Egr принцип работы дизельного двигателя

Система рециркуляции выхлопных газов

Рециркуляция выхлопных газов в двигателях внутреннего сгорания (англ. EGR, Exhaust Gas Recirculation ) — система снижения вредных выбросов в атмосферу, представляющая собой клапан, соединяющий на некоторых режимах работы задроссельное пространство впускного коллектора с пространством выпускного коллектора.

Применяется на бензиновых, дизельных и газовых двигателях. Предназначается для снижения токсичности отработавших газов (содержания оксидов азота NO_x: NO и NO₂) в режиме частичных нагрузок.

Причиной повышенного содержания оксидов азота в отработавших газах является работа двигателя в режимах с избытком воздуха. В бензиновых и газовых двигателях это режимы частичных нагрузок, когда в целях экономии смесь обедняется. Коэффициент избытка воздуха может достигать 1,4 в двигателях со впрыском топлива в коллектор и 1,7 — с прямым впрыском. Дизельные двигатели всегда (кроме режима дымления при перегрузке) работают с избытком воздуха, а на малых нагрузках коэффициент избытка воздуха может превышать 10. При наличии избыточного воздуха его кислород не расходуется на сгорание топлива. За счёт высокой температуры в камере сгорания избыточный кислород вступает в эндотермическую реакцию с азотом воздуха. Следовательно, с целью снижения выбросов вредных азотных соединений следует заместить избыточный воздух в рабочей смеси неким инертным газом. В качестве такой среды могут выступать отработавшие газы.

В двигателях с рециркуляцией часть отработавших условно инертных газов попадает в цилиндры как балласт. При этом, с одной стороны происходит снижение максимальной температуры горения, а с другой — сокращается количество избыточного воздуха. Оба этих фактора вызывают существенное уменьшение выбросов оксидов азота, образующихся при высоких температурах и являющихся одними из самых токсичных веществ.

Простейшая механическая система представляет собой клапан, соединяющий впускной и выпускной коллекторы, который открывается под действием разрежения во впускном коллекторе. Для стабильной работы двигателя в режиме холостого хода система отключается. Это достигается тем, что порт, соединяющий герметичную камеру клапана с впускным коллектором, находится в задроссельном пространстве, когда дроссельная заслонка закрыта.

В микропроцессорных системах управления двигателем применяется более сложная система смешения воздуха с отработавшими газами. Если двигатель оборудован дроссельной заслонкой с сервоприводом (так называемая «электронная педаль газа»), то микропроцессорная система управления формирует требуемый состав рабочей смеси, одновременно регулируя положение дроссельной заслонки и клапана рециркуляции. Дроссельная заслонка применяется и в современных дизельных двигателях (на классических дизелях она не нужна) именно с целью обеспечения работы системы рециркуляции.

В наиболее современных конструкциях моторов, использующих управление фазами газораспределения, описанный эффект («добавление» выхлопных газов к рабочей смеси) реализуется управлением фазами газораспределения, что позволяет упростить конструкцию двигателя (не нужен специальный клапан) и повысить надёжность.

Существенным недостатком применения системы рециркуляции является попадание большого количества сажи из выхлопных газов во впускную систему двигателя. Сажа забивает каналы в коллекторе и головке цилиндров, вызывает ускоренный износ поршневых колец. Причём, указанные процессы приводят к ухудшению полноты сгорания топлива и ещё большему образованию сажи, что вызывает лавинообразное развитие процесса. Поэтому ресурс двигателей, особенно дизельных, с системой рециркуляции существенно ниже чем у тех же моделей, не оборудованных такой системой. Например, двигатель Toyota 1KD-FTV, в варианте Евро-3 (где объём рециркуляции отработавших газов невелик) имел ресурс до капитального ремонта более 500 000 км, тогда как тот же двигатель в варианте Евро-4 (где отработавшими газами замещается практически весь избыточный воздух) имеет ресурс всего порядка 100 000—150 000 км из-за ускоренного износа поршневых колец. В двигателях стандарта Евро-5 и выше, где применяются сажевые фильтры, эта проблема решается отбором очищенных выхлопных газов после фильтра.

Diesel EGR 3 — очиститель воздухоприемной системы дизельных двигателей

Diesel EGR 3 — очиститель воздухоприемной системы дизельных двигателей

Характеристики Diesel EGR 3 — очиститель воздухоприемной системы дизельных двигателей

Инструкции

• Описание
• Комментарии

Wynn’s Diesel EGR 3 — аэрозольный продукт разработанный для очистки воздухоприёмной системы всех дизельных двигателей.

Свойства

• Обеспечивает немедленную очистку воздухоприёмной системы, датчика расхода воздуха, впускных клапанов, системы EGR.
• Мощное распыление , усиливает очищающее воздействие.
• Растворяет смолу, сажу,графит.
• Лёгок в использовании, очистка занимает 5-10 мин. с минимальной необходимостью в разборке деталей.
• Восстанавливает идеальную подачу воздуха в камеру сгорания.
• Обеспечивает стабильную работу на холостых оборотах.
• Восстанавливает и поддерживает оптимальную работу двигателя и расход топлива.
• Устраняет проблемы запуска двигателя.
• Улучшает набор скорости.
• Уменьшает черный выхлоп.
• Безопасен для каталитических нейтрализаторов и сажевых фильтров (DPF).

Применимость

• Для воздухоприемной системы, впускных клапанов, датчика расхода воздуха, системы рециркуляции отработанных газов (СРОГ, EGR), клапана EGR (СРОГ), а также турбин всех дизельных двигателей.
• Кроме того рекомендуется использовать при каждом сервисном обслуживании для поддержания чистоты всех системы.
• Возможно использовать со специальной насадкой удлинителем (опционально).

Характеристики

Указания по применению

A. Очистка впускного коллектора, датчика расхода воздуха и впускных клапанов.

• Запустите двигатель и прогрейте его.
• Снимите гибкий патрубок системы воздухозабора, расположенный между турбокомпрессором / интеркуллером и коллектором воздухозаборника.
• Двигатель должен работать на холостых оборотах.
• При разогретом двигателе распылите продукт в коллектор воздухозаборника. Не распыляйте непосредственно в интеркуллер. Распыляйте короткими интервалами по 1-2 секунды. После каждого впрыска дождитесь восстановления ровной работы двигателя на холостом ходу.
• Во время распыления, обороты могут как подниматься так и падать. Характерный «дизельный стук» может увеличиться. Это связано с добавлением средства и изменением соотношения воздух / топливо.
• Не увеличивайте обороты!! Даже если они падают!!
• Продолжайте обработку до тех пор, пока 200 мл продукта не закончатся.
• Дайте двигателю поработать на холостом ходу в течении 10 минут.
• Заглушите двигатель. Поставьте патрубок на место.
• После работы на холостом ходу необходимо проехать 5-10 км, без перегрузки двигателя.
• Перед тем, как заглушить двигатель дать ему поработать минимум 1 минуту.

B. Очистка впускного коллектора перед турбокомпрессором и компрессорной части турбокомпрессора

• Действуйте также как написано в методе А, но распыляйте продукт перед турбиной. Возможно придется снять воздушный фильтр.

C. Профилактическая очистка клапана EGR

C1. Если клапан находится недалеко от соединения с патрубком , действуйте также, как написано в методе А.

C2. Если клапан находится далеко от соединения с патрубком, необходимо использовать дополнительную насадку удлинитель (приобретается отдельно), действуйте также, как описано в методе А.

D. Полная очистка очень грязного клапана EGR

• Снимите и разберите клапан EGR (рециркуляции отработавших газов (корпус)).
• Распылите средство непосредственно на клапан, его корпус и другие компоненты до их сильного намокания.
• Пусть продукт действует несколько минут.
• Распыляйте средство на эти части, до тех пор пока вся грязь не будет удалена.
• При очистке можно использовать кусок ткани или бумажные салфетки для удаления сильных загрязнений.
• Высушите части с помощью сжатого воздуха, куска ткани или бумажных салфеток.
• Соберите клапан EGR (рециркуляции отработавших газов (корпус)), и установите его на место.

Периодичность Метод A, B, и C

• Каждое ТО (15 000-20 000 км) Метод D
• При первой очистке автомобиля с большим пробегом.

Фасовка

№ W23379 – 12×200 мл – EN/FR/DE/ES/IT/NL/RU/EL

ВНИМАНИЕ

Не превышайте 1500 об/мин во время очистки. Не распыляйте на окрашенные поверхности. В случае попадание, немедленно смойте средство при помощи воды, для предотвращения возможных повреждений ЛКП. Тщательно следуйте всем указаниям.

Система EGR. Назначение, принцип работы. Удалять или нет?

Система рециркуляции выхлопных газов применяется на всех двигателях внутреннего сгорания автомобилей после 1990 года выпуска. Принцип ее действия состоит, что согласно определенному алгоритму часть выхлопных газов поступает вновь в воздушную смесь двигателя. Это увеличивает экологические параметры двигателя внутреннего сгорания. При этом динамические характеристики двигателя ухудшаются. Действительно, это аналогично тому, что мы часть выдохнутого воздуха вновь будем вдыхать. Конечно, это уменьшит загрязнение окружающей среды. Но и особой пользы для человека это не даст, наоборот, затруднит дыхание. Таким образом, и система ЕГР «душит» двигатель, не давая ему работать на всю мощь.

Поэтому многие автолюбители глушат систему EGR принудительно, даже если она полностью работоспособна. В современных автомобилях любая попытка вмешаться в характеристики экологичности двигателя может привести к блокированию двигателя, особенно в режиме высоких скоростей и больших оборотов. Поэтому, прежде чем выключить систему EGR, следует разобраться, насколько такие действия оправданы, не повлекут за собой критических изменений потребительских характеристик.

Назначение системы ЕГР

Основное назначение системы EGR – уменьшение концентрации оксидов азота в выхлопных газах. Оксид азота – токсичное вещество, значительно загрязняющее окружающую среду. В процессе сгорания топливной смеси самое активное участие принимает кислород. Однако, в воздушной смеси, подаваемой в камеры сгорания, азот составляет более весомую часть. Он также может участвовать в процессе сгорания. Это происходит при повышенных температурах сгорания топливной смеси. При этом образуется токсичный оксид азота.

Задача системы EGR – по возможности уменьшить концентрацию оксида азота в выхлопных газах. Единственный способ – уменьшить температуру сгорания. Это возможно, если снизать концентрацию кислорода в поступаемой в двигатель топливно-воздушной смеси. Клапан ЕГР перепускает часть выхлопных газов (в них кислорода практически нет, он вступил в реакцию оксидирования) во входную воздушную цепь.

Наряду с основной функцией уменьшения токсичности выхлопных газов система ЕГР способствует:

• уменьшению процессов детонации двигателя;
• более быстрому прогреванию двигателя;
• повышению других показателей экологичности;
• полному сгоранию топлива.

Рабочий ресурс клапана ЕГР

Непосредственно сам клапан EGR выполнен из высоколегированной стали, выдерживающей крайне высокие температуры, образующиеся в процессе сгорания топливной смеси. Такая сталь не обладает значительной механической стойкостью. Поэтому рабочий ресурс клапана ЕГР обычно составляет не более 80.000 километров. На двигателях с изношенной поршневой группой в выхлопные газы проникает прогоревшее масло, образующее засоряющий нагар. Ресурс системы ЕГР может уменьшиться практически вдвое. Поэтому большинство автомобилей прошлого столетия, если и имеют работоспособную систему EGR, она давно уже действует в нештатном режиме, иначе, неэффективна с точки зрения экологии.

Классификация систем EGR

В настоящее время эксплуатируются автомобили, оборудованные следующими типами систем EGR:

1.Пневматическая система. Использует для управления вакуумное разряжение, формируемое в системе впуска воздуха.

Такая система надежна, но руководствуется в своих действиях только одним параметром – вакуумным разряжением.

2. Электронная система ЕГР. Устанавливается на большинство современных автомобилей. Работа данной системы реализована непосредственным контролем блоком управления двигателя по сложному алгоритму, в котором могут быть задействованы показания многих датчиков:

• температуры охлаждающей жидкости;
• скорости автомобиля;
• коленвала или распредвала;
• давления газов;
• EGR;
• дифференцированного давления;
• лямбда-зонда;
• расходомера и др.

При этом клапан ЕГР может регулироваться не только стопроцентным открытием/закрытием, но и с помощью шагового двигателя приоткрываться/закрываться в определенной пропорции. Алгоритм работы системы EGR каждый производитель составляет самостоятельно, и он далеко не простой.

Причины неисправности системы ЕГР

Неисправность системы EGR – один из наиболее распространенных позывов отказаться от нее вообще. Основные причины неисправности:

• заправка некачественным топливом;
• установка некорректного угла опережения зажигания;
• износ поршневой группы, маслосъемных колпачков;
• некачественное масло или превышение его уровня;
• естественный износ клапана.

Признаки неисправности системы EGR

Основные признаки неисправности системы ЕГР:

• нестабильные холостые обороты;
• черный выхлопной дым дизельных двигателей;
• уменьшение мощности двигателя;
• повышенная шумность работы двигателя;
• детонация;
• индикация лампочки «CHECK ENGINE».

При появлении признаков неисправности системы следует проверить ее работоспособность с помощью компьютерной диагностики. В OBD-режиме компьютерная диагностика определяет:

• коэффициент рециркуляции;
• коэффициент скважности (заполнения) импульсов широтно-импульсной модуляции;
• состояние клапана ЕГР.

По этим параметрам можно судить о работоспособности системы.

Существует несколько методик проверки системы EGR обычными измерительными приборами: мультиметром, манометром.

Целесообразность отключения системы ЕГР

В случае, если система ЕГР не работает, возникает закономерный вопрос: насколько целесообразно восстанавливать ее работоспособность. Прежде всего, следует осмотреть клапан ЕГР, состояние трубопроводов, ведущим к нему. Клапан обычно располагается в левой либо задней части подкапотного пространства, как показано на рисунке.

Если он в норме, можно проверить сопротивление обмотки клапана, которое должно быть в пределах от 10 до 100 Ом. Далее следует провести компьютерную диагностику и определить причины неисправности системы.

В случае, когда двигатель имеет изношенную поршневую группу, сильно дымит, нет смысла восстанавливать работоспособность системы EGR вообще. Если это автомобиль годов выпуска до 2000, то он даже ругаться на отсутствие системы не будет. Если есть сообщение об ошибке обрыва клапана ЕГР, такую неисправность можно устранить, эмулировав (создав иллюзию присутствия) клапан с помощью установки лампочки салона или обмотки реле параллельно обмотке клапана EGR. Патрубки, ведущие к клапану, лучше заглушить.

Отключение системы EGR в процессе чипования блока управления двигателя

Некоторые автовладельцы в погоне за максимальным увеличением мощности и приемистости автомобиля, попытке выжать из двигателя все соки, глушат систему EGR принудительно. Понятно, с точки зрения экологии они неправы. Но, красиво ездить не запретишь.

Есть СТО и мастерские, оказывающие услуги по программному отключению системы ЕГР. По-существу, блок управления перепрограммируется таким образом, что изменяется алгоритм работы, точнее неработы, системы. При ее отключении блок управления не видит сбоев в работе системы ЕГР, не «душит» двигатель при увеличении оборотов и скорости, превышении концентрации оксидов азота.

Можно при наличии полупрофессиональной диагностики скачать прошивки в интернете, и перепрошить блок управления самостоятельно. Но это очень опасно – можно потом и не завестись. Лучше эту работу доверить профессионалам. Плюсы удаления ЕГР:

• повышение мощности двигателя;
• уменьшение загрязнения форсунок;
• в некоторых случаях наблюдается уменьшение дымности;
• немного увеличивается ресурс «подгулявших» двигателей.

Минусы удаления системы EGR:

• повышение концентрации токсичных выхлопов;
• возможность появления ошибок двигателя в дальнейшей эксплуатации;
• увеличение потребления топлива.

В любом случае, если нет сильной необходимости удаления системы ЕГР, лучше оставить все, как есть. Пусть уж будет автомобилю дышать труднее, а не нам.

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

Принцип действия системы

EGR – аббревиатура от англоязычного термина Exhaust Gas Recirculation, что в переводе означает “рециркуляция отработавших газов”. Основная задача такой системы заключается в перенаправлении части газов из выпускного коллектора в впускной. Формирование оксидов азота прямо пропорционально температуре в камере сгорания двигателя. При подаче отработавших газов из системы выхлопа в систему впуска уменьшается концентрация кислорода, что выступает катализатором в процессе сжигания топлива. В результате температура в камере сгорания снижается, а процент образования оксидов азота уменьшается.

Система рециркуляции отработавших газов

Применяется система ЕГР для автомобильных двигателей, работающих на дизельном топливе и бензине. Исключение составляют только бензиновые автомобили с турбонаддувом, где использование технологии рециркуляции неэффективно из-за особенностей режима работы двигателя. В целом, благодаря технологии EGR достигается снижение концентрации оксида азота до 50%. Помимо этого уменьшается вероятность детонации, обеспечивается более экономный расход топлива (почти на 3%), а для автомобилей с дизельным двигателем характерно уменьшение количества сажи в выхлопе.

Основной деталью системы рециркуляции выхлопных газов является клапан EGR, который управляет потоком отработавших газов, поступающих во впускной коллектор. Он работает в условиях повышенных температур и подвергается высокой нагрузке. Снижение температуры может реализоваться принудительно, для чего нужен радиатор охлаждения (охладитель), который устанавливается между системой выпуска и клапаном. Он входит в общую систему охлаждения автомобиля.

В дизельных моторах клапан EGR открывается на этапе холостого хода. При этом 50% поступающего в камеры сгорания воздуха составляют отработавшие газы. С ростом нагрузки клапан постепенно закрывается. Для питания бензинового двигателя система рециркуляции работает, как правило, только на средних и малых оборотах двигателя, обеспечивая до 10% выхлопных газов в общем объеме воздуха.

Виды клапанов EGR

На данный момент существует три разновидности клапанов EGR, различающихся по типу привода:

• Пневмомеханический – простейшая (устаревшая) система привода рециркуляции выхлопных газов. Фактически, управление клапаном в этой схеме осуществляется за счет создания разрежения во впускном коллекторе автомобиля.
• Электропневматический. Пневмоклапан EGR приводится в движение электроклапаном, управляемым ЭБУ двигателя автомобиля на основании данных комплекта датчиков (противодавления выхлопных газов, температуры, положения клапана, давления на впуске, температуры охлаждающей жидкости). Он осуществляет подключение и отключение источника разрежения к клапану EGR, имея лишь два положения. В свою очередь, разрежение в такой системе может создаваться вакуумным насосом.
• Электронный. Клапан EGR такого типа приводится в движение непосредственно ЭБУ двигателя автомобиля. Он имеет три положения, что обеспечивает более плавное регулирование потока отработавших газов. Переключение положения электронного клапана EGR осуществляется соленоидами, которые открывают и закрывают его в различных комбинациях. В такой системе разрежение не задействуется.

Виды систем рециркуляции дизеля

Для дизельного двигателя используется несколько типов систем для рециркуляции отработавших газов EGR, cбор которых определяется экологическими стандартами автомобиля. В настоящее время их три:

• Высокого давления (соответствует стандарту Евро 4). Клапан EGR напрямую соединяет выпускной (устанавливается перед турбокомпрессором) и впускной коллекторы. В этой схеме применяется электропневматический привод. При закрытой дроссельной заслонке во впускном коллекторе давление снижается, в результате чего создается более высокое разрежение. Это приводит к увеличению поступающего потока выхлопных газов. С другой стороны, уменьшается интенсивность турбонаддува, поскольку на турбину поступает меньше отработавших газов. Когда дроссельная заслонка полностью открыта, EGR не работает.
• Низкого давления (соответствует стандарту Евро 5). В такой схеме клапан подключен к системе выпуска на участке между сажевым фильтром и глушителем, а в системе впуска – перед турбокомпрессором. Благодаря такому подключению снижается температура отработавших газов, также они очищаются от примесей сажи. При этом, в сравнении со схемой высокого давления, турбонаддув выполняется на полной мощности, поскольку через турбину проходит весь поток газов.
• Комбинированная (соответствует стандарту Евро 6). Представляет собой сочетание схемы высокого и низкого давлений, каждая из которых имеет собственный клапан рециркуляции. В обычном режиме эта схема работает по каналу низкого давления, а при повышенной нагрузке подключается канал рециркуляции высокого давления.

В среднем, клапан EGR служит до 100 тысяч километров пробега, после чего может засориться и выйти из строя. Далее, в большинстве случаев, автомобилисты, не понимая, для чего нужны системы рециркуляции, просто полностью удаляют их.