Система рециркуляции отработавших газов ЕГР (англ. Exhaust Gas Recirculation) является решением, которое снижает уровень оксидов азота в отработавших газах бензинового или дизельного двигателя. Данная система применительно к современным ДВС отсутствует только на бензиновых турбомоторах.
Для дизельных двигателей выдвигаются различные требования касательно стандартов токсичности отработавших газов. По этой причине EGR дизельного мотора может быть реализована по различным схемам. Система рециркуляции отработавших газов ЕГР дизельного двигателя может быть:
- системой высокого давления;
- ЕГР низкого давления;
- комбинированной системой EGR;
Рекомендуем также прочитать статью об особенностях эксплуатации дизельного двигателя зимой. Из этой статьи вы узнаете о присадках в дизтопливо, свечах накала, подогреве солярки, а также о профилактических мерах для уверенного запуска дизельного мотора при отрицательных температурах.
Вот почему к клапану ЕГР нужно относиться серьезно: мал да удал.
Если клапан ЕГР (EGR) перестает работать правильно, то в автомобиле могут появиться определенные симптомы явно указывающие нам на неисправность системы рециркуляции выхлопных газов. К нашему с вами счастью, чаще всего это не говорит о том, что пришла пора менять сам клапан. Во многих случаях мы можем самостоятельно все легко исправить сами.
Рециркуляция отработавших газов в дизельных и бензиновых двигателях
Это на первый взгляд может показаться нам немного странным, что выхлопные газы двигателя не всегда и не сразу выходят полностью через выхлопную трубу. На самом деле эти отработанные газы возвращаются обратно в двигатель. Этот технический трюк понижает температуру сгорания дизельного топлива, что впоследствии снижает образование такого вредного вещества, как оксид азота (NOx). Рециркулируемые выхлопные газы вытесняют свежий воздух во впускном канале, т.е. тот 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, то он освобождает путь для выхлопных газов во впускной канал.
Смотрите также: Новый закон о контроле за техосмотром с 1 января 2022 года
В бензиновых двигателях тоже используется система рециркуляции выхлопных газов. Здесь возврат отработанных газов в двигатель служит для снижения расхода топлива автомашиной, поскольку дроссельная заслонка может быть дополнительно открыта за счет давления возвращенными выхлопными газами. Таким образом уменьшаются так называемые потери энергии при открытии дроссельной заслонки, а это способствует снижению расхода топлива и соответственно приводит к уменьшению уровня вредных веществ в самой выхлопной системе.
Удаление ЕГР-системы и возможные последствия.
Время эксплуатации ЕГР-системы ограничено её сроком службы. Необходимость замены клапана является основной причиной отказа многих водителей от его использования. Среди других причин удаления клапана EGR:
- дорогостоящие ремонт и обслуживание узла;
- сложность технического обслуживания;
- риск поломки ещё более дорогих деталей двигателя при неправильной работе (поломке) рециркуляционной системы;
- на работу мотора удаление ЕГР-клапана никак не влияет.
Неполадки рециркуляционной системы чаще всего связаны с качеством топлива. Эксплуатируя машину с использованием дизеля или бензина низкой очистки с высоким процентом серы и присадок, водителям приходится заезжать в сервис для профилактики и чистки нагара до 1-2 раз в год. Для автолюбителя в данной ситуации проще избавиться от устройства, вызывающего столь много головной боли.
Некоторыми автовладельцами практикуется самостоятельное отключение системы на физическом уровне с использованием специальных (закрывающих отверстия клапана) прокладок. Однако такой метод полноценно подходит лишь старым дизельным авто с пневмомеханическим приводом.
В современной технике с электропневматической или электронной схемой управления наряду с установкой прокладки дополнительно удаляют клапан и выполняют программное отключение блока.
К несомненным плюсам удаления устройства рециркуляции выхлопных газов относят следующие моменты:
- не загрязняется впускной коллектор;
- снижается дымность выхлопа;
- увеличивается мощность на средних оборотах;
- пропадает необходимость обслуживания и замены дорогостоящих комплектующих;
- появляется возможность снятия ограничения мощности двигателя.
Минусы:
- возрастает температура воспламенения горючего;
- увеличивается содержание оксида азота в выхлопных газах.
Последствия отказа от EGR-клапана:
- появляется детонация на определённых скоростях;
- повышается расход масла;
- есть риск образования микроповреждений в головке блока цилиндров.
Внутренняя и внешняя рециркуляция отработавших газов
В двигателях внутреннего сгорания (ДВС), как правило, имеются две системы рециркуляции отработанных газов, т.е. – внутренняя и внешняя. Внутренняя система рециркуляция выхлопных газов двигателя не требует дополнительных компонентов, так как реализована самой конструкцией силового агрегата. Так, во время проектирования двигателей инженеры настраивают время выпуска клапанов таким образом, чтобы они оставались в начале такта впуска на некоторое время открытыми. В итоге часть ранее выпущенных выхлопных газов снова всасывается обратно в камеру сгорания.
При внешней же рециркуляции выхлопных газов отработавшие газы 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 самого автомобиля (понижается температура горения).
Принцип работы
Клапан ЕГР, принцип работы которого заключается в частичном отправлении газов назад в коллектор, функционирует по простому алгоритму. После попадания в коллектор, перемешивается с воздухом, и после его цилиндры получают смесь с малой долей кислорода. Это приводит к снижению t сгорания в цилиндрах. Получается, что смесь горит, тем самым сильно уменьшается образование вредных для людей окислов азота.
Клапан выполняет основную работу по улучшению экологической обстановки. Он является соединительным звеном между впускным и выпускным коллекторами. Количество и время выпуска смеси определяется с помощью ЭБУ. Электронный блок работает совместно с разного рода датчиками.
Кстати, система не работает постоянно, она запускается по сигналу ЭБУ. ЕГР не включится, если обороты движка составляют менее 900 единиц в минуту. Также она не будет работать, если количество оборотов превысит 4000 в минуту. Запуск возникает при прогреве двигателя до 60 °С на холостом.
Функция клапана рециркуляции ОГ (отработанных газов)
Когда и в каких количествах направлять отработанные газы во внешнюю систему рециркуляции газов, регулируется и 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 моделях автомобилей 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.
Зачем нужна EGR-система?
Самыми опасными для окружающей среды являются такие составляющие выхлопных газов машин:
- углеводород;
- оксид углерода;
- оксид азота.
Две первые составляющие из списка весьма эффективно отсеивает система каталитической нейтрализации, но третий компонент перерабатывается данным механизмом недостаточно. Чтобы уменьшить выброс в атмосферу токсичного оксида азота, автоинженерами было реализовано средство рециркуляции выхлопных газов (Exhaust_Gas_Recirculation, сокращённо EGR).
ЕГР-клапан не улучшает технических показателей мотора. Его устанавливают, руководствуясь исключительно экологическими соображениями. Система активируется лишь на средних оборотах, отключаясь при прочих режимах.
Рассматриваемый вариант рециркуляции не встречается на бензиновых турбодвигателях, так как моторы с турбонаддувом имеют небольшие показатели спектра рабочих диапазонов.
Клапан EGR- дефекты и симптомы
Часто клапан ОГ (EGR) покрывается смесью сажи и масла. На фотографии друзья 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 «Check Engine» (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, то 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 этот клапан может загрязниться и 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 и отсроченный отклик автомобиля при нажатии педали газа (отклик дроссельной заслонки). В том числе наиболее частый симптом неисправности клапана ОГ является,– сильная потеря мощности двигателя. Обычно это бывает тогда, когда клапан не может закрыться должным образом. Вместе с потерей мощности в этом случае в выхлопной трубе может появиться еще и черный дым, который образуется из-за отсутствия необходимой порции свежего воздуха при полной нагрузке.
Смотрите также: Все то, что нужно знать при использовании AdBlue в машине
Если клапан EGR (ЕГР) застрял при закрытом положении, то возможно, что при движении автомобиля вы просто не заметите никаких признаков его неисправности. Но если при этом виде неисправности взять и замерить уровень оксида азота, то вы сразу обнаружите его существенное превышение от нормы.
В том числе, загрязненный клапан ОГ (что также неизбежно означает загрязнение в системе впуска двигателя) может приводить и к увеличению расхода топлива. Кстати, иногда все эти признаки могут появляться лишь периодически (не постоянно), так как клапан ЕГР может восстанавливать свою функцию самостоятельно. Однако даже временные симптомы неустойчивости работы не следует игнорировать, поскольку это явно указывает на его неисправность. Что означает, что в ближайшем будущем проблемы с клапаном ОГ будут учащаться и рано или поздно это приведет к выходу данного клапана из строя.
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.
Из-за клапана ОГ на «приборке» горит «Чек двигателя»
Еще одним признаком неисправности клапана EGR (ЕГР) является появление на приборном щитке ошибки двигателя («Чек двигателя»). Правда такое 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 например, как датчики давления или температуры, которые могут передавать блоку управления двигателем противоречивые значения (данные) из-за отсутствия выхлопных газов в системе рециркуляции ОГ. В итоге мы наблюдаем, если датчики обнаруживают неисправность в работе двигателя, то на комбинации приборов автомобиля загорается контрольная лампа «Check Engine» («Чек двигателя «).
Также в памяти самого блока управления двигателем записывается сам 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 который означает, что «Рециркуляция отработавших газов слишком низкая».
В том числе может появиться и такая ошибка, означающая, что «Утечка в системе впуска». Такая ошибка может появиться, когда клапан застрял в открытом положении. Правда, обратите друзья внимание на следующее, что иногда коды ошибок, связанных с отработанными газами, могут означать совсем другие неисправности в работе двигателя, которые никак не связаны с дефектами клапана EGR.
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.
Можно ли эксплуатировать автомобиль с неисправным клапаном EGR?
Кратковременных признаков неисправности клапана рециркуляции отработавших газов, как правило, не следует опасаться. Но все-же, 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 всей системы, а также получить консультацию автослесаря.
Смотрите также: Распределительный вал: Повреждение, признаки, затраты
Если в процессе диагностики выяснится, что клапан EGR застрял в открытом положении (распознается обычно потерей мощности при полной нагрузке двигателя), то это может привести к постоянной подаче в саму систему впуска отработанных газов. В итоге за пределами частичной нагрузки двигателя увеличивается и сама 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).
Признаки неисправности
Разобравшись, клапан ЕГР как работает, советуем внимательно рассмотреть признаки его неисправности. В предыдущем пункте неполадки были описаны частично. Отказ работоспособности сопровождается засорением клапана. Это провоцирует заклинивание, которое приводит к увеличению периода срабатывания.
Заклинивание уменьшает мощность движка. В дизельных моделях появляется «черный дым». Заметное снижение мощности происходит и при открытом постоянно клапане. О неполадках говорит выход иконки «CHECK ENGINE» на панели приборов.
В ТС, выпущенных до 2000 г, и имеющих большой пробег, отказ клапана ничем не сопровождается. По этой причине водителям следует самостоятельно проверять его работоспособность во время смены сезонов. Автомобилисту следует осмотреть проводку, обмотку и провести компьютерную диагностику.
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 является вполне естественным процессом. Ведь механизм клапана ОГ расположен в нефильтрованном потоке выхлопных газов, а это неизбежно рано или поздно приведет к его выходу из строя. Обычно клапан отработавших газов имеет достаточно большой ресурс службы. Особенно это касается старых автомобилей. Но что интересно, что в более современных автомашинах этот клапан EGR выходит из строя намного быстрее. Например, в прошлом на автомобилях клапан ОГ мог работать десятилетиями и спокойно прослужить, как минимум 200 тыс. километров. Но вот современные автомобили сегодня получили уже для себя 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 конкретного снижения выбросов оксида азота. Так что друзья запомните, что в современных автомобилях ресурс клапана ОГ стал существенно меньше, чем это было в старых авто.
Кроме того, к неисправности в работе клапана EGR могут привести и неисправные контакты штепселя электрической линии. Также причиной неправильной работы клапана ОГ иногда может стать повреждение внешней линии рециркуляции выхлопных газов. Так, к примеру, труба системы рециркуляции ОГ может просто повредиться и в ней могут появиться небольшие трещины. В том числе могут повредиться и резиновые уплотнения, которые непременно приведут к утечке отработанных газов. В конечном 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, то его следует проверить в первую очередь на возможное загрязнение. Если внутри клапана будут обнаружены тяжелые отложения сажи, то это явно будет указывать на возможную причину неправильной работы клапана EGR (ЕГР). К нашему с вами счастью, в большинстве случаев очистить клапан и вернуть ему работоспособность можно самому самостоятельно.
Перед вами клапан ЕГР на автомобиле Lexus IS 220d. Чтобы добраться до клапана ОГ для его очистки достаточно всего снять декоративную крышку сверху двигателя и готово.
Смотрите также: Как обратное давление выхлопных газов влияет на мощность автомобиля?
Для этого необходимо воспользоваться спреем-очистителем предназначенным специально для очистки клапанов EGR и всей системы впуска двигателей. Как правило, такие очистители распыляются на клапан рециркуляции выхлопных газов и довольно-таки легко очищают его от грязи и сажи. Чаще всего очиститель клапанов ОГ распыляется при работающем двигателе (соблюдайте указания изготовителя!) с помощью шланга во впускной тракт двигателя. Тщательная очистка клапана и системы впуска двигателя обычно помогает решить проблемы неправильной работы системы рециркуляции ОГ.
Диагностика и ремонт.
При подозрении на неисправность клапана EGR проводят диагностирование и ремонт этого важного узла автомобиля. Осуществляется процедура как в специализированном сервисе, так и своими силами. Последнее требует наличия соответствующих знаний и опыта.
Диагностика и замена клапана.
Наиболее правильным действием при поломке клапана рециркулирующей системы двигателя автомобиля является его замена в специализированном сервисе. Сама деталь и услуга по её замене достаточно дорогостоящие.
Если ЕГР-клапан перестал работать значительно раньше заявленного производителем срока службы, вероятно, с техническим состоянием мотора вашего авто не всё в порядке. Установив новый клапан, обязательно дополнительно проведите полное диагностирование двигателя.
Заглушение и отключение системы механически и программно.
Самым распространённым и бюджетным вариантом решения проблемы с клапаном EGR является его отключение. Сделать это можно как механическим способом, так и программно.
Использование первого способа подразумевает механическое заглушение системы. Осуществляют это с помощью специальных металлических элементов толщиной 2-4 мм.
Для изготовления заглушек применяется высококачественная сталь. Если использовать металл невысокого качества, изготовленный из него заглушающий элемент довольно быстро прогорает.
Заглушение программным методом рекомендуется, если по каким-то причинам не удаётся реализовать первый способ. Для этого подаётся команда на закрытие ЕГР-клапана блоку управления, и действие сохраняется.
Программный способ отключения ЕГР-клапана состоит в поиске и удалении программных компонентов прошивки электронного управления машиной, связанных с рециркулирующей системой. С данной задачей лучше отправиться к опытному специалисту в проверенный сервисный центр.
Заменить клапан EGR или очистить,- Что лучше?
На некоторых двигателях клапан EGR легкодоступен. Но на многих автомобилях чтобы добраться до клапана ОГ, необходимо разобрать полмотора. В этом случае только один демонтаж клапана обойдется вам в кругленькую сумму. Особенно, если в клапане есть дефект и у вас нет ни какого выбора, кроме как демонтировать клапан с машины. Стоит здесь отметить, что если в вашей машине, для того чтобы добраться до клапана ОГ, придется демонтировать множество компонентов в подкапотном пространстве, то нет смысла проводить его очистку и т.п. работы. В этом случае целесообразнее будет установить просто новый клапан, поскольку при его очистке в будущем вам может снова понадобиться его демонтировать с машины, что опять будет связано с огромными денежными затратами.
Также обращаем ваше внимание на то, что при замене клапана EGR на новый во многих автомобилях может потребоваться заново прописать новый клапан в блоке управления двигателем при помощи компьютера. То есть по сути, нужно будет научить этот новый клапан работать именно так, как это было предусмотрено автопроизводителем.
Как вы уже поняли друзья, для настройки работы нового клапана необходимо специальное диагностирующее оборудование (компьютерный автомобильный сканер). Если у вас нет такого устройства, то после замены клапана ОГ вам придется обратиться в технический автоцентр.
