Как работает клапан рециркуляции выхлопных газов (2 видео)

Содержание

Что такое клапан EGR, как он работает и как его проверить?
Мифы про работу системы EGR
Типы клапана EGR по управлению
Вакуумный клапан EGR
Клапан EGR с шаговым электродвигателем
Проверка клапана с шаговым электродвигателем
Клапан EGR с электромотором и обратной связью
Система рециркуляции выхлопных газов (EGR): зачем приходится отключать?
Причины поломок системы рециркуляции
Выход из строя EGR по причине заклинивания клапана
Устранение поломок системы рециркуляции выхлопных газов
Когда требуется отключать EGR
🎬 Видео

Видео:👉4 плюса и 1 минус отключения клапана EGR. ⚠️НЕ убить свой мотор!Скачать

Что такое клапан EGR, как он работает и как его проверить?

О клапанах EGR рассказано многое, но далеко не всё. Мы постарались рассказать о трех существующих типах клапанов EGR, об особенностях их устройства и диагностики.

Почти все владельцы автомобилей считают, что система EGR нужна для того, чтобы портить им жизнь и снижать ресурс двигателя. На самом деле это не так. Вкратце напомним о ее назначении.

Система EGR – exhaust gas recirculation – рециркуляция отработавших газов (РОГ) – служит для перенаправления отработавших газов обратно во впуск. Отработавшие газы не имеют в своем составе ни топлива, ни окислителя (кислорода), поэтому они не участвуют в горении. Т.е. в цилиндрах они, грубо говоря, просто занимают место. Зачем это нужно?

В первую очередь на дизельном двигателе, который способен работать на очень бедной топливо-воздушной смеси, отработавшие газы занимают место свежего воздуха. Меньше воздуха – значит в камере сгорания меньше кислорода, поэтому меньше очагов горения. Ведь кислород не только окисляет топливо, но и при больших температурах (порядка 1370 градусов) кислород взаимодействует с азотом с образованием вредных оксидов.

Кроме того, инертные отработавшие газы просто впитывают в себя избыточное тепло, тем самым снижается температура в камере сгорания.

Роль системы EGR на бензиновом двигателе такая же – снизить долю кислорода, снизить температуру в цилиндрах. Но бензиновый двигатель способен работать только на стехиометрической смеси, т.е. смеси, в которой количество кислорода ровно столько, сколько необходимо для полного окисления бензина. Поэтому объемы рециркуляции ОГ на бензине не такие большие, как на дизеле, где горение фактически регулируется подачей топлива, а объем кислорода не так важен.

Также система EGR способна на несколько процентов улучшить топливную экономичность бензинового двигателя, т.к. благодаря тому, что присутствие отработавших газов в цилиндрах позволяет снизить расход воздуха, а значит и расход топливо. Т.е. отработавшие газы позволяют готовить и сжигать чуть меньше стехиометрической топливовоздушной смеси.

На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть обзор клапанов EGR.

Видео:Простое объяснение рециркуляции отработанных газов (EGR)Скачать

Мифы про работу системы EGR

Часто можно слышать, что система EGR повторно направляет в цилиндры газы для «дожигания топлива». Это полная глупость.

В бензиновом двигателе никакое дополнительное топливо не сгорит в принципе, т.к. для этого нужно увеличивать и подачу кислорода. Никакая система управления бензиновым двигателем не учитывает эти порции мифического топлива, «перенаправленного для дожигания». Хотя, например, добавление паров топлива из адсорбера системы вентиляции бака ЭБУ учитывают.

В камерах сгорания дизельного двигателя если какое-то топливо и не сгорает, то оно мгновенно разлагается на углерод и оксиды в результате пиролиза. Пиролиз – это термическое разложение соединений на простейшие составляющие в отсутствии кислорода. Черный дым из выхлопной трубы дизеля – это не «несгоревшее топливо», а разложившееся топливо – в частности, сажа, углерод как таковой.

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

Типы клапана EGR по управлению

Любой клапан предназначен для регулирования потока чего-либо путем открытия, перекрытия или закрытия канала или трубопровода. Клапан EGR осуществляет регулирование потока отработавших газов во впускной тракт двигателя внутреннего сгорания. Механическая часть клапана EGR чаще всего представляет собой шток с игольчатым или тарельчатым клапаном, через который при открытии проходят отработавшие газы. Непосредственно за приведение в движение штока клапана EGR отвечают механизмы трех типов.

Видео:Последствия глушения ЕГР (EGR)Скачать

Вакуумный клапан EGR

Самые первые клапаны EGR имели пневматический или вакуумный привод. В этом случае шток приводится от диафрагмы, к которой прикладывается усилие от разряжения. Самые ранние варианты таких клапанов были самоуправляемыми. Разряжение во впускном коллекторе через трубки воздействовало на диафрагму, так могло учитываться давление газов в выпускном коллекторе. Самые ранние системы нередко имели возможность контроля или самодиагностики при помощи датчика дифференциального давления, реагирующего на поток отработавших газов. Позже некоторые производители начали устанавливать потенциометры на корпуса диафрагм таких клапанов.

На следующем этапе развитии системы EGR клапан перешел под управление электровакуумным клапаном (клапан N18 на VAG), который подчиняется блоку управления и поэтому работает по определенной программе. В электровакуумном клапане находится электромагнитная катушка, которая перемещает шток клапана, включенного в вакуумную линию.

Конструктивно клапан EGR с диафрагмой почти никогда не имеет обратной связи. Тем не менее, некоторые производители предусматривают способы контроля и диагностики работы системы рециркуляции. О том, поступают и ли отработавшие газы во впуск, блоку управления расскажет датчик абсолютного давления (ДАД) или датчик массового расхода воздуха (ДМРВ), а также, на бензиновом двигателе, лямбда-зонд.

ДАД может зафиксировать несоответствие расчетного давления и фактического давления во впуске.

ДМРВ в свою очередь может зафиксировать несоответствие реального расхода воздуха заданному.

Читайте также: Клапаны обратные муфтовые v277

Таким образом, присутствие или отсутствие отработавших газов во впуске в любом случае отражается на давлении и расходе воздуха.

В целом, такая система управления клапаном EGR не отличается высокой точностью. Поэтому двигатели, соответствующие нормам Евро-3 и выше, получили более послушные клапаны EGR.

В большинстве случаев такие клапаны нуждаются только в чистке, разрушение диафрагмы происходят крайне редко. Также сбои и некорректная работа происходят из-за подклинивания штока в управляющем электровакуумном клапане.

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

Клапан EGR с шаговым электродвигателем

Следующий этап развития – клапан EGR с шаговым мотором. В шаговом электродвигателе ротор не вращается постоянно, а перемещается на определенный угол – шаг. Усилие ротора прикладывается к штоку через небольшой редуктор, с помощью которого поворот ротора превращается в поступательное движение штока. Таким образом по команде ЭБУ шаговый электродвигатель может очень точно перемещать шток клапана. Распознать клапан EGR с шаговым электромотором можно по присутствию 6-ти пинов в его разъеме – 2 плюса на обмотки и 4 минуса для управления шаговым двигателем.

Интересная особенность такого клапана EGR – это отсутствие обратной связи по его положению. При включении зажигания блок двигателя инициализирует этот клапан. Т.е. принудительно задает начальное положение и принимает его за точку отсчета. Далее при работе двигателя блок управления от этого положения отсчитывает шаги для открытия клапана EGR.

Но на практике в случае подклинивания клапана блок управления совершенно без проблем за нулевое положение может принять и открытое положение клапана. При этом, как правило, никаких ошибок по работе системы не появляется. Увидеть заклинившее положение клапана можно по последствиям такой неполадки: недостаточному разряжению во впуске или низкому расходу воздуха, по отрицательной коррекции топливной смеси.

Видео:Клапан рециркуляции картерных газов, устройство и принцип работыСкачать

Проверка клапана с шаговым электродвигателем

Как правило, питание на такой клапан подается по двум центральным проводам (пинам). Соответственно, на них должно быть напряжение при включении двигателя.

Обмотки шагового электродвигателя можно проверить по сопротивлению. Для этого сопротивление нужно мерить между центральным пином и соседними. В зависимости от производителя номинальное значение варьируется. Например, на клапанах EGR Mitsubishi это значение 20-24 Ома, на клапанах EGR Mazda – 12-16 Ом. Вообще сопротивление обмоток должно быть одинаковым.

Видео:Клапан ЕГР! Принцип работы. Глушить или нет?!Скачать

Клапан EGR с электромотором и обратной связью

Самый совершенный и удобный привод клапана EGR – электромагнитом или электромотором при наличии датчика положения самого клапана. Непосредственно шток клапана приводится через редуктор.

Распознать такой клапан EGR можно по его электрическому разъему: в нем 5 пинов. 2 пина на питание электромотора/электромагнита, 2 пина на питание датчика, 1 пин на сигнал с датчика положения.

Питание электромотора приходит по двум проводам большего сечения. Расположение пинов в разъемах во многих случаях разное.

Видео:Как неисправный EGR влияет на работу двигателя - видео отчет -Скачать

Система рециркуляции выхлопных газов (EGR): зачем приходится отключать?

Для сжигания топлива в силовом агрегате любого транспортного средства необходимо поступление достаточного объема воздуха. Из атмосферы в двигатель поступает смесь, на 78 процентов состоящая из азота и менее, чем на 22 процента из кислорода. Химический элемент азот обладает небольшой инертностью, способен вступать в реакцию с литием.

Разработчики силовых агрегатов стараются сделать КПД мотора максимально высоким, для этого поднимается температура смеси и давление внутри системы. Препятствующим фактором увеличения температуры является тепловая прочность смеси, а именно входящего в состав азота. При росте температуры инертного газа до 2 тысяч градусов происходит его окисление. Увеличение процентного содержания кислорода приводит к росту оксидов азота, выброс которых в атмосферу приводит к загрязнению окружающей среды. Установка системы рециркуляции выхлопных газов или EGR позволяет снизить объем оксидов азота в выхлопе дизельного автомобиля.

Основное назначение стандартного модуля EGR – уменьшение выбросов оксида азота в выхлопе транспортного средства. Для этого определенная часть отработанных газов перенаправляется обратно во впускной коллектор. Такая технология работы обеспечивает снижение кислорода в составе горючей смеси. В результате обедненный состав выделяет меньше вредных веществ. Основное негативное последствие работы EGR – снижение мощности силового агрегата.

Для большинства автосервисов, а также специалистов в области экологии, отключение системы рециркуляции выхлопных газов является допустимым. При работе EGR действительно снижается объем выбросов оксидов азота, но появляются увеличивается количество вредных составляющих выхлопа.

Если принимается решение отключить EGR, сразу снижается количество сажи, углекислого и угарного газов, выбрасываемых в атмосферу. Силовой агрегат становится более экономичным. Увеличивается мощность и тяговое усилие. Двигатель работает без сбоев намного дольше, так как в цилиндры не попадают сажа и смола из выхлопа. Соответственно моторное масло перестает интенсивно окисляться, ресурс мотора возрастает.

Система рециркуляции отработанных газов устанавливается на дизельных силовых агрегатах только для снижения количества оксида азота в выхлопе. Другой практической ценности EGR не несет. Существует несколько вариантов исполнения модуля, при этом принцип работы оборудования остается неизменным. Система забирает некоторый объем отработанных газов и перенаправляет их обратно в камеру сгорания. Рециркуляция обеспечивает снижение температуры сгорания топливной смеси и уменьшение объема оксида азота. Установка EGR актуальна не только для дизельных, но и для бензиновых ДВС.

Разработка и внедрение системы рециркуляции выполнены в соответствии с требованиями экологов. Ранее на дизельных и бензиновых моторах EGR не устанавливались. Недостатком системы является ее ограниченный ресурс. Через некоторое время модуль перестает работать или функционирует с отклонениями. Альтернативой ремонту является отключение EGR и эксплуатация силового агрегата без снижения мощности. В исправном состоянии система изначально не работает на больших оборотах, а также при переходе мотора в аварийный режим. На программном уровне модуль управления перекрывает работу EGR.

Читайте также: Клапан ограничения давления тормозов 100 3534010 камаз

Кроме роста процентного содержания оксида азота в выхлопе других негативных последствий отключения системы рециркуляции газов не существует. При этом двигатель работает надежно и без нареканий. Экологичность является важной составляющей современных автомобилей, но отсутствие дорогостоящих ремонтов является более важным критерием.

Видео:Признаки неисправности клапана ЕГРСкачать

Причины поломок системы рециркуляции

Блок EGR устанавливается на автомобили в течение длительного времени. В специализированных центрах давно имеется перечень основных поломок системы рециркуляции. Основные дефекты – заклинивание клапана, поломка датчика положения, обрыв цепи актуатора, утечка или подсос выхлопных газов. Каждая неисправность имеет несколько возможных причин возникновения.

Выход из строя EGR по причине заклинивания клапана

Образование большого количества сажи сопровождает практически любой процесс горения. Для бензиновых и дизельных моторов загрязняющие вещества оседают в клапане. Соответственно подвижность элемента нарушается. Со временем клапан заклинивает, работа системы в штатном режиме становится невозможной.

Заклинивание клапана возможно в закрытом и открытом положении. В первом случае сажа не поступает в силовой агрегат. Соответственно дорогостоящий ДВС ремонт владельцу не грозит. В противном случае ресурс силового агрегата существенно сокращается, если вовремя не заблокировать EGR. В некоторых случаях в сервисных центрах программно закрывают клапан системы рециркуляции, хотя такой способ и не считается хорошим.

При постоянно открытом положении клапана остатки от процессов горения напрямую попадают в цилиндры силового агрегата. Такое положение является наиболее опасным для двигателя. В штатном положении на высоких оборотах и при большой нагрузке заслонка также закрыта. При этом каких-либо негативных изменений в работе других систем при отключенном клапане EGR не наблюдается.

На силовых агрегатах разных марок и моделей заклинивание клапанов является наиболее вероятной причиной выхода из строя EGR. Оборудование перестает функционировать в штатном режиме и негативно влияет на работу мотора. Основными факторами, влияющими на срок эксплуатации системы рециркуляции, являются:

Использование масла низкого качества и такого же топлива, особенно если на транспортном средстве установлен дизельный силовой агрегат.

Отсутствие своевременного технического обслуживания также сказывается на качестве работы системы. Если на авто установлен забитый сажей и смолами фильтр, масло давно не менялось, система быстро выйдет из строя. Если EGR имеет качественную, проверенную конструкцию и своевременно обслуживается, его хватает на 150-180 тысяч километров пробега.

Еще одной причиной сбоев в работе EGR является дефект силового агрегата. Любая поломка, при которой увеличивается количество выхлопных газов и их состав, неизбежно влияет на срок эксплуатации системы рециркуляции.

Причиной увеличенного износа EGR становятся загрязненный воздухофильтр, недостаточная подача воздуха в камеру сгорания, протечки форсунки или неисправные поршневые кольца. Некоторые владельцы транспортных средств принимают решение устранить поломки EGR, при этом дефекты на силовом агрегате остаются. В таких ситуациях система рециркуляции в скором времени снова начнет сбоить.

Саморазрушение клапана считается еще одной болезнью EGR. Ввиду определенных конструктивных особенностей и специфики работы система рециркуляции может выйти из строя в самый неожиданный момент. При росте температуры в камере сгорания одновременно увеличивается объем оксидов азота и снижается количество твердых частиц сажи. При направлении выхлопных газов на рециркуляцию, снижается количество выбросов оксида азота, но и возрастает объем сажи. В определенный момент сажа забивает фильтрующий элемент и приводит к выходу из строя EGR.

Для разработчиков поиск оптимального баланса между двумя составляющими выхлопных газов является извечной проблемой. Инженерам требуется одновременно выполнить требования экологов и продлить срок эксплуатации силового агрегата. Очень часто интенсивная работа системы рециркуляции приводит к выходу оборудования из строя. Поэтому отключение клапана является одним из лучших вариантов.

К другим дефектам системы рециркуляции относятся разрывы цепи актуатора и выход из строя датчика положения клапана. Заданное и фактическое положение рабочего элемента не совпадают. До начала ремонта потребуется диагностика системы на профессиональном оборудовании. Еще одной поломкой считается проникновение внутрь воздуха. В таких ситуациях система проверяется на герметичность.

Методики устранения дефектов, указанных выше, сильно отличаются. Характер ремонта зависит от типа поломки, марки и модели силового агрегата. Для определения причины ошибки на EGR необходимо провести диагностику на современном стенде. Устранить поломку можно несколькими путями разной степени эффективности.

Видео:наглядная работа клапана егр egrСкачать

Устранение поломок системы рециркуляции выхлопных газов

Для устранения поломок системы EGR используется несколько способов. Методы отличаются стоимостью работ и запчастей, основными из них считаются:

демонтаж вышедшего из строя клапана и установка на его место оригинальной детали;

аналогичные работы с использованием более доступных китайский запчастей или деталей других производителей;

снятие EGR с автомобиля, программная блокировка функции рециркуляции выхлопных газов;

программное закрытие клапана системы без демонтажа блока EGR.

Первый вариант является самым дорогим по расходам, но нужного эффекта не всегда удается добиться. Если система рециркуляции отработала меньше положенного срока, сначала необходимо найти и устранить поломку силового агрегата. В противном случае повторная замена EGR может потребоваться уже через несколько десятков тысяч километров пробега. Соответственно расходы на ремонт ощутимо вырастут. Использование китайских запчастей – это выбор владельца. В некоторых случаях попадаются действительно качественные детали, но чаще всего в скором времени процедуру ремонта EGR приходится повторять.

Читайте также: Клапан 25ч945п с электроприводом regada

Технология устранения дефекта путем снятия блока и блокировки функции программным способом является оптимальным вариантом работы. Действия с механическими узлами и программной частью требуют привлечения квалифицированных инженеров, использования современного оборудования.

В первую очередь перекрывается движение отработанных газов через клапан. Для этого устанавливается специальная заглушка. Сделать это достаточно сложно, требуется опыт и знания. Не допускается монтировать заглушки, выполненные из тонколистовой стали или паронита. Из-за высокой температуры выхлопных газов металл быстро прогорает, в некоторых случаях деградация происходит при первой поездке. Толщина заглушки должна быть не менее 2,5-3 мм, в качестве материала применяется нержавеющая сталь.

Для того, чтобы заварить клапан и установить диффузор не требуется специальных знаний, опыта простого автомеханика для этого достаточно. Снятие клапана с охладителем требует больших усилий. Для модификаций клапана с собственным охладителем достаточно установить на впускной и выпускной клапаны специальные заглушки. Силовые агрегаты BMW серии М дорабатываются именно таким образом. Транспортные средства VW и BMW серии N комплектуются клапанами без автономного контура. Поэтому охлаждение закольцовывается другими способами.

Механическая часть двигателей разных марок и моделей в целом идентична. Поэтому решений с отключением EGR не так много, все они похожи. На программном уровне могут встречаться различные ошибки. Вопрос с блокировкой системы рециркуляции решается индивидуально. Вариантов отключения EGR может быть несколько.

На программном уровне необходимо запретить открытие клапана EGR. Многие специалисты, давно работающие в данной сфере, знают места прошивок для редактирования на различных марках и моделях авто. При этом программное обеспечение начинает выдавать ошибки. Их исключение является более сложной задачей, но выполнить ее необходимо.

Основная сложность программной настройки заключается в потенциальном риске удаления лишних фрагментов кода. При недостаточной квалификации инженера можно сбросить настройки системы управления, диагностика становится сложной и непредсказуемой. Устранение подобных проблем требует значительных временных и финансовых вложений.

При поломке EGR система рециркуляции уходит в аварийный режим. На программном уровне данную функцию также требуется отключить. Еще одной задачей программной настройки является перекалибровка карт по воздуху. Распределение потоков необходимо изменить, если EGR отключается. Если данный вопрос не проработать, электронный блок управления функционирует со сбоями. Система не понимает, почему во входящем потоке много кислорода и нет отработанных газов. Соответственно качество работы мотора снижается.

Еще один способ отключения EGR – запрещение открытия клапана на программном уровне. Такой способ работает, но использовать его не всегда рекомендуется. Чаще всего такой возможностью пользуются, если физически добраться к EGR и заблокировать клапан сложно или невозможно без разборки мотора. В ситуациях, когда зафиксировано заклинивание клапана, программным способом заблокировать его также не удастся. Приходится разбирать блок и устранять поломки механическими средствами.

Программное отключение EGR не всегда имеет должный эффект. Инженер не может быть на 100 процентов уверен, что клапан перекрыт. Если остается даже небольшой открытый канал, сажа и другие элементы попадают в цилиндры. Также внутрь системы поступает неучтенный воздух. Оптимальным вариант отключения системы – выполнение операций на программном и механическом уровне в комплексе.

Видео:Теория ДВС: Что такое EGR/ЕГР и для чего оно нужно? Система рециркуляции выхлопных газовСкачать

Когда требуется отключать EGR

Для многих собственников автомобилей с системой рециркуляции выхлопных газов вопрос по отключению EGR возникает неожиданно. При этом сроки посещения автосервиса не всегда понятны, так как автомобиль функционирует, хоть и не должным образом.

Если автомобиль проходит регулярное техническое обслуживание, ресурс клапана EGR составляет не менее 150 тысяч километров пробега. В соответствии с общедоступной статистикой, в сервисные центры по причине выхода из строя EGR обращается больше владельцев дизельных транспортных средств. Соотношение к бензиновым моторам на уровне 80 к 20 процентам. При сгорании дизельного топлива выделяется намного больше сажи, поэтому система рециркуляции забивается быстрее.

Собственники любых транспортных средств должны следить за состоянием расходных материалов, использовать качественные фильтры, топливо и масла. В любом случае износ узлов и элементов автомобиля неизбежен, поэтому проводить комплексную диагностику двигателя также необходимо. Если в работе EGR зафиксированы проблемы, следует проверить состояние мотора в первую очередь. Замена изношенной форсунки является частым решением проблемы с работой системы рециркуляции. Если обнаружены недостатки в функционировании цилиндропоршневой группы, менять кольца необязательно. Проще и дешевле заглушить EGR.

Любой, даже минимальный дефект цилиндропоршневой группы приводит к проблемам в работе EGR. Каждый раз ремонтировать двигатель накладно и необязательно. При этом восстановление системы рециркуляции даст только временный эффект. Поэтому отключение EGR в большинстве случаев считается лучшим вариантом.

Появление индикации на панели приборов в форме индикатора «Check engine», переход системы в аварийный режим не обязательно является свидетельством поломки EGR. В таких ситуациях необходимо провести комплексную диагностику двигателя, определить причины снижения тяговых характеристик, потери динамики, увеличения дымности и расхода горючей смеси.