Для чего служат клапана дизель (8 видео)

Видео:Как на самом деле работает клапан EGR и как его проверить?Скачать

Для чего нужен клапан ЕГР (РВГ) на дизеле и нужен ли он вообще?

Ну вот мы и добрались до этого чудесного изобретения человечества. Венца высоких технологий, созданного в неравной борьбе корпораций за экологию за твои деньги, но в прочем.

САБЖ — страшная хреновина с трубочками, а то и с проводочками, внедрённая в твой дизель, то ли по воле завода и изготовителя, то ли Управления по борьбе с вредоносными выбросами США .

Сталкиваясь каждый день с владельцами дизельных машин, и механиками которые многозначительно рассуждают на тему необходимости клапана ЕГР в дизеле, что без него движок будет долго прогреваться, что программа управления в двигателе не рассчитана на работу без клапаночка и что совсем уж грустно автомобиль просто перестанет ехать без клапана ЕГР. Я решил написать эту статью, чтобы развеять некоторые заблуждения по этому вопросу.

Когда то знакомясь с системами современных автомобилей и получая информацию от тех же механиков и автовладельцев, я то же уверовал в непоколебимость клапана ЕГР, и его участие в тайных алгоритмах работы дизеля и его бесспорную необходимость в движке. Но шло время, менялись источники информации, появился опыт работы с системами современных автомобилей и эта непоколебимая вера пошатнулась, а за тем пропала вовсе. Так давайте начнём по порядку.

Так как же появился клапан ЕГР и зачем он нужен.
Первые серийные автомобили оснащённые клапаном ЕГР появились на дорогах в 70х годах прошлого века. Что же делает этот клапан на самом деле и как выглядел его первый вариант? Ответ простой. Главная задача системы EGR ( Exhaust gas recirculation — ЕГР), а по нашему системы рециркуляции выхлопных газов, заставить топливо гореть при более низких температурах за счёт уменьшения количества кислорода в воздухе поступающем в цилиндры путём подмешивания в этот воздух выхлопных газов. А за чем это нужно? спросите вы. А ответ будет такой: NOx — окислы азота. Группа вредных веществ образующихся в результате горения чего либо в атмосфере. Считается, что повышение максимальной температуры в зоне горения свыше 1850 К (около 1576 градусов Цельсия) приводит к недопустимо высоким выбросам NOx. Ты уже догадался зачем оно надо? ? .

Первые клапаны ЕГР собственно не были клапанами, это были простые отверстия соединяющие выпуск со впуском, но при таком подходе появлялись проблемы с холостыми оборотами и значительными потерями в мощности двигателя. Для того чтобы исключить это негативное влияние отверстие превратилось в клапан и не просто клапан, а клапан управляемый, на первых порах механически и вакуумом а в последствии электроприводами или тем же вакуумом но с электронным регулированием. За частую современные клапана ЕГР оснащают обратной связью (всякими датчиками положения) для контроля работоспособности системы.

Так давай посмотрим на известные положительные и отрицательные эффекты использования систем рециркуляции отработавших газов. В бензиновых двигателях есть как те, так и другие, в дизелях же кроме снижения до 50% выбросов NOx один вред. В бензиновых двигателях существует эффект потерь энергии на дросселирование (насосные потери), клапан ЕГР снижает этот эффект на малых и частичных нагрузках и позволяет повысить топливную экономичность и эффективность ДВС. В дизелях этого эффекта нет. Описанный выше эффект является наверное единственным значимым поводом использования клапана ЕГР помимо его экологического назначения. В остальном понижение температуры горения смеси приводит к увеличению выброса CO для бензиновых двигателей и сажи в дизелях.
В общем существует некий компромисс между уменьшением выброса окислов азота и вредными последствиями снижения температуры горения в цилиндрах ДВС. Кстати появление сажевых фильтров на дизельных двигателях отчасти связано с использованием клапана ЕГР.
А теперь как говориться все «прелести». При не полном закрытии (неисправности) клапана значительное снижение мощности дизеля. Увеличенное образование сажи, нагара на впускных системах, вихревых заслонках, клапанах, коллекторах, вплоть до уменьшения сечения впускного коллектора до критических размеров (можно выгребать ложкой).

Читайте также: Как выглядит митральный клапан сердца

Снижение мощности двигателя, увеличение расхода топлива. Уменьшение срока службы масла, за счёт запредельного содержания сажи. Уменьшение общей надёжности ДВС из за сложности систем рециркуляции. В общем получается достаточно печальная картина.

В нашем техцентре, да и в других автосервисах существует такая услуга как заглушить клапан ЕГР на дизельном двигателе. С помощью этой процедуры перекрывается канал клапана ЕГР, а его электрическая часть (обратная связь) остаётся в рабочем состоянии для избежания возникновения кодов неисправности в ЭБУ ДВС, т.е. глушение клапана возможно только при исправной электрической части. Если клапан ЕГР вышел из строя, не исправна электрическая составляющая, возникает вариант ставить новый клапан ЕГР и глушить канал, либо переходить к программному удалению. Метод программного отключения системы рециркуляции отработавших газов на дизеле (изменение программы управления двигателем) , при котором клапан всегда остаётся в закрытом положении и не играет роль его функциональность, т.е. для ЭБУ его не существует и он не мешает мотору работать. Рекомендовать эти процедуры пожалуй стоит, но выбор всегда за владельцем автомобиля: что загрязнять? — окружающую среду или свой движок. ? Стоимость работы по блокировке клапана ЕГР, при исправном клапане, самая бюджетная. Стоимость блокировки клапана при неисправной электрической составляющей (установка нового клапана с блокировкой канала) соразмерна с удалением клапана на программном уровне. Мнение РСВ Сервис основывается на практике, большое количество ремонтов двигателей связано именно с неисправностью системы ЕГР и эта поломка не зависит от владельца автомобиля или водителя, если они самостоятельно не занимались улучшательством. Если система ЕГР перестает правильно работать, как задумали инженеры на заводе, наступает момент для принятия решением владельцем автомобиля, если оставить неисправную систему, следом за ней выйдет из строя двигатель, а это дорогой ремонт. Если ремонтировать, то как именно, вариантов несколько, установка исправной БУ запчасти, установка новой запчасти, устранение системы на электронном уровне. Решение принимает владелец автомобиля, наша задача реализовать принятое решение на практике.

Существует способ удаление ЕГР на программном уровне из ЭБУ двигателя. Звоните в РСВ Сервис, уточняйте детали удаления ЕГР: для стандарта Евро 4, для стандарта Евро 5.

Последнее поступления в нашу копилку знаний из практики ремонта автомобиля Мицубиси Паджеро 4, 2010 года выпуска, двигатель 4M41 3.2D Di-DC. Клиент обратился с просьбой разобраться с загоревшейся лампой неисправности двигателя.

Картина «маслом»! 250 тысяч километров пробега — это просто отлично! Клапан ЕГР не заглушен, результат на лицо. Заменили форсунку топливную, заглушили клапан «егорку», отправили клиента до новых встреч на плановом техническом обслуживании.

Всем добра! С уважением РСВ Сервис! Удачи на дороге!

Видео:Система ЕГР (EGR) / Система рециркуляции отработавших газов – ОСНОВЫ в 3D анимацииСкачать

Дизельный двигатель

Дизельный двигатель — это двигатель с возвратно-поступательным движением поршней, имеющий такую же базовую конструкцию и рабочий цикл, что и бензиновый двигатель. Главное отличие между дизельным двигателем и бензиновым двигателем заключается в используемом топливе и способе воспламенения топлива для обеспечения его сгорания.

В дизельных двигателях для зажигания воздушно-топливной смеси в камере сгорания используется теплота сжатия. Такое зажигание выполняется с использованием высокого давления сжатия и дизельного топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания под очень высоким давлением. Комбинация дизельного топлива и высокого давления сжатия обеспечивает самовоспламенение, позволяющее начать цикл сгорания.

Блоки цилиндров дизельного и бензинового двигателя аналогичны друг другу, но в их конструкции имеются некоторые различия. В большинстве дизельных двигателей используются гильзы цилиндров, а не цилиндры, выполненные как часть блока. При использовании гильз цилиндров может быть выполнен ремонт, позволяющий эксплуатировать двигатель в течение длительного времени. На тех дизельных двигателях, в которых не используют гильзы цилиндров, стенки цилиндра толще, чем стенки на бензиновом двигателе с аналогичным рабочим объемом. Для увеличения опорной поверхности коленчатого вала дизельные двигатели имеют более тяжелые и более толстые коренные перемычки.

Читайте также: Клапана электромагнитные взрывозащищенные технопроект

Мокрые гильзы цилиндров, используемые в дизельных двигателях, аналогичны используемым в бензиновых двигателях. Физические размеры гильз могут отличаться, чтобы соответствовать рабочим условиям дизельного двигателя.

Коленчатый вал, используемый в дизельных двигателях имеет конструкцию, аналогичную конструкции коленчатого вала на бензиновых двигателях, но с двумя отличиями:

• Коленчатые валы дизельных двигателей обычно кованые, а не литые. Ковка делает коленчатый вал более прочным.
• Шейки коленчатого вала дизельного двигателя обычно больше по размеру, чем шейки коленчатого вала бензинового двигателя.
Увеличение шеек позволяют коленчатому валу выдерживать большие нагрузки.

Шатуны, используемые в дизельных двигателях, обычно изготавливаются из кованной стали. Шатуны дизельных двигателей отличаются от шатунов бензиновых двигателей тем, что крышки смещены и имеют мелкие зубья на поверхности сопряжения с шатуном. Конструкция со смещением и мелкими зубьями помогает удерживать крышку на месте и уменьшает нагрузку на болты шатуна.

Поршни и поршневые кольца

Поршни, используемые в дизельных двигателях, предназначенных для работы в легких условиях, выглядят аналогично поршням, используемым в бензиновых двигателях. Дизельные поршни тяжелее чем поршни бензиновыхдвигателей, потому что дизельные поршни обычно изготавливаются из кованной стали, а не из алюминия, и больше внутренняя толщина материала.

Компрессионные кольца, используемые в дизельных двигателях, обычно изготавливаются из чугуна и часто покрываются хромом и молибденом, что позволяет уменьшить трение.

Внешне головка цилиндров дизельного двигателя во многом выглядит подобно головке цилиндров бензинового двигателя. Но имеется много внутренних конструктивных различий, которые делают дизельные двигатели иными, оригинальными.

На дизельном двигателе сама головка цилиндров должна быть намного более прочной и более тяжелой, чтобы выдержать большие тепловые нагрузки и воздействие давления. Конструкция камеры сгорания и воздушные каналы на дизельных двигателях могут быть более сложными, чем на бензиновом двигателе.

В дизельных двигателях используются несколько конструкций камер сгорания, но две конструкции наиболее распространены: неразделенная камера сгорания и вихревая камера.

Конструкция с неразделенной камерой сгорания

Наиболее распространенный тип камеры сгорания для дизельного двигателя — это неразделенная камера, также известная как камера сгорания с прямым впрыскиванием. В неразделенной конструкции обеспечение турбулентности (завихрения) впускаемого воздуха происходит за счет формы канала впуска воздуха. Топливо впрыскивается прямо в камеру сгорания.

Конструкция с вихревой камерой

В конструкции с вихревой камерой используются по две камеры сгорания для каждого цилиндра. Главная камера соединяется узким каналом с меньшей по размеру вихревой камерой. В вихревой камере находится топливная форсунка. Вихревая камера предназначается для обеспечения начала процесса сгорания. Впускаемый воздух вводится в вихревую камеру через узкий канал. Затем в вихревую камеру впрыскивается топливо, и образуемая смесь загорается. После этого горящая смесь входит в главную камеру сгорания, где и заканчивает свое горение, заставляя поршень перемещаться вниз.

Клапаны дизельного двигателя изготавливаются из специальных сплавов, которые способны хорошо работать при высоком теплообразовании и давлении, характерным для дизельного двигателя. Некоторые клапаны частично заполняются натрием, который помогает отводить тепло. Большой процент от тепла передается от головки клапана седлу клапана. Для обеспечения соответствующей теплопередачи особое внимание должно быть уделено ширине седла клапана.

Широкое седло клапана имеет преимущество, заключающееся в способности передавать большее количество тепла. Однако, широкое седло клапана имеет и большую возможность накопления отложений нагара, которые могут стать причиной протечек в клапане. Узкое седло клапана обеспечивает лучшее уплотнение, чем широкое седло клапана, но не передает такое же количество тепла. В дизельном двигателе необходим компромисс между широкими и узкими седлами клапанов.

В дизельных двигателях часто используются вставные седла клапанов. Вставки имеют преимущество, заключающееся в возможности их замены. Вставные седла клапанов изготавливаются из специальных металлических сплавов, которые выдерживают воздействие тепла и давления дизельного двигателя.

В обычной системе подачи дизельного топлива топливо вытягивается из топливного бака, отфильтровывается и подается к насосу высокого давления. Топливо под высоким давлением доводится до требуемого давления и подается к топливному коллектору, который питает топливные форсунки. Система управления впрыскиванием в соответствующие моменты времени активизирует форсунки, которые на ходе сжатия поршня впрыскивают топливо для его последующего сгорания.

Читайте также: При нагреве двигателя зазоры клапанов увеличиваются или уменьшаются

Конструкция с общим топливным коллектором («Common rail»)

В дизельных двигателях с общим топливным коллектором используются независимые системы создания давления топлива и впрыскивания топлива. Топливный насос высокого давления вытягивает топливо от бака и подает его через регулятор давления к общему топливному коллектору. Насос высокого давления состоит из перекачивающего насоса низкого давления и камеры высокого давления. Впрыскивание топлива управляется модулем управления силовым агрегатом (РСМ) и модулем управления форсунками (IDM), который регулирует продолжительность открытого состояния форсунок в зависимости от рабочих условий двигателя.

В конструкции с общим топливным коллектором уровень токсичности отработавших газов значительно уменьшен и минимизирован шум при работе. Все это следствие большего управления процессом сгорания. Регулировка давления топлива и фазы работы форсунок управляются ЮМ и РСМ. Также изменена конструкция форсунки, которая теперь позволяет выполнять предварительное(пред-впрыскивание)и заключительное (пост-впрыскивание) впрыскивание топлива на различных стадиях хода сжатия и рабочего хода.

Улучшенное управление подачей топлива позволяет обеспечивать более чистое, более устойчивое сгорание и создавать требуемое давление в цилиндрах. Это оказывает влияние на уменьшение токсичности выхлопа и шума при работе.

Система смазки, используемая в дизельных двигателях, по принципу действия аналогична системам бензиновых двигателей. Большинство дизельных двигателей имеют маслоохладитель того или иного типа, помогающий отводить тепло от масла. Масло течет под давлением по каналам двигателя и возвращается к картеру двигателя.

Смазочное масло, используемое в дизельных двигателях, отличается от масла, используемого в бензиновых двигателях. Специальное масло необходимо по той причине, что при работе дизельного двигателя происходит большее загрязнение масла, чем в бензиновом двигателе. Высокое содержание углерода в дизельном топливе заставляет масло, используемое в дизельных двигателях, изменять свой цвет вскоре после начала его использования. Должно использоваться только такое моторное масло, которое предназначено специально для дизельных двигателей.

Система охлаждения дизельного двигателя обычно имеет больший заправочный объем, чем система охлаждения бензинового двигателя. Температура внутри дизельного двигателя должна тщательно контролироваться, потому что для самовоспламенения топлива используется тепло.

Если температура двигателя слишком низкая, возникают следующие проблемы:

• Повышенный износ
• Плохая экономия топлива
• Скапливание воды и отстоя в картере двигателя
• Потеря мощности

Если температура двигателя слишком высокая, возникают следующие проблемы:

• Повышенный износ
• Задиры
• Детонация
• Прогорание поршней и клапанов
• Проблемы со смазкой
• Заклинивание движущихся частей
• Потеря мощности

Система впрыскивания топлива

Дизельный двигатель работает по принципу самовоспламенения. Впускаемый воздух и топливо сжимаются в камере сгорания так сильно, что молекулы нагреваются и загораются без помощи внешней искры зажигания. Степень сжатия дизельного двигателя намного выше, чем степень сжатия бензинового двигателя. Значение степени сжатия в дизельных двигателях с прямым забором воздуха равняется приблизительно 22:1. Турбодизельные двигатели имеют степень сжатия в диапазоне 16.5-18.5:1. Создается давление сжатия, и температура воздуха возрастает приблизительно с 500 °С до 800 °С (от 932 °F до 1 472 °F).

Дизельные двигатели могут работать только с системой впрыскивания топлива. Смесеобразование происходит только в фазе впрыскивания и сгорания топлива.

В конце хода сжатия топливо впрыскивается в камеру сгорания, где оно смешивается с горячим воздухом и загорается. Качество этого процесса сгорания зависит от качества смесеобразования. Т.к. топливо впрыскивается столь поздно, оно не имеет много времени для смешивания с воздухом. В дизельном двигателе соотношение «воздух -топливо» постоянно поддерживается на уровне больше чем 17:1, таким образом обеспечивается сгорание всего топлива. За более подробной информацией обратитесь к публикации «Работа двигателя и его систем».