С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Как работает егр на турбодизеле

Как работает егр на турбодизеле


Система EGR – принцип работы

Расшифровывается эта аббревиатура как Exhaust Gas Recirculation, что в переводе означает “рециркуляция отработавших газов”. Уже из названия становится ясно, что принцип работы этой системы основан на возвращении обратно в цилиндры определенного количества отработавших газов для их окончательного сжигания.

Если из-за того, что неправильно или нестабильно работает система EGR и, как следствие, возникают какие-либо неисправности, то разобраться в причинах и устранить проблему достаточно сложно и трудоёмко, особенно для начинающего мастера. Кроме всего прочего, это связано еще и с не самым простым механизмом, по которому работает система. Вообще он основан на возвращении строго определенного количества отработанных газов обратно во впускной коллектор. Причем все это должно происходить в строго определенное время. Впоследствии, после смешения с воздухом и топливом выпускные газы поступают обратно в цилиндры двигателя, но уже вместе со свежей топливовоздушной смесью. Такое количество определяет блок управления (ECU) по уже заранее заложенной еще на заводе-изготовителе программе, которая, в свою очередь, основывается на показаниях множества различных датчиков. К ним относится, например, датчик (THW), в чьи обязанности входит измерять температуру охлаждающий жидкости; датчик (TPS), отвечающий за положение дроссельной заслонки; датчика температуры воздуха во впускном коллекторе (THA – не на всех моделях). Ну и собственные датчики, благодаря которым система EGR работает, их тоже великое множество.

В зависимости от модели автомобиля, года выпуска, страны предназначения и еще ряда факторов – количество и назначение датчиков может быть различным. Исходя из этого, возможны разные варианты воплощения системы EGR, и вышесказанное вовсе не является догмой. Могут быть разные варианты. Например, на одних машинах, оборудованных системой EGR, управлять всем может компьютер. Причем основываться он будет на показаниях датчика температуры охлаждающей жидкости, а также некоторых других датчиков или сенсоров, установленных на автомобиле. Но, в то же время на других машинах вся система может управляться лишь одним электромагнитным клапаном и вакуумом впускного коллектора. Такая система носит название классической.

Помимо всего прочего, необходимо помнить, что EGR система работает не на постоянной основе. Ее деятельностью управляет специальная программа. Это связано с тем, что если бы перезапуск осуществлялся постоянно, то только представьте себе, какое соотношение воздуха и бензина поступало бы в цилиндры! Не 14, 6: 1, как в стандартных условиях, а вообще непонятно какое.

Примером автомобиля с такой системой может служить Mitsubishi, с двигателем 6G72 (24 клапанный) и 6G74. У него достаточно простое, и, что немаловажно, надежное устройство системы EGR. Состоит их двух клапанов. Это клапан рециркуляции EGR, и непосредственно электромагнитный клапан системы рециркуляции.

При запуске двигателя компьютер, ориентируясь на показания датчика (THW), отвечающего за показания температуры охлаждающей жидкости, решает, нужна ли добавка в цилиндры двигателя отработавших газов или же в этом нет необходимости. Если двигатель еще холодный, то такая команда не поступает. Впоследствии, когда работающий на холостом ходу двигатель прогревается до 60-80°С, компьютер открывает электромагнитный клапан, посылая специальную команду. Если обороты двигателя больше , чем 4000 обмин, то компьютер уже дает команду на закрытие электромагнитного клапана EGR, и отсечь поступление отработавших газов в цилиндры двигателя. Тем самым завершая работу системы “EGR”.

Итак, мы уяснили, в каких случаях работает система EGR, а в каких нет. Следует запомнить, система отключается на тот период времени, пока при запуске двигателя из холодного состояния двигатель прогревается до необходимых 40-60°С. Помимо этого, она работает еще и на прогретом двигателе на холостом ходу . Система включается в работу, когда обороты в минуту достигают 900-1200, и продолжает свою работу ровно до тех пор, пока обороты двигателя не превысят 4000 оборотов в минуту.

Плюсы в работе.

Следует обратить особое внимание на плюсы в работе EGR. Радует тот факт, что когда включается система, происходит определенная экономия топлива. Объясняется это тем, что в момент ее включения в работу компьютер приводит в действие специальную программу, которая отвечает за так называемое обеднение топливной смеси. Этот процесс исполняется и контролируется, как правило, при помощи датчика кислорода.

Вышеописанная схема – одна из простых, и содержит только два компонента: клапан EGR плюс электромагнитный клапан системы EGR. Это классическая схема, уже на ее основе строятся более сложные варианты, которые, в свою очередь, содержат всевозможные дополнительные элементы.

Также еще следует упомянуть те факторы, на которые оказывает влияние неправильная работа рассматриваемой нами системы. В первую очередь некорректное функционирование системы EGR отражается на устойчивой работе двигателя на холостом ходу. Это можно объяснить тем, что на показания датчика (MAF-sensor), того, что отвечает за расход воздуха, или датчика (MAP- sensor), показывающего величину относительного давления, оказывает негативное влияние та порция отработавших газов, которая ранее не была учтена. Есть вероятность, что блок управления еще как-то сможет подрегулировать холостой ход, основываясь на показаниях кислородного датчика. Но в случае, если объем газов, прошедших через клапан, будет довольно-таки высок, блок управления здесь уже окажется бессильным.

В заключение хочется дать несколько рекомендаций. Итак, на «простых» машинах можно порекомендовать просто заглушать вакуумный порт системы EGR. Двигатель будет работать устойчиво и надежно и особых неприятностей это не доставит. В случае, если система более продвинута, имеет множество исполнительных механизмов и датчиков, то, если установить заглушку на канал системы EGR, машина, скорее всего, сначала будет работать лучше. Однако в будущем это чревато появлением неприятного дефекта. Он заключается в том, что двигатель на холостом ходу может начать самостоятельно набирать обороты от 1500 до 2000 обмин, и через определенный промежуток времени снова их набирать до нормальных.

Мнение специалиста.

“На автомобилях с современными дизельными моторами нельзя ездить “в натяг”, как ездили на старых дизелях. Это основная ошибка водителя. Современные дизели должны “раскручиваться” так же, как и бензиновые двигатели. Переключение передач и постоянное движение на оборотах ниже двух тысяч ведет к повышенному образованию сажи в выхлопе. На этих же оборотах работает EGR, сажа идет во впускной коллектор. И ее там бывает столько, что иногда не только коллектор, но и головку приходилось снимать, чтобы вычистить сажу из каналов. Так вот, чем дольше стрелка тахометра будет находиться в зоне ниже двух тысяч оборотов, тем быстрее начнутся проблемы с EGR. Чтобы поездку на ремонт EGR существенно оттянуть по времени, мотор надо крутить. Для динамики разгона и для экономии топлива это также лучше.”

Система ЕГР в дизельном двигателе что это такое

В связи с повышенными требованиями экологов к дизельным и карбюраторным двигателям, с целью снижения уровня оксидов азота в выхлопных газах, применяется система рециркуляции ЕГР (EGR — ExhaustGasRecirculation). В соответствии с различными требованиями, выдвигаемыми стандартами, отслеживающими токсичность отработавших газов, система ЕГР в дизельном двигателе имеет несколько разновидностей:

  1. EGR высокого давления.
  2. Система низкого давления.
  3. Комбинированная система ЕГР.

Основные задачи, преследуемые системой ЕГР

При использовании клапана системы часть газов, отработавших цикл, возвращается через впускной коллектор для последующего сжигания. При этом силовые агрегаты работают более мягко и плавно, в бензиновых моторах отмечается ощутимое снижение уровня детонации.

Преимущества применения рециркуляционной системы:

  • Улучшение эксплуатационных показателей дизельных и бензиновых ДВС.
  • Снижение расхода горючего.
  • Уменьшение токсичности выхлопных газов.

Процесс образования вредных оксидов под воздействием высоких температур состоит из следующих этапов:

  1. Активное увеличение процентного содержания азотных оксидов в топливно-воздушных смесях.
  2. Взаимодействие кислорода и азота под влиянием высокой температуры.
  3. Попадание воздуха в камеру сгорания вызывает активное образование окиси азота.
  4. Замещение кислорода образовавшимися оксидами азота.
  5. Недостаток кислорода вызывает неполное сгорание рабочей смеси.
  6. Потеря мощности движка.
  7. Повышение расхода дизельного топлива или бензина.
  8. Возрастание токсичности газов выхлопных в ДВС.

Возврат во впускной коллектор части отработавших газов способствует заметному снижению температуры сгорания топливных смесей. С понижением температуры происходит уменьшение интенсивности возникновения азотных оксидов.

При попадании в камеру сгорания газов, прошедших полный цикл, не нарушает количественный баланс основных компонентов, участвующих в создании топливно-воздушныхсмесей, мощностные показатели силовых агрегатов не изменяются при работе в различных режимах, топливо экономится.

Функции клапана рециркуляции газов

Клапан ЕГР в дизельном двигателе является основным элементом системы рециркуляции. На его работе основано функционирование всей системы. При помощи данного устройства отработавшие газы частично входят в коллектор для перемешивания с поступающим воздухом. Увеличение количества кислорода в камере приводит к возрастанию температуры сгорания рабочей смеси. Добавленные отработавшие газы позволяют уменьшить процент содержания кислорода, что способствует снижению рабочей температуры и количества азотных оксидов в выхлопных газах.

Особенности дизельных и карбюраторных клапанов ЕГР

Работа клапановEGR в дизельных и бензиновых двигателях имеет определенные отличия. В дизельных силовых агрегатах устанавливается клапан, открывающийся на холостом ходу, при этом количество впускаемого свежего воздуха уменьшается вдвое. При увеличении нагрузок на мотор ЕГР впускает меньше отработанных газов, при пиковых нагрузках клапан закрывается. Закрывание клапана происходит также и при прогреве дизеля.

Клапан EGR, установленный на бензиновом движке, при холостых оборотах и до достижения максимального крутящего момента находится в закрытом положении. При малых и средних нагрузках ЕГР впускает менее 10% кислорода.

Принцип действия системы рециркуляции

Принцип работы системы рециркуляции — замкнутый контур. Клапан ЕГР управляется за счет электрического контроллера или электронно пневматическим методом. При первом решении система получает данные на контроллер двигателя внутреннего сгорания со специального датчика. Во втором варианте клапан EGR на основании данных регулируется в зависимости от показаний, полученных с датчиков давления впускного коллектора, массового расхода воздуха, температуры впускаемого воздуха.

При улучшенной конструкции силовых агрегатов, где отработавшие газы усиленно охлаждаются при рециркуляции, клапан ЕГР встроен внутрь системы охлаждения. При этом несмотря на более сложную конструкцию системы, количество оксидов снижается намного эффективнее.

В процессе эксплуатации моторов, оснащенных клапаномEGR, выявляются следующие преимущества:

  • В бензиновых двигателях в районе расположения дроссельной заслонки наблюдается уменьшенный перепад давления.
  • Снижение температуры приводит к уменьшению детонаций, что позволяет применять более ранний момент зажигания, улучшающий моментные характеристики ДВС.
  • В работе дизеля с EGR  появляется мягкость, снижается уровень шума на холостых оборотах, благодаря уменьшенному содержанию кислорода при сгорании топливной смеси.

Системы рециркуляции дизельных двигателей

Для обеспечения соответствия дизельных двигателей нормам Евро 4 их оборудуют клапанами EГР высокого давления. Согласно международным нормам допустимое количество азотных оксидов в отработавших газах должно составлять не выше 0,25 г/км.

Принцип работы системы рециркуляции состоит в отборе отработавших газов перед входом в турбину, перенаправляя их в специальный канал, ведущий к впускному коллектору.

Система рециркуляции состоит из следующих элементов:

  1. Клапан ЕГР.
  2. Электрический или пневматический привод.
  3. Патрубки, служащие для транспортировки газов.

Из выпускной системы клапан EGR забирает часть отработавших газов и направляет их на впускной коллектор.

Для работы клапана пневматического вида создается разрежение в районе впускного коллектора бензинового силового агрегата. В дизелях разрежение воздуха происходит благодаря работе вакуумного насоса. Вследствие образовавшегося вакуума происходит срабатывание клапана рециркуляции.

Интенсивность рециркуляции зависит от режима работы двигателя, от перепада давления на впускном и выпускном коллекторах. Впускная система управляет давлением при помощи изменения положения дроссельной заслонки. При низком давлении на впуске заслонка дросселя находится в закрытом положении. Чем больше интенсивность рециркуляции, тем меньший поток отработавших газов, направляемых к турбокомпрессору.

Активная рециркуляция приводит к падению давления турбонаддува в дизеле, оборудованном системой EGR. При работе дизеля на холостых оборотах, при полном открытии дроссельной заслонки, до полного прогревания мотора и достижения рабочих значений температуры система EGR находится в режиме низкой активности.

Работу системы ЕГР в дизельном двигателе контролирует электронный блок управления силового агрегата. Клапан начинает свою работу при поступлении управляющего сигнала с ЭБУ, который регулирует открытие дроссельной заслонки в соответствии с показаниями датчика потенциометрического.

Системы рециркуляции низкого давления

Для соответствия требованиям стандарта Евро 5 дизельным двигателям необходимо иметь количество оксида азота в выхлопных газах не выше 0,18 г/км. В таких дизельных моторах установлена система EGR, относящаяся к типу низкого давления. Здесь газы следуют по определенному циклу:

  1. Прохождение через сажевый фильтр.
  2. Охлаждение в радиаторе.
  3. Переход через клапан ЕГР.
  4. Проникновение во впускную систему, расположенную у входа в турбину.

Использование системы EGR, относящейся к виду низкого давления, приводит к появлению следующих положительных факторов:

  • снижается процент содержания сажевых элементов;
  • заметно понижается температура отработавших газов;
  • резко сокращается процентное содержание оксидов азота в выхлопе.

Прохождение отработавших газов через устройство турбокомпрессора стабилизирует давление турбинного наддува, что способствует сохранению мощности дизельного силового агрегата без потерь.

Электронный блок управления дизеля следит за интенсивностью процессов рециркуляции посредством следующих устройств:

  • заслонка дроссельная;
  • заслонка клапана рециркуляции;
  • заслонка выпускная.

Работа всех заслонок обеспечена электрическим приводом. При помощи потенциометрического датчика производится контроль за открытием каждой заслонки на определенную величину в соответствии со специальной программой, зашитой в ЭБУ. При этом отслеживается степень наполнения каждого цилиндра движка, давление турбонаддува и интенсивность действия EGR в каждом рабочем режиме дизельного двигателя.

Система рециркуляции комбинированного типа

Дизельные двигатели, чтобы соответствовать требованиям Евро 6, которые требуют иметь количественный состав оксида азота в выхлопных газах не превышающий 0,08 г/км, оборудованы комбинированной системой рециркуляции.

Наличие двух обособленных магистралей в конструкции для рециркуляции отработавших газов отличает данную систему от предыдущих вариантов. Одна магистраль — высокого давления, другая — низкого. Принцип работы комбинированной системы напоминает действие системы, применяемой в моторах, соответствующих требованиям Евро 5. В дополнение к этому осуществляется подвод газов из магистрали с высоким давлением, подключающаяся при переходе на определенные режимы работы двигателя.

Главная задача — это как можно эффективнее снизить уровень азотных оксидов в выхлопных газах.

Конструкцией комбинированной системы не предусмотрено охлаждениев радиаторе отработавших газов, которые находятся в магистрали высокого давления.

Неисправности в системах EGR и причины их появления

Самой распространенной причиной поломок в системе является возникновение нагара на деталях клапана ЕГР. Наиболее часто нагар образуется в гнезде или на поверхности пластины клапана. К образованиям вредных налетов приводят следующие причины:

  • использование горючего низкого качества;
  • разбалансированность работы системы питания дизеля;
  • неполное сгорание воздушно-топливных смесей;
  • сбои в системе вентиляции газов картерных.

Наличие нагаров приводит к ускоренному износу элементов турбокомпрессора ицилиндро-поршневой группы, закоксовке форсунок инжектора, сбоям в функционировании датчиков, передающих информацию в электронный блок управления (ЭБУ), что ведет к сбоям сигналов, управляющих работой клапана ЕГР. Засорение клапана ведет к некорректной работе и дальнейшему его заклиниванию.

Несвоевременное открытие и закрытие клапана особенно заметно при работе дизеля на холостых оборотах, при заклинивании теряется мощность, работа становится более грубой и шумной.У бензиновых двигателей заклинивание клапана EGRприводит к неустойчивой работе мотора вхолостую, а также к увеличению расхода горючего.

Чтобы выявить неисправности в системе рециркуляции необходимо визуально осмотреть трубопроводы, электрические разъемы в районе датчиков.

При углубленной диагностике производятся следующие операции:

  • сканирование элементов системы;
  • проверка на функциональность каждого привода и клапана ЕГР;
  • проверка сопротивления проводов;
  • управляющие сигналы проверяются при помощи осциллографа и мультиметра.

При сканировании может быть выявлено, что впускное давление не соответствует норме, а также расход воздуха повышен — это означает, что клапанEGR заклинивает.

При замене клапана необходимо предварительно произвести тщательную очистку подводящих магистральных трубок, разъемов, чтобы нагар, оставшийся после замены, не привел к новым неисправностям в системе рециркуляции отработавших газов.

EGR (система рециркуляции отработавших газов) в дизельном двигателе

16 октября 2018 Категория: Полезная информация.

Система  EGR  призвана снизить уровень оксидов азота (N2O) в выхлопе турбинованных дизельных и безнаддувных бензиновых ДВС.

 Зачем современные ДВС оснащают системой EGR 

Как мы знаем, дизельный двигатель работает в высоком температурном диапазоне.

Когда воздух попадает в горячую камеру сгорания, кислород в его составе активно вытесняется оксидами азота. В итоге рабочая смесь сгорает не полностью, а выхлоп становится токсичным.

ЕГР система частично возвращает газы из картера двигателя обратно во впускной коллектор для вторичного использования (дожигания).

Это позволяет более эффективно сжечь воздушно-топливную смесь, снизить расход ДТ и сделать работу дизеля на некоторых режимах мягче.

Основная задача EGR на дизельных моторах - снизить уровень N2O в выхлопе.

 Какие системы EGR бывают 

На современных автомобилях встречаются различные системы рециркуляции: высокого и низкого давления, а также комбинированные.

Дизельные ДВС, которые соответствуют эко-стандарту Еuro 4 (не больше 0,25 г/км N2O в выхлопе) оснащаются системой EGR высокого давления.

Часть газов отводится перед турбиной и перенаправляется в магистраль, ведущую на впуск. В момент пика работы клапана ЕГР давление турбонаддува снижается, и владелец ощущает это как провал в мощности ДВС.

Моторы стандарта Еuro 5 (не больше 0,18 г/км) оснащаются системой ЕГР низкого давления.

Она эффективнее, потому что отвод газов начинается еще за сажевым фильтром, а затем ОГ проходят через радиатор для дополнительного охлаждения. Лишь затем картерные газы проходят через клапан ЕГР во впускной коллектор.

В результате удается достичь не только снижения оксидов азота, но и количества сажи в выхлопе дизельного мотора. А из-за того, что  ОГ проходят через турбину, владелец не ощущает провалов в мощности.

Дизеля, соответствующие стандарту Еuro 6 (0,08 г/км оксидов азота в выхлопе) получают комбинированную систему ЕГР: две магистрали, высокого и низкого давления, по которым проходят ОГ во впускной коллектор.

Преимущественно комбинированная система работает как система ЕГР низкого давления, но в  отдельных режимах работы к ней подключаются магистрали рециркуляции ОГ высокого давления.

 Клапан EGR 

Основным элементом системы рециркуляции является клапан EGR. Именно он «запускает» часть картерных газов обратно во впускной коллектор.

На дизельных моторах клапан ЕГР открывается в режиме холостого хода. Чем больше нагрузка на двигатель, тем больше закрывается клапан, ограничивая поступление газов на впуск.

На пике производительности дизеля клапан совсем закрывается.

Работа клапана ЕГР регулируется ЭБУ двигателя на основании данных датчиков - ДМРВ, данных о давлении во впускном коллекторе, о температуре воздуха на впуске и т.п.

Производители настаивают на преимуществах ДВС с системой рециркуляции отработавших газов: дизель с EGR работает мягче на холостом ходу, потому что уменьшение кислорода в топливо-воздушной смеси снижает давление в момент ее сгорания. Тем не менее, многие владельцы предпочитают отключать систему рециркуляции и «глушить» клапан EGR.

  • О том, как устроена система подачи топлива в дизельном ДВС, читайте здесь.
  • Какие системы подачи топлива на дизелях существуют, узнаете здесь. 

Топливные насосы, ТНВД для дизельного двигателя вы найдете в каталоге

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости