Система рециркуляции выхлопных газов дизельного двигателя

Система EGR в дизельном двигателе

Современные дизельные двигатели, и некоторые бензиновые, оборудованы системой рециркуляции выхлопных газов EGR (Exhaust Gas Recirculation). Многие считают себя умнее инженеров, и думают, что эта система губит их несчастные двигатели, поэтому стремятся заглушить её кустарным способом.

Давайте разберёмся, для чего нужна система рециркуляции выхлопных газов в дизельных двигателях.

Как устроена EGR.

Из выпускного тракта к впускному коллектору протянута трубка, по которой отработавшие газы частично поступают во впуск.

На пути отработавших газов стоит клапан EGR, который открывается в момент наименьшей нагруженности двигателя. При этом клапан EGR может открываться частично, что позволяет максимально точно рассчитывать количество выхлопных газов во впуске.

Так же установлен теплообменник, для охлаждения газа.

Как работает система EGR?

Прямое предназначение данной системы заключается в том, чтобы снизить в выхлопе автомобиля содержание оксида азота, который является самым токсичным элементом в выхлопных газах.

Чтобы снизить содержание оксида азота в выхлопе, надо уменьшить концентрацию кислорода в камере сгорания, и понизить температуру горения ТВС. Этого добились за счет того, что во впускной тракт начали добавлять выхлопные газы, которые своим объёмом замещают кислород, при этом в процессе горения не участвуют.

Снижение концентрации кислорода позволяет:

1. Снизить теплонагруженность на двигатель. Отсюда следует повышенная стойкость к детонации.

2. В дизельных двигателях впрыск топлива происходит в момент такта сжатия. Система EGR позволяет максимально отсрочить впрыск , что приводит к экономии топлива.

3. Уменьшение насосных потерь за счет разряжения воздуха за дроссельной заслонкой.

4. По теплообменнику течёт антифриз, принимая тепло от выхлопных газов. За счёт этого ускоряется прогрев двигателя.

5. Уменьшает токсичность выхлопа.

Почему глушат EGR?

Самым весомым аргументом является — коксование впускного тракта.

Якобы сажа, которая попадает во впуск, закоксовывается. Однако такой налёт образуется при наличии большого количества масла во впуске. Оно может попасть туда через вентиляцию картерных газов или турбину . Такая ситуация происходит из-за высокого износа ЦПГ, и перекрытие EGR от закоксовывания не избавит.

Кстати, в выхлопной трубе этой сажи должно быть ещё больше, чем во впуске, но на исправных моторах её нет.

Минусы, которые получает человек, заглушивший EGR.

1. Самый большой минус — это повышение температуры горения ТВС.

2. Дольше прогрев мотора

3. Сажевый фильтр быстрее загрязняется.

4. Хозяин сам дышит вредным выхлопом.

У программистов есть хорошая поговорка:»Работает? Не трогай!» С системой EGR точно такая же ситуация.

Чтобы не было проблем с двигателем, за ним надо ухаживать, а не внедрять в него свои «инженерные» решения.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/dreamcar18/sistema-egr-v-dizelnom-dvigatele-5cc89c57d31aa100b344d87c

Принцип работы егр на дизеле

Система EGR. Принцип работы

Пишет android-jzx90 в своём блоге.

Как известно, наиболее токсичными составляющими выхлопных газов автомобилей являются углеводороды, оксиды углерода и оксиды азота.

С первыми двумя довольно эффективно справляется каталитический нейтрализатор, оксиды же азота «отсеиваются» им недостаточно.

Для уменьшения вредных выбросов оксидов азота и была создана EGR (Exhaust Gas Recirculation) – система рециркуляции выхлопных газов. Она не предназначена для улучшения технических характеристик мотора, а устанавливается исключительно из экологических соображений.

Идея заключается в том, чтобы на определенных режимах работы двигателя подавать некоторую часть отработанных газов из выпускного коллектора во впускной.

Как работает ЕГР на турбодизеле

Главная функция системы EGR – это частичный возврат отработанного газа во впускной коллектор с целью дожигания. На дизельном двигателе такое решение позволяет добиться более мягкой и плавной работы двигателя, что улучшает его эксплуатационные качества и уменьшает расход горючего, а выхлоп снижает свою токсичность. Появление отработанных газов во впуске не меняет соотношения основных компонентов горючей смеси, мощность на разных режимах работы не теряется, и экономится топливо.

Принцип действия клапана ЕГР на дизелях – это соединение части отработанных газов с поступающим через впускной коллектор воздухом.

В выхлопе двигателя содержатся окислы азота из-за повышенного нагрева газов в камере сгорания.

При задействовании системы EGR, сгорание происходит при более низкой температуре, а уровень содержания вредных веществ в выхлопе становится меньше.

На дизелях клапан открывается автоматически на холостых оборотах, а при нагрузке и максимальных мощностях закрывается.

Для чего глушат клапан ЕГР

При длительной эксплуатации дизеля, оснащенного системой EGR, автовладельцы часто ощущают снижение мощности и появление дымления выхлопа. Любители тюнинга двигателя утверждают, что рециркуляция газов «душит» силовой агрегат, не позволяя ему проявить весь потенциал мощности. Основываясь на подобных доводах, многие водители решают заглушить систему ЕГР. Подобная процедура представляет собой отключение системы рециркуляции, что теоретически должно прибавить мощности.

Необходимость отключения ЕГР появляется при пробеге 80-120 тыс. км, так как при определеном изное двигателя выхлопные газы имеют высокую степень загрязнения. Их смешивание с картерными газами даёт толстый слой смолистых отложений в коллекторе впуска, клапане ЕГР и клапанах головки двигателя.

Как правильно заглушить клапан ЕГР на дизеле

Правильное отключение EGR на дизеле предполагает:

1. Механический способ глушения клапана.
2. Отключение при помощи блока управления.

На первом этапе устанавливают механическую заглушку клапана, после чего систему отключают на электронном оборудовании. После осуществления механического блокирования клапана требуется его программное отключение в ЭБУ, иначе на панели приборов будет гореть лампа «check» по причине ошибки системы рециркуляции, а двигатель задействует аварийный режим, при котором ограничивается отдаваемая мощность.

Самый простой вариант заглушки клапана:

1. Клапан, который чаще всего располагают возле впускного коллектора, снимают, открутив несколько болтов.
2. Если необходимо, демонтируют впускной коллектор и чистят его каналы от загрязнений.
3. Извлекают прокладку, расположенную на месте крепления клапана.
4. Снятая прокладка используется в роли шаблона, по которой вырезают из стального листа прокладку-заглушку, и проделывают в ней отверстия под болты. Нередко заглушку под некоторые модели автомобилей можно встретить в продаже.
5. Обратная установка клапана с применением прокладки и заглушки. Затяжка болтов производится с особой осторожностью из-за их хрупкости.
6. Отключают вакуумные шланги, так как они в системе открытия клапанов больше не задействуются.
7. Внесение изменения в прошивку ЭБУ, чтобы избавиться от ошибки EGR.

Неисправность клапана EGR

— При разгоне автомобиль набирает скорость рывками

— Колебания на холостом ходу

— Потеря мощности двигателя

— Появление на приборной панели значка «Check Engine» (Чек двигателя – аварийная программа работы двигателя)

— В выхлопных газах повышается уровень оксида азота

— Черный дым из выхлопной трубы

— Повышенный расход топлива

Можно ли эксплуатировать авто с неисправным клапаном EGR?

Кратковременные признаки неисправности системы рециркуляции выхлопных газов не грозят масштабными последствиями, однако игнорировать их не стоит. Обратитесь в сервисный центр за консультацией, если наблюдаете симптомы, указанные выше.

Удаление ЕГР-системы и возможные последствия

Время эксплуатации ЕГР-системы ограничено её сроком службы. Необходимость замены клапана является основной причиной отказа многих водителей от его использования.

Среди других причин удаления клапана EGR:

• дорогостоящие ремонт и обслуживание узла;
• сложность технического обслуживания;
• риск поломки ещё более дорогих деталей двигателя при неправильной работе (поломке) рециркуляционной системы;
• на работу мотора удаление ЕГР-клапана никак не влияет.

Плюсы от удаления:

• не загрязняется впускной коллектор;
• снижается дымность выхлопа;
• увеличивается мощность на средних оборотах;
• пропадает необходимость обслуживания и замены дорогостоящих комплектующих;
• появляется возможность снятия ограничения мощности двигателя.

• возрастает температура воспламенения горючего;
• увеличивается содержание оксида азота в выхлопных газах.

Последствия отказа от EGR-клапана:

• появляется детонация на определённых скоростях;
• повышается расход масла;
• есть риск образования микроповреждений в головке блока цилиндров.

Как устроена рециркуляция выхлопных газов EGR

Работа клапана EGR контролируется компьютером двигателя.

Типичное, простое устройство включает в себя:

• Металлическая труба, соединяющая выпускной коллектор (впуск перед катализатором и лямбда-датчик) с впускным коллектором (впуск за расходомером воздуха) и его соединителями и прокладками.
• клапан
• Клапан привода — пневматический или электрический. Контроллер клапана подключен электрическим проводом к ЭБУ, который контролирует степень открытия и закрытия.
• Датчик положения клапана, также подключенный к ЭБУ.
• Охладитель выхлопных газов — заполнен выхлопными трубами, охлажденными стандартным хладагентом.

В более сложных системах используются несколько клапанов, электродвигатели, дополнительные датчики и т. д. В зависимости от типа двигателя (бензин, дизель) и мощности двигателя используются клапаны с различной пропускной способностью.

Чтобы правильно выбрать степень открытия клапана рециркуляции отработавших газов, компьютер двигателя получает информацию от

• Расходомер воздуха
• Датчик скорости
• Датчик температуры охлаждающей жидкости

Отказ любого из трех датчиков, упомянутых выше, вызывает проблемы с правильной работой EGR.

Частые проблемы клапана EGR

• Запирание клапана в закрытом положении. Причина — загрязнение клапана. Решение — снять и очистить клапан или заменить на новый.

• Блокировка клапана в открытом положении — вызывает возврат части выхлопного газа в систему впуска в течение всей работы двигателя. Признаки — проблемы с запуском двигателя, значительную потерю мощности, не ровную работу двигателя на холостом ходу. Решение — как и прежде — чистка или замена на новый.
• Отказ контроллера клапана — также вызывает блокировку клапана. Требуертся замена всей системы.
• Неправильная работа клапана EGR из-за повреждения расходомера воздуха (неисправность, загрязнение датчика или обрыв провода) — почистите расходомер или замените его новым.
• Отказ охладителя рециркуляции отработавших газов — из-за потери герметичности отработавшие газы, проходящие через него, попадают в охлаждающую жидкость. Признаки этого сбоя можно спутать с повреждением прокладки под головкой. Причина — некачественное топливо (с большим количеством серы), старой охлаждающей жидкости, которая утратила свои антикоррозионные свойства, или воды в системе охлаждения.

Рециркуляция выхлопных газов EGR — виды ремонта и затраты

В случае отказа клапана EGR водитель может выбрать один из следующих способов ремонта (в зависимости от повреждения):

• Покупка полного клапана EGR
• Покупка отдельных элементов, если возможна их замена (труба, радиатор, клапан)
• Очистка заблокированных клапанов очистителями
• Покупка восстановленного клапана
• Покупка клапана с разборки

Возможность самостоятельного ремонта зависит от степени доступности к клапану.

Источник статьи: http://principraboty.ru/princip-raboty-egr-na-dizele/

EGR: система рециркуляции отработавших газов

Система рециркуляции отработавших газов ЕГР (англ. Exhaust Gas Recirculation) является решением, которое снижает уровень оксидов азота в отработавших газах бензинового или дизельного двигателя. Данная система применительно к современным ДВС отсутствует только на бензиновых турбомоторах.

Для дизельных двигателей выдвигаются различные требования касательно стандартов токсичности отработавших газов. По этой причине EGR дизельного мотора может быть реализована по различным схемам. Система рециркуляции отработавших газов ЕГР дизельного двигателя может быть:

• системой высокого давления;
• ЕГР низкого давления;
• комбинированной системой EGR;

Для чего нужна система EGR

Главной функцией системы EGR становится частичный возврат отработавших газов назад во впускной коллектор двигателя для дожигания. ЕГР дизельного двигателя позволяет сделать работу моторов подобного типа более мягкой и плавной, бензиновые агрегаты с EGR меньше страдают от детонации. Система рециркуляции отработавших газов способна улучшить эксплуатационные показатели дизельного или бензинового ДВС, понизить расход топлива. Выхлоп мотора с ЕГР становится менее токсичным.

Главной задачей системы EGR является эффективное понижение уровня оксидов азота в выхлопе. Образование оксидов азота в процессе работы мотора вызвано высокой температурой. Рост температуры в камере сгорания ДВС приводит к активному увеличению содержания оксидов азота в топливно-воздушной смеси. Высокая температура в камере сгорания ДВС приводит к тому, что кислород и азот, которые содержатся в подаваемом воздухе, начинают взаимодействовать между собой.

Воздух попадает в разогретую камеру сгорания двигателя, где далее активно образуются окиси азота. Это означает, что кислород, который необходим для полноценного сжигания бензина в агрегатах данного типа начинает замещаться указанными оксидами азота. Рабочая смесь при условии недостатка кислорода сгорает не полностью, в результате чего теряется мощность двигателя, заметно повышается расход топлива, а также возрастает токсичность выхлопных газов ДВС.

Попадание части отработавших газов обратно во впуск практически не изменяет требуемого соотношения базовых компонентов для получения качественной топливно-воздушной смеси, сам двигатель не теряет мощности на различных режимах, а также наблюдается экономия топлива.

Отключение клапана ЕГР

В Европе и других развитых странах к вопросам экологии подходят достаточно строго. На территории СНГ по вопросу ЕГР существует множество споров. Темами обсуждения среди автолюбителей становятся топики касательно того, как «заглушить» ЕГР дизельного или бензинового мотора, нейтрализовать систему рециркуляции отработавших газов, отключить клапан ЕГР дизеля и т.д.

Многие уверены, что система рециркуляции «душит» мотор и ЕГР отнимает мощность, не позволяя цилиндрам двигателя наполняться чистым воздухом в полной мере. К таковым относятся любители тюнинга дизельного мотора. Не менее частой причиной отказа от рециркуляции становится сильное загрязнение впускного коллектора и быстрый выход из строя датчиков системы, а также клапана EGR.

Все элементы системы рециркуляции страдают от нагара в условиях эксплуатации мотора на топливе низкого качества. Ремонт системы требует определенных финансовых затрат. Некоторые водители по этой причине немедленно «глушат» рециркуляцию отработавших газов и не заботятся о целесообразности такого решения.

Рециркуляция отработавших газов: клапан ЕГР

Главным элементом системы рециркуляции отработавших газов выступает клапан EGR. На указанном клапане основана вся система. Именно клапан ЕГР является решением, которое позволяет определенной части отработавших газов попадать обратно во впускной коллектор, где они далее снова перемешиваются с очередной порцией поступившего во впуск воздуха.

Чем больше кислорода оказывается в камере сгорания, тем большей получается температура горения топливно-воздушной смеси. Добавление части отработавших газов в состав смеси означает принудительное уменьшение количества кислорода. Так достигается снижение температуры сгорания рабочей смеси в камере. Меньшее количество кислорода означает менее интенсивное взаимодействие с азотом, что и снижает в итоге количество оксидов азота в выхлопе.

Клапан EGR дизельного или бензинового двигателя работает не одинаково, что зависит от особенностей конкретного типа ДВС. Дизельный двигатель имеет клапан ЕГР, который открывается в режиме холостого хода, ограничивая вдвое впуск свежей порции воздуха. С увеличением нагрузки на двигатель EGR пропускает меньшее количество отработанных газов во впуск, а в моменты пиковых нагрузок клапан полностью закрыт. Данный клапан закрывается также в режиме прогрева дизельного двигателя. Что касается бензиновых ДВС, клапан EGR закрыт на холостом ходу, а также во время выхода двигателя на максимальный крутящий момент. Если нагрузка на мотор низкая или средняя, тогда клапан обеспечивает всего до 10% впуска воздуха.

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

• электрическим контроллером;
• электропневматическим способом;

Для первого решения система опирается на данные, которые поступают от датчика положения в контроллер ДВС. Именно контроллер посылает управляющий сигнал на клапан. Во втором случае регулировка работы клапана ЕГР происходит на основании показаний от датчика давления во впускном коллекторе, датчика массового расхода воздуха и датчика температуры воздуха на впуске.

По зваерениям производителей, система рециркуляции отработавших газов имеет определенный ряд преимуществ в процессе эксплуатации ДВС. Для моторов на бензине плюсами ЕГР становится меньший перепад давления в области дроссельной заслонки. Сниженная температура горения уменьшает детонацию, позволяя установить ранее зажигание для повышения моментной характеристики двигателя. Дизельный мотор с ЕГР работает мягче и тише в режиме холостого хода, так как меньшее содержание кислорода приводит к понижению давления в момент сгорания топливно-воздушной смеси.

Виды систем рециркуляции отработавших газов дизельного двигателя

EGR высокого давления устанавливается на дизельных моторах, которые соответствуют требованиям Евро 4. Допустимое содержание оксида азота в отработавших газах согласно этим требованиям не должно превышать 0,25 г/км. Система рециркуляции высокого давления частично отводит отработавшие газы из выпускного коллектора турбодизеля, отбирая их перед турбиной. Далее система перенаправляет указанные газы в канал, откуда они попадают во впускной коллектор.

Система имеет следующие элементы в своем устройстве:

• клапан рециркуляции с электро или пневмоприводом;
• патрубки для отвода отработавших газов;

Клапан рециркуляции (клапан EGR) перепускает отработавшие газы из системы выпуска во впуск. Пневматический клапан работает благодаря разряжению, которое создается во впускном коллекторе бензиновых ДВС. В дизельных агрегатах такое разрежение создает вакуумный насос. Разряжение, которое воздействует на клапан рециркуляции, в свою очередь регулируется посредством управляющего электромагнитного клапана.

Процесс рециркуляции отработавших газов становится более или менее интенсивным зависимо от разных режимов работы силового агрегата. Степень интенсивности напрямую зависит от разницы давлений на впуске и выпуске. Давление во впускной системе регулируется посредством дроссельной заслонки. Закрытый дроссель означает, что давление на впуске падает. В этот момент рециркуляции отработавших газов протекает более интенсивно. Большая рециркуляция приводит к уменьшению потока отработавших газов, который направлен в турбокомпрессор. Получается, что в момент активной рециркуляции отработавших газов немного падает давление турбонаддува дизельного ДВС, который оборудован ЕГР подобного типа.

Дизельные ДВС, которые соответствуют стандарту Евро 5, подразумевают такой уровень содержания оксида азота в отработавших газах, который не должен превышать показатель 0,18 г/км. Такие моторы имеют систему EGR низкого давления. Особенностью данной системы является то, что отвод отработавших газов происходит за сажевым фильтром дизельного двигателя. Далее газы попадают в радиатор системы рециркуляции для дополнительного охлаждения. Следующим этапом становится пропуск газов через клапан рециркуляции и проникновение во впуск перед турбиной.

Система ЕГР низкого давления обеспечивает следующие преимущества:

• снижение количества частиц сажи;
• температура отработавших газов эффективно понижается;
• существенное снижение уровня содержания оксидов азота в выхлопных газах;

Дополнительным плюсом становится то, что отработавшие газы проходят через турбокомпрессор. Это позволяет данной системе рециркуляции эффективно работать без снижения давления наддува. Получается, двигатель работает без потерь мощности.

Интенсивность рециркуляции реализована посредством ЭБУ двигателя. Контроль осуществляется при помощи следующих элементов:

• дроссельная заслонка;
• заслонка рециркуляции;
• выпускная заслонка;

Все заслонки функционируют благодаря наличию электрического привода. Открытие заслонок на одну или другую величину измеряется потенциометрическими датчиками. Степень уровня открытия заслонки основывается на специальной программе. Данная цифровая схема зашита в ЭБУ, учитывает наполнение цилиндров двигателя, показатель давления турбонаддува и степень интенсивности работы системы ЕГР применительно к различным режимам работы ДВС.

Комбинированная система работает подобно системе рециркуляции на моторах Евро 5. Дополнительно может осуществляться подача отработавших газов из магистрали высокого давления, которая задействуется на отдельных режимах работы силового агрегата. Главной задачей становится максимально возможное снижение уровня оксидов азота в выхлопе. Стоит отметить, что радиатор охлаждения отработавших газов в комбинированной системе отсутствует применительно к магистрали высокого давления.

Основные причины неисправностей ЕГР

Наиболее частой причиной неисправностей системы EGR является нагар. Интенсивное образование нагара затрагивает гнездо или пластину клапана ЕГР. Нагар образуется в результате эксплуатации ДВС на топливе низкого качества. Система рециркуляции также выходит из строя по причине неисправностей и сбоев в работе системы питания дизельного двигателя, неполного сгорания топливно-воздушной смеси, отклонений в функционировании системы вентиляции картерных газов и т.д. Система ЕГР страдает от нагара в результате механического износа турбокомпрессора, поршней и цилиндров, закоксовки инжекторных форсунок, а также от различных сбоев в работе датчиков, которые передают на ЭБУ сигналы для управления клапаном EGR.

Если клапан ЕГР засорился, тогда он может работать некорректно или заклинить. В первом случае отмечается несвоевременное срабатывание клапана, что заметно в режиме холостого хода и не имеет явных симптомов и последствий для ДВС. Во втором случае клапан EGR может клинить в момент открытия или закрытия. Бензиновые агрегаты с заклинившим клапаном системы рециркуляции работают на холостом ходу крайне неустойчиво, увеличивается расход топлива. Дизельные моторы с неработающим клапаном EGR теряют мощность, работают более грубо и шумно.

Необходимо проверить сопротивление, а также наличие управляющих сигналов. Для этого используется осциллограф и мультиметр. Если сканирование показало, что давление на впуске отличается от нормы, а также имеет место повышенный расход воздуха, тогда возможно заклинивание клапана. Замена клапана EGR параллельно требует тщательной очистки сопутствующих магистралей и разъемов, так как остатки нагара в системе могут привести к повторному возникновению неисправностей системы рециркуляции отработавших газов через небольшой промежуток времени.

Источник статьи: http://krutimotor.ru/egr-sistema-recirkulyacii-otrabotavshix-gazov/