Клапан EGR
Схематично «единая газовая рециркуляция» функционирует следующим образом: использованные выхлопные газы пускаются заново догорать в двигатель внутреннего сгорания. Как итог уменьшается выплеск оксидов азота, однако, стенки коллектора впуска, каналы воздуха и блока заслонок покрываются сажей. Для работы двигателя это не страшно, но существует небольшой риск для седел, клапанов. Падение мощностных характеристик по причине уменьшения теплопроводности впускного коллектора, вот о чем следует беспокоится.
Несмотря на относительно давнюю историю внедрения системы рециркуляции отработавших газов на ДВС, до сих пор ходят противоречивые мнения о назначении и целесообразности наличия клапана ЕГР в современных моторах. Ниже кратко ответим на главные вопросы касательно этой системы.
Для чего нужен клапан ЕГР
Клапан ЕГР – это часть системы рециркуляции отработавших газов. В переводе с английского – Exhaust Gas Recirculation (EGR). Английская аббревиатура без изменений перекочевала и в русскоязычное сообщество автомобилистов.
Система рециркуляции представляет собой отдельный контур, который соединяет выпускной коллектор со впускным. А клапан ЕГР служит для управления работой этой системы: закрытия или открытия канала подвода отработавших газов.
Отработавшие газы через трубу, минуя открытый на определенную величину клапан EGR, частично поступают во впускной коллектор и смешиваются с чистым атмосферным воздухом. После этого смесь из отработавших газов и воздуха направляется в цилиндры. Происходит впрыск топлива, его сгорание и выброс отработавших газов в выпускной коллектор. Цикл повторяется снова.
Возникает логичный вопрос: зачем это нужно? Ответ прост: экология. Дело в том, что воздух состоит на 21% из кислорода и на 78% из азота. На остальные элементы приходится менее 1%. И под действием высоких температур в цилиндрах ДВС образовываются опасные соединения из этих химических элементов, которые обозначаются как NOx.
Отработавшие газы несут в себе минимальное количество кислорода. И их добавление к чистому воздуху снижает общее содержание кислорода. А кислород – это компонент, непосредственно участвующий в горении топлива. Азот и другие газы служат как переносчики энергии, которые при нагревании расширяются и давят на поршень.
Получается, что при уменьшении содержание кислорода, уменьшается и удельная теплоотдача (при одинаковом по объему наполнении цилиндров). А это снижает количество формируемых окисей азота.
На этом положительные стороны системы EGR закончились. Надо понимать, что отработавшие газы несут в себе частички сажевых и смолянистых соединений, которые засоряют впускной коллектор и попадают в цилиндры, ускоряя образование нагара на поршнях и клапанах. Также клапан ЕГР отбирает часть мощности от ДВС на низких и средних нагрузках.
Управление системой ЕГР
Система рециркуляции отработавших газов управляется ЭБУ по совокупности данных с различных датчиков авто. Перечень датчиков, которые влияют на положения клапана, для каждого отдельно взято ДВС может различаться. Обычно работа клапана завязана на показаниях от нескольких датчиков:
- температуры охлаждающей жидкости;
- положения дроссельной заслонки;
- абсолютного давления во впускном коллекторе;
- положения коленчатого вала (в контексте частоты его вращения).
То есть важны те датчики, которые могут дать представление блоку управления двигателем о нагрузочном режиме авто.
Клапан ЕГР устанавливается на бензиновые авто без турбины и на дизеля независимо от степени форсированности. Включаются на холостых оборотах или низких и средних нагрузках. При открытии дроссельной заслонки на определенную величину клапан ЕГР полностью перекрывается, чтобы дать возможность получить от двигателя максимальную мощность.
Раньше считалось, что в бензиновых моторах на холостом ходу клапан ЕГР перекрывается. И включается только на средних и низких оборотах. Однако на современных моторах на холостом ходу система также частично функционирует. На дизелях этот клапан открыт на всех режимах работы, кроме нагрузки выше средней.
Также в бензиновом двигателе наличие клапана ЕГР уменьшает вероятность детонации и так называемого калильного зажигания – результата использования низкокачественного топлива. А это положительно сказывается на экономии бензина и ресурсе мотора.
Неисправности системы EGR
Есть много причин глушить газовую рециркуляцию, одна из них – неисправность системы (образовался пластинный нагар). Зачастую проблемы с ЕГР возникают после 50 тысяч километров пробега. А цифры, заявленные изготовителями 80000-100000 км преувеличены, потому что не было учтено некачественное топливо в Российской Федерации.
Известно несколько неисправностей системы ЕГР.
- Отказ привода клапана. В большинстве случаев клапан приводится в движения электромагнитной катушкой. Есть версии и с вакуумным приводом. Независимо от принципа работы, выход из строя катушки или нарушение герметичности вакуумного привода приведет к отказу клапана.
- Сбои в работе обратной связи. Клапан как минимум контролируется в верхнем и нижнем положении, а в некоторых автомобилях контроль идет и на промежуточных положениях. Если информации от обратной связи не поступает – ЭБУ выдаст ошибку.
- Механическое заклинивание клапана EGR. В подавляющем большинстве случаев эта поломка связана с критическим засорением клапана сажей. Устраняется эта проблема очисткой, если подобная операция предусмотрена конструкцией системы.
- Засорение подводящего патрубка сажей и маслянистыми отложениями. Интересный факт: на современных моторах наблюдается тенденция к увеличению сечения патрубка подвода отработавших газов, так как предыдущая практика показала, что уже к 50 тысячам км пробега на многих авто канал засоряется полностью.
Зачем отключают, заглушают ЕГР
Причин для заглушки клапана ЕГР, пожалуй, больше, чем для его замены. Особенно на возрастных авто.
Первая и самая главная причина – дороговизна и бессмысленность ремонта этой системы. Очистка канала для отработавших газов (который нередко забивается сажей наглухо) и замена самого клапана – дорогая процедура.
Вторая причина – это нежелание восстанавливать систему по объективным соображениям. Например, если мотор изношен и уже начал потреблять масло на угар, ремонт системы ЕГР, даже капитальный с установкой нового клапана, даст только краткосрочный результат. Сажа от выгорания масла в цилиндрах быстро выведет из строя систему рециркуляции.
И третья причина, которая срабатывает независимо от состояния клапана ЕГР – это желание автовладельца дать возможность мотору «дышать». Доказано: система ЕГР хоть и положительно влияет на экологию, но в то же время она отрицательно сказывается на динамике двигателя и в целом на его ресурсе.
К чему это может привести:
- уменьшается двигательная мощность;
- повышается износ;
- увеличивается расход;
- портится запуск мотора;
- двигателя работающие на бензине, у которых впускной коллектор из пластика, могут плавится напротив трубки подачи использованных газов;
- возникает неисправность «check engine», которая может появляться иногда, а не всегда;
- холостой ход мотора непостоянный.
Отсоединение ЕГР имеет свои достоинства, плюсы отключения EGR
- впускные системы становятся чище;
- турбояма пропадает на турбированных двигателях;
- увеличивается чуткость педали газа;
- пропадают ошибки из-за сломанного клапана EGR;
- нет затрат на замену;
- уменьшается замена масла;
- работа на х. х, холодном моторе становится лучше;
- повышается тяга на небольших оборотах.
Недостатки при отсоединении и минусы отключения EGR
- присутствие катализатора уменьшает его ресурс;
- физическое изъятие повлечет за собой появления «чека»;
- повышаются выбросы NOx.
Дымность повышается исключительно при перегазовках. Контроль токсичности на техосмотре будет успешный.
Поэтому даже при рабочем клапане и удовлетворительном состоянии перепускного патрубка многие автомобилисты ставят заглушку – заслонку, перекрывающую сам канал. Клапан продолжает работать в штатном режиме, но отработавшие газы не поступают во впускной коллектор.
Некоторые автомобилисты устанавливают новую прошивку в ЭБУ, которая навсегда закрывает клапан ЕГР.