, что в состав конструкции входит вакуумный насос. Его пневмоклапан открывает/закрывает задвижку. Работой насоса управляет электроника, которая получает от ЭБУ сигналы. Устройство состоит из диафрагмы с пружиной. Получив от электронного блока управления задание создать разрежение в пневмоклапане, диафрагма на пружине начинает давить на шток, чтобы он открыл или закрыл отверстие для выхлопных газов. Считается надежным механизмом и чаще используется автопроизводителями.
У электронного клапана конструкция намного сложнее. Он управляется командами, поступающими от ЭБУ (электронный блок управления).
Независимо от конструкции возврат ОГ связан с режимами, в которых работает двигатель. Чем большую мощность развивает движок, тем меньше просвет, через который возвращаются отработавшие газы. Процент закрытия клапана пропорционален росту оборотов. Когда просвет уменьшается, отдача двигателя увеличивается.
Наоборот, если движок работает вхолостую, доступ максимально открыт. Это снижает содержание кислорода в топливно-воздушной смеси почти вдвое.
В любом положении задвижки функционирование исправного клапана практически не заметно. Пользу от ЕГР не отмечают, за исключением более чистого выхлопа, в котором оксида азота стало меньше.
Задача EGR – обеспечить стабильность работы движка. Клапан корректирует содержание кислорода в топливе на разных режимах функционирования двигателя:
первый запуск;
прогрев;
частичная/малая нагрузка;
стабильные обороты;
повышенное/пониженное атмосферное давление.
Двигатель, оборудованный рециркуляционной системой, отличается более поздним впрыском солярки. Поэтому ДВС не перегревается, работает экономно и равномерно. Кроме того попадание горячего выхлопа в цилиндрах способствуют быстрому нагреву двигателя.
Когда движок работает вхолостую, клапан открывает просвет, начинается возврат выхлопных газов, объем поступающих воздушных масс уменьшается в 2 раза. Но стоит нагрузке на движок увеличиться, как EGR получает команду от электронного блока и начинает закрывать просвет для выхлопных газов. Когда обороты достигают пиковых значений, ЭБУ посылает сигнал на закрытие и прекращение доступа ОГ. Клапан остается закрытым, когда дизель прогревается.
Автопроизводители разработали несколько разновидностей клапанов с высоким/низким давлением и комбинированный компонент, которые соответствуют нормам ЕВРО.
Выхлоп движка экологического класса Евро 4 по международному стандарту не должен содержать более 0.25 г/км оксида азота.
Конструкция оборудована:
клапаном EGR;
пневмомеханическим приводом или электрическим;
трубопроводами, по которым движутся выхлопные газы.
Чтобы пневмоклапан нормально функционировал, нужно на входе выпускного коллектора создать разрежение. Это обеспечивается вакуумным насосом. Он создает вакуум, и система срабатывает на открытие или закрытие просвета для ОГ. На то, как интенсивно проходит отбор части выхлопа, влияют два фактора:
режим работы мотора;
разница давления на впуске, выпуске коллекторов.
Когда во впускном механизме меняется положение задвижки, одновременно происходит изменение давления. Если двигатель только прогревается, пока температура не достигнет рабочего уровня, системы малоактивна.
Дизельные движки соответствуют нормам Евро 5, если ОГ содержат не более 0.18 г/км оксида азота. Это обеспечивается системой низкого давления. В ней ОГ движутся по следующему маршруту:
через сажевый фильтр, где происходит очищение;
к радиатору для охлаждения;
клапан EGR обеспечивает контроль дозировки;
от него к выпускному коллектору.
В результате:
уменьшается количество фрагментов сажи;
температура выхлопа заметно понижается;
отработавшие газы содержать меньший процент оксида азота;
стабилизируется давление турбонаддува;
не происходит провалов мощности мотора.
Интенсивность рециркуляции отслеживает автомобильная электроника через задвижки:
выпускную;
рециркуляционного клапана.
Электропривод обеспечивает движение задвижек. Потенциометрический датчик контролирует величину просвета, параметры которого задает специальная программа, установленная в электронном блоке управления. Одновременно происходит контроль нескольких параметров каждого рабочего режима:
как наполнен каждый цилиндр двигателя;
величину давления турбонаддува;
насколько интенсивно действует ЕГР.
Предельная концентрация оксида азота в выхлопах автомашин экологического класса Евро-6 составляет 0.08 г/км, когда на двигателях установлен комбинированный комплекс рециркуляции ОГ. Его конструкция оборудована двумя отдельными трубопроводами. В одном низкое давление, во втором – высокое. Рабочий цикл напоминает движение ОГ в двигателе автомобилей класса Евро-5. Однако на некоторых режимах функционирования мотора подключается контур высокого давления, чтобы подвести дополнительные газы. К тому же они не охлаждаются в радиаторе.
Двухконтурный комплекс обеспечивает дополнительное охлаждение и очистку выхлопа от частиц сажи до цилиндров двигателя. Недостатком конструкции является удаленное расположение клапана ЕГР (перед ним установлен сажевый фильтр). Из-за удлиненного пути к цилиндрам повышается влажность отработавших газов.
Автопроизводители для системы заложили хороший рабочий ресурс – до 100.000 км пробега. Однако как любой узел, клапан не вечен и тоже выходит из строя.
Внимательный водитель при всей сложности диагностики поломки клапана ЕГР заметит симптомы, которые подает автомобиль своему владельцу:
нетипичные звуки (щелчки, стуки);
нестабильное функционирование дизельного двигателя (провалы);
на холостых оборотах мотор начинает работать грубо, жестко;
резкое ускорение сопровождается рывками;
заметно снижающаяся мощность двигателя;
«check engine» выдает код ошибки, хотя видимые причины отсутствуют.
К выходу из строя системы рециркуляции приводят разные причины:
детали покрываются сажей, другими отложениями. Из-за этого задвижку может заклинить;
заправка низкокачественным топливом;
не полностью сгоревшая солярка;
недостаточно вентилируются картерные газы;
неисправен вакуумный или цифровой насос;
прогорел клапан EGR;
засорение трубопроводов;
нарушения в функционировании электронного управления;
производственный брак одного или нескольких элементов.
Неисправность ЕГР негативно сказывается на других узлах:
ЦПГ (цилиндро-поршневая группа), туброкомпрессор быстрее изнашиваются. Сильная изношенность приводит к тому, что масло заливает элемент. Происходит смешивание с копотью, образуется шлам, заклинивающий шток;
некорректное функционирование датчиков, происходит искажение данных, которые получает автомобильная электроника. ЭБУ начинает передавать неправильные сигналы, из-за чего работа клапана нарушается.
Появление симптомов должно насторожить водителя, но установить, в чем причина, поможет комплексная диагностика автомобиля, которую начинают с визуального осмотра. Осматривая магистрали, места соединения можно заметить:
деформацию или другие виды механических дефектов;
повреждение электрических разъемов;
образование нагара в гнезде, на пластине клапана, других деталях EGR.
Для углубленной диагностики необходимо дополнительное оборудование (осциллограф, мультиметр и другое). Оно поможет просканировать и проверить:
элементы ЕГР;
работоспособность всех компонентов;
сопротивление проводов;
соответствие норме давления на впуске;
уровень расхода воздуха;
корректность управляющих сигналов от ЭБУ.
Установить точную причину способна компьютерная диагностика двигателя. Например, когда на приборной панели появляется знак «check engine», это не всегда связано с неисправностью системы возврата ОГ. Если некорректность функционирования ЕГР вызвала включение индикатора, то компьютер запишет ошибку как малую интенсивность возврата выхлопных газов или утечку в системе впуска незакрывающегося клапана.
Диагностика помогла установить, что причина некорректного функционирования двигателя кроется в одном из компонентов ЕГР, функционирование которого нарушено поломкой. Чтобы справиться с проблемами, можно заменить несправный элемент оригинальной запчастью. Если речь идет о клапане EGR, то это может быть ремонт или отключение. Каждый из способов имеет свои плюсы и минусы.
Автопроизводители рассчитывают, что пробег дизельного автомобиля с ЕГР составит около 100.00 км. Выход системы из строя, когда у машины пробег меньше, может быть связана с проблемами двигателя. Приступать к ремонту, не устранив поломки силового агрегата, не имеет смысла, потому что неисправности могут повторяться.
Из-за малой ремонтопригодности элементов, обеспечивающих возврат выхлопных газов, ремонтные работы в основном связаны с заменой поврежденных деталей (магистралей, насоса и т.д.). Исключение составляет клапан, работоспособность которого зачастую можно восстановить очисткой.
Для начала деталь нужно извлечь из установочного гнезда. Место установки – патрубок впускного коллектора. Однако не всегда к нему просто добраться. Есть автомобили, у которых демонтаж клапана потребует разборки половины подкапотного пространства. В этом случае нецелесообразно чистить один компонент, ставить его на место и собирать все снятые элементы. Процесс будет долгим и трудоемким, постоянно заниматься этим весьма обременительно. Если опыта подобной работы нет, автовладелец может допустить ошибку, выполняя монтаж.
После извлечения клапана ЕГР, его нужно осмотреть и, если нет механических повреждений, начинать очистку.
Очистить клапан можно:
техническим аэрозолем «WD-40», используемый для удаления нагара, копоти;
«Carb Cleaner» и подобными очистителями карбюратора.
Некоторые автовладельцы используют солярку.
При очистке нужно соблюдать рекомендации изготовителя спреев-очистителей. Чтобы распыленное ядовитое вещество случайно не попала в глаза или на кожу, стоит работать в защитных очках и перчатках.
Сначала очиститель обильно наносят на элемент (буквально заливают), ждут, пока шлам не размягчится.
Затем его протирают мягкой тканью. Важно тщательно очистить шток – он должен легко двигаться, чтобы мембрану не заклинивало в одном из положений. Чтобы не поцарапать поверхность саму запчасть, посадочное гнездо, нельзя использовать ершики, жесткую ветошь или зубную щетку. После тщательной очистки и полного высыхания все компоненты устанавливают на место.
Чтобы заменить неисправный элемент, сначала его извлекают, очищают все поверхности от нагара и устанавливают новый. Во многих машинах после замены новый компонент прописывают в ЭБУ, чтобы он работал так, как предусмотрел производитель. Это невозможно сделать без компьютерного автосканера. Придется ехать в автосервис.
К достоинствам ремонта относится:
сохранение высокого экологического класса машины;
возможность самостоятельной очистки и замены элементов системы.
Недостатки:
трудоемкость процесса;
необходимость специального оборудования;
значительная стоимость оригинальных запчастей;
постоянное техобслуживание двигателя, чтобы выхлоп не становился более грязным из-за износа мотора. Это может быстро вывести компоненты из строя и придется ремонтировать снова.
Этот способ считается самым дешевым, хотя не во всех случаях им можно воспользоваться. Многие специалисты ставят под сомнение надежность и целесообразность заглушки системы рециркуляции ОГ.
Основные аргументы в пользу отключения ЕГР:
загрязнение цилиндров двигателя продуктами неполного сгорания дизтоплива, особенно низкого качества;
снижение среднего расхода солярки;
трудоемкий процесс очистки и замены;
высокая стоимость запчастей;
снижение мощности движка.
Последнее утверждение весьма спорное, потому что клапан не все время открыт. Процент возврата ОГ меняется вместе с нагрузкой на дизельный мотор:
круизный режим (6-я передача) – содержание ОГ до 65-70%;
с нагрузкой – до 25-30%;
максимальная скорость – 0%, т.е. доступ выхлопных газов в цилиндры закрыт полностью.
Систему рециркуляции отключают двумя способами:
установка прокладки;
программирование клапана на закрытие.
Прокладка (заглушка) обязана перекрывать поток ОГ. Деталь, которая установлена на пути горячего выхлопа, должна быть достаточно прочной. Иначе тонкая сталь или паронит скоро прогорят.
Главный недостаток этого способа – трудный доступ к месту установки. Кроме того нужно внести в программу соответствующие изменения. Работа сложная и полностью зависит от квалификации программиста. Ему кроме перепрошивки соответствующей карты придется удалять из программы рециркуляционную систему. Такое вмешательство может навредить всем диагностическим узлам.
Второй вариант – программирование клапана на закрытие. Его применение оправдано, если конструкция машины делает излишне сложным доступ к ЕГР. Однако, когда элемент вышел из строя (заклинило), этот способ бесполезен, потому что программе не удастся сдвинуть деталь с места. Недостаток – нет гарантии полного перекрытия просвета. Из-за этого сажа, другие продукты горения, неучтенный воздух могут оказаться в цилиндрах.
Автовладелец сам должен решить, глушить или нет систему EGR в дизельном двигателе и понимать последствия принятого решения. Автопроизводители настроили весь комплекс агрегатов, механизмов, узлов на согласованную работу, включая ЕГР. Если владелец авто все же решит отключить возврат отработанных газов, то лучше это поручить профессиональным автомеханикам, а не мастерам любителям из гаражных кооперативов.
Система прослужит долго, если заправлять автомобиль качественным дизтопливом, регулярно проверять в каком состоянии находится двигатель, через 100.000 км пробега проводить ее очистку.
Наш менеджер свяжется с вами в ближайшее время.
