Что такое egr на бензиновом двигателе
Неисправность клапана EGR (ЕГР): Причина, признаки, ремонт и затраты
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.
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.
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).
Функция клапана рециркуляции ОГ (отработанных газов)
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
Сколько стоит клапан EGR?
Во сколько же все-таки автомобилисту может обойтись замена старого клапана ОГ на новый? Здесь также все зависит от марки и модели автомобиля. Ведь помимо стоимости клапана рециркуляции отработанных газов нужно будет еще заплатить и за работу в техническом центре. Стоимость такой работ зависит от затрат времени при замене клапана. Если в вашей машине доступ к клапану легкий, то стоимость замены будет небольшой. Если же для демонтажа клапана ОГ необходимо разобрать половину двигателя в машине, то стоимость такой замены клапана обойдется уже в кругленькую сумму.
Система рециркуляции отработавших газов (ЕГР) бензиновых двигателей Land Rover
Из данной статьи Вы узнаете для чего нужен ЕГР на бензиновых двигателях, как он работает, некоторые его нюансы и особенности. Функционал и задачи системы ЕГР разительно отличается на дизельных и бензиновых двигателях. Про систему рециркуляции отработавших газов (ЕГР) дизельных двигателей мы писали в отдельной статье на нашем сайте «Система рециркуляции отработавших газов (ЕГР) дизельных двигателей Land Rover».
Нужен ли вообще ЕГР на бензиновом моторе и для чего? Полезен он для двигателя или вреден? Какая польза от ЕГР бензиновому двигателю? Обратимся к истории автомобилестроения и моторостроения. Первые ЕГР на бензиновых двигателях в Америке появились в 60-е годы. Думал ли тогда кто-нибудь об экологии? Аналогично с отечественными автомобилями. Все, наверное, более-менее знакомы с автомобилями «Волга» и «Газель», с двигателями ЗМЗ-402 и карбюратором К-151. Там присутствовал ЕГР с завода. Ни о какой экологии тогда не шла речь. Карбюраторная «Волга» образца 70-х годов, Советский Союз и ЕГР. Парадоксально?
ЕГР на бензиновом двигателе конечно некоторым образом относится к экологии, но появился он вовсе не ради экологии. Основная задача системы ЕГР на бензиновом двигателе – это снижение температуры в камере сгорания. Если часть кислорода заместить отработавшими газами, то температура в камере сгорания неминуемо упадет. Здесь многие скажут, что ведь выхлопные газы на уровне выпускного коллектора горячие, порядка 800-900 градусов. Да, для человека горячие, а для того, что творится в камере сгорания они в общем-то достаточно холодные, да еще и по пути успевают остыть.
Система ЕГР на большинстве современных бензиновых двигателях становится активной только при определенных условиях. Первое условие, температура антифриза должна быть более 35 градусов. В принципе это логично, бензиновый мотор на низких температурах работает и так достаточно нестабильно, требует и смесь побогаче, кстати с богатой смесью температура ниже опять в камере сгорания, и добавлять ему нестабильности открытием клапана ЕГР, наверное, как-то не очень логично.
Второе условие, температура воздуха на впуске опять-таки должна быть больше 35 градусов. В принципе все то же самое, бензиновый двигатель в отличие от дизеля может комфортно работать в очень узком температурном диапазоне, и по антифризу, и по воздуху. Чуть больше, чуть меньше, начинается детонация, начинается неравномерная работа и прочие гадости.
Третье условие, двигатель не находится в режиме отключения подачи топлива. Когда этот режим включается и что это за режим? Вернемся к советским автомобилям с системой ЭПХХ (экономайзер принудительного холостого хода), когда двигатель вращается трансмиссией. Когда Вы тормозите двигателем, в это время топливоподача отключается. Нам надо снизить скорость, снизить обороты и один из самых простых и быстрых способов – это отключить подачу топлива в цилиндры. В этом случае часто задают вопрос: А если автомат? Да, автомат и что? Во-первых, можно заблокировать трансформатор и какое-то время коробка будет также продолжать вращать двигатель. Во-вторых, если мы, особенно, говорим о автомобилях Ягуар и Ленд Ровер, где все-таки используются много цилиндровые двигатели, не обязательно отключать топливо разом во все цилиндры, а можно отключать в нескольких по очереди. Тем самым двигатель будет замедляться интенсивнее, т.к. у него нет вспышки в нескольких цилиндрах, практически пропуски. Почему в этом режиме отключается ЕГР? Об этом написано выше, двигатель и без того не стабильно работает, и какой смысл ему еще добавлять выхлопные газы на впуск в камеру сгорания. На холостом ходу у него никакого запаса по крутящему моменту нет, зачем его и так ослаблять.
Пятое условие, при оборотах двигателя выше 4000 об/мин – ЕГР закрыт. Почему выше 4000 об/мин? Вам от двигателя требуется максимальная мощность, когда обороты уже выше 4000 об/мин. Вы нажали педаль в пол и 4.2 SC или 4.4 AJ V8 Вас весело тащат вперед. Если в данном случае добавить выхлопные газы, то мощность двигателя неминуемо упадет, а Вам она нужна максимальной. Поэтому ЕГР закрыт и как можно больше воздуха стараемся впихнуть в цилиндры, неважно атмосферного или наддувочного воздуха. Управляется все это дело отдельным клапаном. Клапан сам по себе механический, блок управления двигателем рассчитывает на сколько его надо открыть, чтобы получить заданный поток в цилиндры.
А может ли быть система ЕГР без клапанов? Может, с помощью муфт, так называемый internal egr (встроенный ЕГР). Регулировкой перекрытия распредвалов можно добиться ухудшения продувки цилиндров на такте выпуска. Если такое сделать, то часть отработавших газов останется в цилиндре. Можно ли назвать это системой ЕГР? Конечно можно. Какая разница, еще раз повторимся, впустим мы газы по обходному каналу из выпуска на впуск или просто оставим их цилиндре. От перемены мест, слагаемых сумма не меняется.
Основной диапазон работы клапана ЕГР вне холостого хода, не под нагрузкой, прогретый двигатель, т.е. режимы так называемой частичной нагрузки. В городе у очень многих людей ЕГР может не открываться в принципе, особенно у тех, кто исповедует два положения педали (холостые обороты и в пол).
Неоднократно доводилось видеть, что человек бездумно отключил ЕГР на бензиновом двигателе. Год ездил по городу, все было замечательно, никаких неисправностей. Поехал в отпуск, где-то на трассе встал на круиз-контроль, через час примерно езды на круиз-контроле получил сначала пропуски по зажиганию, потом сизый дым и все остальное. Почему так произошло? Он работал на круиз-контроля долго в режимах частичной нагрузки, когда по идеи и по логике ЕГР должен быть открытым, а ЕГР отсутствовал. Температура в камере сгорания нарастала-нарастала и в какой-то момент один или несколько поршней просто оплавились и получилась печаль.
Если говорить об отключении клапана ЕГР, но это возможно только на внешнем клапане, на internal egr Вы его в принципе отключить не можете никак, если говорить об отключении, то при отключении обязательно надо править карты топлива, карты зажигания и сделать это не так просто поскольку надо постоянно мониторить температуру в камере сгорания, а это не простая задача. Это первая полезная функция ЕГР и собственно почему американцы и наши этот ЕГР ввели задолго до того, как нормы экологии вообще появились.
Вторая задача ЕГР – это повышение КПД двигателя, особенно, атмосферного. За счет чего? Бензиновый двигатель внутреннего сгорания по своей сути является огромным насосом, который перекачивает воздух. Его задача сначала всосать воздух, потом сжать этот воздух, затем выплюнуть то, что получилось. Одна из основных потерь при работе двигателя, потерь КПД – это насосные потери, если мы говорим особенно об атмосферном. Для того, чтобы ему всосать воздух через впускной коллектор, воздушный фильтр, всю систему впуска приходится приложить некоторое усилие. А если объём воздуха, который ему необходимо всосать уменьшить? Выхлопные газы имеют относительно атмосферы давление более высокое и в цилиндры они попадают легче, чем всасывать воздух. Часть воздуха они замещают, можно ли говорить о том, что КПД двигателя вырастет? Теоретически да, мы де-факто можем сказать о том, что при открытом клапане ЕГР рабочий объем двигателя уменьшается. Чем меньше объем, тем проще всосать воздух и его сжать.
Это основная задача, благодаря, которой появился ЕГР на бензиновых двигателях в советское время и у американцев. Мы недаром делали отсылку к волге ЗМЗ-402, кто имел опыт могли убедиться самостоятельно в этом. Некоторые отключали этот клапан. Зачем он нужен, да он во впуск гадит и получали очень интересный эффект на переходных режимах, особенно, при легком нажатии на педаль двигатель становился тупее. Он лучше работал на холостом ходу, но клапан ЕГР с вакуумным управлением, который там стоял не самое совершенное создание. Он может быть чуть лучше работал наверху, но в середине он становился грустным и унылым, и все можно было вернуть только, либо радикально перенастроив систему питания и систему зажигания, либо вернув на место этот самый клапан.
Какая температура в камере сгорания является нормальной? Вкратце все, что свыше 1100 градусов – это совсем все плохо. Если стоит поршневая кованая, то 1200 градусов вообще предел, если литая – 1100 градусов. Выхлопные газы на пике около 900 градусов, т.е. они все-таки реально сбрасывают температуру, но это ключевой момент на пике. Если мы говорим о режимах средней нагрузки, то они приблизительно 700 градусов. Для мотора с литой поршневой 1100 градусов уже страшно, 1200 градусов может выдержать ковка, но и то мы бы не стали доводить до этих цифр. На современном моторе в камере сгорания, когда не пиковая нагрузка, не бедная смесь, нормальной считается температура 900-950 градусов, до 1000 градусов доходит редко.
Собственно, те, кто пытаются получить максимальную мощность от бензинового двигателя в какой-то момент приходят к тому, что в цилиндры надо лить воду. Старый добрый радикальный метод снижения температуры.
Подведя итог, для чего нужен ЕГР на бензиновом двигателе? Первое, экология, все про это знают. Второе, для снижения температуры в камере сгорания в режимах частичной нагрузки. Миф о том, что ЕГР наносит вред и снижает мощность не имеет под собой никакого обоснования с точки зрения работы двигателя. На режимах максимальной мощности ЕГР закрыт, на режимах средней нагрузки ЕГР фактически увеличивает КПД двигателя и сохраняет ту же самую мощность несмотря на то, что воздуха горит меньше благодаря тому, что снижает насосные потери на расход воздуха, повышая тем самым КПД.
Отключать ЕГР на бензиновом моторе настолько же плохая идея как отключать его на дизельном. Хотя задачи и функционал ЕГР на бензином и дизельном двигателе несколько отличаются, но в итоге эта система и там, и там нужная, и важная.