Egr принцип работы дизельного двигателя

Назначение системы EGR и особенности ее работы

Система рециркуляции отработавших газов EGR разработана для повышения экологического класса двигателя автомобиля. Ее применение позволяет снизить концентрацию оксидов азота, присутствующих в выхлопе. Последние недостаточно хорошо устраняются катализаторами и, поскольку являются наиболее токсичными компонентами в составе отработавших газов, требуют применения дополнительных решений и технологий.

1. Принцип действия системы
2. Виды клапанов EGR
3. Виды систем рециркуляции дизеля

Устройство и принцип работы

ЕГР-клапан применяется в дизельных и бензиновых двигателях внутреннего сгорания. Действие описываемого средства основано на том, что при определённом режиме работы мотора во впускной коллектор подаётся некоторая доля отработанного газа, смешанная с воздухом.

Повышенные уровни оксидов азота в выбросе двигателя генерируются за счёт высокой температуры внутри камеры сгорания. Как известно, кислород — мощный катализатор процесса горения. И чем последнего больше, тем выше температура при воспламенении.

Смешивание выхлопных газов с воздухом приводит к существенному снижению в нём содержания кислорода. Следовательно, уменьшаются как температура горения, так и токсичность ядовитых паров, выбрасываемых в атмосферу.

Конструкция и принцип работы рециркулирующего клапана зависят от типа мотора. В дизельном двигателе он открыт при холостом ходе, подавая до половины воздушного объёма на впуске. С увеличением оборотов он закрывается больше или меньше в зависимости от нагрузки. На максимальных оборотах клапан полностью перекрыт.

Во время прогрева двигателя система также не задействована. При минимальных и средних оборотах клапан обеспечивает от 5 до 10 процентов поступающей на впуск воздушной массы.

Минусы и плюсы.

Помимо улучшенных экологических показателей со снижением выброса оксида азота в окружающую среду до 50 процентов, система ЕГР обладает побочными положительными эффектами:

• в бензиновом двигателе выхлопные газы во впускном коллекторе снижают разряжение, уменьшают потери и способствуют небольшой экономии топлива (от 1 до 3 процентов);
• понижение температуры при работе системы рециркуляции в моторах на бензине уменьшает опасность появления детонации;
• работа дизельных двигателей становится более мягкой;
• сажевый выхлоп снижается на 8-10 процентов.

С другой стороны, средство рециркуляции выхлопных газов в автомобиле — весьма капризный элемент. Если используется некачественное топливо, клапан, впускная система и установленный в ней датчик покрываются нагаром. Результат — нестабильное функционирование мотора. Кроме того, система ЕГР — дорогостоящий компонент автомобиля.

Какие системы EGR бывают

На современных автомобилях встречаются различные системы рециркуляции: высокого и низкого давления, а также комбинированные.

Дизельные ДВС, которые соответствуют эко-стандарту Еuro 4 (не больше 0,25 г/км N2O в выхлопе) оснащаются системой EGR высокого давления.

Часть газов отводится перед турбиной и перенаправляется в магистраль, ведущую на впуск. В момент пика работы клапана ЕГР давление турбонаддува снижается, и владелец ощущает это как провал в мощности ДВС.

Моторы стандарта Еuro 5 (не больше 0,18 г/км) оснащаются системой ЕГР низкого давления.

Она эффективнее, потому что отвод газов начинается еще за сажевым фильтром, а затем ОГ проходят через радиатор для дополнительного охлаждения. Лишь затем картерные газы проходят через клапан ЕГР во впускной коллектор.

В результате удается достичь не только снижения оксидов азота, но и количества сажи в выхлопе дизельного мотора. А из-за того, что ОГ проходят через турбину, владелец не ощущает провалов в мощности.

Дизеля, соответствующие стандарту Еuro 6 (0,08 г/км оксидов азота в выхлопе) получают комбинированную систему ЕГР: две магистрали, высокого и низкого давления, по которым проходят ОГ во впускной коллектор.

Преимущественно комбинированная система работает как система ЕГР низкого давления, но в отдельных режимах работы к ней подключаются магистрали рециркуляции ОГ высокого давления.

Требования ЕВРО-4

На дизельных силовых установках европейский стандарт ЕВРО-4, контролирующий уровни загрязнения выхлопных газов, требует снабжения дизельного двигателя клапанами, настроенными на высокое давление.

• Стандарт утвердил шкалу вредных частиц, содержащихся в выхлопных газах. Азотный оксид должен составлять на 1 километр 0,25 грамма.

Что и достигается системой рециркуляции. Отвод выхлопных газов производится непосредственно перед турбинным агрегатом. Потом идет перенаправление во впускные устройства.

Обслуживание клапанов EGR

Сразу отметим, что клапаны EGR для бензиновых и дизельных двигателей несколько отличаются. В случае дизельных агрегатов клапан открывается на холостом ходу, обеспечивается 50-процентный впуск воздуха . По мере увеличения нагрузки на мотор клапан закрывается, также как и при прогреве. Принцип работы клапана в бензиновых агрегатах несколько отличен. Он остается закрытым на холостых и на полном крутящем моменте, однако обеспечивает 5-10% впуск воздуха в моменты, когда нагрузка на двигатель низкая или средняя. Вне зависимости от типа агрегата, в тандеме с которым работает система EGR, клапан нуждается в обслуживании. Впрочем, практика успела показать, что с системой в дизельных агрегатах хлопот бывает больше.

Ресурс систем EGR обычно составляет 70-100 тыс. км. После такого пробега они нуждаются в обслуживании и замене отдельных комплектующих, как-то клапана и датчиков. Обычно обслуживание включает в себя только чистку клапана и каналов . С этим может справиться даже рядовой автолюбитель. Вот что нужно сделать:

1. Снять защиту двигателя. Обычно она крепится четырьмя болтами;
2. Ослабить металлические хомуты и снять резиновое кольцо;
3. Отсоединить шланг системы EGR;
4. Открутить болты с тыльной стороны элемента EGR-системы;
5. Снять клапан;
6. При помощи средства для чистки карбюраторов (в крайнем случае WD-40 ) и ветоши убрать нагар с клапана;
7. По возможности, прочистить каналы;
8. Собрать систему в обратном порядке и вернуть на место защиту двигателя.

Вся работа занимает от силы несколько десятков минут. Ранее заклинивший клапан теперь должен работать нормально. Соленоид клапана должен двигаться свободно, в чем можно будет убедиться в ходе обратной сборки. Если проблемы с системой EGR остались, стоит обратиться в сервис. Вероятнее всего, в диагностике нуждаются смежные с системой элементы. Чем она сложнее, чем больше компонентов придется проверить. Но, как это часто бывает, проблем кроется все в том же клапане. Даже если он был очищен, проверка не будет лишней:

• Отсоединить шланги;
• Тщательно продуть устройство – через него не должен проходить воздух;
• Обесточить электромагнитный клапан;
• Подать питание от аккумулятора;
• Снова продуть клапан – воздух должен через него пройти.

Если клапан оказался неисправным, а все остальные элементы системы работают в штатном режиме, есть два варианта: купить новую запчасть или заглушить систему. Новый клапан ищут по VIN-коду , артикулу запчасти или же параметрам автомобиля и его силового агрегата. Проще всего вести поиски в интернет-магазинах автозапчастей. Интересным решением будет применение заглушек для выведения системы из строя. Рекомендуется произвести чип-тюнинг, после чего поместить на место клапана прокладку с заглушкой. Заглушки иногда входят даже в базовую комплектацию автомобиля. При желании прокладку и заглушку можно сделать самостоятельно.

На что надо обратить внимание в первую очередь?

1. Непосредственно клапан ЕГР. Чтобы ход клапана был достаточно свободным и шток клапана обеспечивал плотное закрытие – чистка обязательна для штока и седла клапана. Использовать лучше аэрозоль, с помощью которого происходит чистка карбюратора. Но надо быть внимательным и не допустить падания жидкости непосредственно на диафрагму. Это может привести к её разрушению (компоненты, входящие в состав могут разложить резину).
2. Если есть, то надо обратить внимание на соленоид ЕГР. В большинстве случаев там находится небольшой фильтр, который защищает вакуум системы от загрязнения. Этому фильтру необходима чистка.

В некоторых случаях систему ЕГР можно просто заглушить. Что это может, если вы решите заглушить всю систему?