EGR в дизельном двигателе: что это такое? (6 видео)

Система рециркуляции выхлопных газов (EGR) — это решение, снижающее уровень оксидов азота в выхлопных газах бензинового или дизельного двигателя. Эта система, применяемая в современных двигателях внутреннего сгорания, отсутствует только в турбобензиновых двигателях.

Дизельные двигатели имеют разные стандарты выбросов выхлопных газов. По этой причине EGR в дизельном двигателе может быть реализована несколькими способами. Система рециркуляции выхлопных газов EGR для дизельного двигателя может быть:

система высокого давления;
ЕГР низкого давления;
комбинированная система EGR;

Также рекомендуем прочитать статью о характеристиках работы дизеля зимой. Из этой статьи вы узнаете о добавках в дизельное топливо, свечах накаливания, подогреве дизеля и профилактических мерах по безопасному запуску дизельного двигателя при низких температурах.

Содержание

Для чего нужна система EGR
Отключение клапана ЕГР
Рециркуляция отработавших газов: клапан ЕГР
Виды систем рециркуляции отработавших газов дизельного двигателя
Основные причины неисправностей ЕГР
🎥 Видео

Видео:EGR. Как работает, зачем (не) глушитьСкачать

Для чего нужна система EGR

Основная функция системы рециркуляции отработавших газов — частичный возврат выхлопных газов во впускной коллектор двигателя для дожигания. USR дизельного двигателя делает работу двигателей этого типа более плавной и плавной, бензиновые агрегаты с EGR меньше страдают от детонации. Система рециркуляции выхлопных газов может улучшить работу дизельного или бензинового двигателя внутреннего сгорания и снизить расход топлива. Выхлоп двигателя из ЕГР становится менее токсичным.

Основная задача системы рециркуляции отработавших газов — эффективное снижение уровня оксидов азота в выхлопе. Образование оксидов азота во время работы двигателя вызвано высокими температурами. Повышение температуры в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания приводит к активному увеличению содержания оксидов азота в топливовоздушной смеси. Высокая температура в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания приводит к тому, что кислород и азот, содержащиеся в подаваемом воздухе, начинают взаимодействовать друг с другом.

Воздух попадает в нагретую камеру сгорания двигателя, где активно образуются дополнительные оксиды азота. Это означает, что кислород, необходимый для полного сгорания бензина в установках этого типа, начинает замещаться указанными оксидами азота. Рабочая смесь в условиях недостатка кислорода полностью не заканчивается, в результате чего теряется мощность двигателя, значительно увеличивается расход топлива, также повышается токсичность выхлопных газов ДВС.

Если вернуть часть выхлопных газов во впускной коллектор, это позволяет немного снизить температуру сгорания топливовоздушной смеси. Понижение температуры автоматически снижает скорость образования оксида азота.

Поступление части выхлопных газов во впуск практически не меняет необходимое соотношение основных компонентов для получения качественной топливовоздушной смеси, сам двигатель не теряет мощность на различных режимах, также наблюдается экономия топлива.

Видео:Простое объяснение рециркуляции отработанных газов (EGR)Скачать

Отключение клапана ЕГР

В Европе и других развитых странах к вопросам окружающей среды решаются довольно строго. На территории СНГ очень много споров по поводу ЕГР. Темами обсуждения среди автомобилистов являются темы о том, как «утопить» ЕГР дизельного или бензинового двигателя, нейтрализовать систему рециркуляции выхлопных газов, деактивировать клапан ЕГР дизельного двигателя и так далее

Многие уверены, что система рециркуляции «дросселирует» двигатель, а USR отключает мощность, не позволяя максимально заполнить цилиндры двигателя чистым воздухом. К ним относятся любители тюнинга дизельного двигателя. Не менее частой причиной отказа от рециркуляции является сильное загрязнение впускного коллектора и быстрый выход из строя датчиков системы, а также клапана рециркуляции отработавших газов.

Все элементы системы рециркуляции страдают от нагара при работе двигателя на некачественном топливе. Ремонт системы требует определенных финансовых затрат. По этой причине некоторые водители сразу «гасят» рециркуляцию выхлопных газов и не беспокоятся о целесообразности такого решения.

Видео:Система ЕГР (EGR) / Система рециркуляции отработавших газов – ОСНОВЫ в 3D анимацииСкачать

Рециркуляция отработавших газов: клапан ЕГР

Основным элементом клапана рециркуляции ОГ является клапан рециркуляции ОГ. На этом клапане построена вся система. Именно клапан рециркуляции отработавших газов представляет собой решение, позволяющее определенной части выхлопных газов течь обратно во впускной коллектор, где они снова смешиваются со следующей порцией воздуха, попадающей во впускной коллектор.

Чем больше кислорода в камере сгорания, тем выше температура сгорания топливовоздушной смеси. Добавление в смесь части выхлопных газов приводит к принудительному снижению количества кислорода. Таким образом достигается снижение температуры горения рабочей смеси в камере. Меньше кислорода означает меньшее взаимодействие с азотом, что в конечном итоге снижает количество оксидов азота в выхлопных газах.

Клапан системы рециркуляции ОГ на дизельном или бензиновом двигателе не работает одинаково, в зависимости от характеристик конкретного типа двигателя внутреннего сгорания. В дизельном двигателе есть клапан рециркуляции отработавших газов, который открывается в режиме холостого хода, уменьшая вдвое поступление порции свежего воздуха. По мере увеличения нагрузки на двигатель система рециркуляции отработавших газов пропускает меньшее количество выхлопных газов на впуск, и в моменты пиковой нагрузки клапан полностью закрывается. Этот клапан также закрывается, когда дизельный двигатель прогревается. Как и в бензиновых двигателях внутреннего сгорания, клапан рециркуляции ОГ закрывается на холостом ходу, а также при достижении двигателем максимального крутящего момента. Если нагрузка на двигатель низкая или средняя, клапан обеспечивает только до 10% забора воздуха.

Системы рециркуляции работают по принципу замкнутого контура, а сам клапан рециркуляции ОГ может управляться:

электрический контроллер;
электропневматический способ;

Для первого решения система полагается на данные, поступающие от датчика положения к контроллеру ICE. Это контроллер, который отправляет управляющий сигнал на клапан. Во втором случае работа клапана рециркуляции ОГ регулируется на основании показаний датчика давления во впускном коллекторе, датчика массового расхода воздуха и датчика температуры воздуха на впуске.

Существуют конструкции двигателей, предполагающие лучшее охлаждение выхлопных газов при работе системы рециркуляции. Клапан рециркуляции ОГ в таких моделях интегрирован в систему охлаждения двигателя. Система усложняется, но уровень оксидов азота снижается еще эффективнее.

По заявлению производителей, система рециркуляции выхлопных газов имеет ряд преимуществ при эксплуатации ДВС. Для бензиновых двигателей преимуществом USR является меньшее падение давления в области дроссельной заслонки. Более низкая температура сгорания снижает детонацию, позволяя раннее зажигание и улучшая крутящий момент двигателя. Дизельный двигатель с УСР работает более плавно и тихо на холостом ходу, так как меньшее содержание кислорода приводит к снижению давления в момент сгорания топливовоздушной смеси.

Видео:Как на самом деле работает клапан EGR и как его проверить?Скачать

Виды систем рециркуляции отработавших газов дизельного двигателя

Система рециркуляции ОГ высокого давления устанавливается на дизельные двигатели стандарта Евро 4. Согласно этим требованиям допустимое содержание оксидов азота в выхлопных газах не должно превышать 0,25 г / км. Система рециркуляции высокого давления частично удаляет выхлопные газы из выпускного коллектора турбодизеля, выводя их вверх по потоку от турбины. Затем система перенаправляет эти газы в канал, откуда они попадают во впускной коллектор.

Система имеет в своем устройстве следующие элементы:

рециркуляционный клапан с электрическим или пневмоприводом;
выхлопные трубы;

Клапан рециркуляции (клапан рециркуляции ОГ) рециркулирует выхлопные газы из выхлопной системы во впускной канал. Пневматический клапан работает благодаря разрежению, создаваемому во впускном коллекторе бензиновых двигателей. В дизельных агрегатах этот вакуум создается вакуумным насосом. Вакуум, действующий на рециркуляционный клапан, в свою очередь, регулируется управляющим электромагнитным клапаном.

Процесс рециркуляции выхлопных газов становится более или менее интенсивным в зависимости от различных режимов работы двигателя. Степень интенсивности напрямую зависит от разницы давлений на входе и выходе. Давление на входе регулируется дроссельной заслонкой. Закрытая дроссельная заслонка означает, что давление на впуске падает. В этот момент рециркуляция выхлопных газов происходит более интенсивно. Больше рециркуляции приводит к меньшему потоку выхлопных газов, которые направляются к турбонагнетателю. Оказывается, в момент активной рециркуляции выхлопных газов давление турбонаддува дизельного двигателя внутреннего сгорания, оснащенного таким УСР, несколько снижается.

Система USR не активна в режиме холостого хода, при полном открытии дроссельной заслонки, а также во время прогрева двигателя и до того, как двигатель достигнет рабочей температуры. Проверка работы системы рециркуляции осуществляется ЭБУ двигателя. Клапан рециркуляции работает по сигналу от электронного блока управления двигателем внутреннего сгорания, который контролирует положение дроссельной заслонки с помощью потенциометрического датчика.

Дизельные двигатели внутреннего сгорания, соответствующие стандарту Евро 5, содержат в выхлопных газах оксид азота, не превышающий 0,18 г / км. Такие двигатели имеют систему рециркуляции отработавших газов низкого давления. Особенностью этой системы является то, что выхлопные газы удаляются за сажевым фильтром. Затем газы поступают в рециркуляционный охладитель для дальнейшего охлаждения. Следующим этапом является прохождение газов через рециркуляционный клапан и проникновение во впуск перед турбиной.

Система рециркуляции ОГ низкого давления имеет следующие преимущества:

уменьшить количество частиц сажи;
эффективно снижается температура выхлопных газов;
значительное снижение уровня оксидов азота в выхлопных газах;

Дополнительным преимуществом является то, что выхлопные газы проходят через турбонагнетатель. Это позволяет этой системе рециркуляции работать эффективно без снижения давления наддува. Оказывается, двигатель работает без потери мощности.

Скорость рециркуляции определяется ЭБУ двигателя. Проверка выполняется с использованием следующих элементов:

дроссель;
заслонка рециркуляции;
выходная дверь;

Все амортизаторы имеют электрический привод. Открытие заслонок той или иной величины измеряется потенциометрическими датчиками. Уровень открытия заслонки определяется по специальной программе. Эта цифровая схема зашита в ЭБУ, она учитывает наполнение цилиндров двигателя, показатель давления наддува и степень интенсивности системы USR применительно к различным режимам работы ДВС.

Дизельные двигатели стандарта Евро 6, согласно которому содержание оксидов азота в выхлопе не должно превышать 0,08 г / км, получают комбинированную систему рециркуляции. Особенностью такой системы являются две отдельные магистрали, по которым рециркулируют выхлопные газы. Одна из линий комбинированной системы рециркуляции отработавших газов — это линия высокого давления, а другая — линия низкого давления.

Комбинированная система работает аналогично системе рециркуляции на двигателях Евро 5. Кроме того, выхлопные газы могут подаваться по магистрали высокого давления, которая активируется в определенных режимах работы трансмиссии. Основная задача — максимально снизить уровень оксидов азота в выхлопе. Стоит отметить, что охладитель выхлопных газов в комбинированной системе отсутствует относительно магистрали высокого давления.

Видео:Как и почему стоит отключать клапан ЕГР (EGR). Результат Отключения клапана ЕГРСкачать

Основные причины неисправностей ЕГР

Самая частая причина неисправности системы рециркуляции отработавших газов — нагар. Сильное накопление нагара влияет на седло или тарелку клапана USR. Углеродные отложения образуются в результате работы ДВС на некачественном топливе. Система рециркуляции также выходит из строя из-за неисправностей и неисправностей в топливной системе дизельного двигателя, неполного сгорания топливовоздушной смеси, отклонений в работе системы вентиляции картера и т.д. В системе USR возникают отложения нагара механического износа турбокомпрессора, поршней и цилиндров, кокса форсунок, а также различных сбоев в работе датчиков, передающих сигналы в ЭБУ для управления клапаном рециркуляции ОГ.

Если клапан рециркуляции отработавших газов засорен, он может выйти из строя или заклинивать. В первом случае отмечается несвоевременное срабатывание клапана, что проявляется в режиме холостого хода и не имеет явных симптомов и последствий для ДВС. В последнем случае клапан рециркуляции ОГ может заклинивать при открытии или закрытии. Бензиновые группы с блокировкой клапана рециркуляции на холостом ходу, крайне нестабильны, что приводит к увеличению расхода топлива. Дизельные двигатели с неработающим клапаном рециркуляции ОГ теряют мощность, работают неровно и шумно.

Для выявления неисправностей в системе рециркуляции выхлопных газов необходимо визуально проверить состояние трубопроводов, электрических разъемов датчиков и других систем. Углубленная диагностика включает электронное сканирование и серию процедур для проверки работоспособности приводов и самого клапана рециркуляции отработавших газов.

необходимо проверить сопротивление и наличие управляющих сигналов. Для этого используется осциллограф и мультиметр. Если сканирование показало, что давление на входе ненормальное, а также наблюдается увеличение потока воздуха, клапан может заклинивать. При параллельной замене клапана рециркуляции ОГ требуется тщательная очистка его трубопроводов и разъемов, поскольку остатки углерода в системе могут привести к повторению неисправностей системы рециркуляции ОГ через короткий промежуток времени.