Система EGR – принцип работы

Что такое и как работает система EGR?

Расшифровывается эта аббревиатура как Exhaust Gas Recirculation, что в переводе означает “рециркуляция отработавших газов”. Уже из названия становится ясно, что принцип работы этой системы основан на возвращении обратно в цилиндры определенного количества отработавших газов для их окончательного сжигания.

Если из-за того, что неправильно или нестабильно работает система EGR и, как следствие, возникают какие-либо неисправности, то разобраться в причинах и устранить проблему достаточно сложно и трудоёмко, особенно для начинающего мастера. Кроме всего прочего, это связано еще и с не самым простым принципом работы механизма по которому работает система. Вообще он основан на возвращении строго определенного количества отработанных газов обратно во впускной коллектор. Причем все это должно происходить в строго определенное время. Впоследствии, после смешения с воздухом и топливом выпускные газы поступают обратно в цилиндры двигателя, но уже вместе со свежей топливовоздушной смесью. Такое количество определяет блок управления (ECU) по уже заранее заложенной еще на заводе-изготовителе программе, которая, в свою очередь, основывается на показаниях множества различных датчиков. К ним относится, например, датчик (THW), в чьи обязанности входит измерять температуру охлаждающий жидкости; датчик (TPS), отвечающий за положение дроссельной заслонки; датчика температуры воздуха во впускном коллекторе (THA – не на всех моделях). Ну и собственные датчики, благодаря которым система EGR работает, их тоже великое множество.

В зависимости от модели автомобиля, года выпуска, страны предназначения и еще ряда факторов – количество и назначение датчиков может быть различным. Исходя из этого, возможны разные варианты исполнения системы EGR и вышесказанное вовсе не является догмой. Могут быть разные варианты. Например, на одних машинах, оборудованных системой EGR, управлять всем может компьютер. Причем основываться он будет на показаниях датчика температуры охлаждающей жидкости, а также некоторых других датчиков или сенсоров, установленных на автомобиле. Но, в то же время на других машинах вся система может управляться лишь одним электромагнитным клапаном и вакуумом впускного коллектора. Такая система носит название классической.

Помимо всего прочего, необходимо помнить, что EGR система работает не на постоянной основе. Ее деятельностью управляет специальная программа. Это связано с тем, что если бы перезапуск осуществлялся постоянно, то только представьте себе, какое соотношение воздуха и бензина поступало бы в цилиндры! Не 14, 6: 1, как в стандартных условиях, а вообще непонятно какое.

Примером автомобиля с такой системой может служить Mitsubishi, с двигателем 6G72 (24 клапанный) и 6G74. У него достаточно простое, и, что немаловажно, надежное устройство системы EGR. Состоит из двух клапанов. Это клапан рециркуляции EGR, и непосредственно электромагнитный клапан системы рециркуляции.

При запуске двигателя компьютер, ориентируясь на показания датчика (THW), отвечающего за показания температуры охлаждающей жидкости, решает, нужна ли добавка в цилиндры двигателя отработавших газов или же в этом нет необходимости. Если двигатель еще холодный, то такая команда не поступает. Впоследствии, когда работающий на холостом ходу двигатель прогревается до 60-80°С, компьютер открывает электромагнитный клапан, посылая специальную команду. Если обороты двигателя больше , чем 4000 об/мин, то компьютер уже дает команду на закрытие электромагнитного клапана EGR и отсечь поступление отработавших газов в цилиндры двигателя. Тем самым завершая работу системы “EGR”.

Итак, мы уяснили, в каких случаях работает система EGR, а в каких нет. Следует запомнить, система отключается на тот период времени, пока при запуске двигателя из холодного состояния двигатель прогревается до необходимых 40-60°С. Помимо этого, она работает еще и на прогретом двигателе на холостом ходу . Система включается в работу, когда обороты в минуту достигают 900-1200, и продолжает свою работу ровно до тех пор, пока обороты двигателя не превысят 4000 оборотов в минуту.

Плюсы в работе.

Следует обратить особое внимание на плюсы в работе EGR. Радует тот факт, что когда включается система, происходит определенная экономия топлива. Объясняется это тем, что в момент ее включения в работу компьютер приводит в действие специальную программу, которая отвечает за так называемое обеднение топливной смеси. Этот процесс исполняется и контролируется, как правило, при помощи датчика кислорода.

Вышеописанная схема – одна из простых и содержит только два компонента: клапан EGR плюс электромагнитный клапан системы EGR. Это классическая схема, уже на ее основе строятся более сложные варианты, которые, в свою очередь, содержат всевозможные дополнительные элементы.

Также следует упомянуть те факторы, на которые оказывает влияние неправильная работа рассматриваемой нами системы. В первую очередь некорректное функционирование системы EGR отражается на устойчивой работе двигателя на холостом ходу. Это можно объяснить тем, что на показания датчика (MAF-sensor), того, что отвечает за расход воздуха или датчика (MAP- sensor), показывающего величину относительного давления, оказывает негативное влияние та порция отработавших газов, которая ранее не была учтена. Есть вероятность, что блок управления еще как-то сможет подрегулировать холостой ход, основываясь на показаниях кислородного датчика. Но в случае, если объем газов, прошедших через клапан, будет довольно-таки высок, блок управления здесь уже окажется бессильным.

В заключение хочется дать несколько рекомендаций. Итак, на «простых» машинах можно порекомендовать просто заглушать вакуумный порт системы EGR. Двигатель будет работать устойчиво и надежно и особых неприятностей это не доставит. В случае, если система более продвинута, имеет множество исполнительных механизмов и датчиков, то, если установить заглушку на канал системы EGR, машина, скорее всего, сначала будет работать лучше. Однако в будущем это чревато появлением неприятного дефекта. Он заключается в том, что двигатель на холостом ходу может начать самостоятельно набирать обороты от 1500 до 2000 об/мин, и через определенный промежуток времени снова их набирать до нормальных.

Мнение специалиста.

“На автомобилях с современными дизельными моторами нельзя ездить “в натяг”, как ездили на старых дизелях. Это основная ошибка водителя. Современные дизели должны “раскручиваться” так же, как и бензиновые двигатели. Переключение передач и постоянное движение на оборотах ниже двух тысяч ведет к повышенному образованию сажи в выхлопе. На этих же оборотах работает EGR, сажа идет во впускной коллектор. И ее там бывает столько, что иногда не только коллектор, но и головку приходилось снимать, чтобы вычистить сажу из каналов. Так вот, чем дольше стрелка тахометра будет находиться в зоне ниже двух тысяч оборотов, тем быстрее начнутся проблемы с EGR. Чтобы поездку на ремонт EGR существенно оттянуть по времени, мотор надо крутить. Для динамики разгона и для экономии топлива это тоже плюс.”

Примерные алгоритмы работы клапана EGR. Клапан EGR закрывается и выхлопные газы не попадают во впускной коллектор при:

• пуске двигателя;
• при торможении двигателем;
• темп. охл.жидк. ниже +60;
• темп. охл.жидк. выше +102;
• частоте вращения колен.вала ниже 1000 об.мин в течении более 20 сек. ;
• частоте вращения колен.вала выше 3200 об.мин;
• кол-ве всасываемого топлива больше 25 мг/ход поршня.

В процессе эксплуатации дизельного двигателя при “прогазовке”, а также в дизелях с пробегом, выхлопные газы могут содержать недогоревшую солярку, и маслянные отложения. “Кристализируясь” на поверхностях деталей клапана EGR, эти отложения могут образовывать сажу, и клапан теряет герметичность.

Отработавшие газы постоянно начинают поступать в цилиндры двигателя, температура сгорания в цилиндрах падает, что сопровождается потерей мощности. Более того – “зарастает” грязью впускной коллектор, что ухудшает его проходимость. Это влияет на качество рабочей смеси дизеля, и ухудшает его эксплутационные характеристики: растёт расход топлива.

“Незакрытый” клапан EGR влияет на производительность турбины в дизелях так как, часть отработавших газов идет в обход турбинного колеса, и сам турбонаддув не в состоянии обеспечить требуемую закачку воздуха.

Среди специалистов, занимающихся ремонтом дизельных автомобилей на профессиональном уровне, существует спор по поводу клапана EGR. Дело всё в том, что некоторые предпочитают на моторах с пробегом тривиально “глушить”, закрывать канал клапана EGR, и отработавшие газы не имеют возможности проникать в цилиндры дизеля.
Как следствие, возрастает температура, и улучшается тягово-мощностные характеристики дизеля.

Так вот, некоторые тех.специалисты склонны считать, что у системы рециркуляции дизеля, помимо экологических функций по уменьшению выбросов окислов азота NOx, есть вторая задача – предотвращать перегрев камеры сгорания дизельного двигателя и предотвращать таким образом образование трещин в головке блока.

Система EGR – принцип работы

Расшифровывается эта аббревиатура как Exhaust Gas Recirculation, что в переводе означает “рециркуляция отработавших газов”. Уже из названия становится ясно, что принцип работы этой системы основан на возвращении обратно в цилиндры определенного количества отработавших газов для их окончательного сжигания.

Если из-за того, что неправильно или нестабильно работает система EGR и, как следствие, возникают какие-либо неисправности, то разобраться в причинах и устранить проблему достаточно сложно и трудоёмко, особенно для начинающего мастера. Кроме всего прочего, это связано еще и с не самым простым механизмом, по которому работает система. Вообще он основан на возвращении строго определенного количества отработанных газов обратно во впускной коллектор. Причем все это должно происходить в строго определенное время. Впоследствии, после смешения с воздухом и топливом выпускные газы поступают обратно в цилиндры двигателя, но уже вместе со свежей топливовоздушной смесью. Такое количество определяет блок управления (ECU) по уже заранее заложенной еще на заводе-изготовителе программе, которая, в свою очередь, основывается на показаниях множества различных датчиков. К ним относится, например, датчик (THW), в чьи обязанности входит измерять температуру охлаждающий жидкости; датчик (TPS), отвечающий за положение дроссельной заслонки; датчика температуры воздуха во впускном коллекторе (THA – не на всех моделях). Ну и собственные датчики, благодаря которым система EGR работает, их тоже великое множество.

В зависимости от модели автомобиля, года выпуска, страны предназначения и еще ряда факторов – количество и назначение датчиков может быть различным. Исходя из этого, возможны разные варианты воплощения системы EGR, и вышесказанное вовсе не является догмой. Могут быть разные варианты. Например, на одних машинах, оборудованных системой EGR, управлять всем может компьютер. Причем основываться он будет на показаниях датчика температуры охлаждающей жидкости, а также некоторых других датчиков или сенсоров, установленных на автомобиле. Но, в то же время на других машинах вся система может управляться лишь одним электромагнитным клапаном и вакуумом впускного коллектора. Такая система носит название классической.

Помимо всего прочего, необходимо помнить, что EGR система работает не на постоянной основе. Ее деятельностью управляет специальная программа. Это связано с тем, что если бы перезапуск осуществлялся постоянно, то только представьте себе, какое соотношение воздуха и бензина поступало бы в цилиндры! Не 14, 6: 1, как в стандартных условиях, а вообще непонятно какое.

Примером автомобиля с такой системой может служить Mitsubishi, с двигателем 6G72 (24 клапанный) и 6G74. У него достаточно простое, и, что немаловажно, надежное устройство системы EGR. Состоит их двух клапанов. Это клапан рециркуляции EGR, и непосредственно электромагнитный клапан системы рециркуляции.

При запуске двигателя компьютер, ориентируясь на показания датчика (THW), отвечающего за показания температуры охлаждающей жидкости, решает, нужна ли добавка в цилиндры двигателя отработавших газов или же в этом нет необходимости. Если двигатель еще холодный, то такая команда не поступает. Впоследствии, когда работающий на холостом ходу двигатель прогревается до 60-80°С, компьютер открывает электромагнитный клапан, посылая специальную команду. Если обороты двигателя больше , чем 4000 обмин, то компьютер уже дает команду на закрытие электромагнитного клапана EGR, и отсечь поступление отработавших газов в цилиндры двигателя. Тем самым завершая работу системы “EGR”.

Итак, мы уяснили, в каких случаях работает система EGR, а в каких нет. Следует запомнить, система отключается на тот период времени, пока при запуске двигателя из холодного состояния двигатель прогревается до необходимых 40-60°С. Помимо этого, она работает еще и на прогретом двигателе на холостом ходу . Система включается в работу, когда обороты в минуту достигают 900-1200, и продолжает свою работу ровно до тех пор, пока обороты двигателя не превысят 4000 оборотов в минуту.

Плюсы в работе.

Следует обратить особое внимание на плюсы в работе EGR. Радует тот факт, что когда включается система, происходит определенная экономия топлива. Объясняется это тем, что в момент ее включения в работу компьютер приводит в действие специальную программу, которая отвечает за так называемое обеднение топливной смеси. Этот процесс исполняется и контролируется, как правило, при помощи датчика кислорода.

Вышеописанная схема – одна из простых, и содержит только два компонента: клапан EGR плюс электромагнитный клапан системы EGR. Это классическая схема, уже на ее основе строятся более сложные варианты, которые, в свою очередь, содержат всевозможные дополнительные элементы.

Также еще следует упомянуть те факторы, на которые оказывает влияние неправильная работа рассматриваемой нами системы. В первую очередь некорректное функционирование системы EGR отражается на устойчивой работе двигателя на холостом ходу. Это можно объяснить тем, что на показания датчика (MAF-sensor), того, что отвечает за расход воздуха, или датчика (MAP- sensor), показывающего величину относительного давления, оказывает негативное влияние та порция отработавших газов, которая ранее не была учтена. Есть вероятность, что блок управления еще как-то сможет подрегулировать холостой ход, основываясь на показаниях кислородного датчика. Но в случае, если объем газов, прошедших через клапан, будет довольно-таки высок, блок управления здесь уже окажется бессильным.

В заключение хочется дать несколько рекомендаций. Итак, на «простых» машинах можно порекомендовать просто заглушать вакуумный порт системы EGR. Двигатель будет работать устойчиво и надежно и особых неприятностей это не доставит. В случае, если система более продвинута, имеет множество исполнительных механизмов и датчиков, то, если установить заглушку на канал системы EGR, машина, скорее всего, сначала будет работать лучше. Однако в будущем это чревато появлением неприятного дефекта. Он заключается в том, что двигатель на холостом ходу может начать самостоятельно набирать обороты от 1500 до 2000 обмин, и через определенный промежуток времени снова их набирать до нормальных.

Мнение специалиста.

“На автомобилях с современными дизельными моторами нельзя ездить “в натяг”, как ездили на старых дизелях. Это основная ошибка водителя. Современные дизели должны “раскручиваться” так же, как и бензиновые двигатели. Переключение передач и постоянное движение на оборотах ниже двух тысяч ведет к повышенному образованию сажи в выхлопе. На этих же оборотах работает EGR, сажа идет во впускной коллектор. И ее там бывает столько, что иногда не только коллектор, но и головку приходилось снимать, чтобы вычистить сажу из каналов. Так вот, чем дольше стрелка тахометра будет находиться в зоне ниже двух тысяч оборотов, тем быстрее начнутся проблемы с EGR. Чтобы поездку на ремонт EGR существенно оттянуть по времени, мотор надо крутить. Для динамики разгона и для экономии топлива это также лучше.”

Стратегии расшифровки EGR | Специалисты по обслуживанию автомобилей

Многие техники чувствуют себя довольно комфортно, диагностируя проблемы с контролем подачи топлива в современных автомобилях с компьютерным управлением, но рециркуляция выхлопных газов (EGR) — это совсем другая история. Им может быть удобно тестировать отдельные компоненты системы EGR, но может быть трудно определить, правильно ли модуль управления трансмиссией (PCM) управляет EGR. Если компьютер вообще предоставляет какие-либо команды EGR, легко предположить, что они подходят. Но это не всегда так. Фактически, неправильные команды EGR встречаются чаще, чем ошибочные команды воздушно-топливной смеси.

Большая часть служебной информации ограничивается проверкой отдельных компонентов и каналов, а также проверкой способности PCM открывать клапан EGR. Транспортное средство может пройти все эти тесты и по-прежнему иметь слишком много или слишком мало EGR из-за неправильных команд PCM. Эти плохие команды обычно основаны на смещении датчиков. До тех пор, пока дрейф датчика не приведет к значительному сдвигу в топливных командах, коды неисправностей не устанавливаются. Из-за этого существует значительное количество проблем с управляемостью, которые OBD II не может определить, и большинство из них связаны с неправильными командами EGR и / или опережения зажигания.

Речь идет о датчиках

Благодаря кислородным датчикам система управления подачей топлива имеет очень эффективную замкнутую обратную связь, позволяющую удерживать ее в соответствующих пределах. Некоторые системы EGR также имеют ограниченную обратную связь, но они не могут фактически определить, будет ли поток EGR контролировать оксиды азота (NOX), не вызывая проблем с управляемостью. Незначительные неисправности абсолютного давления в коллекторе (MAP), массового расхода воздуха (MAF), температуры всасываемого воздуха (IAT) и барометрического давления (BARO) могут привести к тому, что PCM задаст неверный объем потока EGR. Когда это произойдет, система обратной связи EGR не сможет идентифицировать проблему, потому что поток EGR по-прежнему соответствует команде EGR.

Датчики положения EGR контролируют только положение клапана EGR (EVP). Они не могут количественно определить фактический поток EGR. PCM может сравнивать датчики MAP или MAF с датчиком EVP, поскольку клапан EGR получает команду открыть, чтобы убедиться, что EGR течет. Но реальный опыт показывает, что этого недостаточно для определения большинства ошибок команды EGR. Он может идентифицировать забитые или сильно засоренные каналы, но не выявляет неправильные команды EGR, вызванные дрейфом датчиков.

Различные датчики давления и температуры также используются для обратной связи EGR. Ни один из них не делает ничего, кроме подтверждения того, что поток EGR соответствует команде EGR. Они не могут определить, подходит ли поток рециркуляции отработавших газов для обеспечения ожидаемых выбросов и управляемости. Реальность такова, что PCM не может определить, правильны ли его команды EGR. И эти команды не основаны ни на каких датчиках EGR.

PCM использует комбинацию значений, полученных как из необработанных значений датчиков, так и из расчетных значений, для управления потоком EGR в нескольких целях. Большинство технических специалистов предполагают, что система рециркуляции отработавших газов управляется независимо для снижения выбросов NOX и не имеет другой цели. Это неправильно. Хотя система рециркуляции отработавших газов первоначально была введена для снижения выбросов NOX в автомобилях с компьютерным управлением, система рециркуляции отработавших газов также используется для повышения эффективности использования топлива, увеличения опережения зажигания и предотвращения теплового повреждения компонентов камеры сгорания.

Режим топливной экономичности

Система рециркуляции отработавших газов использовалась для повышения эффективности использования топлива на многих автомобилях с середины 1980-х годов. В условиях стабильного крейсерского режима дроссельной заслонки система рециркуляции отработавших газов используется для уменьшения потерь при дросселировании. Потери на дросселирование — это энергия, которая используется для создания разрежения во впускном коллекторе и преодоления ограничения впуска дроссельной заслонки. Для создания вакуума во впускном коллекторе, который возникает в крейсерских условиях, требуется значительная мощность.

В крейсерских условиях с малой нагрузкой клапан рециркуляции отработавших газов постепенно открывается намного больше, чем это необходимо для ограничения выбросов NOX. Открытый клапан EGR уменьшает вакуум на впуске и заменяет часть всасываемого воздуха потоком EGR. Уменьшенный поток всасываемого воздуха снижает мощность двигателя, но дроссельная заслонка постепенно открывается, чтобы заменить потерянный поток воздуха. Либо круиз-контроль, либо водитель открывает дроссельную заслонку.

Поскольку клапан рециркуляции отработавших газов открывается очень постепенно, водитель даже не замечает, что открывает дроссельную заслонку для поддержания скорости. Конечным результатом является то, что поток всасываемого воздуха и, следовательно, расход топлива немного уменьшаются, но разрежение во впускном коллекторе и потери дроссельной заслонки значительно уменьшаются. Преимущество заключается в снижении расхода топлива в условиях автострады. Этот режим топливной экономичности на основе EGR распространен на автомобилях с EGR, построенных в середине 1980-х годов и позже.

Опережение зажигания

Поток EGR можно использовать для увеличения опережения зажигания. Это означает, что компьютерные стратегии, используемые для управления моментом зажигания, сильно зависят от EGR.

По мере увеличения потока рециркуляции отработавших газов угол опережения зажигания автоматически увеличивается. Каждый раз, когда рециркуляция отработавших газов уменьшается, угол опережения зажигания автоматически увеличивается. Эта реакция кажется особенно сильной и быстрой на автомобилях OBD ​​II. Он настолько эффективен, что отключение системы рециркуляции отработавших газов редко приводит к сбою выбросов NOX в тестах на выбросы в загруженном режиме. Но отключенные клапаны EGR обычно приводят к увеличению расхода топлива и снижению мощности из-за влияния на опережение зажигания.

Температура камеры сгорания

Система рециркуляции отработавших газов снижает образование NOX за счет снижения температуры сгорания. Рециркулирующие выхлопные газы замедляют процесс сгорания и снижают пиковые температуры. Современные двигатели, использующие системы рециркуляции отработавших газов, спроектированы так, чтобы очень хорошо работать с более медленным сгоранием, вызываемым рециркуляцией отработавших газов.

Когда система рециркуляции отработавших газов на одном из этих двигателей отключена, температура в камере сгорания может резко возрасти и фактически расплавить компоненты. Передовые системы с компьютерным управлением на новых автомобилях предотвращают это, но это все еще происходит на многих старых автомобилях.

Блокировка холостого хода

Система EGR имеет ряд блокировок, которые предотвращают или уменьшают количество команд EGR компьютера. Некоторые из них хорошо известны, но большинство технических специалистов упускают из виду другие.

Двигатели плохо переносят EGR на холостом ходу, поэтому входной сигнал датчика положения дроссельной заслонки (TPS) заставляет компьютер исключать команды EGR при закрытой дроссельной заслонке. Датчик скорости автомобиля (VSS) и выключатель тормоза (BOO) также могут препятствовать работе EGR до тех пор, пока автомобиль и двигатель не будут работать в условиях, допускающих поток EGR. Задействованные тормоза, закрытая дроссельная заслонка и низкая скорость автомобиля могут помешать командам EGR.

WOT отменяет

Большинство команд EGR предназначены для снижения выбросов NOX. Поэтому, когда выбросы NOX не вызывают беспокойства, команды EGR могут быть переопределены.

Автомобили не рассчитаны на максимально низкий уровень выбросов NOX. Они разработаны в соответствии с федеральными и государственными стандартами выбросов. Процесс сертификации не включает тестирование выбросов при ускорении на полной мощности, поэтому стратегии PCM часто исключают команды EGR, когда TPS указывает на широко открытую дроссельную заслонку (WOT).

ECT блокирует

Выбросы NOX образуются при чрезвычайно высоких температурах. Когда двигатель холодный, выбросы NOX не являются проблемой. Кроме того, двигатели не переносят EGR в холодном состоянии.

Система рециркуляции отработавших газов не требуется для контроля выбросов на холодных двигателях, и это, как правило, вызывает проблемы с управляемостью на холодных двигателях. Таким образом, рециркуляция отработавших газов уменьшается или устраняется, когда датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя (ECT) показывает более низкую температуру двигателя. Датчик ECT практически не влияет на команды EGR, когда двигатель прогрет до нормальной рабочей температуры.

IAT блокирует

Система рециркуляции отработавших газов увеличивает вероятность возникновения симптомов помпажа. Рециркулирующие выхлопные газы препятствуют сгоранию и увеличивают случайные частичные пропуски зажигания, когда двигатель работает в различных неблагоприятных условиях.

Когда воздушно-топливная смесь слишком бедная или нестабильная, работа EGR может вызвать жалобы на помпаж. Форсунки большинства новых двигателей расположены во впускном коллекторе очень близко к камере сгорания. Это подвергает форсунку воздействию очень высоких температур, которые могут вызвать блокировку паров в форсунке, чему препятствует охлаждающий эффект всасываемого воздуха.

Но когда IAT очень высок, форсунки могут частично запираться паром и увеличивать вероятность симптомов помпажа двигателя. В этих условиях количество команд EGR уменьшается или исключается. Большинство двигателей с впрыском топлива по левому борту начинают уменьшать поток EGR, когда датчик IAT показывает температуру от 130ºF до 150ºF. Эта стратегия переопределения не применяется к впрыску в корпус дроссельной заслонки.

BARO блокирует

На больших высотах низкий BARO снижает максимальную мощность двигателя. Чтобы увеличить мощность двигателя, команды EGR часто уменьшаются при более высоких нагрузках двигателя при работе при низком барометрическом давлении. Это переопределение обычно не действует при нагрузках от низких до умеренных.

Стратегия управления рециркуляцией отработавших газов

При нормальных условиях работы двигателя на команды рециркуляции отработавших газов главным образом влияют частота вращения двигателя и расчетная нагрузка на двигатель. Нагрузка рассчитывается по MAF, частоте вращения двигателя и BARO.

В двигателях, не оборудованных датчиком массового расхода воздуха (MAF), MAF рассчитывается на основе частоты вращения коленчатого вала, IAT и MAP. Нагрузка и частота вращения двигателя оказывают прямое влияние на команды EGR, но MAP, MAF и IAT имеют только косвенное влияние.

Системы плотности скорости используют температуру воздуха, давление воздуха и объем воздуха для расчета MAF. Датчики MAP и IAT обеспечивают давление и температуру. Скорость двигателя и запрограммированное в PCM знание рабочего объема двигателя определяют объем воздуха.

Таким образом, MAF рассчитывается на основе информации о давлении, объеме и температуре, предоставляемой датчиками MAP, об/мин и датчиками IAT. Любая неисправность, влияющая на разрежение во впускном коллекторе, будет искажать расчет массового расхода воздуха в системе плотности скорости. Утечки EGR и неправильное базовое опережение зажигания часто искажают расчет плотности скорости MAF. Повышенный поток EGR из-за утечек или заедания клапанов обычно увеличивает расход топлива и EGR, но снижает опережение зажигания.

Расчетная нагрузка на самом деле представляет собой MAF, выраженный в процентах от максимального теоретического MAF при любых заданных оборотах двигателя и BARO. Нагрузка увеличивается с MAF; нагрузка уменьшается по мере увеличения IAT. Обычно он увеличивается с MAP. Однако EGR влияет на MAP, но не на нагрузку. Нагрузка аналогична объемному КПД.

Команды рециркуляции ОГ обычно увеличиваются по мере увеличения оборотов двигателя. С нагрузкой немного сложнее. По мере увеличения нагрузки температура горения увеличивается. Команды EGR также должны увеличиваться, чтобы ограничить эти температуры. Федеральная сертификация и сертификация штата по выбросам не включают испытания в условиях чрезвычайно сильного ускорения или высокой нагрузки на двигатель. Таким образом, команды EGR обычно увеличиваются при увеличении нагрузки двигателя до критической точки. После этой критической точки количество команд EGR снижается, поскольку нагрузка продолжает расти.

Критическая точка, при которой команды рециркуляции отработавших газов уменьшаются при увеличении НАГРУЗКИ, составляет около 50 процентов для типичного автомобиля. Он может быть ниже 40% для высокопроизводительных автомобилей и более 60% для маломощных автомобилей. Это связано с тем, что высокопроизводительный автомобиль может обеспечить максимальное ускорение, требуемое государственными и федеральными испытаниями на выбросы, при гораздо более низких нагрузках на двигатель. Условия двигателя, которые не были достигнуты во время сертификационных испытаний, могут привести к более высоким выбросам без штрафных санкций, поэтому EGR в этих условиях не требуется.

Диагностика

Вся эта информация о том, как управляется EGR, может быть интересной, но помогает ли она нам диагностировать неисправности EGR? Да, это так.

Базовые команды EGR основаны на тех же датчиках, которые PCM использует для контроля подачи топлива и опережения зажигания. И контроль топлива, и расчетная нагрузка в значительной степени основаны на MAF. Когда MAF занижен, подача топлива и рециркуляции отработавших газов будет снижена при легких и умеренных нагрузках. Когда датчик MAP, MAF или IAT заставляет MAF и нагрузку смещать дозирование топлива, EGR и опережение зажигания смещаются. Сдвиг в подаче топлива будет обнаружен датчиком кислорода и скорректирован PCM, а записи корректировки подачи топлива будут отражать коррекцию подачи топлива.

При нагрузках от легких до умеренных положительные числа корректировки подачи топлива (или высокие числа обучения блока) указывают на то, что рециркуляция отработавших газов была снижена, а опережение зажигания увеличено. Отрицательные числа корректировки подачи топлива (или низкие числа обучения блока) указывают на то, что рециркуляция отработавших газов была увеличена, а опережение зажигания уменьшено.

Коррекция подачи топлива также зависит от давления топлива и ограничений форсунок. Всякий раз, когда записи коррекции топлива превышают примерно 10, рекомендуется проверить давление топлива и проверить точность IAT, MAP и MAF.

Сравнение значений сканирующего прибора с показаниями вакуумметра может подтвердить датчик MAP, но IAT и MAF проверить немного сложнее. Самый простой способ проверить датчик IAT — проверить значение диагностического прибора перед запуском двигателя утром, когда IAT должен равняться температуре окружающей среды.

Значение BARO также дает информацию о командах EGR. Датчик MAP обычно используется для записи значения BARO во время запуска двигателя. Перед запуском двигателя давление в коллекторе и барометрическое давление равны. Если датчик MAP сместился, значение BARO, которое сохраняется при запуске, также будет отключено. Автомобили, не оборудованные датчиком MAP, будут рассчитывать BARO на основе MAF, IAT и частоты вращения двигателя при работе на низкой скорости, WOT. На самом деле это обратный расчет плотности скорости. Расчет фактически дает значение MAP, но при низких оборотах двигателя WOT BARO равно MAP.

Если значение BARO автомобиля неверно, необходимо проверить точность датчиков MAP, MAF и IAT. Технический персонал должен понимать, что засоренные воздушные фильтры, засоренные выхлопные газы и некоторые проблемы с фазами газораспределения и распределительными валами также могут привести к тому, что сохраненное значение BARO будет неправильным. Оценивая значение BARO потока данных, сравните его с другими автомобилями в вашем магазине или со значением BARO, полученным из сертифицированного государством анализатора выбросов. BARO, используемый в телевизионных и газетных сообщениях о погоде, является скорректированным значением, которое не следует использовать для автомобильной диагностики.

При поиске и устранении неполадок в системах рециркуляции отработавших газов большинству людей удобнее сначала проверить механические части, и, к счастью, именно здесь кроется большинство проблем. Но когда проходы свободны и клапан открывается и закрывается должным образом, задача состоит в том, чтобы определить, работает ли клапан в соответствии с командой и основаны ли команды на достоверных данных датчика. n

Кевин Маккартни является пятикратным победителем сертифицированной программы обучения Ford Motor Co. Его опыт работы в автомобильной компьютерной диагностике насчитывает 28 лет в качестве главного техника, менеджера, инструктора, главного тренера, консультанта и технического писателя/редактора.

Основные сведения о системах рециркуляции отработавших газов: что они делают, как они работают, как устранять неисправности

Неотъемлемая часть системы управления двигателем автомобиля, удачно названный клапан рециркуляции отработавших газов, или сокращенно клапан рециркуляции отработавших газов, обеспечивает рециркуляцию точно отмеренных количеств отработавших газов к системе впуска двигателя для повышения эффективности двигателя, снижения
расход топлива и снижение выбросов NOx.

В связи с растущим давлением на снижение выбросов клапан рециркуляции отработавших газов будет играть все более важную роль в будущем. Важно знать, что он делает, почему он выходит из строя и как заменить его, когда он выходит из строя.

Как работает клапан EGR?

Почти 80 процентов воздуха, которым мы дышим, состоит из азота. Однако, когда он подвергается воздействию чрезвычайно высоких температур в камере сгорания, плюс 1370°C, обычно инертный газ становится реактивным, создавая вредные оксиды азота или NOx, которые
затем выбрасываются через выхлопную систему в атмосферу.

Примеры суровых условий для клапанов EGR:

Чтобы свести к минимуму это, клапан EGR позволяет точному количеству выхлопных газов повторно поступать во впускную систему, эффективно изменяя химический состав воздуха, поступающего в двигатель. С меньшим количеством кислорода теперь разбавленная смесь горит медленнее, снижая
температура в камере сгорания почти на 150°C, а также снижение образования NOx для более чистого и эффективного выхлопа.

Клапан рециркуляции отработавших газов имеет два основных положения: открытое и закрытое, хотя положение может варьироваться в любом промежуточном положении. Клапан EGR закрыт, когда двигатель запускается. На холостом ходу и на низких скоростях требуется лишь небольшое количество энергии, поэтому
только небольшое количество кислорода, поэтому клапан открывается постепенно — на холостом ходу он может быть открыт до 90%. Однако, когда требуется больший крутящий момент и мощность, например, при полном ускорении, клапан рециркуляции отработавших газов закрывается, чтобы обеспечить поступление в цилиндр как можно большего количества кислорода.

Клапаны рециркуляции отработавших газов не только сокращают выбросы NOx, но и могут использоваться в двигателях GDi уменьшенных размеров для снижения насосных потерь и повышения эффективности сгорания и устойчивости к детонации. В дизеле это также может помочь уменьшить детонацию дизельного двигателя на холостом ходу.

Типы клапанов EGR

Хотя существует несколько типов клапанов EGR — в более ранних системах используется клапан с вакуумным приводом, а в более новых автомобилях используется электронное управление — основные типы можно в общих чертах свести к следующим:

Дизельное топливо высокого давления Клапаны рециркуляции отработавших газов отводят выхлопные газы с высоким расходом и высоким содержанием сажи до того, как они попадут в сажевый фильтр — сажа может смешиваться с парами масла, образуя шлам. Затем газ возвращается во впускной коллектор либо
через трубу или внутренние отверстия в головке блока цилиндров. Вторичный клапан также используется для создания вакуума во впускном коллекторе, поскольку он отсутствует в дизельных двигателях.

Дизель Клапаны рециркуляции отработавших газов низкого давления отводят выхлопные газы после их прохождения через дизельный сажевый фильтр — этот газ имеет меньший поток, но почти полностью очищен от сажи. Затем газ возвращается во впускной коллектор по трубе.

Бензиновые клапаны рециркуляции отработавших газов отводят выхлопные газы так же, как дизельный аналог высокого давления. Вакуум, создаваемый разрежением цилиндра, втягивает выхлопные газы, а поток регулируется открытием и закрытием самого клапана рециркуляции отработавших газов.

Вакуумные клапаны EGR используют вакуумный соленоид для изменения вакуума на диафрагме и, в свою очередь, открытия и закрытия EGR. Некоторые клапаны также оснащены датчиком обратной связи для информирования ЭБУ о положении клапанов.

Цифровые клапаны EGR оснащены электромагнитным или шаговым двигателем и, в большинстве случаев, датчиком обратной связи. Эти клапаны получают от ЭБУ сигнал с широтно-импульсной модуляцией для регулирования потока отработавших газов.

Почему выходят из строя клапаны EGR?

Клапаны EGR работают в агрессивной среде, поэтому со временем изнашиваются. Тем не менее, самой большой причиной отказа является накопление частиц углерода из выхлопных газов вдоль каналов EGR и системы впуска. Через некоторое время
это засорит трубки, каналы для выхлопных газов и, в конечном итоге, плунжерный механизм клапана, в результате чего он либо заклинит в открытом, либо в закрытом положении. Неисправности также могут быть вызваны разрывом или протечкой мембраны клапана.

На что обратить внимание при неисправности клапана рециркуляции отработавших газов?

Симптомы, связанные с отказом клапана EGR, аналогичны симптомам многих других компонентов системы управления двигателем, и из-за этого неисправности EGR продолжают вызывать головную боль у многих техников. Тем не менее, есть несколько признаков, на которые стоит обратить внимание
out for:

• Индикатор проверки двигателя: Как и в случае с большинством компонентов управления двигателем, проблема с клапаном рециркуляции отработавших газов может привести к срабатыванию индикатора проверки двигателя.
• Проблемы с работой двигателя: , если клапан застрял в открытом положении, соотношение воздух-топливо автомобиля будет нарушено, что приведет к проблемам с работой двигателя, таким как снижение мощности, плохое ускорение и неровный холостой ход. Он также может производить турбонаддув
  утечка давления, из-за чего турбина работает тяжелее.
• Повышенные выбросы NOx: когда клапан EGR остается закрытым, возникающие в результате высокие температуры в камере сгорания оставляют много несгоревшего топлива в выхлопных газах, что приводит к увеличению выбросов NOx и снижению эффективности использования топлива.
• Детонация в двигателе: более высокие температуры и NOx также могут привести к усилению детонации или детонации, которые слышны в двигателе в виде стука.

Поиск и устранение неисправностей клапана EGR

Учитывая различные типы клапанов EGR, всегда лучше следовать процедурам устранения неполадок, подробно описанным в руководстве по обслуживанию, однако есть несколько общих шагов, которые могут помочь точно определить диагноз:

Читать любые коды неисправностей на клапанах EGR с электронным управлением с помощью диагностического прибора.

• Убедитесь, что все вакуумные линии и электрические соединения подключены и расположены правильно.
• С помощью вакуумметра проверьте шланг подачи вакуума на наличие вакуума при частоте вращения от 2000 до 2500 об/мин. Отсутствие вакуума при нормальных рабочих температурах указывает на ослабленный шланг, заблокированный или неисправный вакуумный переключатель или соленоид или неисправный вакуумный усилитель/насос.
• Проверьте вакуумный соленоид при работающем двигателе. На клапанах EGR с электронным управлением активируйте соленоид с помощью диагностического прибора и проверьте вакуум на конце трубы. Если соленоид не открывается при подаче питания, застрял в открытом положении
  или закрытом положении, или имеет корродированное электрическое соединение, ослабленный провод или плохое заземление, это повлияет на работу EGR. Перед заменой определите основную причину.
• Если возможно, проверьте движение штока клапана в диапазоне от 1500 до 2000 об/мин. Шток клапана должен двигаться, если клапан работает правильно, если нет и есть вакуум, значит, есть неисправность.
• Подайте вакуум непосредственно на клапан EGR с помощью ручного вакуумного насоса или диагностического прибора в зависимости от типа клапана EGR. Если нет изменения качества холостого хода, то либо неисправен клапан EGR, либо проходы полностью забиты.
  Если двигатель работает с перебоями на холостом ходу или глохнет, проблема вызвана неисправностью системы управления.
• Снимите клапан рециркуляции отработавших газов и проверьте его на наличие нагара. По возможности удалите нагар, стараясь не загрязнить диафрагму.
• Осмотрите канал рециркуляции отработавших газов в коллекторе на предмет засорения и при необходимости очистите.

Общие коды неисправностей EGR

На клапанах EGR последних моделей распространены следующие коды неисправностей:

• P0400: Неисправность потока EGR
• P0401 : Недостаток EGR поток обнаружен
• P0402 : Обнаружен избыточный поток EGR
• P0403: Неисправность цепи EGR
• P0404: Диапазон/функционирование цепи EGR
• P0405: 9000 8 Датчик A EGR, низкий уровень сигнала
• P0406: Датчик A EGR, высокий уровень сигнала
• P0407: Датчик EGR B, низкий уровень сигнала
• P0408 : Датчик EGR B, высокий уровень сигнала
• P1403: Соленоид EGR, низкий уровень
• P1404: Система рециркуляции отработавших газов — закрыта ошибка иглы клапана
• P1405: Соленоид EGR высокий
• P1406: Ошибка положения штифта системы EGR

Как заменить неисправный клапан EGR?

• Сначала снимите кожух двигателя.
• Затем ослабьте электрический кабель на клапане и отсоедините электрические соединения и/или вакуумные линии, проверив наличие признаков повреждения.
• Снимите крепежные винты и проверьте клапан на наличие повреждений, коррозии или нагара.
• Тщательно очистите монтажную поверхность клапана EGR и установите новый клапан и прокладку. Удалите также свободный углерод из порта подачи EGR.
• Совместите клапан рециркуляции отработавших газов с отверстиями для болтов и прокладкой и снова прикрепите к корпусу.
• Затяните все крепежные детали с рекомендованным крутящим моментом.
• После надежной установки снова подсоедините вакуумные линии и/или электрические соединения.
• Наконец, используйте диагностический сканер, чтобы сбросить индикатор управления двигателем и проверить наличие других ошибок. Убедитесь, что контрольная лампа неисправности погасла, затем проведите дорожное испытание. Многие автомобили теперь требуют EGR
  клапан, подлежащий сбросу под адаптацию.