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. Повышенное содержание окислов азота в выбросах ДВС вызывается высокой температурой в камере сгорания. Катализатором реакции горения является кислород: чем больше кислорода – тем выше температура. А если подмешать к воздуху выхлопные газы, то содержание кислорода в нем уменьшится. В результате температура сгорания смеси и, соответственно, токсичность выхлопных газов понижаются.
EGR устанавливается и на бензиновые (кроме турбированных), и на дизельные двигатели. За счет избытка воздуха в дизеле образуется большее количество оксидов азота. Кроме улучшения экологических показателей (выброс NOx снижается до 50%), имеются еще некоторые «побочные» положительные последствия. В бензиновых моторах порция выхлопных газов, снижая разряжение во впускном коллекторе, уменьшает насосные потери, что способствует снижению расхода топлива на 2-3%. Работа при пониженной температуре в бензиновых двигателях снижает риск возникновения детонации, а работа дизельных моторов становится более мягкой. Выброс сажи у дизелей с системой EGR уменьшается на10%.
Алгоритм работы EGR зависит от типа двигателя. В дизелях клапан открывается на холостом ходу и подает до 50% объема воздуха на впуске. С ростом оборотов клапан пропорционально закрывается до полного закрытия при максимальной нагрузке. При прогреве мотора клапан также полностью закрыт. В бензиновых двигателях EGR не включается на холодном двигателе, на холостом ходу и на оборотах максимального крутящего момента. При низкой и средней нагрузке система обеспечивает 5-10% подаваемого на впуск воздуха.
Стоит отметить, что EGR зачастую превращается в головную боль для наших автомобилистов. Система довольно капризна, при ее работе (особенно на отечественном топливе) клапан EGR, впускной коллектор и находящиеся в нем датчики покрываются нагаром, что приводит к нестабильной работе двигателя. Клапан EGR – деталь дорогостоящая, поэтому многие автовладельцы вместо его замены прибегают к глушению всей системы.
А почему EGR не устанавливается на бензиновые турбодвигатели? На атмосферных двигателях система работает практически только на средних оборотах. А на моторах с турбонаддувом рабочий диапазон еще меньше — и выходит, что цель не оправдывает средства. Поэтому производители применяют другие способы снижения выбросов NOx: жидкостное охлаждение наддувочного воздуха (что снижает температуру в камере сгорания) и бесступенчатую систему изменения фаз газораспределения (обеспечивающую внутреннюю рециркуляцию отработавших газов). При внутренней рециркуляции часть выхлопных газов попадает обратно в цилиндр в моменты перекрытия клапанов, когда одновременно открыты и впускной и выпускной клапаны. Технически перекрытие можно организовать и с помощью подбора формы кулачков распредвала, но в этом случае рециркуляция будет осуществляться на всех режимах работы двигателя. В системах же бесступенчатого регулирования перекрытие клапанов по команде блока управления происходит только в необходимых режимах.
🔎 Типы конструкций систем рециркуляции выхлопных газов
Хотя принцип работы всех систем одинаков, их конструктивное исполнение отличается большим разнообразием. В любой системе EGR главной деталью является клапан. Отличия состоят в способе управления его работой и, соответственно, составе элементов. Впервые EGR появились на американских автомобилях еще в начале 70-х годов прошлого века. Они были пневмомеханическими, то есть управлялись только разряжением впускного коллектора. Как и любая механическая система, она не отличалась высокой точностью работы. С внедрением электронных систем управления двигателем EGR стали электропневматическими (Euro-2 и -3), а в дальнейшем появились и полностью электронные (Euro-4 и -5).
Клапан EGR может устанавливаться на впускном коллекторе, во всасывающем тракте, или непосредственно на блок дроссельных заслонок. Так как в дизельных двигателях система EGR перепускает большее количество отработанных газов, то и клапаны в таких системах имеют перепускное отверстие большего диаметра по сравнению с бензиновыми. В некоторых дизелях, особенно турбированных, давление на впуске может превышать давление на выпуске, что делает невозможным рециркуляцию выхлопных газов. В таких случаях для создания необходимого пониженного давления во впускной трубопровод устанавливаются регулирующие (вихревые) заслонки.
В пневмомеханических системах клапан удерживается в закрытом состоянии пружиной. При подаче разрежения в вакуумную полость мембрана преодолевает сопротивление пружины и открывает клапан. Выхлопные газы по каналу проходят в задроссельную зону впускного коллектора. Патрубок клапана EGR подключается к впускному коллектору в области дроссельной заслонки. На холостых оборотах и при торможении дроссельная заслонка закрыта, разрежение над заслонкой практически отсутствует, клапан EGR закрыт. При средних нагрузках двигателя дроссельная заслонка приоткрыта, и так как под ней возникает разрежение, то клапан EGR открывается. При полной мощности дроссельная заслонка открыта, разрежение в области дроссельной заслонки слабое, клапан EGR будет закрыт.
В электропневматических системах работой клапана управляет контроллер двигателя на основании показаний датчиков. В зависимости от того, какой датчик является основным, различают четыре типа систем:
• с датчиком противодавления выхлопных газов;
• с датчиком температуры выхлопных газов;
• с датчиком положения клапана EGR;
• с датчиком давления на впуске МАР (либо датчиком массового расхода воздуха МАF) вместе с датчиком кислорода (лямбда — зондом).
Кроме того, используются и другие датчики системы управления двигателем, например: датчик положения дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости и др. На разных двигателях состав датчиков может меняться. ЭБУ в нужные моменты подает управляющие сигналы на электроклапан, который подключает или отключает источник разрежения к пневмоклапану EGR, Электроклапан имеет только два положения: открыт и закрыт. В более совершенных системах используется электропневматический преобразователь, который обеспечивает плавное регулирование степени рециркуляции. Для создания разряжения в некоторых конструкциях EGR может использоваться вакуумный насос.
В электронных системах EGR управление клапаном осуществляет непосредственно блок управления двигателем без использования вакуума. Существует две основные конструкции цифровых клапанов EGR: с тремя или двумя разновеликими отверстиями. Отверстия закрываются соленоидами в разных комбинациях. При трех отверстиях можно получить 7 различных уровней рециркуляции, при двух отверстиях – три уровня. Еще более совершенным является клапан, степень открытия которого определяет ЭБУ через шаговый электродвигатель. Таким образом, получается плавное регулирование потока выхлопных газов.
На некоторых двигателях в системе EGR применяется дополнительное охлаждение газов. Для этого клапан рециркуляции включается в штатную систему охлаждения. Такая мера позволяет еще больше снизить выброс оксидов азота.
🔎 Неисправности и обслуживание системы EGR
Со временем детали системы EGR даже в исправном двигателе покрываются нагаром. Больше подвержены этому явлению дизеля из-за содержащейся в их «выхлопе» сажи. Частые поездки на короткие расстояния ускоряют процесс загрязнения. А в неисправном двигателе он усиливается многократно. Причинами могут быть применение некачественного топлива, нарушения в работе системы питания, общий износ двигателя, повышенное содержание масла во впускном тракте. Излишек масла появляется при неисправностях системы вентиляции картера, изношенных маслосъемных колпачках или направляющих клапанов, неисправностях турбокомпрессора (износ подшипников, забитая маслосливная магистраль), завышенном уровне масла или применении масла, несоответствующего двигателю.
От отложений нагара в первую очередь страдает клапан EGR. Нагар мешает клапану плотно закрываться, нарушает подвижность штока. В конечном итоге клапан в каком-то положении заклинивает, что приводит к нарушениям в работе двигателя. Проявляются эти нарушения по-разному, в зависимости от того, в каком положении «завис» клапан. Кроме того, последствия заклинивания клапана разнятся в зависимости от типа двигателя и особенностей конструкции самой системы EGR. Чаще всего неисправности системы EGR приводят к неравномерному холостому ходу (плаванье оборотов, заниженные или завышенные обороты) и двигатель часто глохнет. Также могут наблюдаться рывки и хлопки в глушителе при разгоне и дергания и хлопки на впуске при сбросе оборотов, падение мощности, затрудненный запуск. На бензиновых моторах появляется детонация и пропуски воспламенения, а работа дизелей становится «жесткой». На турбодизельных моторах незакрывающийся клапан EGR снижает производительность турбины. На некоторых автомобилях блок управления при нарушениях в работе системы EGR переводит двигатель в аварийный режим.
Иногда клапан EGR под воздействием высоких температур прогорает, что равносильно его заклиниванию в открытом состоянии. Причинами прогара могут быть неправильная работа системы управления клапаном, высокое противодавление выхлопных газов, неисправный перепускной клапан турбокомпрессора. Иногда к таким последствиям приводит тюнинг двигателя с целью поднятия давления наддува.
Необходимо отметить, что все вышеописанные неприятности характерны для пневмоклапанов, управляемых разряжением. Электрические же клапана гораздо меньше подвержены закоксовыванию. Парадоксально, но их ресурс ниже, чем у пневмоклапанов из-за механического износа подвижных деталей. Увеличившиеся зазоры забиваются сажей, причем очистке клапан не поддается, необходима только замена.
Однако не во всех проблемах, связанных с пневмо — EGR, повинен клапан. Иногда виноваты детали вакуумной системы или управляющие элементы. Поэтому не стоит торопиться демонтировать клапан, вначале нужно проверить, подается ли на него разряжение. На большинстве автомобилей вакуумом управляются не только клапан EGR, но и, например, клапан регулирования давления турбокомпрессора, заслонки во впускном коллекторе, заслонки климатической установки, усилитель тормозов и т.д. (все зависит от конкретной модели). Повреждение любой вакуумной трубки или заедание клапана, подсос воздуха во впускном коллекторе скажется на работе EGR. К нарушениям может приводить и неисправный управляющий электроклапан, подающий разрежение на пневмоклапан, и неисправный датчик, входящий в систему управления EGR.
Ресурс различных систем EGR составляет от 70 до 100 тысяч километров (в отечественных условиях около 50 тысяч). После этого ее компоненты подлежат замене. Это в идеале. Однако желающих платить немалые деньги находится немного. Несложное и своевременное обслуживание системы поможет продлить ей жизнь. В пневмоклапане EGR необходимо периодически очищать седло и шток от нагара с помощью жидкости для очистки карбюратора. Делать это нужно осторожно, чтобы жидкость, агрессивная к резине, при попадании на диафрагму клапана не повредила ее. В системах с управляющим электроклапаном в нем, как правило, имеется фильтр, защищающий вакуумную систему от загрязнения. Его необходимо очищать.
Когда EGR начинает давать сбои, многие автовладельцы предпочитают заглушить ее. Как правило, это делается с помощью вырезанной из тонкой жести прокладки, устанавливаемой под клапан. Среди специалистов мнения о глушении системы расходятся. Одни считают его совершенно безвредным, а некоторые даже полезным. Вторые же полагают, что в результате повышается температура в камере сгорания, а это увеличивает риск появления трещин в головке блока цилиндров.
Простое механическое глушение клапана и удаление вихревых заслонок (там, где они есть) не всегда приводит к желаемым результатам. На турбодизелях возможны проблемы с регулированием давления наддува и повышенным износом турбины. На современных двигателях клапан EGR необходимо «удалять» и программно – перепрошивкой блока управления. В противном случае контроллер будет постоянно выдавать ошибку или даже переводить двигатель в аварийный режим.
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;
Рекомендуем также прочитать статью об особенностях эксплуатации дизельного двигателя зимой. Из этой статьи вы узнаете о присадках в дизтопливо, свечах накала, подогреве солярки, а также о профилактических мерах для уверенного запуска дизельного мотора при отрицательных температурах.
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.
Если вернуть часть отработавших газов во впускной коллектор, это позволяет немного снизить температуру сгорания топливно-воздушной смеси. Понижение температуры автоматически уменьшает интенсивность образования оксидов азота.
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.
Встречаются конструкции двигателей, которые подразумевают улучшенное охлаждение отработавших газов в процессе работы системы рециркуляции. Клапан EGR в таких конструкциях интегрируют в систему охлаждения двигателя. Система становится более сложной, но уровень оксидов азота уменьшается еще более эффективно.
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.
Система ЕГР не активна в режиме холостого хода, в момент полного открытия дросселя, а также во время прогрева двигателя и до выхода мотора на рабочую температуру. Контроль за работой системы рециркуляции осуществляет ЭБУ двигателя. Клапан рециркуляции вступает в работу по сигналу электронного блока управления ДВС, который контролирует положение дроссельной заслонки при помощи потенциометрического датчика.
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.
Вот почему к клапану ЕГР нужно относиться серьезно: Мал да удал.
Если клапан ЕГР (EGR) перестает работать правильно, то в вашем автомобиле могут появиться определенные симптомы, которые явно укажут на неисправность системы рециркуляции выхлопных газов. К счастью, чаще всего это не говорит о том, что пришла пора менять клапан. Во многих случаях вы можете все легко исправить самостоятельно.
Рециркуляция отработавших газов в дизельных и бензиновых двигателях
Это может показаться немного странным, что выхлопные газы двигателя не всегда сразу выходят полностью через выхлопную трубу. На самом деле отработанные газы возвращаются в двигатель. Этот технический трюк снижает температуру сгорания дизельного топлива, что впоследствии снижает образование вредного оксида азота (NOx). Рециркулируемые выхлопные газы вытесняют свежий воздух во впускном канале, а именно низкий уровень кислорода в выхлопных газах, а затем поглощают часть тепла сгорания в камере сгорания, в результате чего температура горения существенно снижается. В итоге образование вредного оксида азота резко падает.
Этот клапан EGR управляется с помощью вакуума. Когда клапан (внутри) открывается, он освобождает путь для выхлопных газов во впускной канал.
В бензиновых двигателях также используется система рециркуляции выхлопных газов. Здесь возврат отработанных газов в двигатель служит для снижения расхода топлива, поскольку дроссельная заслонка может быть дополнительно открыта за счет давления возвращенными выхлопными газами. Таким образом уменьшаются так называемые потери энергии при открытии дроссельной заслонки, что способствует снижению расхода топлива и, соответственно, приводит к уменьшению уровня вредных веществ в выхлопной системе.
Внутренняя и внешняя рециркуляция отработавших газов
В двигателях внутреннего сгорания (ДВС) есть, как правило, две системы рециркуляции отработанных газов – внутренняя и внешняя. Внутренняя рециркуляция выхлопных газов двигателя не требует дополнительных компонентов, так как реализована конструкцией силового агрегата. Так, во время проектирования двигателей инженеры настраивают время выпуска клапанов таким образом, чтобы они оставались открытыми в начале такта впуска на некоторое время. В итоге часть ранее выпущенных выхлопных газов снова всасывается обратно в камеру сгорания.
При внешней рециркуляции выхлопных газов отработавшие газы направляются во впускной канал через внешний трубопровод системы отработавших газов (система ЕГР-EGR). Во многих дизельных и некоторых бензиновых двигателях используется дополнительный охладитель EGR. Этот охладитель охлаждает выхлопные газы с помощью антифриза (охлаждающей жидкости), что существенно понижает температуру отработанных газов, приводя не только к снижению расхода топлива, но и к существенному снижению уровня вредных веществ в выхлопной системе автомобиля (понижается температура горения).
Функция клапана рециркуляции ОГ (отработанных газов)
Когда и в каких количествах направлять отработанные газы во внешнюю систему рециркуляции газов, управляется через клапан рециркуляции отработавших газов – часто его называют клапан рециркуляции ОГ (отработанных газов) – или EGR / ЕГР.
Клапан EGR обычно состоит из тарельчатого клапана или специальной задвижки. Этот клапан выпускает или препятствует движению выхлопных газов к впускному тракту двигателя.
С помощью датчиков, таких как датчик массового расхода воздуха и датчик кислорода (лямбда-зонд), блок управления двигателем рассчитывает идеальное количество рециркуляции отработавших газов и, соответственно, управляет клапаном рециркуляции выхлопных газов (клапаном ЕГР).
Механическое движение устройства клапана ЕГР обычно выполняется электропневматически или электрически с помощью сервомоторчика.
В некоторых автомобилях клапан рециркуляции выхлопных газов оснащен также датчиком положения, который контролирует правильное открытие и закрытие заслонки или толкателя. Кстати, рециркуляция отработавших газов происходит только в области частичной нагрузки двигателя.
Клапан EGR: дефекты и симптомы
Часто клапан ОГ (EGR) покрывается смесью сажи и масла. На фотографии вы можете видеть, как выглядит клапан рециркуляции отработавших газов после тысяч километров эксплуатации автомобиля
Неисправность клапана EGR может проявляться по-разному. Вот признаки, которые могут указывать на неисправность клапана рециркуляции отработанных газов:
– 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
Поскольку клапан EGR с его регулировочным механизмом находится в потоке выхлопных газов, он является наиболее чувствительным компонентом системы рециркуляции отработавших газов. Из-за сажи, содержащейся в выхлопных газах, регулировочный механизм клапана рециркуляции отработанных газов с течением времени может начать работать неправильно – клапан может перестать нормально открываться или закрываться.
Также клапан может загрязниться из-за паров масла из маслоотделителя, которые в сочетании с сажей делают со временем свое злое дело.
В результате неправильной работы клапана ОГ в выхлопной системе может существенно вырасти уровень вредных веществ. Также может появиться отсроченный отклик автомобиля при нажатии педали газа (отклик дроссельной заслонки). В том числе наиболее частый симптом неисправности клапана ОГ – сильная потеря мощности двигателя. Обычно это бывает если клапан не может закрыться должным образом. Вместе с потерей мощности в этом случае в выхлопной трубе может появиться черный дым, который образуется из-за отсутствия необходимой порции свежего воздуха, при полной нагрузке.
Если клапан EGR (ЕГР) застрял при закрытом положении, то, возможно, во время движения автомобиля вы не заметите никаких признаков его неисправности. Но если при этом виде неисправности замерить уровень оксида азота, то вы обнаружите его существенное превышение от нормы.
В том числе загрязненный клапан ОГ (что также неизбежно означает загрязнение в системе впуска двигателя) может приводить к увеличению расхода топлива. Кстати, иногда все эти признаки могут появляться периодически (не постоянно), так как клапан ЕГР может восстанавливать свою функцию самостоятельно. Однако даже временные симптомы не следует игнорировать, поскольку это явно указывает на его неисправность. А это значит, что в ближайшем будущем проблемы с клапаном ОГ будут учащаться и рано или поздно это приведет к выходу клапана из строя.
Из-за клапана ОГ горит "Чек двигателя"
Еще одним признаком неисправности клапана EGR (ЕГР) является появление на приборке ошибки двигателя (Чек двигателя). Правда, появление ошибки двигателя не обязательно связано с датчиком положения клапана рециркуляции отработанных газов, который обычно и обнаруживает в некоторых автомобилях неправильное положение клапана.
Неисправность в работе клапана ОГ могут обнаружить и другие датчики автомобиля, такие как датчики давления или температуры, которые могут передавать блоку управления двигателем противоречивые значения из-за отсутствия выхлопных газов в системе рециркуляции ОГ. В итоге если датчики обнаруживают неисправность в работе двигателя, на комбинации приборов автомобиля загорается контрольная лампа Check Engine (Чек двигателя).
Также в памяти блока управления двигателем записывается код ошибки, который привел к появлению значка "Чек двигателя".
Так, в памяти компьютера при появлении значка "Чек двигателя" из-за неправильной работы клапана отработавших газов может появиться код ошибки, которая означает, например, «Рециркуляция отработавших газов слишком низкая».
В том числе может появиться ошибка, означающая «Утечка в системе впуска». Такая ошибка может появиться, когда клапан застрял в открытом положении. Правда, обратите внимание, что иногда коды ошибок, связанных с отработанными газами, могут означать другие неисправности в работе двигателя, которые не связаны с дефектами клапана EGR.
Можно ли эксплуатировать автомобиль с неисправным клапаном EGR?
Кратковременных признаков неисправности клапана рециркуляции отработавших газов, как правило, не следует опасаться. Но если из-за работы клапана ОГ на приборке появляется значок "Чек двигателя" и мотор уходит в аварийный режим работы, то вам нужно как можно скорее обратиться в технический центр для компьютерной диагностики, а также получить консультацию автослесаря.
Если в процессе диагностики выясняется, что клапан EGR застрял в открытом положении (распознается обычно потерей мощности при полной нагрузке двигателя), то это приводит к постоянной подаче в систему впуска отработанных газов. В итоге за пределами частичной нагрузки двигателя увеличивается рециркуляция выхлопных газов, что приводит к неправильному впрыску топлива. Таким образом, при полной нагрузке двигателя происходит неполное сгорание топлива. Это в свою очередь приводит к чрезмерному образованию сажи, которая, например, в дизельном двигателе может засорить сажевый фильтр. В худшем случае неисправность клапана EGR, который заклинило в открытом положении, может привести к выходу из строя турбонагнетателя (турбины).
Причины неисправного клапана рециркуляции ОГ
В случае загрязнения клапана EGR (ЕГР) наиболее частой неисправностью является застревание механизма клапана в открытом или закрытом положении. И это вполне естественный процесс. Ведь механизм клапана ОГ расположен в нефильтрованном потоке выхлопных газов. Это неизбежно рано или поздно приведет к его выходу из строя. Обычно клапан отработавших газов имеет достаточно большой ресурс. Особенно это касается старых автомобилей. Но в более современных авто клапан EGR выходит из строя намного быстрее. Например, в прошлом на автомобилях клапан ОГ мог работать десятилетиями и спокойно прослужить минимум 200 000 километров. Но современные автомобили получили новое программное обеспечение, которое настроено на более низкие уровни вредных веществ в выхлопной системе (в связи с новыми ужесточившимися экологическими нормами, принятыми недавно ЕС).
В итоге программное обеспечение в новых автомобилях способствует ускорению рециркуляции отработавших газов. Это делается для снижения выбросов оксида азота. Так что в современных автомобилях ресурс клапана ОГ стал существенно меньше, чем в старых авто.
Кроме того к неисправности в работе клапана EGR могут привести неисправные контакты штепселя электрической линии. Также иногда причиной неправильной работы клапана ОГ может стать повреждение внешней линии рециркуляции выхлопных газов. Так, труба системы рециркуляции ОГ может повредиться. Например, в ней могут появиться трещины. В том числе могут повредиться резиновые уплотнения, которые приведут к утечке отработанных газов. В итоге система рециркуляции отработавших газов начнет работать неправильно.
Еще одна частая неисправность клапана ОГ связана с потерей масла в области головки блока двигателя. В этом случае пары масла, возникающие в результате горения, могут привести к загрязнению клапана EGR.
В этом случае очистка старого загрязненного клапана ОГ или его замена на новый целесообразна только в том случае, если причина появления паров масла была устранена. Не стоит забывать и о вакуумных шлангах, которые в случае их повреждения могут привести к неправильной работе клапана отработанных газов. Дело в том, что из-за повреждения шлангов будет происходить утечка вакуума, что приведет к помехе при открывании клапана EGR.
И наконец, неисправность работы клапана ОГ может быть вызвана сломанным датчиком массового расхода воздуха.
Очистка клапана рециркуляции ОГ
Если есть подозрение на неисправность клапана рециркуляции отработанных газов, его следует проверить в первую очередь на возможное загрязнение. Если внутри клапана будут обнаружены тяжелые отложения сажи, то это явно указывает на возможную причину неправильной работы клапана EGR (ЕГР). К счастью, в большинстве случаев вы можете очистить клапан, вернув ему работоспособность.
Перед вами клапан ЕГР на Lexus IS 220d. Чтобы добраться до клапана ОГ для очистки достаточно снять декоративную крышку сверху двигателя
Для этого необходимо воспользоваться спреем-очистителем, предназначенным специально для очистки клапанов EGR и системы впуска двигателей. Как правило, такие очистители распыляются на клапан рециркуляции выхлопных газов и довольно-таки легко очищают его от грязи и сажи. Чаще всего очиститель клапанов ОГ распыляется при работающем двигателе (соблюдайте указания изготовителя!) с помощью шланга во впускной тракт двигателя. Тщательная очистка клапана и системы впуска двигателя обычно помогает решить проблемы неправильной работы системы рециркуляции ОГ.
Заменить клапан EGR или очистить: Что лучше?
На некоторых двигателях клапан EGR легкодоступен. На многих автомобилях, чтобы добраться до клапана ОГ, необходимо разобрать полмотора. В этом случае только демонтаж клапана обойдется вам в круглую сумму. Особенно если в клапане есть дефект и у вас нет выбора, кроме как демонтировать клапан с машины. Стоит отметить, что если в вашей машине, для того чтобы добраться до клапана ОГ, придется демонтировать множество компонентов в подкапотном пространстве, то нет смысла проводить его очистку и т.п. В этом случае целесообразнее будет установить новый клапан, поскольку при очистке в будущем вам может снова понадобиться его демонтировать с машины, что опять будет связано с огромными тратами денег.
Также обращаем ваше внимание, что при замене клапана EGR на новый во многих автомобилях может потребоваться прописать новый клапан в блоке управления двигателем с помощью компьютера. То есть, по сути, нужно научить новый клапан работать, как это предусмотрено автопроизводителем.
Как вы уже поняли, для настройки работы нового клапана необходимо специальное диагностирующее оборудование (компьютерный автомобильный сканер). Если у вас нет такого устройства, после замены клапана ОГ вам придется обратиться в технический автоцентр.
Сколько стоит клапан EGR?
Самые известные производители клапанов отработавших газов (EGR/ЕГР): Pierburg, Valeo и Delphi.
Стоимость клапанов ОГ зависит от марки и модели автомобиля. Средние цены в России на клапаны – от 3 000 до 20 000 рублей.
На некоторые автомобили стоимость клапанов ЕГР может составлять и 50 000 – 100 000 рублей.
Во сколько же автолюбителю обойдется замена старого клапана ОГ на новый? Здесь также все зависит от марки и модели автомобиля. Ведь помимо стоимости клапана рециркуляции отработанных газов нужно еще заплатить за работу в техническом центре. Стоимость работ также зависит от затрат времени при замене клапана. Если в вашей машине доступ к клапану легкий, то стоимость замены будет небольшой. Если же для демонтажа клапана ОГ необходимо разобрать половину двигателя, то стоимость замены клапана обойдется в круглую сумму.
Например, если в вашей машине клапан EGR находится в доступном месте, то на замену клапана уйдет в среднем 1-3 часа. Так что умножьте это время на среднюю стоимость норма-часа в техническом автоцентре и вы узнаете, во сколько обойдется вам стоимость замены клапана (не забудьте прибавить стоимость самого клапана).
