Система рециркуляции отработавших газов (EGR). Устройство. Неисправности.

Система рециркуляции отработавших газов (EGR) снижает выбросы оксидов азота (NOx). При высокой температуре сгорающей в камере сгорания топливовоздушной смеси образуется большое количество оксидов азота (NOx). Система рециркуляции ОГ направляет часть отработавших газов из выпускного канала головки блока цилиндров через впускной коллектор обратно в камеры сгорания, снижая тем самым температуру сгорания топливовоздушной смеси, вследствие чего происходит снижение концентрации оксидов азота.

Идея заключается в том, чтобы на определенных режимах работы двигателя подавать некоторую часть отработанных газов из выпускного коллектора во впускной. Повышенное содержание окислов азота в выбросах ДВС вызывается высокой температурой в камере сгорания. Катализатором реакции горения является кислород: чем больше кислорода – тем выше температура. А если подмешать к воздуху выхлопные газы, то содержание кислорода в нем уменьшится. В результате температура сгорания смеси и, соответственно, токсичность выхлопных газов понижаются.

EGR устанавливается и на бензиновые (кроме турбированных), и на дизельные двигатели. За счет избытка воздуха в дизеле образуется большее количество оксидов азота. Кроме улучшения экологических показателей (выброс NOx снижается до 50%), имеются еще некоторые «побочные» положительные последствия. В бензиновых моторах порция выхлопных газов, снижая разряжение во впускном коллекторе, уменьшает насосные потери, что способствует снижению расхода топлива на 2-3%. Работа при пониженной температуре в бензиновых двигателях снижает риск возникновения детонации, а работа дизельных моторов становится более мягкой. Выброс сажи у дизелей с системой EGR уменьшается на10%.

Алгоритм работы EGR зависит от типа двигателя. В дизелях клапан открывается на холостом ходу и подает до 50% объема воздуха на впуске. С ростом оборотов клапан пропорционально закрывается до полного закрытия при максимальной нагрузке. При прогреве мотора клапан также полностью закрыт. В бензиновых двигателях EGR не включается на холодном двигателе, на холостом ходу и на оборотах максимального крутящего момента. При низкой и средней нагрузке система обеспечивает 5-10% подаваемого на впуск воздуха.

Стоит отметить, что EGR зачастую превращается в головную боль для наших автомобилистов. Система довольно капризна, при ее работе (особенно на отечественном топливе) клапан EGR, впускной коллектор и находящиеся в нем датчики покрываются нагаром, что приводит к нестабильной работе двигателя. Клапан EGR – деталь дорогостоящая, поэтому многие автовладельцы вместо его замены прибегают к глушению всей системы.

А почему EGR не устанавливается на бензиновые турбодвигатели? На атмосферных двигателях система работает практически только на средних оборотах. А на моторах с турбонаддувом рабочий диапазон еще меньше - и выходит, что цель не оправдывает средства. Поэтому производители применяют другие способы снижения выбросов NOx: жидкостное охлаждение наддувочного воздуха (что снижает температуру в камере сгорания) и бесступенчатую систему изменения фаз газораспределения (обеспечивающую внутреннюю рециркуляцию отработавших газов). При внутренней рециркуляции часть выхлопных газов попадает обратно в цилиндр в моменты перекрытия клапанов, когда одновременно открыты и впускной и выпускной клапаны. Технически перекрытие можно организовать и с помощью подбора формы кулачков распредвала, но в этом случае рециркуляция будет осуществляться на всех режимах работы двигателя. В системах же бесступенчатого регулирования перекрытие клапанов по команде блока управления происходит только в необходимых режимах.

Типы конструкций

Хотя принцип работы всех систем одинаков, их конструктивное исполнение отличается большим разнообразием. В любой системе EGR главной деталью является клапан. Отличия состоят в способе управления его работой и, соответственно, составе элементов. Впервые EGR появились на американских автомобилях еще в начале 70-х годов прошлого века. Они были пневмомеханическими, то есть управлялись только разряжением впускного коллектора.

Как и любая механическая система, она не отличалась высокой точностью работы. С внедрением электронных систем управления двигателем EGR стали электропневматическими (Euro-2 и -3), а в дальнейшем появились и полностью электронные (Euro-4 и -5).

Клапан EGR может устанавливаться на впускном коллекторе, во всасывающем тракте, или непосредственно на блок дроссельных заслонок. Так как в дизельных двигателях система EGR перепускает большее количество отработанных газов, то и клапаны в таких системах имеют перепускное отверстие большего диаметра по сравнению с бензиновыми. В некоторых дизелях, особенно турбированных, давление на впуске может превышать давление на выпуске, что делает невозможным рециркуляцию выхлопных газов. В таких случаях для создания необходимого пониженного давления во впускной трубопровод устанавливаются регулирующие (вихревые) заслонки.

Основные неисправности системы EGR

При неисправности системы EGR могут наблюдаться неустойчивые обороты холостого хода и двигатель часто глохнет. Имеет место также неустойчивая работа при полностью открытой дроссельной заслонке, перебои при снижении оборотов, детонация, пропуски воспламенения.

Все неисправности сводятся к двум основным причинам:

1. Через клапан EGR проходит недостаточное количество выхлопных газов.
2. Через клапан EGR проходит слишком много выхлопных газов.

Наружные патрубки (или каналы в впускной коллетор) для подвода выхлопных газов.

Собственно клапан EGR.

Термоклапан, подключающий источник разрежения к пану EGR в зависимости от температуры охлаждающей жидкости или воздуха.

Соленоиды, электрических или цифровых клапанов, управляемые от ЭБУ.

Интегрированные или отдельные преобразователи давления выхлопных газов.

Незакрывающийся клапан обычно проявляет себя следующим образом:

1. Неустойчивость холостых оборотов, частая остановка двигателя, пропуски воспламенения.
2. Рывки автомобиля при движении.
3. Уменьшение разрежения во впускном коллекторе и следствие работа инжекторного двигателя на богатой ТВ смеси.

Сигнал разрежения вне нормы
Слабый или отсутствующий сигнал разрежения не откроет пневмоклапан, а постоянное разрежение - будет поддерживать клапан открытым все время. В таких случаях следует проверить правильность подключения вакуумных шлангов и разрежение на клапане.
В системах, использующих разрежение в индукционном диффузоре применяется вакуумный усилитель, неисправность которого может привести к отключению сигнала разрежения от клапана EGR или наоборот - к его постоянной подаче.
Исправно работающая система EGR отключается при прогреве двигателя блокировкой сигнала разрежения термоклапаном. Неисправность термоклапана приведет к избыточному загрязнению окружающей среды оксидами азота (если термоклапан постоянно закрыт) или к неустойчивой работе двигателя на холостых оборотах и недостаточной приемистости (если термоклапан постоянно открыт).
В некоторых системах клапан EGR открывается по совместному действию сигналов разрежения и давления выхлопных, газов. В таких системах даже при хорошем разрежении клапан EGR не откроется, если некоторые компоненты выпускного канала были изменены на нештатные, с более низким сопротивлением газовому потоку (упадет подпор выхлопных газов).

В электронных системах управления двигателем подача разрешения к диафрагме клапана EGR производится через электроклапан. Электроклапан может работать по принципу открыт - закрыт или с широтно-импульсной модуляцией. В таких системах следует проверять электрический сигнал от ЭБУ на соленоид злектроклапана, сам соленоид, целостность каналов подачи разрежения от источника до клапана EGR.
Набор контролируемых параметров системы EGR, считываемых автомобильным диагностическим сканером, зависит от конкретной модели автомобиля, как правило это следующие параметры:

1. Величина потока рециркуляции в процентах.
2. Коэффициент заполнения управляющего сигнала при работе электроклапана по принципу широтно-импульсной модуляции.
3. Коммутационное состояние клапана EGR (включен-выключен).

Диагностика системы EGR.

Чтобы разобраться должен ли срабатывать клапан EGR в конкретных условиях следует пользоваться технической документацией конретного автомобиля.

Диагностика основных компонентов пневмомеханической системы EGR
Для диагностики необходимы техническая документация от изготовителя и измерительные приборы: автомобильный мультиметр, манометр, ручной вакуумный насос, логический пробник и осциллограф. Не лишнем будет и диагностический прибор или сканер для вывода информации об ошибках и необходимых текущих данных.

Диагностика термоклапана, датчиков и соленоидов
1. Вольтметром контролируется напряжение на контактах соленоидов в токовом и обесточенном режимах.
2. Омметром проверяются сопротивления обмоток датчиков и соленоидов и наличие замыкания на «массу».

3. С помощью вакуумного насоса и манометра проверяется правильность работы электро и термоклапанов.

4. С помощью осциллографа или диагностического сканера можно проверить выходные сигналы всех датчиков, используемых ЭБУ при управлении EGR: положения дроссельной заслонки, оборотов коленчатого вала, разрежения во впускном коллекторе и т.п.

Диагностика основного клапана системы EGR
Типичная неисправность основного клапана - негерметичность диафрагмы в вакуумной камере или неплотная посадка запорного устройства клапана из-за загрязнения.
В системах EGR без использования противодавления выхлопных газов клапан снимается с двигателя, к его вакуумному входу подключается ручной вакуумный насос, подается разрежение около 250 мм рт. ст. Шток клапана должен втянуться, а запорное устройство - открыться, приложенное разрежение не должнб изменяться, а шток менять своего положения, в течение не ме¬нее 30 с. В противном случае диафрагма имеет утечку и клапан следует заменить.
В системах EGR с использованием противодавления выхлопных газов основной клапан системы EGR снимать бессмысленно, так как без подачи давления выхлопных газов он не сработает, даже исправный. В этом случае необходимо следовать процедур проверки, рекомендованной изготовителем, которая обычно предусматривает ограничение прохода выхлопных газов через выхлопную трубу.

Диагностика систем EGR с электронным управлением
Электропневматические системы (ЭПС)
Разрежение подается в систему EGR (ЭПС) через нормально открытый электроклапан, который управляется от ЭБУ. Когда система управления подачей топлива работает в разомкнутом режиме, ЭБУ замыкает контакт соленоида электроклапана на массу транзисторным ключом, блокируя подачу разрежения на клапан EGR. Если клапан EGR открыт в несоответствующем режиме работы двигателя, то это указывает на то, что нет подключения контакта соленоида электроклапана на «массу» или нет напряжения питания на другом контакте его обмотки. Если клапан EGR не открывается - соединение между ЭБУ и контактом соленоида замкнуто на «массу» вне ЭБУ.
Для управления потоком рециркуляции может применяться широтно-импульсная модуляция. ЭБУ периодически замыкает контакт соленоида электроклапана на «массу». Отношение длительности включенного состояния соленоида к периоду называется коэффициентом заполнения, который измеряется в процентах. Обычно 0% соответствует блокированию подачи разрежения на клапан, а 100% соответствует полностью открытому клапану.
С помощью мультиметра, подключенного щупами к клемме В (рис. ниже) и «массе», можно проконтролировать частоту коммутации соленоида и коэффициент заполнения по среднему значен напряжения на обмотке. Осциллограф для таких измерений дает более наглядную картину, чем мультиметр.

С диагностическими целями в клапан EGR встраивается вакуумный ключ (рис. ниже). ЭБУ использует сигнал ключа для проверки наличия разрежения в вакуумной линии 1 клапана EGR. Исправный ключ работает синхронно с электроклапаноЙ его электрический сигнал можно контролировать с помощью мультиметра, осциллографа или логического пробника, подключенных к контакту С в разъеме 6.

1 - вакуумная линия к клапану EGR;
2 - линия к источнику разрежения;
3 - диагностический нормально разомкнутый вакуумный ключ;
4 - запорная пружина;
5 - нормально закрытый пружиной 4 и обесточенный электроклапан;
6 - разъем;
7 - шина питания;
8- ЭБУ

Проверка сервопривода клапана EGR

Убедитесь, что отчетливо слышен звук работы сервопривода клапана EGR (шагового электродвигателя) при включении зажигания (без запуска двигателя). Если звук работающего сервопривода клапана EGR не слышен, то проверьте цепи питания сервопривода. Если цепь питания исправна, то, возможно, неисправен сам сервопривод или электронный блок управления двигателем.

Проверка сопротивления обмотки сервопривода

Отсоедините разъем сервопривода клапана EGR. Измерьте сопротивление между выводом «2» и выводами «1» или «3» разъема сервопривода. Номинальное сопротивление: 20–24 Ом (при 20 °С). Измерьте сопротивление между выводом «5» и выводами «4» или «6» разъема сервопривода. Номинальное сопротивление: 20–24 Ом (при 20 °С). Замените прокладку и затяните болты крепления клапана номинальным моментом.

Проверка работы сервопривода

Подсоедините жгут тестовых проводов к разъему сервопривода EGR. Подсоедините провод от положительного вывода источника питания (напряжение примерно 12 В) к выводу «2» разъема сервопривода. Подсоединяйте провод от отрицательного вывода источника питания напряжением 12 B к выводам «1» и «3» разъема. При этом проверяйте, ощущается ли легкая вибрация работающего шагового электродвигателя.

Ресурс различных систем EGR составляет от 70 до 100 тысяч километров (в отечественных условиях около 50 тысяч). После этого ее компоненты подлежат замене. Это в идеале. Однако желающих платить немалые деньги находится немного. Несложное и своевременное обслуживание системы поможет продлить ей жизнь. В пневмоклапане EGR необходимо периодически очищать седло и шток от нагара с помощью жидкости для очистки карбюратора. Делать это нужно осторожно, чтобы жидкость, агрессивная к резине, при попадании на диафрагму клапана не повредила ее. В системах с управляющим электроклапаном в нем, как правило, имеется фильтр, защищающий вакуумную систему от загрязнения. Его необходимо очищать.

Когда EGR начинает давать сбои, многие автовладельцы предпочитают заглушить ее. Как правило, это делается с помощью вырезанной из тонкой жести прокладки, устанавливаемой под клапан. Среди специалистов мнения о глушении системы расходятся. Одни считают его совершенно безвредным, а некоторые даже полезным. Вторые же полагают, что в результате повышается температура в камере сгорания, а это увеличивает риск появления трещин в головке блока цилиндров.

Простое механическое глушение клапана и удаление вихревых заслонок (там, где они есть) не всегда приводит к желаемым результатам. На турбодизелях возможны проблемы с регулированием давления наддува и повышенным износом турбины. На современных двигателях клапан EGR необходимо «удалять» и программно – перепрошивкой блока управления. В противном случае контроллер будет постоянно выдавать ошибку или даже переводить двигатель в аварийный режим.

При температуре сгорания топлива выше 1371 °C (2500°F), азот (который составляет 80% атмосферы), в смеси с кислородом образует оксиды азота (NOx) - опасного загрязнителя воздуха.
В цилиндрах работающего двигателя, при определенных условиях, возникает температура сгорания много больше обычного уровня, при этом выбросы NOx резко увеличиваются.
В связи с этим была разработана система рециркуляции отработанных газов (EGR) - система, уменьшающая выбросы NOx.
Главный элемент системы - клапан EGR, установленный на впускном коллекторе. Когда воздушно-топливный коэффициент высок (бедная смесь), температура сгорания так же высока, производится больше NOx. Чтобы понизить воздушно-топливный коэффициент, клапан EGR вводит дозированное количество выхлопного газа во впускной коллектор, изменяя долю поступающего кислорода в воздушно-топливной смеси цилиндров. Эта система меняет режим сгорания топлива при высоких температурах и уменьшает образование NOx.
Выделение NOx во время ускорения или высоких оборотов двигателя применимо исключительно к бензиновому двигателю. При тех же условиях, необходимость в системе EGR в дизельных двигателях отпадает или очень мала.
В Калифорнии более строгий стандарт для NOx чем в остальной части США. Поэтому, у некоторых двигателей, продаваемых в Калифорнии, были системы EGR, отличающиеся от проданных в других государствах.
На холодном двигателе рециркуляция отработанных газов может вызвать проблемы управляемости двигателя. Различные модели автомобилей используют различные методы для того, чтобы активизировать систему EGR, по мере нагрева двигателя.

Рис. 1 Система рециркуляции отработанных газов (EGR)

Разновидности EGR клапанов

Двигатели, имеющие различные рабочие характеристики, обуславливают использование двух классификаций клапанов EGR: механического и электронного.
В настоящее время существуют пять типов механических клапанов EGR и три типа электронных клапанов EGR.

Идентификация механических клапанов EGR

Механические клапаны EGR, перечисленные здесь, отпечатаны с идентификационным номером наверху клапана.
• Установленный непосредственно на блок дроссельных заслонок клапан EGR (Port EGR Valve)
• EGR клапан с положительным противодавлением (Positive Backpressure EGR Valve)
• EGR клапан с отрицательным противодавлением (Negative Backpressure EGR Valve)

На заметку:

С 1984г. у клапанов EGR есть метка: "N" (отрицательный) или "P" (положительный), отпечатанная на крышке клапанного механизма.
До 1984г. клапаны могут быть идентифицированы по конструкции пластины диафрагмы.

Идентификация электронных клапанов EGR

КЛАПАНЫ EGR - МЕХАНИЧЕСКИЕ

Port EGR Valve

Установленный на блок дроссельных заслонок клапан EGR (Port EGR Valve), вакуумная диафрагма в Port EGR Valve (Рис. 2) связана с вакуумным патрубком, расположенным в карбюраторе, TBI, или корпусе дросселя MPFI. Калиброванные вакуумные отверстия передают вакуумный сигнал, в зависимости от разряжения впускного коллектора, исключая режим х/хода, к мембране клапана EGR.

Рис. 2 Port EGR Valve

При открытии дроссельных заслонок, вакуум поступает через отверстие к вакуумной диафрагме в клапане EGR, через соединительный шланг. Когда вакуумный сигнал достигает определенного уровня, диафрагма перемещается вверх против калиброванного усилия пружины, перемещая с собой плунжер. Плунжер с клапаном открывает отверстие, позволяя выхлопному газу поступать из выпускного коллектора во впускной коллектор и в цилиндры двигателя.
Во время х/хода, когда вакуумное отверстие закрыто, или в других случаях, когда вакуум впускного коллектора очень низок, например, в случае широко открытой дроссельной заслонке, разряжение недостаточно, чтобы управлять диафрагмой EGR, плунжер остается на месте, и выхлопной газ не поступает во впускной коллектор.
Рециркуляция газа происходит во время периодов нормального вакуума впускного коллектора, когда дроссель находится не в режиме х/хода.

На более поздних конструкциях двигателей вакуумными сигналами управляет электронный вакуумный клапан-регулятор (Electronic Vacuum Regulator Valve (EVRV)), с помощью соленоида с широтно-импульсной модуляцией. ECM управляет EVRV, используя информацию от следующих датчиков:
• Датчик разряжения впускного коллектора (MAP).
• Датчик частоты вращения двигателя (CKP).

ECM управляет соленоидом по принципу широтно-импульсной модуляции (PWM). ECM включает соленоид с большой частотой, изменяя поток выпускных газов.

Клапан EGR с положительным противодавлением (Positive Backpressure EGR Valve)

Positive Backpressure EGR Valve, разработанный в 1977г., использует и вакуум двигателя и давление выхлопных газов, чтобы управлять количеством потока рециркуляции. Это обеспечивает улучшенную рециркуляцию во время сильных нагрузок на двигатель.
Управляющий клапан, расположенный в системе EGR, действует как вакуум/давление регулятор (Рис. 3).
Этот клапан управляет количеством вакуума в отсеке диафрагмы. Когда регулирующий клапан получает достаточный сигнал давления выхлопа через полый вал, сила давления преодолевает легкую пружину, закрывая отверстие под мембраной. В этом случае к диафрагме поступает максимальное вакуумное усилие.
Металлический отражатель препятствует тому, чтобы горячие выхлопные газы нагревали диафрагму.

Рис. 3 Positive Backpressure EGR Valve

Если уровень вакуума будет снижаться в отсеке диафрагмы, например, в режиме х/хода или в режиме широко открытой дроссельной заслонки, то клапан EGR не будет открываться. Если давление в выпускном коллекторе будет небольшим, то регулирующий клапан останется открытым, и клапан EGR также не будет открываться. Однако, если будет достаточный вакуум в отсеке диафрагмы и достаточно большое давление в выхлопе, чтобы закрыть регулирующий клапан, то диафрагма поднимает плунжер с конусом, обеспечивая рециркуляцию выпускных газов.
Как только происходит перемещение плунжера, противодавление выхлопа уменьшается в полом вале, позволяя пружину вновь открыть регулирующий клапан. Вакуум в отсеке диафрагмы исчезает, и клапан плунжера начинает закрываться. Давление в полом вале увеличивается и регулирующий клапан снова закрывается, начиная цикл снова.
Этот цикл происходит приблизительно тридцать раз в секунду во время обычной работы двигателя. Если вакуум впускного коллектора очень низок (широко открытая дроссельная заслонка), или дроссельная заслонка почти закрыта (режим х/хода), Positive Backpressure EGR Valve отрегулирует количество рециркуляции отработанных газов пропорционально нагрузке на двигатель.
Если вакуум достаточен, чтобы управлять клапаном EGR, циклы режима рециркуляции замедляются с увеличением давления выхлопных газов, и учащаются с уменьшением давления выхлопа.
На более поздних двигателях управление EGR системой осуществляется с помощью ECM. Используется управляющий соленоид в вакуумной линии.
ECM активизирует соленоид EGR, когда двигатель холодный, или когда возникают другие специфические режимы работы двигателя.

Клапан EGR с отрицательным противодавлением (Negative Backpressure EGR Valve)

Negative Backpressure EGR Valve, разработанный в 1979г., подобен Positive Backpressure EGR Valve за исключением того, что пружина клапана-регулятора ниже, а не выше клапана-регулятора и клапан-регулятор - нормально-закрытый (Рис. 4).
Регулирующий клапан открывается, преодолевая силу пружины отрицательным противодавлением (небольшой вакуум в полом вале). Эта конструкция улучшает систему рециркуляции отработанных газов при условиях низкого давления выхлопных газов.

Рис. 4 Negative Backpressure EGR Valve

Если уровень вакуума будет недостаточен в отсеке диафрагмы, например, в режиме х/хода или в режиме широко открытой дроссельной заслонки, то клапан EGR не будет открываться. Однако, если есть достаточно вакуума в отсеке, поднимается плунжер, открывая клапан EGR.
Поскольку разряжение в камере плунжера уменьшается в зависимости от уменьшения вакуума впускного коллектора, то формируется небольшой уровень вакуума (отрицательное противодавление). Этот вакуум открывает регулирующий клапан, заполняя воздухом отсек диафрагмы, заставляя плунжер упасть. Затем вакуум в плунжере уменьшается (увеличивается давление выхлопа), большая пружина закрывает клапан-регулятор и цикл повторяется снова. Этот процесс происходит приблизительно тридцать раз в секунду при обычной работе двигателя.

При достаточном разряжении во впускном коллекторе, чтобы управлять клапаном EGR, частота циклов открытия клапана EGR увеличивается, когда давление выпускного коллектора высоко, и уменьшаются, когда давление в выпускном коллекторе падает. На более поздних двигателях потоком EGR управляет вакуумный соленоид, который активизируется ECM с помощью широтно-импульсной модуляции (PWM).

ECM использует информацию от следующих датчиков, чтобы управлять соленоидом EGR:
• Датчик температуры двигателя (CTS).
• Датчик разряжения впускного коллектора (MAP) или датчик воздушного потока (MAF).
• Датчик положения дросселя (TPS).

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ EGR В ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЕ ВПРЫСКА ТОПЛИВА (EFI)

На автомобилях с топливной системой EFI управление EGR осуществляет компьютер двигателя (ECU).
Когда двигатель достигает определенной температуры, ECU посылает сигнал в электрический клапан, который обеспечивает вакуумом клапан EGR.

ЭЛЕКТРОННЫЕ КЛАПАНЫ EGR

Интегрированный Электронный EGR клапан (Integrated Electronic EGR Valve (IEEGR))

В 1987 был введен в эксплуатацию принципиально новый клапан EGR, которым управляла электроника.
Интегрированный Электронный EGR клапан (IEEGR) работает как клапан с дистанционным вакуумным регулятором, за исключением того, что регулятор и датчик положения плунжера (pintle position sensor) собраны в неразборном узле (Рис. 5). Регулятор и датчик положения не обслуживаемы и не ремонтируются.
ECM управляет вакуумным регулятором с помощью пульсирующего тока. Этот пульсирующий ток определяет поток рециркуляции газов. Из входных сигналов используются сигнал от датчика разряжения впускного коллектора (MAP) или датчика-расходомера входного воздуха (MAF), датчика температуры хладагента (CTS), и датчика оборотов двигателя (CKP).
Клапан IEEGR принимает сигнал в виде пульсирующего тока с широтно-импульсной модуляцией (PWM) от ECM, через внутренний регулятор напряжения преобразовывает его в определенный уровень напряжения, с помощью которого управляет вакуумным соленоидом.
Когда клапан вакуумного соленоида открыт, вакуумная линия соединена с атмосферой. Когда клапан закрыт, вакуум создает разряжение в отсеке диафрагмы, заставляя диафрагму подняться и открыть клапан на плунжера, образуется поток рециркуляции выхлопных газов.

Рис. 5 Integrated Electronic EGR Valve (IEEGR))

Датчик положения плунжера (pintle position sensor), расположенный выше узла диафрагмы, используется для определения положения диафрагмы и клапана на плунжере во время работы EGR.
Если датчик положения плунжера не фиксирует движения узла диафрагмы, то ECM установит код неисправности.
IEEGR легко идентифицируется по своей неразборной черной пластмассовой верхней крышкой. Фильтр IEEGR может быть обслужен или заменен отдельно от клапана IEEGR.

Дискретный 3-х соленоидный клапан EGR (Tri-Solenoid Digital EGR Valve)

3-х соленоидный клапан EGR начали использовать в 1988 году. Дискретный клапан EGR (Рис. 6) работает по принципу сочетания отверстий (различных размеров) для управления величиной потока рециркуляции выхлопных газов в двигателе.
Это достигается двумя или тремя индивидуально приводимыми в действие соленоидами с арматурой, состоящей из сердечника и плунжера с клапаном, который перекрывает или разрешает поток выхлопных газов через отверстие определенного сечения. Этот принцип работы EGR клапана обеспечивает большую точность потока рециркуляции, т.к. поток зависит только от набора сечений проходных отверстий и не зависит от точности положения плунжера с клапаном относительно седла клапана.
Улучшенное уплотнение отверстия в закрытом состоянии полностью исключает протечку выхлопных газов во впускной коллектор.

Рис. 6 Дискретный 3-х клапан EGR

Дискретным клапаном EGR управляет исключительно компьютер двигателя (ECM). ECM контролирует различные параметры двигателя:
• Датчик положения дросселя (TPS),
• Датчик разряжения впускного коллектора (MAP) или датчик-расходомер воздуха (MAF),

Выходные сигналы поступают от ECM до системы EGR, указывающей надлежащее количество потока отработанных газов необходимого, чтобы понизить температуру сгорания.
Это устройство электронного управления потоком выхлопного газа в десять раз быстрее, чем управляемые вакуумом модели.
Соленоиды активизируются 12-вольтовым напряжением, подключенным к клапану через электрический разъем. Электрический ток, проходя через обмотки выбранных соленоидов, создает электромагнитное поле. Это заставляет арматуру потянуться вверх, отрывая плунжеры с клапанами от основы.
Выхлопной газ протекает из выпускного коллектора к впускному коллектору. Если слишком много выхлопного газа войдет в камеру сгорания, то сгорание не будет происходить. Поэтому поток выхлопного газа прерывается, когда двигатель находится в режиме х/хода.

EGR обычно активизирован в следующих условиях:
• Двигатель теплый.
• Обороты двигателя выше холостых.

Дискретный клапан EGR меняется только в сборе (необслуживаемый).

Дискретный 2-х соленоидный клапан EGR (Dual-Solenoid Digital EGR Valve)

Дискретный 2-х соленоидный клапан EGR (Рис. 7) устанавливался на двигатели 1990г. 2.3L RPO LD2 Quad 4 ("W" автомобилей по GM).
Это устройство управляет потоком EGR к впускному коллектору через одно большее и одно меньшее отверстие, давая три возможные комбинации потока. Когда любой соленоид активизирован, его арматура с осью и клапаном открывает отверстие. Поток зависит от величины проходного сечения дросселя, которое точно контролируется ECM

Рис. 7 Дискретный 2-х соленоидный клапан EGR (Dual-Solenoid Digital EGR Valve)

Утечка выхлопных газов в режиме х/хода минимальна, т.к. клапаны совершенно не зависят от вакуума впускного коллектора. Конструкция очень надежна, используются специальные уплотнители дозирующих отверстий.
Плунжеры изолированы от отсека выхлопа плавающим уплотнением. Соленоиды закреплены вместе, чтобы увеличить надежность и изолировать обмотки от окружающей среды.
Дискретный клапан EGR управляется электронными ключами ECM (ECM Quad Driver), коммутирующими на "массу" каждую соответствующую цепь обмотки соленоидов. Это активизирует соленоид, поднимет плунжер с клапаном и позволяет выхлопному газу течь во впускной коллектор.

Линейный EGR клапан

Линейная система EGR разработана и запущена в производство в 1992г. Температура сгорания понижается, когда дозированное количество смеси выхлопного газа с впускным воздухом повторно направляется (рециркуляция) во впускной коллектор двигателя. Пропорции смеси зависят от высоты поднятия плунжера с клапаном относительно отверстия в основе клапана (Рис. 8).

Рис. 8 Линейный Клапан EGR

Особенности работы EGR линейной системы

Линейная система EGR обеспечивает наиболее точное управление потоком выхлопных газов, максимальным быстродействием и способностью к диагностике. Точность управления потоком в линейной системе EGR зависят только от относительного положения плунжера с клапаном.
Линейным клапаном EGR управляет исключительно компьютер двигателя (ECM). ECM контролирует различные параметры двигателя:
• Датчик положения дросселя (TPS).
• Датчик разряжения впускного коллектора (МАР).
• Датчик температуры хладагента (CTS).
• Датчик положения плунжера (PPS).

Показания датчиков анализируется ЕСМ и выдается сигнал в систему EGR, пропорциональный количеству выхлопных газов, необходимому, чтобы понизить температуры сгорания. Это электронное дозирование выхлопного газа в десять раз быстрее, чем управляемые вакуумом модели, кроме того, имеют улучшенные способности к диагностике и определении повреждений.

Электрический разъем, расположенный наверху корпуса, имеет 5 контактов:
• A - сигнал с широтно-импульсной модуляцией от ECM
• E - положительное напряжение от системы зажигания
• B, C, и D являются контактами от датчика положения плунжера к ECM (B - масса датчика, C - сигнал датчика, и D - питание +5 вольт)

Обмотка соленоида питается током с напряжением 12 вольт, который подводится в клапан через электрический разъем (зажим E), затем течет через обмотку соленоида к ECM, создает электромагнитную поле. Это заставляет арматуру потянуться вверх, поднимая плунжер пульсирующими движениями от основания. Выхлопной газ вытекает из выпускного коллектора (через отверстие) к впускному коллектору.
Высота подъема измеряется датчиком положения плунжера, и ECM корректирует фактическое положение плунжера относительно расчетного, изменяя ширину импульса к соленоиду, пока фактическое положение плунжера не сравняется с расчетным положением. Это обеспечивает точность потока выхлопных газов во впускной коллектор.
В большинстве нелинейных проектов EGR поток не корректируется, т.к. в этих системах нет механизма обратной связи для контроля фактического потока и его коррекции.
Линейный клапан EGR уникален в этом, ECM непрерывно контролирует высоту подъема плунжера и непрерывно корректирует ее, чтобы получить точный поток, поэтому линейная EGR система называется "системой с обратной связью".
Когда соленоид обесточен, плунжер закрывает отверстие, блокируя поток выхлопных газов к впускному коллектору.

Описание управления линейной системой EGR

Для регулирования потока выхлопных газов к двигателю, ECM управляет обмоткой линейного соленоида EGR, чтобы непосредственно изменить положение плунжера относительно закрытого состояния.
Линейный клапан EGR содержит датчик положения (потенциометр), который меняет напряжение, пропорционально положению плунжера. Этот сигнал используется ECM в качестве обратной связи для управления потоком выхлопных газов, для диагностики системы управления двигателем, коррекции воздушно-топливной смеси и коррекции угла опережения зажигания.
ECM анализирует напряжения датчика положения плунжера в закрытом положении клапана и использует точную зависимость напряжения/перемещения датчика для управления перемещением плунжера до широко открытого положения, соответствующего 6.25 мм (полностью открытый клапан).
Подобно датчику положения дроссельной заслонки (TPS), положение плунжера составляет 0% в закрытом положении клапана, и 100 % в широко открытом состоянии, соответствующем расстоянию 6.25мм.
ECM управляет потоком EGR к двигателю по двум контурам обратной связи:

1. ECM устанавливает нужное положением плунжера (0-100 %), основываясь на следующих условиях:
• Частота вращения двигателя.
• Разряжение впускного коллектора.
• Атмосферное давление.
• Температура хладагента.

ECM отключает систему EGR, устанавливая положение плунжера 0% в следующих условиях:
• Низкая скорость автомобиля
• Режим х/хода.
• Переобогащение воздушно-топливной смеси.
• Широко открытая дроссельная заслонка.
• Низкая частота вращения двигателя.
• Холодное состояние двигателя.

2 . ECM управляет с помощью PWM (широтно-импульсная модуляция), рабочим циклом соленоида EGR, чтобы установить нужное положение плунжера, соответствующее расчетному.
При открытии клапана увеличивается ширина импульсов рабочего цикла, при закрытии клапана уменьшается ширина импульсов рабочего цикла.
Изменение таких условий, как: давления во впускном коллекторе, бортовом напряжении автомобиля и температуре клапана требует, чтобы ECM использовал контур обратной связи, чтобы минимизировать ошибку положения плунжера.
Основываясь на фактическом положении плунжера EGR, корректируется количество подачи топлива и искрообразование.
Каталожный номер (part number) линейного клапана EGR выгравирован лазером и расположен на верхней поверхности клапана, около датчика положения плунжера (PPS) и электрического разъема.
При замене линейного клапана EGR, всегда проверяйте номер запчасти (part number), который должен соответствовать каталогу запчастей для модели автомобиля.

Сегодня все производители пытаются сделать максимально экологическими свои автомобили. Поэтому и была разработана система EGR. Существует много споров о том, какой двигатель экологичнее. На самом деле, сколько людей столько и мнений. Кто-то считает чище, чем дизельный, а кто-то наоборот. Для того, чтобы очистить выхлопы в атмосферу, была создана система EGR.

Устройство

Система EGR устроена так, что очистка выхлопных газов происходит посредством возврата части газов обратно на впускной коллектор. Возврат отработанных газов обеспечивает EGR-клапан. Поскольку двигатели по принципу работы не отличаются, то различается только привод EGR-клапана.

Существует два способа регулировки EGR-клапана.

• В первом случае регулировка происходит с помощью контроллера двигателя внутреннего сгорания, которые посылает все указания. В этом случае контроллер берет эти данные с датчика положения. Этот способ называется электрическим.
• Существует еще и второй способ, он называется электропневматическим. В этом способе система EGR основывается на показаниях датчиков давления и температуры на впускном коллекторе, а также на показаниях датчика массового расхода воздуха.

Достоинства и недостатки

Главным недостатком системы считается быстрое загрязнение впускного коллектора. Этот процесс неизбежен, поэтому у кого стоит ЕГР, все равно в итоге получают загрязненные впускной коллектор. Существует еще несколько минусов, главным из которых является быстрый износ датчиков и клапана ЕГР. Есть еще один минус, которого может и не быть, если правильно эксплуатировать автомобиль. Этим минусом считается нагар, который откладывается на клапане ЕГР и гнезде. Так вот, этот недостаток можно обойти.

Для того, чтобы нагар не откладывался, требуется заправлять автомобиль качественным топливом.

Нагар остается вследствие того, что изнашивается цилиндропоршневая система. Неисправность датчиков, которые регулируют работу ЕГР клапана, неисправности системы питания, турбокомпрессора, вентиляцию картера – все это тоже оставляет нагар на клапане ЕГР. Если правильно следить и вовремя ухаживать за двигателем, то этого недостатка может и не быть.

Помимо недостатков у EGR-системы существует ряд достоинств. На бензиновом двигателе внутреннего сгорания во время работы ЕГР системы, уменьшаются скачки давления в смешиваемой камере во время открытия и закрытия дроссельной заслонки. В бензиновом двигателе уменьшается температура горения топлива, что уменьшает детонацию. Уменьшенная детонация позволяет установить более раннее зажигание, это в свою очередь повышает моментальные характеристики двигателя. EGR на дизельном двигателе позволяет ему работать тише и ровнее на холостых оборотах. Происходит это потому, что во время сгорания топлива в системе понижается давление за счет того, что поступает меньше кислорода.

Поломки

Нередко в ЕГР, как и в других системах автомобиля, случаются поломки, это неизбежно. Чаще всего поломки происходят именно из-за того, что появился нагар на клапане EGR или гнезде. Происходит это потому, что двигатель работает на некачественном топливе. Клапан EGR может покрыться нагаром из-за неправильной работы турбокомпрессора, поршней или цилиндров, а еще при неполном сгорании топлива в камере сгорания. Если датчики, которые способствуют работе EGR, работают неправильно или вовсе не работают, то это тоже приведет к плачевным последствиям.

Когда клапан EGR покрывается нагаром, то он перестает работать в том режиме, в котором работал раньше. Бывают ситуации, когда клапан заклинивает. В любом случае такого допускать нельзя. То, что клапан срабатывает не вовремя, можно заметить во время холостого хода. Это не приведет к плачевным последствиям для двигателя внутреннего сгорания.

Во втором случае, когда клапан заклинило, бензиновые двигатели на холостых оборотах будут работать нестабильно. На бензиновом двигателе в такой ситуации может увеличиться расход топлива. Дизельные двигатели в свою очередь будут работать жестче и громче, а еще двигатель заметно уменьшит мощность.

Для того, чтобы правильно определить поломку EGR потребуется визуально осмотреть все трубопроводы, а также разъемы датчиков на наличие грязи. Для того, чтобы подтвердить догадки, потребуется провести диагностику, которая покажет состояние клапана на наличие нагара, а также покажет засоренность коллектора.

Если было определено, что клапан покрылся нагаром, то его следует менять. Во время замены EGR-клапана потребуется прочистить все системы, которые работают совместно. Сделать это нужно по причине того, что остатки нагара могут привести к повторной такой же поломке.

Глушение

Многие владельцы автомобилей с EGR считают, что она «душит» двигатель и не дает ему работать на полную мощность, поэтому и приходят к такому решению, как заглушить ее. Следует учесть, что все двигатели разные, и система на них установлена по-разному. Заглушить ЕГР можно двумя способами.

1. Первый способ – это глушение программным способом. Эта процедура не является дешевой. Стоимость глушения EGR примерно обходится в 9 000, а для некоторых двигателей вообще в 14 000 рублей.

Но не стоит отчаиваться, существует и второй способ глушения системы.

1. Механический способ, чтобы прекратить работу системы, ее нужно просто убрать. Чтобы заглушить вторым способом, не потребуется много сил и времени, потребуется лишь новая прокладка. Новая прокладка не имеет второго отверстия. Такую прокладку можно приобрести на страницах интернет-магазинов или изготовить самостоятельно.

Важен тот факт, что не стоит изготавливать такую прокладку из алюминиевых банок, потому что они не выдержат температуры и будут осыпаться в систему, что не приведет к хорошим последствиям.

Новая прокладка, в отличие от заводской прокладки, не имеет одного отверстия. После того, как была снята заводская прокладка, нужно поставить новую и собрать систему обратно. Не нужно отключать датчик, который установлен на клапане для того, чтобы потом не горел Check Engine.

Резюме

Прочитав статью, можно узнать много нового о EGR, о том, как ее заглушить. Все достоинства и недостатки этой системы, а также способы ее отключения и поломки подробно описаны. У каждого водителя на счет ЕГР складывается свое мнение, и только ему принимать решение глушить или оставлять эту систему.

Система EGR (аббревиатура от Exhaust Gas Recirculation) – система рециркуляции выхлопных газов. Согласно технологии EGR часть выхлопных газов вновь поступает в систему забора воздуха для формирования горючей смеси.

Система не улучшает ходовые параметры двигателей внутреннего сгорания, скорее наоборот. Установка EGR в автомобили предназначена для:

• уменьшения токсичности отработанных газов, прежде всего, уровня оксида азота в отработанных газах;
• введения дополнительной степени контроля экологичности автомобиля;
• уменьшения процессов детонации;
• более полного сгорания топлива;
• быстрого прогревания входного воздушного тракта.

В автомобилях последних годов выпуска отказ EGR может заблокировать корректную работу двигателей на больших оборотах и скоростях. Есть специальное программное обеспечение, которое перепрограммирует блок управления двигателя.

Клапан ЕГР — что это такое и зачем он нужен

Температура отработанных газов очень высокая, поэтому для надежной работы его изготавливают из прочной высоколегированной стали, выдерживающей температурные нагрузки до 2000 градусов Цельсия. Однако такая сталь не обладает достаточной прочностью, особенно при высоких температурах. Поэтому клапан ЕГР не обладает высоким ресурсом работы.

Принцип работы

Уменьшение концентрации оксида азота в отработанных газах двигателей внутреннего сгорания достигается путем искусственного понижения содержания кислорода во входной смеси. Это достигается с помощью клапана EGR, который перепускает часть отработанных газов, в которых кислород уже практически весь сгорел в процессе воспламенения рабочей смеси, во входной воздушный тракт.

Таким образом, концентрация кислорода во входном контуре уменьшается, сгорание воздушно-топливной смеси происходит при более низких температурах, токсичный оксид азота образуется с меньшей интенсивностью.

Конечно, при этом снижается коэффициент полезного действия двигателя, его мощность, но таковы суровые требования к экологичности эксплуатации автомобиля.

Если клапан ЕГР по каким-либо причинам не работает или целенаправленно заблокирован, блок управления двигателем (особенно выпуска после 2010 года) дает команду на ограничение подачи топливно-воздушной смеси, то есть искусственно «душит» двигатель.

Видео — о системе EGR:

Блокировка системы рециркуляции выхлопных газов делается в случаях:

• чрезмерного износа поршневой группы, наличия масла в выхлопных газах с целью предотвращения загрязнения свечей зажигания и провалов поджига;
• форсирования двигателя, чипования;
• заправки некачественным топливом, приводящим к преждевременному загрязнению клапана;
• нарушения алгоритма работы системы EGR.

Классификация систем рециркуляции выхлопных газов

В современных автомобилях применяются три вида реализации алгоритма EGR:

Электронная

Установлена на большинстве автомобилей после 2010 года выпуска. Контроль происходит от блока управления двигателем посредством импульсов, подаваемых на шаговый двигатель многоступенчатого устройства. Такой клапан работает не только в положениях «открыто-закрыто», но способен осуществлять частичное открытие рециркуляционного тракта, что увеличивает точность работы системы.

Пневматическая

Управление происходит вакуумным клапаном, который контролирует давление в системе впуска.

Электропневматическая

Такая система применяется, когда требуется управление несколькими клапанами.

Алгоритм управления клапаном (клапанами) ЕГР может быть организован на показаниях следующих датчиков:

• датчик давления выхлопных газов;
• датчик EGR;
• датчик температуры газов;
• датчик скорости автомобиля;
• датчик дифференцированного давления на выходе и входе клапана EGR;
• расходомер;

Не факт, что показания всех вышеперечисленных датчиков будут участвовать в процессе управления клапаном ЕГР. Каждый производитель самостоятельно разрабатывает алгоритм работы системы. Но во всех случаях он довольно сложный.

В дизельных двигателях клапан ЕГР обычно срабатывает на открытие на холостых оборотах. Количество перепускаемой отработанной смеси может достигать 40 – 50 %. По мере прогрева двигателя он закрывается.

В бензиновых двигателях клапан перекрывается при работе двигателя на холостых оборотах и, наоборот, при повышенной нагрузке. Коэффициент рециркуляции обычно составляет приблизительно 10%.

Причины неисправности

Основными причинами неисправности системы EGR являются:

• некачественное топливо, приводящее к образованию чрезмерного нагара, способно вывести из строя клапан через 10000 – 20000 км пробега;
• проблемы с установкой угла зажигания двигателя внутреннего сгорания;
• износ маслосъемных колпачков, уменьшение компрессии, другие проблемы двигателя, связанные с наличием масла в выхлопных газах;
• неисправность электрооборудования;
• нарушение алгоритма обработки сигнала блоком управления двигателя;
• повышенный уровень масла;
• износ форсунок;
• естественный механический износ клапана, обычно наступающий после 60 – 80 тыс. км пробега авто.

Признаки неисправности клапана ЕГР

Основные признаки неисправной работы и отказа работоспособности следующие:

1. Засорение клапана может приводить к заклиниванию в процессе работы, а также увеличению времени срабатывания. Заклинивание способствует уменьшению мощности двигателя, нестабильным холостым оборотам, «черному дыму» в дизельных двигателях. Несвоевременное закрытие клапана способствует более «жесткой» работе, повышенному расходу топлива.
2. Постоянно приоткрытый клапан ЕГР приводит к заметному уменьшению мощности и, как следствие, снижению его приемистости.
3. Выход клапана из строя приводит к комплексной неисправности системы EGR, о чем обычно свидетельствует индикатор «CHECK ENGINE» на приборной панели и возможные признаки:

• нестабильные холостые обороты;
• повышенная дымность;
• уменьшение / увеличение мощности;
• повышенная шумность работы двигателя;
• детонация.

В автомобилях с большим пробегом до 2000-го года выпуска отказ работы такого клапана может себя никак не проявлять, поэтому периодическими (лучше перед очередным осенним/зимним и весенним/летним сезонами), а также перед прохождением техосмотра рекомендуется:

• производить внешний осмотр электропроводки, разъемов, трубок, ведущих к клапану EGR;
• проверять («прозванивать») обмотку электроклапана ЕГР;
• выполнять компьютерную диагностику блока управления двигателя.

Видео — о признаках неисправности клапана ЕГР:

Компьютерная диагностика блока управления двигателем обычно контролирует следующие параметры системы EGR:

• коэффициент рециркуляции;
• коэффициент заполнения импульсов ШИМ (широтно-импульсной модуляции), если используется такой тип управления клапаном ЕГР;
• состояние включение / выключение клапана при обычном импульсном управлении.

Замена или чистка клапана EGR

Обычно он расположен в левой части моторного отсека либо на перегородке подкапотного пространства. Его можно легко найти по двум шлангам и электроразъему, подключаемому к клапану (в случае электроклапана).

Видео — как почистить клапан ЕГР на Honda Fit:

Его монтаж-демонтаж при замене или чистке обычно не вызывает технических проблем. При этом необходимо выполнять следующие требования:

• наносить высокотемпературный герметик на резьбовое соединение термоклапана;
• использовать новую прокладку при установке;
• для предотвращения утечек соблюдать затяжные усилия резьбовых соединений (указываются в инструкциях по ремонту);
• проверять герметичность соединения вакуумных трубок, правильность подключения.

Его удаление (заглушка)

Многие автовладельцы (особенно автомобилей в возрасте) отключают систему EGR. Это происходит в случаях, когда:

• клапан ЕГР вышел из строя и автовладелец не хочет тратить лишние средства на его приобретение;
• поршневая группа сильно изношена, в выхлопные газы попадает прогоревшее масло, образуется сильный нагар, который в случае рециркуляции сильно загрязняет рабочий объем двигателя и свечи, увеличивает дымность;
• иногда удаление клапана ЕГР на время восстанавливает холостые обороты и приемистость «подгулявшего» двигателя.

Для автомобилей до 2000-го года выпуска при удалении клапана ЕГР достаточно произвести отключение его электрического разъема. В некоторых случаях при этом , тогда лучше заглушить трубки, ведущие к клапану. Это не внесет неисправность в электрооборудование автомобиля.

В случае, когда в электроклапане вышла из строя управляющая обмотка можно параллельно клапану включить обычное реле или салонную лампочку накаливания для эмуляции, чтобы не загоралась ошибка двигателя.

Видео — стоит ли отключать (глушить) EGR:

При отключении системы EGR в автомобилях после 2005 года выпуска могут возникнуть большие проблемы, связанные с автоэлектрикой.

В основном, отключение системы ЕГР производится в процессе улучшения динамических характеристик двигателя, именуемом «чипование». Что есть рециркуляция отработанных газов? Это подобно тому, что вы выдыхаемый воздух вновь будете запускать себе в легкие. Да, конечно, уровень вредных выдыхаемых веществ будет меньше, но и дышать станет труднее и неприятнее. Так рассуждают многие автомобилисты, и не безосновательно.

Видео — как правильно глушить клапан ЕГР на VAG:

Есть множество СТО, где оказывают услуги программного отключения EGR. Тогда можно не производить никаких механических и электрических изменений в системе управления двигателем. Достаточно только перепрошить программное обеспечение блока управления.

Видео — о EGR и сажевом фильтре:

Некоторые автолюбители, обладающие , предпринимают попытки самостоятельного перепрограммирования для удаления EGR, пользуясь прошивками и программами, выложенными в интернете. Это очень рискованно, лучше обратиться к профессионалам.

Система EGR устанавливается на автомобили с середины 70-х годов выпуска. Именно в это время производители стали уделять особое внимание требованиям экологичности авто.

Функционирование системы EGR похоже на то, что человек часть выдохнутого воздуха вновь вдыхает. Загрязнение воздуха, естественно, уменьшается. Но и дыхание при этом затрудняется. Фото: auto-volgograd.com

Зачем нужна система EGR

В основу принципа действия системы ЕГР заложена схема, когда часть выходных газов вновь поступает во входной коллектор. Это позволяет:

• уменьшить уровень оксида азота в выхлопе;
• ввести дополнительный уровень контроля токсичности отработанных продуктов сгорания;
• снизить детонацию двигателя;
• увеличить полноту сгорания топлива;
• ускорить прогревание входного тракта.

Современные блоки управления двигателей внутреннего сгорания бдительно следят за работоспособностью ЕГР, как одной из систем, обеспечивающих экологические свойства авто. При пользовательском отключении либо неработоспособности EGR блок управления способен «душить» двигатель на больших оборотах, скоростях и повышенной нагрузке. Специалисты-чиповщики для устранения этой проблемы используют специальное программное обеспечение, перепрошивая микропроцессор блока управления.

Особенности конструкции

Первая система ЕГР, поставленная на Крайслер в 1971 году, не оснащалась клапаном. Она работала постоянно, даже на малых оборотах и запуске двигателя, что значительно ухудшало параметры двигателя. Производители Buick впервые включили в систему пневматический клапан, который обеспечивал управление моментом включения системы рециркуляции по давлению разряжения коллектора. Такая конструкция оказалась удачной, на некоторых автомобилях пневматические клапаны устанавливаются по сей день.

Так выглядят основные типы клапанов EGR. Фото: etlib.ru

Электромагнитный (он же — цифровой) клапан, применяемый на большинстве современных автомобилей, имеет существенные преимущества перед пневматическим:

• процесс управлением включением клапана может быть организован на основании показаний большого количества датчиков (скорости автомобиля, коленвала, дроссельной заслонки, дифференцированного давления на выходе/входе ЕГР, лямбда-зонда, расходомера и других), увеличивая точность контроля параметров;
• элоектроклапан надежнее пневматической системы;
• регулирование канала перепускания газов может осуществляться плавно в импульсном либо аналоговом режиме;
• не требуется установка воздушной трубки.

Электропневматическая клапанная система EGR может быть установлена на двигатели, которые регулируются по двум и более каналам рециркуляции.

Конструктивно газоотводные и клапанные детали изготавливаются из высоколегированной стали, способной выдерживать высокие температурные нагрузки выхлопных газов. При изношенной поршневой группе клапан со временем загрязняется масляными продуктами сгорания, начинает работать некорректно, может выйти из строя.

Принцип действия системы ЕГР

Основная задача EGR – уменьшение процентного содержания оксида азота в выхлопных газах. Образование оксида азота происходит при повышенных температурах сгорания. Уменьшить температуру можно, снизив концентрацию кислорода в поступающей смеси. Открывая рециркуляционный канал, клапан ЕГР впускает отработанные газы, в которых кислорода уже практически нет. Температура воспламенения уменьшается, концентрация токсичного оксида снижается.

Уменьшение температуры приводит к снижению коэффициента полезного действия ДВС, его мощности. Это приносится в дань требований экологии.

В дизельных двигателях количество рециркулируемых газов достигает 30 – 50 %, клапан открывается на холостом ходу, закрывается при прогреве ДВС. В бензиновых моделях клапан ЕГР закрывается при повышенной нагрузке. Количество рециркулирующих газов обычно не превышает 10 процентов от основного состава.

Самостоятельное отключение клапана ЕГР

Самостоятельное отключение EGR производится в случаях:

• сильного износа поршневой группы ДВС в автомобилях с большим пробегом для предотвращения попадания масляных отходов сгорания во впускной коллектор, загрязнения свечей зажигания, увеличения дымности;
• чипования в процессе форсирования ДВС;
• заправки плохим топливом, загрязнением каналов;
• некорректного алгоритма EGR.

В авто после 2010 года выпуска блокирование системы ЕГР пользователем приводит к тому, что система управления начинает принудительно «душить» двигатель с целью уменьшить концентрацию токсичных выбросов. Это ощущается водителем на повышенных оборотах и нагрузке, больших скоростях. Опытные чиповщики, отключая принудительно систему ЕГР, перепрограммируют алгоритм работы блока управления, топливную карту.

Стоит ли отключать клапан EGR? Размышления на эту тему вы найдете в видео:

Причины неисправности клапана EGR

Причинами неисправности могут быть:

• некачественное топливо;
• неисправность форсунок;
• неправильная регулировка угла зажигания;
• износ ДВС, низкая компрессия;
• превышенный уровень масла;
• проблемы с электрооборудованием;
• неправильная работа устройств управления ДВС;
• механический износ клапана ЕГР.

Обычно проблемы с клапаном ЕГР начинаются после 100.000 километров пробега, при использовании некачественного бензина – после 30 – 40 тыс км.

Признаки неисправности

Основные признаки некорректной работы системы ЕГР :

• Засор клапана увеличивает время его срабатывания, может привести к заклиниванию, что в свою очередь приводит к увеличению расхода топлива.
• Постоянно открытый клапан уменьшает номинальную мощность двигателя, вызывает проблемы при запуске.

Поломка клапана сопровождается следующими признаками:

• нестабильные обороты на холостом ходу;
• детонация при останове ДВС;
• изменение динамических характеристик авто;
• увеличенная дымность;
• увеличенная шумность работающего двигателя.

Контроль исправности клапана ЕГР

В автомобилях до 2005 года выпуска неисправность клапана может никак не проявляться, даже индикацией сигнальной лампочкой «CHECK ENGINE». Поэтому периодически (лучше перед началом очередного сезона эксплуатации) рекомендуется:

• проверять визуально целостность электропроводки к клапану, трубок, крепления, электрических разъемов;
• измерять сопротивление обмотки электромагнитного клапана (должно быть в пределах от 15 до 200 Ом);
• делать компьютерную диагностику ДВС.

Ремонт и замена клапана EGR

Клапан рециркуляции выхлопных газов обычно расположен в дальней от бампера легкодоступной части подкапотного пространства. Его демонтаж-монтаж обычно не вызывает проблем.

В случае, когда вышла из строя обмотка электромагнитного клапана, он подлежит обязательной замене. Если обмотка цела, проблема состоит в сильном загрязнении каналов, можно произвести чистку клапана ЕГР. На СТО эта процедура стоит от 1000 рублей. Можно сэкономить время и деньги, выполнив чистку клапана ЕГР самостоятельно.

Первый этап чистки клапана – погружение рециркуляционных и клапанных каналов в специальный промывочный состав (время от 1 часа до суток в зависимости от степени загрязнения). В качестве такого состава можно использовать неагрессивный растворитель, в крайнем случае, ацетон.

Самый подходящий вариант – средство для промывки карбюраторов. Электромагнитную часть (обмотку) клапана лучше оберечь от попадания чистящей жидкости: это может привести к ее разрушению.

Второй этап состоит в продувке и дальнейшей промывке каналов рециркуляции с помощью шприца или медицинской клизмы. Электромагнитный клапан лучше открыть принудительной подачей на него напряжения с аккумуляторной батареи. Пневматический клапан можно открыть, подав на пневмовход разряжение воздуха.

При установке нового или ремонтируемого клапана следует:

• использовать высокотемпературный герметик;
• устанавливать только новую прокладку;
• соблюдать затяжные резьбовые усилия;
• контролировать герметичность трубок.

Вариант замены клапана EGR представлен здесь:

Итог

Некоторые автовладельцы не уделяют должного внимания работоспособности системы ЕГР, считая ее несущественной. Однако, при корректной работе клапана EGR двигатель работает более мягко, изнашивается меньше. Экологические характеристики заметно улучшаются, это так важно в наше время.