Разработчики современных автомобилей постоянно совершенствуют двигатели для улучшения в них экологической составляющей. Система ЕГР – один из механизмов, позволяющих свести к минимуму токсичные выбросы в атмосферу за счет возврата части выхлопных газов в камеру сгорания, при этом работа дизеля становится более «мягкой». При эксплуатации силового агрегата с EGR, многие владельцы автомобилей сталкиваются с поломками или сбоями в работе системы рециркуляции. Новая деталь для замены стоит достаточно дорого, но она вполне поддается чистке, ремонту или система просто отключается.
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.
Существует мнение, что быстрое образование нагара на клапане ЕГР и впуск выхлопных газов во впускной коллектор провоцируют усиленное нагарообразование и закоксовывание камеры сгорания. Неисправность системы ЕГР, связанная с выходом из строя клапана, приводит к перерасходу топлива и неустойчивой работе двигателя. В камеру сгорания попадают смолы и сажа, из-за которых дизельное масло быстро окисляется, а общий моторесурс силового агрегата снижается.
Необходимость отключения ЕГР появляется при пробеге 80-120 тыс. км, потому как наличие такого пробега обуславливает определенный износ двигателя. Выхлопные газы, перенаправленные вовнутрь, имеют высокую степень загрязнения. После их дальнейшего смешивания с картерными газами, появляется толстый слой смолистых отложений в коллекторе впуска, клапане ЕГР и клапанах головки двигателя. Забитая система вызывает появление ошибок и может спровоцировать резкий переход автомобиля в аварийный режим.
Неисправности ЕГР на дизеле
Клапан ЕГР – это деталь, выполняющая перепускную функцию, который или пропускает часть выхлопных газов из коллектора в подающую магистраль, где они смешиваются с воздухом (в случае исправности), или нет. При неисправности клапана, ЭБУ выдаст соответствующую ошибку на индикатор приборной панели. Неисправностями ЕГР на дизеле могут быть следующие:
- Нагар в системе, который затрагивает клапан и пластину EGR. Чрезмерное образование нагара происходит при эксплуатации двигателя на низкокачественном топливе, при неполном сгорании топливной смеси, нарушении системы отвода картерных газов.
- Засорение клапана, при котором происходит его заклинивание при открытии или закрытии, или некорректная работа в виде несвоевременного срабатывания, что заметно при работе мотора на холостом ходу.
Неисправности ЕГР проявляются в частой остановке двигателя, плавающих оборотах в режиме холостого хода, «троении», рывках во время движения и падении мощности при ускорении.
Выявить поломку системы рециркуляции возможно при визуальном осмотре состояния трубопроводов и разъемов датчиков. Точная диагностика включает в себя электронное сканирование и другие процедуры, при которых проверяют функционирование приводов и клапана ЕГР.
Ремонт ЕГР на дизеле
Ремонт системы EGR заключается в ее механической очистке от нагара и отложений при помощи небольшой металлической щетки и промывке очистителем «WD», который предназначен для снятия отложений и ржавчины с металла. В конце процедуры клапан изнутри протирают ветошью, смоченной в растворителе. В ремонт ЕГР на дизеле входит и очистка соленоида (при наличии такового), который выполняет функцию фильтрующего элемента, предохраняющего от попадания мусора в вакуумную систему.
Промывка от гари клапана ЕГР осуществляется после его снятия, обработки через отверстия специальным аэрозолем, применяющимся для очистки карбюраторов, далее деталь помещают в емкость, наполненную осветительным керосином. После разбирают, отвинтив 4 болта, и очищают изнутри. Такое обслуживание устранит признаки неисправности клапана EGR, и восстановит его правильную работу. Процедура должна проводиться регулярно через 60-100 тыс. км пробега.
Как правильно заглушить клапан ЕГР на дизеле
Правильное отключение EGR на дизеле предполагает:
- Механический способ глушения клапана.
- Отключение при помощи блока управления.
На первом этапе устанавливают механическую заглушку клапана, после чего систему отключают на электронном оборудовании. Следует знать, что только физически заглушить клапан бывает достаточно лишь на некоторых автомобилях. 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 осуществляется следующим образом:
- Клапан, который чаще всего располагают возле впускного коллектора, снимают, открутив несколько болтов.
- Если необходимо, демонтируют впускной коллектор и чистят его каналы от загрязнений.
- Извлекают прокладку, расположенную на месте крепления клапана.
- 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.
- Обратная установка клапана с применением прокладки и заглушки. Затяжка болтов производится с особой осторожностью из-за их хрупкости.
- Отключают вакуумные шланги, так как они в системе открытия клапанов больше не задействуются.
- Внесение изменения в прошивку ЭБУ, чтобы избавиться от ошибки EGR.
Система рециркуляции отработавших газов (EGR). Устройство. Неисправности.
Система рециркуляции отработавших газов (EGR) снижает выбросы оксидов азота (NOx). При высокой температуре сгорающей в камере сгорания топливовоздушной смеси образуется большое количество оксидов азота (NOx). Система рециркуляции ОГ направляет часть отработавших газов из выпускного канала головки блока цилиндров через впускной коллектор обратно в камеры сгорания, снижая тем самым температуру сгорания топливовоздушной смеси, вследствие чего происходит снижение концентрации оксидов азота.
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
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.
Основные неисправности системы EGR
При неисправности системы EGR могут наблюдаться неустойчивые обороты холостого хода и двигатель часто глохнет. Имеет место также неустойчивая работа при полностью открытой дроссельной заслонке, перебои при снижении оборотов, детонация, пропуски воспламенения.
Все неисправности сводятся к двум основным причинам:
- Через клапан EGR проходит недостаточное количество выхлопных газов.
- Через клапан EGR проходит слишком много выхлопных газов.
Наружные патрубки (или каналы в впускной коллетор) для подвода выхлопных газов.
Собственно клапан EGR.
Термоклапан, подключающий источник разрежения к пану EGR в зависимости от температуры охлаждающей жидкости или воздуха.
Соленоиды, электрических или цифровых клапанов, управляемые от ЭБУ.
Интегрированные или отдельные преобразователи давления выхлопных газов.
При загрязнении каналов поток рециркуляции уменьшается, возрастает загрязнение окружающей среды оксидами азота N0х. Так как при этом ездовые характеристики почти не меняются, водители на такую неисправность жалуются редко. Иногда может возникать детонация и ухудшаться экономичность двигателя (ЭБУ не входит в замкнутый режим).
Так же проявляет себя и не открывающийся клапан EGR. Конструкция клапана предусматривает его запирание при неисправностях в системе EGR.
Твердые частицы из выхлопных газов оседают неравномерно в запорном устройстве клапана EGR и постепенно клапан nepecтает плотно закрываться. При этом рециркуляция выхлопных газов начинает происходить постоянно. Такая ситуация будет отражена в потоке параметров, принимаемых сканером от ЭБУ, но для окончательных выводов о состоянии клапана его следует разобрать. После очистки и перед установкой клапана следует убедиться, что каналы свободы от кусков отложений, которые могут повторно засорить систему.
Незакрывающийся клапан обычно проявляет себя следующим образом:
- Неустойчивость холостых оборотов, частая остановка двигателя, пропуски воспламенения.
- Рывки автомобиля при движении.
- Уменьшение разрежения во впускном коллекторе и следствие работа инжекторного двигателя на богатой ТВ смеси.
В инструкции по эксплуатации автомобиля рекомендуется проводить регулярный осмотр и чистку клапана и каналов системы EGR. Но водители обычно этим пренебрегают, до полного отказа системы.
Сигнал разрежения вне нормы
Слабый или отсутствующий сигнал разрежения не откроет пневмоклапан, а постоянное разрежение - будет поддерживать клапан открытым все время. В таких случаях следует проверить правильность подключения вакуумных шлангов и разрежение на клапане.
В системах, использующих разрежение в индукционном диффузоре применяется вакуумный усилитель, неисправность которого может привести к отключению сигнала разрежения от клапана EGR или наоборот - к его постоянной подаче.
Исправно работающая система EGR отключается при прогреве двигателя блокировкой сигнала разрежения термоклапаном. Неисправность термоклапана приведет к избыточному загрязнению окружающей среды оксидами азота (если термоклапан постоянно закрыт) или к неустойчивой работе двигателя на холостых оборотах и недостаточной приемистости (если термоклапан постоянно открыт).
В некоторых системах клапан EGR открывается по совместному действию сигналов разрежения и давления выхлопных, газов. В таких системах даже при хорошем разрежении клапан EGR не откроется, если некоторые компоненты выпускного канала были изменены на нештатные, с более низким сопротивлением газовому потоку (упадет подпор выхлопных газов).
В электронных системах управления двигателем подача разрешения к диафрагме клапана EGR производится через электроклапан. Электроклапан может работать по принципу открыт - закрыт или с широтно-импульсной модуляцией. В таких системах следует проверять электрический сигнал от ЭБУ на соленоид злектроклапана, сам соленоид, целостность каналов подачи разрежения от источника до клапана EGR.
Набор контролируемых параметров системы EGR, считываемых автомобильным диагностическим сканером, зависит от конкретной модели автомобиля, как правило это следующие параметры:
- Величина потока рециркуляции в процентах.
- Коэффициент заполнения управляющего сигнала при работе электроклапана по принципу широтно-импульсной модуляции.
- Коммутационное состояние клапана EGR (включен-выключен).
Диагностика системы EGR.
Чтобы разобраться должен ли срабатывать клапан EGR в конкретных условиях следует пользоваться технической документацией конретного автомобиля.
Диагностика основных компонентов пневмомеханической системы EGR
Для диагностики необходимы техническая документация от изготовителя и измерительные приборы: автомобильный мультиметр, манометр, ручной вакуумный насос, логический пробник и осциллограф. Не лишнем будет и диагностический прибор или сканер для вывода информации об ошибках и необходимых текущих данных.
Диагностика термоклапана, датчиков и соленоидов
1. Вольтметром контролируется напряжение на контактах соленоидов в токовом и обесточенном режимах.
2. Омметром проверяются сопротивления обмоток датчиков и соленоидов и наличие замыкания на «массу».
3. С помощью вакуумного насоса и манометра проверяется правильность работы электро и термоклапанов.
4. С помощью осциллографа или диагностического сканера можно проверить выходные сигналы всех датчиков, используемых ЭБУ при управлении EGR: положения дроссельной заслонки, оборотов коленчатого вала, разрежения во впускном коллекторе и т.п.
Диагностика основного клапана системы EGR
Типичная неисправность основного клапана - негерметичность диафрагмы в вакуумной камере или неплотная посадка запорного устройства клапана из-за загрязнения.
В системах EGR без использования противодавления выхлопных газов клапан снимается с двигателя, к его вакуумному входу подключается ручной вакуумный насос, подается разрежение около 250 мм рт. ст. Шток клапана должен втянуться, а запорное устройство - открыться, приложенное разрежение не должнб изменяться, а шток менять своего положения, в течение не ме¬нее 30 с. В противном случае диафрагма имеет утечку и клапан следует заменить.
В системах EGR с использованием противодавления выхлопных газов основной клапан системы EGR снимать бессмысленно, так как без подачи давления выхлопных газов он не сработает, даже исправный. В этом случае необходимо следовать процедур проверки, рекомендованной изготовителем, которая обычно предусматривает ограничение прохода выхлопных газов через выхлопную трубу.
Диагностика систем EGR с электронным управлением
Электропневматические системы (ЭПС)
Разрежение подается в систему EGR (ЭПС) через нормально открытый электроклапан, который управляется от ЭБУ. Когда система управления подачей топлива работает в разомкнутом режиме, ЭБУ замыкает контакт соленоида электроклапана на массу транзисторным ключом, блокируя подачу разрежения на клапан EGR. Если клапан EGR открыт в несоответствующем режиме работы двигателя, то это указывает на то, что нет подключения контакта соленоида электроклапана на «массу» или нет напряжения питания на другом контакте его обмотки. Если клапан EGR не открывается - соединение между ЭБУ и контактом соленоида замкнуто на «массу» вне ЭБУ.
Для управления потоком рециркуляции может применяться широтно-импульсная модуляция. ЭБУ периодически замыкает контакт соленоида электроклапана на «массу». Отношение длительности включенного состояния соленоида к периоду называется коэффициентом заполнения, который измеряется в процентах. Обычно 0% соответствует блокированию подачи разрежения на клапан, а 100% соответствует полностью открытому клапану.
С помощью мультиметра, подключенного щупами к клемме В (рис. ниже) и «массе», можно проконтролировать частоту коммутации соленоида и коэффициент заполнения по среднему значен напряжения на обмотке. Осциллограф для таких измерений дает более наглядную картину, чем мультиметр.
С диагностическими целями в клапан EGR встраивается вакуумный ключ (рис. ниже). ЭБУ использует сигнал ключа для проверки наличия разрежения в вакуумной линии 1 клапана EGR. Исправный ключ работает синхронно с электроклапаноЙ его электрический сигнал можно контролировать с помощью мультиметра, осциллографа или логического пробника, подключенных к контакту С в разъеме 6.
1 - вакуумная линия к клапану EGR;
2 - линия к источнику разрежения;
3 - диагностический нормально разомкнутый вакуумный ключ;
4 - запорная пружина;
5 - нормально закрытый пружиной 4 и обесточенный электроклапан;
6 - разъем;
7 - шина питания;
8- ЭБУ
Проверка сервопривода клапана EGR
Убедитесь, что отчетливо слышен звук работы сервопривода клапана EGR (шагового электродвигателя) при включении зажигания (без запуска двигателя). Если звук работающего сервопривода клапана EGR не слышен, то проверьте цепи питания сервопривода. Если цепь питания исправна, то, возможно, неисправен сам сервопривод или электронный блок управления двигателем.
Проверка сопротивления обмотки сервопривода 
Отсоедините разъем сервопривода клапана EGR. Измерьте сопротивление между выводом «2» и выводами «1» или «3» разъема сервопривода. Номинальное сопротивление: 20–24 Ом (при 20 °С). Измерьте сопротивление между выводом «5» и выводами «4» или «6» разъема сервопривода. Номинальное сопротивление: 20–24 Ом (при 20 °С). Замените прокладку и затяните болты крепления клапана номинальным моментом.
Проверка работы сервопривода
Подсоедините жгут тестовых проводов к разъему сервопривода EGR. Подсоедините провод от положительного вывода источника питания (напряжение примерно 12 В) к выводу «2» разъема сервопривода. Подсоединяйте провод от отрицательного вывода источника питания напряжением 12 B к выводам «1» и «3» разъема. При этом проверяйте, ощущается ли легкая вибрация работающего шагового электродвигателя.
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.
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 . 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 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 " " (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
Рециркуляция отработавших газов (EGR - Exhaust Gas Recirculation) повышает эффективность работы двигателя, уменьшает расход топлива, снижает «жесткую» радботу дизельного двигателя и детонацию в бензиновом двигателе. Система известна давно. В частности, она применялась на отечественных автомобилях, например на «Ниве» ВАЗ-21213. К сожалению, в ее устройстве мало кто разбирался. Рециркуляцию при первой же возможности «нейтрализовывали», ухудшая эксплуатационные параметры автомобиля.
Для чего нужна рециркуляция?
Когда температура в камере сгорания становится очень высокой, кислород и азот в поданном в цилиндры воздухе начинают взаимодействовать друг с другом и образуют окиси азота. В бензиновом двигателе кислород нужен для сжигания топлива, а теперь его нет в достаточном количестве, так как азот «украл» его. В результате из-за неполного сгорания топлива двигатель теряет часть мощности, выбрасывая NOx и в избытке CO и HC в атмосферу. О топливной экономичности говорить не приходится.
Что делает клапан EGR?
Клапан EGR, являющийся основой всей системы, позволяет части сгоревших отработавших газов вернуться обратно во впускной коллектор и смешаться со свежим зарядом воздуха. Кислород повышает температуру горения (вспомните, например, оборудование для кислородно-ацетиленовой сварки), таким образом, за счет введения отработавших газов (т.е. искусственного уменьшения содержания кислорода в составе горючей смеси) происходит снижение температуры сгорания. Это приводит к снижению количества кислорода, взаимодействующего с азотом, таким образом, снизится количество NOx.
Рециркуляция ОГ имеет и другие преимущества. В бензиновых двигателях она снижает насосные потери за счет снижения перепада давления на дроссельной заслонке. Более низкие температуры сгорания предотвращают детонацию, поэтому может быть установлен более ранний момент зажигания, что обеспечит повышение крутящего момента. В дизельных двигателях она снижает «жесткую» работу двигателя на холостом ходу, так как пониженное содержание кислорода понижает давление сгорания.
Стратегия клапана EGR
Она различна в зависимости от типа двигателя. В дизельных двигателях клапан EGR открывается на холостом ходу и обеспечивает до 50% впуска воздуха. Поскольку нагрузка двигателя увеличивается, количество EGR снижается до того уровня, при котором при полной нагрузке клапан EGR закрывается. Он также закрывается во время прогрева и на большой высоте над уровнем моря.
В бензиновых двигателях клапан EGR закрывается на холостом ходу и при полном крутящем моменте, обеспечивая только 5-10% впуска воздуха при низкой-средней нагрузке.
Большинство систем имеют замкнутый контур, а это требует определенной обратной связи. Некоторые клапаны EGR регулируются электрическим способом и оснащены датчиком положения, который передает сигнал в электронный блок управления (ECM). Другие системы регулируются электропневматически, и обратная связь обеспечивается за счет регулирования датчика массового расхода воздуха, датчика абсолютного давления во впускном коллекторе (MAP) или датчика температуры впускного воздуха
Что идет не так?
Самая распространенная проблема связана с отложениями углерода на пластине или гнезде клапана. Как правило, это вызвано впуском загрязненной смеси, что говорит о закупорке вентиляционной системы картера двигателя; износе цилиндров или поршневых колец двигателя; неисправности зарядного турбоагрегата (поворотной лопатки турбины); высоком уровне моторного масла; неэффективном сгорании, при котором остатки нагара циркулируют через клапан EGR; износе форсунок, снижающем точность впрыска топлива; прочих проблемах, связанных с неисправностями расходомера воздуха, вакуумного насоса, трубопроводов и соединений. Неисправности могут возникать по отдельности, либо в любых комбинациях друг с другом.
Симптомы
Если клапан EGR засорен, то при открытии и закрытии его будет заклинивать, либо он будет медленно реагировать.
Если клапан заклинивает при открытии, то это приведет к неэффективной работе бензинового двигателя на холостом ходу, снижению мощности дизельного двигателя и образованию черного дыма на старых системах без расходомера воздуха.
Если клапан заклинивает при закрытии, то это приведет к очень «жесткой» работе дизельного двигателя и неэффективному расходу топлива в бензиновых двигателях. Если клапан медленно реагирует, то проблемы становятся менее очевидными, что приводит к неисправностям, связанным с работой двигателя на холостом ходу и управляемостью автомобиля в целом.
В некоторых случаях загорится лампа неисправности (MIL), что указывает на неисправность катализатора.
Диагностика
Всегда визуально проводите осмотр состояния трубок, электрических разъемов и компонентов. Вакуумный насос поможет вам привести в действие клапаны EGR, которые регулируются пневматически.
Ваше оборудование для сканирования даст вам все необходимые данные, позволит провести испытания привода, а также выведет на дисплей оперативные (рабочие) данные.
Отклонения в давлении впускного коллектора и расходе воздуха говорят о медленной реакции, а также о том, что при открытии и закрытии клапаны EGR заклинивают. Однако для окончательных выводов необходимо провести дорожное испытание.
Проверьте сопротивление напряжения и сигналов управления с помощью мультиметра и осциллографа.
Замена
При замене клапана EGR не забудьте прочистить все примыкающие трубки. Если клапан покрыт остатками нагара, то нагар забьет все трубки и разъемы. В противном случае можно получить отказ в гарантийной замене клапана.
ЕГР или EGR (Exhaust Gas Recirculation – Рециркуляция Выхлопных Газов) по своему принципу работы обычный клапан, который управляется электронным блоком контроля двигателя (ЭБУ). Ещё можно встретить такое его обозначение – клапан рециркуляции отработанных газов, что тоже будет правильно. Стоить отметить, такая система есть и на бензиновых двигателях.
Рисунок 1: Принцип работы клапана ЕГР
Из рисунка 1 видно, как работает ЕГР: он перепускает часть отработанных газов назад во впускной коллектор, где они, смешиваясь с воздухом, действуют как ингибитор – снижая температуру воспламенения топливной смеси. Но это происходит не всегда, а при определённых режимах работы двигателя.
Клапан закрыт при:
- пуске двигателя;
- температуре охлаждающей жидкости ниже +60;
- частоте вращения коленвала ниже 1000 оборотов/мин. в течении более 20 сек.;
- частоте вращения коленвала выше 3200 оборотов/мин.
- количестве всасываемого топлива больше 25 мг на ход поршня.
Он может иметь две системы привода заслонки, пневматическую и электрическую . На рисунке 2 видим клапан с пневматической системой привода заслонки. Работа пневматического клапана основана на срабатывании заслонки при низком давлении. Степень разрежения, которая подаётся на сам клапан, контролирует уже электромагнитный клапан.
Клапан ЕГР в двигателях системы Евро 5
На двигателях с Евро 5 работает система рециркуляции отработанных газов низкого давления. У такой системы присутствует сажевый фильтр, после которого воздух охлаждается и подаётся во впускной канал перед турбонагнетателем. Таким образом выхлопные газы, очищенные от сажи (сажа может вывести из строя ЕГР), проходят через турбину, не понижая давление наддува.
Благодаря всем этим несложным системам выхлопные газы уменьшают температуру сгорания топлива в цилиндре, соответственно снижается токсичность, а это и является основной задачей клапана ЕГР.
Рисунок 2: Клапан ЕГР с сажевым фильтром
Клапан ЕГР в двигателях системы Евро 4
В двигателях системы Евро 4 нет сажевого фильтра и вся сажа с парами масла попадает в воздушные каналы клапана и сам клапан. Таким образом эти вязкие вещества со временем накапливаются в нем, блокируют нормальную работу заслонки.
Забитый сажей ЕГР влияет на работу двигателя
Она теряет герметичность, газ из выхлопного коллектора беспрепятственно попадает назад в рабочую смесь, а это довольно значительно влияет на запуск холодного двигателя. Поэтому много водителей грешат на ЕГР, ищут мастеров, чтобы заглушить их.
Клапан ЕГР Евро 4
Все это, конечно, с практической точки зрения отлично, но тогда отрава в виде токсичных и опасных для человека газов бесконтрольно попадает во внешнее пространство.
Подытожив все вышесказанное, можно сделать вывод, что ЕГР (EGR) очень нужная деталь в автомобиле. При правильной её работе, двигатель не теряет своей мощности, но при этом становится намного экологичней. Единственное, что нужно делать – это вовремя менять этот клапан, тогда он вас не подведёт в пути, а ваше здоровье будет лучше!
