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.

Составные компоненты системы EGR, в которых могут возникнуть неисправности, следующие:

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.

Неисправности каналов и клапана EGR
При загрязнении каналов поток рециркуляции уменьшается, возрастает загрязнение окружающей среды оксидами азота N0х. Так как при этом ездовые характеристики почти не меняются, водители на такую неисправность жалуются редко. Иногда может возникать детонация и ухудшаться экономичность двигателя (ЭБУ не входит в замкнутый режим).
Так же проявляет себя и не открывающийся клапан EGR. Конструкция клапана предусматривает его запирание при неисправностях в системе EGR.
Твердые частицы из выхлопных газов оседают неравномерно в запорном устройстве клапана EGR и постепенно клапан nepecтает плотно закрываться. При этом рециркуляция выхлопных газов начинает происходить постоянно. Такая ситуация будет отражена в потоке параметров, принимаемых сканером от ЭБУ, но для окончательных выводов о состоянии клапана его следует разобрать. После очистки и перед установкой клапана следует убедиться, что каналы свободы от кусков отложений, которые могут повторно засорить систему.

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.

Сам по себе клапан EGR относительно простое устройство, но система управляющая им достаточно сложная. Прежде, чем демонтировать клапан следует убедиться в исправности управляющей системы.
В инструкции по эксплуатации автомобиля рекомендуется проводить регулярный осмотр и чистку клапана и каналов системы EGR. Но водители обычно этим пренебрегают, до полного отказа системы.

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.

Современные автомобильные двигатели - весьма сложные механизмы, которые оснащаются разными системами для повышения эффективности работы (увеличения КПД), экономии топлива, снижения содержания вредных веществ в выхлопных газах. Немногие водители знают, что это - клапан ЕГР, а между тем он используется в автомобилях уже достаточно давно. Его основное предназначение - снижение уровня выброса оксида азота в атмосферу.

Стоит признать, что клапаны ЕГР "Рено", "Опеля", "Шевроле" и других марок машин работают действительно эффективно, и количество вредных веществ, выброшенных в атмосферу, снижается. И все было бы хорошо, если бы не проблема его эксплуатации. Дело в том, что для многих водителей данный клапан - это головная боль, ведь его неисправность заставляет работать мотор неправильно. Давайте разберемся, где находится клапан ЕГР, для чего он нужен и можно ли обойтись без него.

Предназначение

Система ЕГР позволяет снизить уровень выброса вредных веществ на улицу. Ее работа основана на замещении части кислорода на бескислородную смесь (выхлопными газами). За счет этого вероятность окисления азота в камерах сгорания двигателя будет снижена. Большинство водителей считает, что через систему ЕГР выхлопные газы заводятся обратно в двигатель для их дожигания, что неверно. Никакого дожигания нет, просто объем кислорода в камерах сгорания снижается, и ничего больше.

Стоит отметить, что клапан ЕГР - это всего лишь один из элементов всей системы, и он является основным. Как и любые другие клапаны, он пропускает через себя определенное количество отработанных газов, которые в дальнейшем поступают в камеры сгорания. Он управляется электронной системой автомобиля и открывается/закрывается строго по командам ЭБУ.

Особенности работы

При работе системы ЕГР есть ряд особенностей, которые необходимо учитывать. Дело в том, что выхлопные газы обладают очень высокой температурой, поэтому требуют охлаждения перед тем, как попасть в камеру сгорания. В противном случае смесь будет перегрета. Для охлаждения газов используются теплообменники, в которых часть температуры газов забирается жидкостью в охладителях. Вся эта сложная система работает только для того, чтобы вредные выбросы в атмосферу снизились.

Клапан, как уже было сказано выше, регулирует количество поступающих в двигатель выхлопных газов. Управляется он блоком, который одновременно следит и за его положением с помощью датчика положения клапана. Это позволяет точно корректировать его работу и открывать/закрывать его только тогда, когда в этом есть необходимость.

Условия работы

Клапан ЕГР в "Пежо", "Опеле", "Рено" и других машинах имеет некоторые ограничения, которые необходимы для того, чтобы снизить негативное влияние системы на характеристики двигателя. Поэтому вся система ЕГР работает при определенных условиях:

1. Она включается только тогда, когда мотор имеет оптимальную рабочую температуру. Если температура мотора не находится в нужном диапазоне, то система ЕГР отключается или просто снижает степень своего участия.
2. Также система может быть отключена при высокой температуре всасываемого воздуха. Дело в том, что горячий воздух на улице и еще более горячие выхлопные газы вместе создадут перегретую смесь, из-за чего возможна детонация в двигателе с клапаном ЕГР. "Опели", например, этим часто страдают.
3. Система перестает работать при оборотах двигателя свыше 3000 в минуту или при высоких нагрузках.

Дополнительные функции

Отметим, что клапан ЕГР - это агрегат, который кроме своей основной функции выполняет и дополнительные. Например, с его участием возможно сбрасывание избыточного давления во впускном тракте, когда имеет место резкое снижение оборотов мотора при высоких нагрузках. В это время клапан приоткрывается на определенный отрезок времени и не закрывается, пока не исчезнет перепад давления от впуска к выпуску.

Вторая его дополнительная функция - это прожиг фильтра твердых частиц. Однако не все автомобили им оснащены (чаще всего только машины с дизельными двигателями). При прожиге фильтра дроссельная заслонка закрывается, но открывается клапан. Он обогащает смесь и дает парам несгоревшего топлива достичь DPF-фильтра.

Проблемы с клапаном ЕГР

"Форд Транзит", "Опель Астра", "Шевроле Лачетти" и другие машины, которые работают с системой рециркуляции отработанных газов, могут испытывать некоторые проблемы с ее работой. Это достаточно проблемная система, и ее слабое место - датчик положения клапана. Если он работает неисправно или вовсе не работает, то ЭБУ не может точно регулировать подачу выхлопных газов на впуск. Начиная с автомобилей, которые оснащены двигателями ЕВРО-4, неисправность системы ЕГР требует немедленного ремонта, так как при этом мощность двигателя сильно ограничивается.

Обычно при неисправности системы ЕГР возможны следующие проблемы:

1. Клапан полностью исправен, а вот датчик положения клапана - нет. В этом случае система не понимает, в правильном ли положении находится клапан. Если это случается на моторах ЕВРО-3, то потерь в мощности нет, однако на моторах ЕВРО-4 есть потери.
2. Вторая распространенная проблема - заклинивание клапана ЕГР в закрытом положении. В этом случае на двигателе ЕВРО-3 проблем с работой мотора нет. На ЕВРО-4 будет автоматически активирован режим ограничения мощности двигателя.
3. Клапан ЕГР заклинивает в открытом положении - выхлопные газы постоянно будут поступать в камеры сгорания. При этом будет ощутимая потеря мощности на моторах ЕВРО-3 и ЕВРО-4. Последние притом еще будут работать с ограничениями из-за активации соответствующего режима. Характерным признаком заклинивания клапана будет большое количество дыма из выхлопной трубы.
4. Протечка охладителя. Обычно нет никаких признаков протечки, кроме снижения уровня охлаждающей жидкости в специальном контейнере.

Горение лампочки Check engine на приборной панели

Дело в том, что в машине установлены датчики, которые могут определять содержание вредных веществ в выхлопных газах. Если содержание будет высоким, то это говорит о неэффективности работы системы рециркуляции выхлопных газов. При этом загорается лампочка Check engine. Чтобы точно убедиться в этом, необходимо прочесть код ошибки. Это можно сделать либо с помощью специального сканера, либо с помощью бортового компьютера автомобиля (на разных машинах ошибка считывается по-разному). Например, если неисправен клапан ЕГР в "Опеле Астре", то будет показан код ошибки P0400. Эту ошибку можно сбросить, отключив клеммы аккумулятора на 5 минут, однако со временем датчик снова определит повышенное содержание оксида азота в выхлопных газах, и лампочка "Проверьте двигатель" загорится опять.

Решение проблем с клапаном

Если система рециркуляции дает сбой, то есть как минимум несколько вариантов решения этой проблемы. Самый очевидный вариант - ремонт. Машину отгоняют на СТО, снимают сам клапан и чистят его с помощью раствора для чистки карбюраторов. Также может потребоваться и очистка впускного коллектора, однако это дорогостоящая и сложная процедура. Часто клапан засоряется сажей и банально заклинивает. Но после очистки снова хорошо работает. Однако его нормальная работа возможна только на определенное время. Его новое заклинивание - это лишь вопрос времени.

Можно и самостоятельно очистить этот элемент. Обычно производители знают о том, что клапан является проблемным местом системы ЕГР, и стараются расположить его в удобном месте. Во многих машинах его можно снять, открыв капот и открутив пару-тройку болтов. Затем его нужно поместить на сутки в раствор для чистки карбюраторов, отмыть от нагара и поставить заново. Все это можно сделать самостоятельно при наличии хотя бы элементарных знаний о механике автомобиля. В СТО за подобную услугу берут в среднем 1000 рублей.

Как заглушить клапан ЕГР?

Многие водители, которые достаточно намучились с системой рециркуляции отработанных газов, приходят к радикальному и эффективному способу - они глушат клапан. Сделать это достаточно легко. Для этого его необходимо открутить и на его место прикрутить прокладку из толстого металла - это будет заглушка клапана ЕГР. В результате выхлопные газы не смогут "пробить" прокладку, и двигатель будет получать только воздушно-топливную смесь без примесей выхлопных газов.

Положительные стороны заглушки

После создания заглушки можно навсегда забыть о проблемах, связанных с системой ЕГР. Двигатель теперь будет работать на чистой смеси. Это актуально для автомобилей, где данная система является ненадежной ("Опель Астра" или "Лэнд Ровер Дискавери 3"). Также водители отмечают улучшение реакции на педаль газа, машина ускоряется при трогании быстрее. Это логично, так как без системы ЕГР в цилиндрах кислорода всегда максимум. А когда клапан ЕГР работает, то цилиндры заполняются смесью воздуха и выхлопных газов, поэтому для полной отдачи двигателю нужно совершить больше оборотов, чтобы полностью выветрить данную смесь.

Также после заглушки клапана из выхлопной трубы выходит меньше дыма.

Негативные стороны

Экологичность автомобиля снижается, и он начинает выбрасывать в атмосферу больше оксида азота. Также отключение системы требует удаление фильтра ДПФ, если такой имеется. Третий негативный момент - ошибка "Check engine", которая будет гореть на приборной панели постоянно. Дело в том, что система не понимает, что владелец заглушил клапан, поэтому она будет думать, что тот работает неправильно. Ошибку можно сбрасывать с помощью сканера OBD, однако она будет со временем возникать снова.

Впрочем, некоторые мастера могут глушить клапан не только аппаратно, но и программно. Для этого устанавливается прокладка на сам клапан, а после этого перепрошиваются "мозги" автомобиля - из них вырезается вся система ЕГР в целом, после чего машина перестает учитывать показания датчиков на предмет содержания в выхлопных газах оксида азота. Такая услуга, разумеется, не бесплатная. Но только она позволит раз и навсегда убрать ошибку "Проверьте двигатель" с приборной панели.

Отметим, что в случае возникновения какой-либо другой неисправности двигателя лампочка Check engine снова загорится - перепрошивка касается только удаления ЕГР-системы.

Мифы об отключении ЕГР

Теперь, когда вы знаете, что это - клапан ЕГР, можно поговорить о распространенных мифах по поводу заглушки клапана, которые обсуждаются водителями. На автомобильных форумах популярно мнение, что отключение системы ЕГР приведет к повышению температуры в цилиндрах двигателя, а это чревато преждевременным износом мотора. Люди, которые это пишут, просто не понимают процесса работы системы. Когда двигатель работает на высоких оборотах и воспринимает высокую нагрузку, клапан в любом случае должен быть закрыт. Следовательно, можно лишь говорить о слабом повышении температуры в блоке цилиндров при минимальных нагрузках на мотор.

Также некоторые водители и мастера твердят, что без ЕГР прогрев мотора будет менее эффективным. Однако практика показывает, что данная система никак не влияет на скорость прогрева мотора. Более того, она вообще отключена до тех пор, пока двигатель не приобретет рабочую температуру.

Третье заблуждение - отключение ЕГР ухудшает характеристики двигателя и ведет к повышенному расходу бензина. Современные двигатели хорошо адаптированы для работы с клапаном или без него. К тому же даже при рабочей системе ЕГР "мозги" не всегда ее задействуют - есть масса условий, про которых она отключена.

Стоит ли глушить клапан?

Если на приборной панели постоянно высвечивается ошибка "Проверьте двигатель", а сам мотор при этом теряет мощность или работает хуже, то есть смысл отключать систему ЕГР. Конечно, в идеале ее желательно отремонтировать, но с автомобилем ничего не будет, если ее банально заглушить. Множество машин после отключения данной системы успешно преодолели сотню тысяч километров без каких-либо проблем.

Заключение

Теперь вы понимаете, что такое клапан ЕГР. "Форд", "Шевроле", "Опель", "Лэнд Ровер" и другие производители используют эту технологию в своих машинах. К сожалению, не во всех моделях она работает эффективно, поэтому рано или поздно ее приходится "вырезать" в ущерб экологии. Но практика показывает, что водителей больше интересует вопрос нормальной работы двигателя автомобиля, чем "какая-то там" экология, и их можно понять.

Количество автомобилей на дорогах мира стремительно возрастает. Не секрет, что абсолютно любое транспортное средство, оснащенное двигателем внутреннего сгорания, несет за собой угрозу окружающей среде и здоровью человека.

О том, как сделать «железного коня» более безопасным и экологичным, серьезно задумались в 70-х годах прошлого столетия. Именно тогда была разработана система Exhaust Gas Recirculation, или как её еще принято называть сокращенно – EGR.

Принцип действия клапана EGR и что это такое

Инженеры и конструктора передовых автомобильных компаний ежедневно работают над усовершенствованием выхлопной системы автомобиля. Во время работы ДВС происходит выброс отработавших газов в окружающую среду, и уже давно известный факт, что эти газы содержат большое количество опасных для здоровья химических соединений. Наиболее вредоносными считаются оксид и диоксид азота. Отклонение концентрации этих веществ в воздухе от нормы провоцирует возникновение целого ряда заболеваний сердечной и дыхательной системы человека.

Наиболее рациональным способом уменьшения токсичности выхлопных газов на сегодняшний день считается применение системы EGR, принцип действия которой заключается в рециркуляции отработавших газов. Возгорание горючей смеси возможно только при высокой температуре и соответствующем давлении. Но, вся загвоздка заключается в том, что именно такие условия являются идеальными и для образования оксида, путем соединения кислорода с азотом.

Клапан EGR позволяет отправлять часть отработанных газов к порции свежего воздуха. Следствием этого становится снижение количества кислорода в смеси. Обедненная смесь нуждается совершенно в другой температуре. Для её возгорания уже не требуется 1400 и более градусов по Цельсию.

Многие водители считают, что клапан EGR уменьшает мощность двигателя, что пагубно сказывается на технических показателях авто. Именно по этой причине система пока что не нашла должного распространения на территории постсоветского пространства. Однако эксперименты и исследования показывают обратное: EGR не уменьшает мощность мотора, а увеличивает. Возможно это путем сокращения количества детонаций в бензиновом силовом агрегате.

Подводя промежуточные итоги, можно отметить, что клапан ЕГР позволяет:

• Повысить качество сгорания топлива;
• Уменьшить детонацию в двигателе;
• Снизить количество выброса вредных веществ;
• Обеспечить вспомогательный контроль токсичности отработанных газов.

Остается выяснить, по какому принципу работает клапан? Сегодня современные автомобили оснащаются ЭБУ, который является самым настоящим «мозговым центром». На основании полученных данных от различных датчиков (датчик ТНА, датчик уровня EGR) блок управления определяет оптимальное время для подачи отработанных газов во впускной коллектор. Подача газа возможна за счет сигнала от ЭБУ, усилиями которого открывается электромагнитный клапан, и создаются условия для разряжения в пневмоклапане.

Как осуществляется очистка оборудования

Из-за топлива низкого качества происходит преждевременный выход из строя клапана EGR или другой составляющей этой системы, например, датчика. Уже спустя 50 тысяч пройденных километров клапан может сломаться. Причин на самом деле может быть множество, но чаще всего поломка происходит из-за нагара на поверхности клапана. Нагар нарушает герметичность системы, а также оказывает негативное влияние на качество сигнала поступающего к ЭБУ.

Из-за нестабильной работы нередки случаи поломки трансмиссии. Что же делать водителю в подобной ситуации? Решение только одно – регулярно очищать клапан EGR от нагара. Однако стоит помнить, что даже регулярное обслуживание системы не станет гарантом её бесперебойной работы. Чистка клапана от нагара в основном происходит в несколько этапов: помещение компонентов в легкий растворитель, продувка и промывка каналов.

Чистка и основные признаки поломки системы

На первом этапе чистки рециркуляционные каналы помещают в специальный очистительный раствор. В качестве раствора многие опытные водители используют средство для промывки карбюратора. На втором этапе с помощью специальных приспособлений продувают каналы. Проделывать эту работу рекомендуется только при открытом клапане.

Если очистить устройство не удалось, то в таком случае единственным верным решением станет покупка нового экземпляра. Нагар не единственная причина выхода из строя ЕГР. В системе рециркуляции возникает целый ряд других неисправностей связанных с вакуумным усилителем и термоклапанами. Сам клапан считается наиболее уязвимым местом в системе. Кроме засорения и нагара на него постоянно воздействует высокая температура. По этой причине возможны его периодические заклинивания в открытом или закрытом положении.

Клапан ломается, система перестает исполнять свои обязанности, количество оксида азота в отработавших газах превышает все допустимые показатели. Но это не единственная проблема, возникающая из-за поломки EGR. Следующие симптомы принято относить к неисправностям:

• На холостом ходу отмечается нестабильная работа двигателя;
• Падение мощности дизеля;
• Проявление рывков транспортного средства на высоких оборотах;
• Быстрый износ свеч зажигания и забивка форсунок.

Существует ли действенный способ определения причины поломки и, какой именно компонент системы вышел из строя? Быстрым и эффективным способом диагностики считается сканирование системы с помощью электронного оборудования. Удовольствие это не из дешевых, но, даже, если есть возможность пройти диагностику, не всегда результат будет положительным. Причина в том, что нет достаточной информационной базы по ошибкам и нет возможности сравнивать фактические и номинальные характеристики элемента.

Некоторые наиболее распространенные ошибки:

• Ошибка системы ЕГР – код Р0400;
• Ошибка клапана ЕГР – код Р1403;
• Ошибка цепи рециркуляции газов – код Р0403;
• Ошибка элементов функционирования клапана – код Р0404.

Также часто водители задаются вопросом: где находится клапан EGR? Однозначного ответа дать на этот вопрос невозможно, так как расположение этого элемента в разных марках авто значительно разнится. Но, как правило, клапан всегда располагается возле главного силового агрегата машины. Например, на Опель Астра клапан ЕГР находится под защитной крышкой двигателя в правом углу, а на Опель Омега с правой стороны от распределителя зажигания. В любом случае, если найти этот элемент подкапотного пространства не удается, всегда стоит в первую очередь ориентироваться на трубку, которая подводится к клапану.

С момента появления двигателя внутреннего сгорания, использующегося в качестве источника движущей силы для автомобиля, практически непрерывно ведутся работы по усовершенствованию конструкции данного типа силового агрегата и повышению эффективности его функционирования. Вместе с тем значительная часть усилий разработчиков тратится на уменьшение количества вредных выбросов, неизбежно образующихся и попадающих в атмосферу в результате сгорания в цилиндрах топливовоздушной смеси. Одним из путей снижения токсичности выхлопа моторов в настоящее время является так называемая рециркуляция отработавших газов, заключающаяся в повторном использовании этих самых газов путем их частичного перепуска из выпускного коллектора во впускной. Система получила название Exhaust Gas Recirculation, или сокращенно EGR. Ниже мы попробуем разобраться в том, каким образом она воздействует на состав продуктов сгорания топлива и почему владельцы машин зачастую стремятся ее отключить.

Назначение системы EGR

Ни для кого не секрет, что отработавшие газы, вырывающиеся из выхлопной трубы автомобиля, содержат целый букет вредных для окружающей среды и здоровья человека веществ. В число наиболее опасных соединений входят окислы азота в форматах NO (оксид азота) и NO 2 (диоксид азота). При определенной концентрации они способны негативно воздействовать на дыхательную систему, провоцируя возникновение ряда сердечных и легочных заболеваний.

Какова же природа появления NO x в выхлопных газах? Дело в том, что воспламенение топливовоздушной смеси в цилиндрах двигателя происходит при большой температуре (более 1300 °С) и высоком давлении. Это как раз те условия, при которых азот и кислород способны соединиться, образуя оксид. Отрицательным моментом такой реакции является то, что изрядная доля кислорода, необходимого для сжигания топлива, не участвует в самом процессе горения. В результате снижается мощность двигателя и увеличивается расход горючего. Конечно, существуют способы воздействовать на температурный режим и давление в камерах сгорания путем обогащения топливовоздушной смеси или уменьшения степени сжатия, однако оба этих варианта не столь эффективны и к тому же приводят к росту содержания в выхлопе токсичного сероводорода (H 2 S) и чрезвычайно опасного угарного газа (CO).

Выступающая в качестве альтернативы система рециркуляции, основным компонентом которой является клапан EGR, добавляет порцию отработавших газов к поступающему во впускной коллектор свежему воздуху. В результате доля кислорода в смеси уменьшается при том, что само соотношение воздух/топливо не изменяется. Обедненная кислородом смесь сгорает при более низкой температуре, исключающей образование большого количества оксидов азота. Подобный механизм разбавления не приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик двигателя и даже, напротив, способствует определенному улучшению показателей. Помимо сокращения доли NO x система ЕГР уменьшает детонацию в бензиновых двигателях, а также снижает «жесткость» работы дизелей.

Конструкция и принцип работы клапана EGR

Функция EGR на автомобилях разных производителей может быть реализована по-разному. Современные модели, как правило, оснащаются системами с электронным управлением, в которых количество перепускаемых выхлопных газов и режим их подачи контролируются ЭБУ, ориентирующимся на показания нескольких датчиков. Число и состав этих датчиков могут отличаться. Наиболее часто система EGR опирается на информацию с датчика положения дроссельной заслонки (TPS), датчика абсолютного давления (MAP-сенсор), расходомера воздуха (MAF-сенсор), датчика температуры охлаждающей жидкости (THW), датчика температуры воздуха во впускном коллекторе (THA), собственных датчиков (например, датчика положения клапана EGR).

Системы рециркуляции выхлопных газов, контролируемые ЭБУ, можно условно разделить на электропневматические (использующие пневмоклапан) и цифровые (которые не используют вакуумный сигнал). Первый вариант нашел довольно широкое применение, обеспечивая простую и надежную схему работы EGR. В ее основе лежат два клапана: пневматический (отвечает непосредственно за открытие/закрытие канала для перепуска газов) и электромагнитный (управляет разряжением, подаваемым на пневмоклапан). Как только ЭБУ посчитает нужным отправить часть отработавших газов во впускной коллектор, он подает сигнал на электромагнитный клапан, который при открытии создает условия для создания разрежения в пневмоклапане. Сам пневматический клапан EGR обычно представляет собой подпружиненную диафрагму, воздействующую на шток запорного устройства. При возникновении над диафрагмой разрежения она преодолевает усилие пружины и открывает канал для прохода газов. Описанный алгоритм лишь в общих чертах демонстрирует работу одной из схем рециркуляции выхлопных газов. В каждом конкретном случае она может быть усложнена дополнительными компонентами.

Не вдаваясь в нюансы устройства и функционирования всех видов систем EGR, отметим распространенные особенности их работы. Так, рециркуляция не используется во время прогрева двигателя (при температуре < 60 °С), потому что в этот момент он нуждается в более высокой температуре сгорания рабочей смеси. В бензиновых моторах клапан EGR также закрыт при холостых оборотах и больших нагрузках. В последнем случае подмешивание выхлопных газов привело бы к явному снижению пиковой мощности. Таким образом, ЕГР наиболее активно используется при низких и средних нагрузках, соответствующих скоростному режиму 50-120 км/ч. При этом доля отработавших газов в общем количестве подаваемого на впуск воздуха не превышает 5-10%. В дизельных двигателях рециркуляция начинает работать на холостых оборотах, а содержание выхлопа в воздухе рабочей смеси может достигать 50%. По мере увеличения нагрузки клапан ЕГР постепенно закрывается, уменьшая пропускную способность канала подачи отработавших газов вплоть до полного перекрытия магистрали.

Неисправности EGR и их диагностика

Наиболее слабым местом в системе рециркуляции в большинстве случаев является сам клапан EGR. Его детали находятся в постоянном контакте с раскаленными газами, несущими различные несгоревшие частицы. В результате происходит засорение или отложение нагара на гнезде, что приводит к заклиниванию клапана в открытом или закрытом положении. Частными случаями являются подклинивание, несвоевременное срабатывание. Особенно быстро клапан ЕГР выходит из строя при нарушениях в работе системы питания, приводящих к неполному сгоранию смеси, а также при использовании некачественного топлива.

Симптомами, указывающими на незакрывающийся клапан EGR, являются:

• нестабильная работа двигателя на холостом ходу;
• снижение мощности дизеля;
• рывки при движении автомобиля (особенно в режиме ускорения);

При постоянно закрытом клапане рециркуляции бензиновый двигатель начинает расходовать больше топлива, а дизельный работает более «жестко». Промежуточные варианты вроде медленного срабатывания клапана из-за подклинивания приводят к неочевидным последствиям, но, как правило, в итоге все равно страдает холостой ход.

Если клапан ЕГР отказывается работать, то можно его снять и попробовать почистить. Необходимо обеспечить плотное прилегание клапана к седлу и свободное перемещение штока. Если почистить клапан не удалось, то придется покупать новый, что является удовольствием не из дешевых. Поэтому оптимальным вариантом выглядит периодическое обслуживание системы EGR с проверкой работоспособности всех компонентов и чисткой отдельных, склонных к загрязнению, деталей.

В системе рециркуляции могут возникать и другие неисправности, не связанные с основным клапаном. Нередко из строя выходят управляющие разрежением термоклапаны и соленоиды, а также вакуумные усилители. В ряде случаев может быть нарушена герметичность подводящих трубок или забит канал подачи выхлопных газов. В каждой конкретной ситуации должна производиться диагностика с использованием соответствующих приборов.

Диагностический сканер, подключаемый к ЭБУ, позволяет считать коды ошибок, относящиеся к неправильному функционированию EGR. Для проверки соленоидов и датчиков применяются вольтметр, омметр, осциллограф и другие приборы. Основным пособием при устранении поломок в системе ЕГР должна стать техническая документация к автомобилю, описывающая процедуры проверки элементов. Без подобного руководства трудно вычислить алгоритм работы и определить, при каких условиях тот или иной компонент должен сработать. Из-за этого могут быть сделаны ошибочные выводы.

Отключение клапана EGR

Многие автовладельцы при возникновении проблем с клапаном ЕГР вместо ремонта предпочитают его заглушить. Сложность данной процедуры будет отличаться в зависимости от модели автомобиля. Иногда достаточно вырезать из жести прокладку той же формы, что и штатная прокладка клапана, но только сплошную, без отверстий для прохода газов. Поставив такую прокладку, вы исключите возможность попадания выхлопа во впускную систему двигателя. Правда, в ряде случаев этим все не ограничится, так как ЭБУ на основе информации с датчиков может зажечь CHECK ENGINE. В данной ситуации придется глушить ЕГР программно, прибегнув к помощи специалистов, или ездить с горящей лампочкой.

Преимущества глушения клапана EGR:

• Во впускной коллектор не попадает сажа и другие продукты горения;
• Увеличивается срок службы моторного масла;
• В будущем не возникнет необходимости менять EGR.

Недостатки отключения ЕГР:

• Увеличиваются выбросы NO x ;
• Возможна детонация в бензиновом двигателе;
• Может быстрее выйти из строя катализатор.

Все перечисленные плюсы и минусы достаточно условны, так как на разных моделях система рециркуляции взаимодействует с другими системами автомобиля по-разному. Т.е. каждый из списков может дополниться еще какими-нибудь пунктами или потерять часть из них. При отсутствии вопросов к EGR разумным решением будет не вмешиваться в ее работу. Если же клапан начнет давать сбои, то тут в зависимости от своего видения ситуации можно прибегнуть к любому из вариантов устранения проблемы.

ЕГР или EGR (Exhaust Gas Recirculation – Рециркуляция Выхлопных Газов) по своему принципу работы обычный клапан, который управляется электронным блоком контроля двигателя (ЭБУ). Ещё можно встретить такое его обозначение – клапан рециркуляции отработанных газов, что тоже будет правильно. Стоить отметить, такая система есть и на бензиновых двигателях.

Рисунок 1: Принцип работы клапана ЕГР

Из рисунка 1 видно, как работает ЕГР: он перепускает часть отработанных газов назад во впускной коллектор, где они, смешиваясь с воздухом, действуют как ингибитор – снижая температуру воспламенения топливной смеси. Но это происходит не всегда, а при определённых режимах работы двигателя.

Клапан закрыт при:

• пуске двигателя;
• температуре охлаждающей жидкости ниже +60;
• частоте вращения коленвала ниже 1000 оборотов/мин. в течении более 20 сек.;
• частоте вращения коленвала выше 3200 оборотов/мин.
• количестве всасываемого топлива больше 25 мг на ход поршня.

Он может иметь две системы привода заслонки, пневматическую и электрическую . На рисунке 2 видим клапан с пневматической системой привода заслонки. Работа пневматического клапана основана на срабатывании заслонки при низком давлении. Степень разрежения, которая подаётся на сам клапан, контролирует уже электромагнитный клапан.

Клапан ЕГР в двигателях системы Евро 5

На двигателях с Евро 5 работает система рециркуляции отработанных газов низкого давления. У такой системы присутствует сажевый фильтр, после которого воздух охлаждается и подаётся во впускной канал перед турбонагнетателем. Таким образом выхлопные газы, очищенные от сажи (сажа может вывести из строя ЕГР), проходят через турбину, не понижая давление наддува.

Благодаря всем этим несложным системам выхлопные газы уменьшают температуру сгорания топлива в цилиндре, соответственно снижается токсичность, а это и является основной задачей клапана ЕГР.

Рисунок 2: Клапан ЕГР с сажевым фильтром

Клапан ЕГР в двигателях системы Евро 4

В двигателях системы Евро 4 нет сажевого фильтра и вся сажа с парами масла попадает в воздушные каналы клапана и сам клапан. Таким образом эти вязкие вещества со временем накапливаются в нем, блокируют нормальную работу заслонки.

Забитый сажей ЕГР влияет на работу двигателя

Она теряет герметичность, газ из выхлопного коллектора беспрепятственно попадает назад в рабочую смесь, а это довольно значительно влияет на запуск холодного двигателя. Поэтому много водителей грешат на ЕГР, ищут мастеров, чтобы заглушить их.

Клапан ЕГР Евро 4

Все это, конечно, с практической точки зрения отлично, но тогда отрава в виде токсичных и опасных для человека газов бесконтрольно попадает во внешнее пространство.

Подытожив все вышесказанное, можно сделать вывод, что ЕГР (EGR) очень нужная деталь в автомобиле. При правильной её работе, двигатель не теряет своей мощности, но при этом становится намного экологичней. Единственное, что нужно делать – это вовремя менять этот клапан, тогда он вас не подведёт в пути, а ваше здоровье будет лучше!

---