Клапан рециркуляции выхлопных газов (EGR) предназначен для уменьшения количества вредных веществ в выхлопных газах бензиновых и дизельных двигателей. Это одна из тех составляющих, которые крайне не нравятся водителям. Это дорого, может быть аварийно, доступ к нему может быть затруднен, и, кроме того, о нем ходит много мифов, которые дополнительно клевещут на него.
Клапан рециркуляции выхлопных газов системы рециркуляции выхлопных газов большинством водителей заменяется на одном дыхании рядом с форсунками, турбокомпрессорами и сажевыми фильтрами, которые являются наиболее дорогостоящими в ремонте деталей современных двигателей.
Многие думают, что клапан EGR — одна из новейших разработок инженеров, которые «хотят портить автомобили». Между тем, первые клапаны системы рециркуляции ОГ, изобретенные американцами, начали применять еще в семидесятых годах прошлого века. Сначала они были примитивными, что вызывало проблемы с исправной работой двигателей. Но еще в 1973 году Chrysler использовал довольно хорошую систему.
Основная задача клапана рециркуляции выхлопных газов — уменьшить выброс очень вредных оксидов азота NOX, которые являются наиболее ядовитыми компонентами фотохимического смога, образующегося в крупнейших городах мира.
Клапан рециркуляции выхлопных газов EGR — как он работает и почему он обязателен?
Чтобы понять, как работает EGR, нам сначала нужно знать, как образуются оксиды азота. Азот — это газ, который является наиболее распространенным компонентом воздуха (78%). Однако в стандартных условиях он никак не реагирует с кислородом.
Азот также входит в состав сырой нефти (так называемый топливный азот), где он составляет 0,9% от ее состава.
Азот поступает в камеры сгорания двигателя как компонент воздуха, всасываемого через систему впуска, и как компонент бензина и дизельного топлива (топливный азот).
Под воздействием очень высокого давления и очень высоких температур в цилиндрах азот вступает в реакцию с кислородом. Оксиды азота образуются в результате химической реакции.
Так как же уменьшить количество оксидов азота в выхлопных газах? Поскольку для химической реакции, в которой они возникают, необходимы высокая температура и кислород, вы можете … снизить температуру и количество подаваемого кислорода. И для этого нужен клапан EGR.
Клапан рециркуляции ОГ не работает постоянно. Это может вызвать ряд проблем с работой приводного агрегата, например, при его запуске, при большой нагрузке (потеря мощности) или на холостом ходу (двигатель может задохнуться). EGR не работает, когда в двигатель подается богатая смесь, так как она производит мало оксидов азота.
Клапан рециркуляции выхлопных газов EGR начинает работать только в оптимальных условиях — двигатель работает на средних оборотах. Затем клапан рециркуляции ОГ улавливает от 5 до 35% выхлопных газов из выпускного коллектора, пропускает их через охладитель (канальный теплообменник, охлаждаемая охлаждающей жидкостью) и возвращает их во впускной канал (после расходомера).
Выхлопные газы действуют как наполнитель. В результате в баллоны поступает меньше кислорода. Это, в свою очередь, приводит к тому, что горение топливной смеси происходит в более тихих условиях и при более низкой температуре. В результате — меньше вредных оксидов азота. EGR может снизить их количество на 60%.
Каков побочный эффект клапана рециркуляции ОГ? Меньшая мощность двигателя.
Почему необходимо использование клапанов системы рециркуляции ОГ?
Это связано с европейскими стандартами выбросов, которые регулируют допустимое количество оксидов азота в выхлопных газах.
- Стандарт выхлопных газов Евро 3 (действовавший с 2000 по 2006 год) допускал выброс оксидов азота в количестве 0,5 г / км для автомобилей с дизельными двигателями и 0,15 г / км для автомобилей с бензиновыми двигателями.
- Стандарт выхлопных газов Euro 6 (действует с 2014 года) допускает выброс оксидов азота в количестве 0,08 г / км для автомобилей с дизельными двигателями и 0,06 г / км для автомобилей с бензиновыми двигателями.
В автомобилях с дизельным двигателем одна система рециркуляции отработавших газов не может удалить все оксиды азота. Возникла необходимость использовать систему селективного каталитического восстановления SCR.
Клапан рециркуляции выхлопных газов EGR — конструкция
Работа клапана рециркуляции ОГ контролируется компьютером двигателя.
Типичное простое устройство включает в себя:
- Металлическая труба, которая соединяет выпускной коллектор (впускной перед катализатором и лямбда-зондом) с впускным коллектором (впускной после расходомера воздуха) и его фитингами и прокладками.
- Клапан
- Привод клапана — пневмо-сильфонный или электрический. Контроллер клапана соединен электрическим проводом с компьютером ECU, который контролирует степень его открытия и закрытия.
- Датчик положения клапана, также подключенный к ЭБУ.
- Охладитель выхлопных газов — заполнены каналами, по которым протекают выхлопные газы, охлаждаемые штатным теплоносителем.
В более сложных системах используются несколько клапанов, электродвигатели, дополнительные датчики и т. д. В зависимости от типа подачи топлива (бензин, дизель) и мощности двигателя используются клапаны разной мощности.
Чтобы иметь возможность правильно выбрать степень открытия клапана рециркуляции выхлопных газов, компьютер двигателя собирает информацию из
- Расходомер воздуха
- Датчик оборотов
- Датчик температуры охлаждающей жидкости
Отказ любого из трех упомянутых выше датчиков вызывает проблемы с правильной работой системы рециркуляции отработавших газов.
Клапан рециркуляции выхлопных газов EGR — неисправности и проблемы
Долговечность клапана рециркуляции ОГ определить сложно. Клапан ломается как в старых, так и в новых автомобилях. Хуже всего то, что в более новых, где его конструкция более сложная, он может выйти из строя после превышения 100000. км пробега.
К сожалению, с EGR много проблем …
На состояние двигателя влияет ускоренный износ клапана. Сильно изношенные или запущенные силовые агрегаты, потребляющие много моторного масла, выделяющие много сажи (например, дизели с изношенными форсунками) и автомобили с сильно изношенной турбиной, значительно ускоряют износ клапана рециркуляции отработавших газов.
Клапан системы рециркуляции ОГ также подвержен ускоренному износу в автомобилях, работающих на сжиженном нефтяном газе, которые в основном эксплуатируются на короткие расстояния.
Типичные неисправности системы рециркуляции ОГ
- Блокировка клапана в закрытом положении — это неисправность, о которой просто мечтают некоторые водители. Выхлопные газы не возвращаются в цилиндры. Таким образом, двигатель обладает большей мощностью и значительно лучшими характеристиками. К сожалению, чаще всего клапан заедает в открытом положении.
Однако в новых автомобилях неисправность может включить индикатор проверки двигателя и перевести двигатель в аварийный режим. Клапан забивается чаще всего из-за отложений примесей — сажи и дегтя.
Решение состоит в том, чтобы демонтировать клапан и очистить его с помощью химикатов или заменить клапан на новый.
- Блокировка клапана в открытом положении (наиболее частая неисправность) — приводит к тому, что часть выхлопных газов возвращается во впускную систему в течение всего времени работы двигателя. Симптомы выхода из строя — проблемы с запуском двигателя, явная потеря мощности, глохнет двигатель на холостом ходу. Решение — как и раньше — чистка или замена на новый.
- Неисправность привода клапана — также вызывает блокировку клапана. В этом случае выходом будет замена всей системы рециркуляции отработавших газов на новую.
- Некорректная работа клапана рециркуляции ОГ из-за повреждения расходомера воздуха (выход из строя, загрязнение датчика или обрыв провода) — очистите расходомер или замените его на новый
- Неисправность охладителя системы рециркуляции ОГ — потеря герметичности приводит к попаданию отработавших газов, проходящих через него, в охлаждающую жидкость Симптомы этой неисправности можно спутать с повреждением прокладки головки блока цилиндров. Причина — использование некачественного топлива (с большим количеством серы), старой охлаждающей жидкости, утратившей антикоррозионные свойства, или воды в системе охлаждения.
Клапан рециркуляции выхлопных газов EGR — виды ремонта
В случае выхода из строя клапана рециркуляции ОГ водитель может выбрать один из следующих способов ремонта (в зависимости от повреждения):
- Покупка клапана системы рециркуляции ОГ в сборе
- Покупка отдельных комплектующих, если возможна их замена (труба, радиатор, вентиль)
- Очистка заблокированных клапанов химическими веществами
- Регенерация
- Покупка восстановленного клапана
- Покупка клапана в сборе с разборкой
В одних автомобилях доступ к системе рециркуляции отработавших газов прост (нужно снять только верхнюю крышку двигателя), в других — очень сложно, что требует разборки ряда компонентов. Это, конечно, сказывается на расходах.
