Что такое датчик егр на авто. Что такое датчик ЕГР (EGR). Что такое устройство системы ЕГР

09.12.2021Рубрика: Внедорожники

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:

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.
Постоянно приоткрытый клапан ЕГР приводит к заметному уменьшению мощности и, как следствие, снижению его приемистости.
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.

Как известно, для нормальной работы двигателя необходим бензин или дизельное топливо, а также атмосферный воздух, состоящий из кислорода и азота. При этом количество азота достигает почти 18 %. Последствия этого сказываются после того, как двигатель начинает функционировать. При горении не только сгорает кислород, но и возникают окислы азота. Поэтому требуется снизить количество выхлопных газов. Система EGR нужна для того, чтобы возвратить часть отработанных газов во впускной коллектор, где происходит смешивание с воздухом. В результате не только снижается температура сгорания, но и уменьшается токсичность. Недаром с английского название переводится, как "рециркуляция выхлопных газов".

Само устройство состоит из патрубков (они подсоединяются к впускному и выпускному коллектору), а также привода и клапана, который является главной деталью. Для дизельных двигателей клапан на холостом ходу подает 50 % воздуха. С ростом нагрузки он начинает закрываться, и на максимальных оборотах полностью закрыт. В бензиновых двигателях при средних и низких нагрузках система подает от 5 до 10 процентов объема рабочего воздуха. Но клапан при этом закрыт при максимальной нагрузке, холостом ходу и прогреве самого двигателя.

В результате работа клапана для дизеля уменьшает количество выброса сажи, а для бензиновых двигателей есть еще возможность сэкономить до 3% топлива.

2 Виды системы

От автопроизводителя и года выпуска будет зависеть вид систем ЕГР, которая будет установлена на автомобиле. В пневмомеханической с одной стороны привода расположена пружина, а с другой - пневмошланг. На холостом ходу заслонка закрыта, максимальные нагрузки приводят к полному открытию заслонки, однако, когда разряжения для клапана недостаточно, она закрывается.

Управлять электропневматической системой помогает электронный блок управления и установленные датчики, которые открывают или закрывают клапан. Особенностью электронной системы EGR, имеющей программное обеспечение, является отсутствие в клапане заслонки. Их заменяют отверстия разного диаметра с соленоидами.

Иногда может встречаться еще одна разновидность, где привод заслонки связан с шаговым двигателем.

3 Причины неисправности ЕГР

В основном неполадки начинают возникать после 100 тысяч километров пробега. Эта проблема может случиться и раньше, особенно если используется некачественное топливо. Также на EGR влияет работа систем питания и вентиляции, износ цилиндро-поршневой группы, неисправности турбокомпрессора и датчиков.

В результате эксплуатации все механизмы ЕГР, особенно клапан, покрываются слоем нагара и сажи. Чаще это касается дизельных двигателей, поэтому многие решаются на отключение системы.

Вязкая смолянистая масса приводит не только к засорению, но и к заклиниванию клапана или его медленному срабатыванию. Для дизеля это означает снижение мощности и проблемам на холостом ходу, а для бензинового двигателя характерна неустойчивая работа и больший расход топлива. Сам клапан вещь достаточно дорогая и поэтому автовладельцы зачастую готовы пойти на отключение системы вместо замены.

4 Способ отключения системы

Здесь следует учитывать один важный момент. Недостаточно просто заглушить клапан EGR, потребуется перепрошивка блока управления и новое программное обеспечение, так как в противном случае начнут возникать проблемы с работой мотора.

Для правильного выполнения процедуры необходимо соблюдать следующие рекомендации:

Поскольку после значительно увеличивается поток вредных газов, попадающих в выхлопную систему, вследствие этого начинает быстро засоряться сажевый фильтр. Поэтому обычно проводится его программное удаление и отключение.

5 Удаление сажевого фильтра

Уже название фильтра говорит о его предназначении. Внутри него расположены матрицы, где и происходит оседание недогоревших частиц сажи. Программное управление работой фильтра осуществляет электронный блок управления, куда поступают данные датчиков. Неисправность клапана EGR приводит к большому потоку примесей и быстрому выходу из строя. В результате на приборной панели все чаще возникают ошибки. Двигатель начинает терять мощность, увеличивается расход топлива и уровня масла. Возникает частая активная регенерация, но это не приводит к полной очистке.

Также проводится в два этапа. На первом приходится удалять все засоренные матрицы. На втором произвести непосредственно программное отключение. Разумеется, можно произвести замену и поставить новый сажевый фильтр. Однако его цена может оказаться достаточно высока - все зависит от марки автомобиля.

6 Плюсы и минусы отключения

Так что же влечет за собой отключение системы ЕГР и последующее удаление сажевого фильтра? Надо заметить, что замена фильтра может не дать желаемых результатов. В первую очередь это связано с тем, что будут нарушены условия эксплуатации автомобиля. К тому же причиной его быстрого засорения часто становится некачественное дизельное топливо и привычка глушить автомобиль во время принудительной регенерации.

Отключение клапана EGR необходимо для того, чтобы ЭБУ не включало аварийный режим и не ограничивало обороты турбированных двигателей. После этой процедуры мощность неизбежно вырастает и это особенно заметно в летний период года. Нельзя забывать, что рециркуляция быстрее изнашивает двигатель и влияет на качество моторного масла, к тому же возврат сажи и выхлопных газов отрицательно сказывается на цилиндрах.

В конечном итоге решать этот вопрос придется каждому автовладельцу. Сама процедура занимает достаточно короткое время, особенно если делать ее будут профессиональные мастера с использованием необходимого оборудования. Но цены за клапан и фильтр пока еще весьма высоки. Поэтому каждые 50 тысяч километров пробега не помешает проверить работоспособность системы ЕГР, отключение которой не повлечет серьезные последствия, а лишь улучшит работу двигателя и продлит срок службы.

Вы узнаете, что собой представляет этот элемент, где находится клапан ЕГР в автомобиле, каковы его функции и принцип работы. Будут рассмотрены методы диагностики, чистки и глушения клапана.

Предназначение элемента

Название детали происходит от английской аббревиатуры Exhaust Gas Recirculation. В дословном переводе это означает «рециркуляция выхлопных газов». Данная деталь перенаправляет часть выхлопных газов во впускной коллектор. На практике подобная рециркуляция дает несколько положительных эффектов в современных автомобилях:

минимизируется уровень выброса оксида азота;
повышение уровня точности контроля отработанных газов;
снижение детонации мотора;
ускоренное прогревание тракта, что особо актуально в зимний период.

Клапан ЕГР устанавливается как на бензиновые, так и на дизельные моторы. В машинах выпуска до 2000 года отказ клапана не привносил каких-либо конкретных неудобств, а многие автомобилисты даже преднамеренно отключают его. Об это мы поговорим позже.
Стоит отметить, что клапан EGR не работает постоянно. Эта деталь находится в бездействующем состоянии при холодном (непрогретом) моторе, на холостом ходу, когда заслонка полностью открыта. Теперь вы знаете, для чего нужен клапан ЕГР на дизеле и бензине .

Виды клапанов

Изначально подобные устройства управлялись по принципу разрежения впускного коллектора. С развитием технологий появились пневмоэлектрические модели (стандарты «Евро-2» и «Евро-3»). Самыми совершенными являются полностью электронные клапаны, которые соответствуют стандартам «Евро-4» и «Евро-5».
Цифровые клапаны управляются при помощи электронного блока управления (ЭБУ). Категория электронных устройств также делится на 2 группы: клапаны с 2 и 3 отверстиями. Отличия состоят в уровнях рециркуляции. В моделях с 2 отверстиями таких уровней три, а для изделия с 3 отверстиями характерны семь уровней. Плавное регулирование подачи газов выполняется благодаря шаговому электромотору, но такая технология устанавливается только на последних моделях. Отдельные модели EGR дополнительно снабжаются системой охлаждения газов.

Где его найти

Давайте выясним, где находится клапан ЕГР . Практически на каждом автомобиле клапан EGR достаточно просто найти: он располагается в подкапотном пространстве на двигателе. Все зависит от модели, но ориентироваться стоит на расположение впускного коллектора. От него, как правило, отходит труба и уходит вглубь конструкции. В некоторых моделях авто деталь устанавливается во всасывающем тракте на блоке дроссельных заслонок.

Принцип работы клапана

Вне зависимости от типа мотора (дизель или бензин) принципиальных отличий в работе этого устройства нет. Чем больше воздуха в полученной смеси, тем выше будет температура возгорания. Соответственно, обогащенную смесь необходимо «обеднить», что и выполняет клапан ЕГР.
Принцип работы клапана ЕГР можно описать следующими пунктами:

Если блок управления мотором через данные от датчиков наблюдает обогащенную смесь, происходит прогрев двигателя (естественно, при условии, что все работает исправно). Система подает сигнал на клапан, и отработанные газы попадают на вход, обедняя смесь.
Если ЭБУ регистрирует равномерную подачу смеси на протяжении конкретных промежутков времени (обычная езда по трассе), то система снова приоткрывает клапан, обедняя поступающую смесь. За счет снижения концентрации поступающего кислорода уменьшается температура сгорания.
Подобное выравнивание в обоих случаях позволяет уменьшить концентрацию оксидов азота в выхлопных газах.

Если вдаваться в тонкости, как работает клапан ЕГР на каждом типе мотора, то можно выделить несколько моментов. В дизельном двигателе ЕГР открывается на холостых оборотах, при этом он подает до 50 процентов объема воздуха на впуск. С увеличением оборотов происходит пропорциональное закрытие клапана. При прогреве он полностью закрыт.

Теперь выясним тонкости того, как работает клапан ЕГР на бензиновом двигателе. В моторах клапан, как было сказано ранее, не включается на холодную, на максимальных оборотах, а также при холостых. При низких и средних уровнях нагрузок обеспечивается до 10 процентов подаваемого на вход воздуха. Данная характеристика является особенностью работы клапана ЕГР на бензиновом двигателе.

Признаки неисправности

Поломка клапана может привести к неблагоприятным последствиям, поэтому водителям стоит своевременно определять наличие неисправности этой детали. Здесь вам помогут несколько признаков:

неустойчивая работа мотора на холостых оборотах;
регулярные остановки двигателя и появление детонации;
движение рывками и заметные пропуски воспламенений;
загорание лампочки «check» на приборной панели.

Идентифицировать поломку клапана можно с помощью электронного блока управления. Система при диагностике выдаст ошибки. Если их код соответствует P04XX (вместо ХХ число от 00 до 04), то проблема кроется в клапане ЕГР. В техническом руководстве ЭБУ вы можете посмотреть расшифровку для каждой из подобных ошибок.
При обнаружении вышеописанных признаков рекомендуем провести компьютерную диагностику (самостоятельно или в специализированном техцентре).

Причины неисправности

Одной из главных причин некорректной работы ЕГР является подсос воздуха. Если установлен датчик расхода воздуха, то (вследствие его работы) смесь будет обедняться, а при наличии датчика давления, к примеру, смесь будет слишком обогащенной. Наличие обоих датчиков сделает поведение машины некорректным, так как на холостых мотор будет получать обогащенную смесь, а в остальных случаях слишком бедную.
Второй причиной является загрязнения самого клапана. Здесь выход из ситуации достаточно прост: его необходимо почистить, о чем мы расскажем далее. Неисправности, как правило, связаны либо со слишком большим потоком выхлопных газов, либо со слишком малым. К проблемам ведет и разгерметизация корпуса.
Неисправность системы ЕГР может быть вызвана следующими поломками:

повреждены наружные патрубки;
дефект на клапане;
поломка соленоидов клапана;
неисправность преобразователи давления.

К косвенным причинам поломки клапана относится:

использование низкокачественного топлива (через 10–20 тысяч километров пробега будут видны последствия);
износ маслосъемных колпачков;
проблемы с электрооборудованием;
износ форсунок;
слишком высокий уровень масла;
неправильный угол зажигания.

Сам клапан приходит в негодность через 60-80 тысяч километров пробега, соответственно, он требует полной замены.

Замена клапана

найти клапан в подкапотном пространстве (смотрите раздел «Где его найти»);
демонтировать изношенное изделие;
нанести на резьбу термоклапана высокотемпературный герметик;
установить новую прокладку, а затем поставить новокупленный клапан ЕГР.

При покупке нового клапана ориентируйтесь на рекомендации, которые дает производитель автомобиля.

Чистка клапана

Относительно новый клапан при его некорректной работе рекомендуется почистить. Для этого подготовьте набор гаечных ключей, пару очистителей карбюратора (пенный и в виде спрея), крестовую отвертку и специальный притирочный состав для клапанов. После демонтажа клапана с помощью гаечных ключей, конечно же, необходимо выполнить следующие действия:

замочите внутренности детали очистителем для карбюратора;
промойте канал в коллекторе при помощи трубки и пенного очистителя;
повторите процедуру несколько раз (в зависимости от степени загрязненности);
открутите болты и выполните разборку клапана;
при помощи пасты выполните притирку;
вымойте весь налет и очистители;
качественно просушите и установите деталь на место.

Удаление (заглушка) клапана

Заглушить клапан EGR - будет самым дешевым решением проблем с ним связанных. Стоит отметить, что чип-тюнинг лишь частично решает проблему. Отключение управления клапана в ЭБУ не полностью убирает его влияние, поэтому водители ставят заглушку. Ее можно приобрести на рынке или изготовить самостоятельно. Она имеет вид пластины толщиной около 3 миллиметров с отверстием идентичным отверстию клапана.
Необходимо демонтировать клапан ЕГР, убрать грязь с каналов, а вместо прокладки поставить заглушку. Чтобы компьютер не выдавал ошибку, обязательно выполните соответствующие корректировки в электронном блоке.

Последствия «глушения» ЕГР

Устанавливая вместо клапана заглушку, водителям стоит принимать во внимание, что такой ход имеет ряд положительных и отрицательных последствий. К первым можно отнести:

уменьшается вероятность образования нагара в коллекторе;
улучшается динамика транспортного средства;
исключается необходимость регулярной замены клапана;
незначительно увеличивается срок службы масла.

К неблагоприятным последствиям можно отнести:

ускоренный износ катализатора (при его наличии);
загорается лампочка Check Engine, из-за чего вы не сможете выявить другие неисправности при их регистрации системой);
увеличивается расхода топлива;
повышается износ клапанов.

Теперь вы ознакомлены со всеми последствиями отсутствия клапана EGR. Тратить деньги на его замену или установку заглушки – это личное решение каждого водителя.

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.

В связи с повышенными требованиями экологов к дизельным и карбюраторным двигателям, с целью снижения уровня оксидов азота в выхлопных газах, применяется система рециркуляции ЕГР (EGR - ExhaustGasRecirculation). В соответствии с различными требованиями, выдвигаемыми стандартами, отслеживающими токсичность отработавших газов, система ЕГР в дизельном двигателе имеет несколько разновидностей:

EGR высокого давления.
Система низкого давления.
Комбинированная система ЕГР.

Основные задачи, преследуемые системой ЕГР

При использовании клапана системы часть газов, отработавших цикл, возвращается через впускной коллектор для последующего сжигания. При этом силовые агрегаты работают более мягко и плавно, в бензиновых моторах отмечается ощутимое снижение уровня детонации.

Преимущества применения рециркуляционной системы:

Улучшение эксплуатационных показателей дизельных и бензиновых ДВС.
Снижение расхода горючего.
Уменьшение токсичности выхлопных газов.

Процесс образования вредных оксидов под воздействием высоких температур состоит из следующих этапов:

Активное увеличение процентного содержания азотных оксидов в топливно-воздушных смесях.
Взаимодействие кислорода и азота под влиянием высокой температуры.
Попадание воздуха в камеру сгорания вызывает активное образование окиси азота.
Замещение кислорода образовавшимися оксидами азота.
Недостаток кислорода вызывает неполное сгорание рабочей смеси.
Потеря мощности движка.
Повышение расхода дизельного топлива или бензина.
Возрастание токсичности газов выхлопных в ДВС.

Возврат во впускной коллектор части отработавших газов способствует заметному снижению температуры сгорания топливных смесей. С понижением температуры происходит уменьшение интенсивности возникновения азотных оксидов.

При попадании в камеру сгорания газов, прошедших полный цикл, не нарушает количественный баланс основных компонентов, участвующих в создании топливно-воздушныхсмесей, мощностные показатели силовых агрегатов не изменяются при работе в различных режимах, топливо экономится.

Функции клапана рециркуляции газов

Клапан ЕГР в дизельном двигателе является основным элементом системы рециркуляции. На его работе основано функционирование всей системы. При помощи данного устройства отработавшие газы частично входят в коллектор для перемешивания с поступающим воздухом. Увеличение количества кислорода в камере приводит к возрастанию температуры сгорания рабочей смеси. Добавленные отработавшие газы позволяют уменьшить процент содержания кислорода, что способствует снижению рабочей температуры и количества азотных оксидов в выхлопных газах.

Особенности дизельных и карбюраторных клапанов ЕГР

Работа клапановEGR в дизельных и бензиновых двигателях имеет определенные отличия. В дизельных силовых агрегатах устанавливается клапан, открывающийся на холостом ходу, при этом количество впускаемого свежего воздуха уменьшается вдвое. При увеличении нагрузок на мотор ЕГР впускает меньше отработанных газов, при пиковых нагрузках клапан закрывается. Закрывание клапана происходит также и при прогреве дизеля.

Клапан EGR, установленный на бензиновом движке, при холостых оборотах и до достижения максимального крутящего момента находится в закрытом положении. При малых и средних нагрузках ЕГР впускает менее 10% кислорода.

Принцип действия системы рециркуляции

Принцип работы системы рециркуляции - замкнутый контур. Клапан ЕГР управляется за счет электрического контроллера или электронно пневматическим методом. При первом решении система получает данные на контроллер двигателя внутреннего сгорания со специального датчика. Во втором варианте клапан EGR на основании данных регулируется в зависимости от показаний, полученных с датчиков давления впускного коллектора, массового расхода воздуха, температуры впускаемого воздуха.

При улучшенной конструкции силовых агрегатов, где отработавшие газы усиленно охлаждаются при рециркуляции, клапан ЕГР встроен внутрь системы охлаждения. При этом несмотря на более сложную конструкцию системы, количество оксидов снижается намного эффективнее.

В процессе эксплуатации моторов, оснащенных клапаномEGR, выявляются следующие преимущества:

В бензиновых двигателях в районе расположения дроссельной заслонки наблюдается уменьшенный перепад давления.
Снижение температуры приводит к уменьшению детонаций, что позволяет применять более ранний момент зажигания, улучшающий моментные характеристики ДВС.
В работе дизеля с EGR появляется мягкость, снижается уровень шума на холостых оборотах, благодаря уменьшенному содержанию кислорода при сгорании топливной смеси.

Системы рециркуляции дизельных двигателей

Для обеспечения соответствия дизельных двигателей нормам Евро 4 их оборудуют клапанами EГР высокого давления. Согласно международным нормам допустимое количество азотных оксидов в отработавших газах должно составлять не выше 0,25 г/км.

Принцип работы системы рециркуляции состоит в отборе отработавших газов перед входом в турбину, перенаправляя их в специальный канал, ведущий к впускному коллектору.

Система рециркуляции состоит из следующих элементов:

Клапан ЕГР.
Электрический или пневматический привод.
Патрубки, служащие для транспортировки газов.

Из выпускной системы клапан EGR забирает часть отработавших газов и направляет их на впускной коллектор.

Для работы клапана пневматического вида создается разрежение в районе впускного коллектора бензинового силового агрегата. В дизелях разрежение воздуха происходит благодаря работе вакуумного насоса. Вследствие образовавшегося вакуума происходит срабатывание клапана рециркуляции.

Интенсивность рециркуляции зависит от режима работы двигателя, от перепада давления на впускном и выпускном коллекторах. Впускная система управляет давлением при помощи изменения положения дроссельной заслонки. При низком давлении на впуске заслонка дросселя находится в закрытом положении. Чем больше интенсивность рециркуляции, тем меньший поток отработавших газов, направляемых к турбокомпрессору.

Активная рециркуляция приводит к падению давления турбонаддува в дизеле, оборудованном системой EGR. При работе дизеля на холостых оборотах, при полном открытии дроссельной заслонки, до полного прогревания мотора и достижения рабочих значений температуры система EGR находится в режиме низкой активности.

Работу системы ЕГР в дизельном двигателе контролирует электронный блок управления силового агрегата. Клапан начинает свою работу при поступлении управляющего сигнала с ЭБУ, который регулирует открытие дроссельной заслонки в соответствии с показаниями датчика потенциометрического.

Системы рециркуляции низкого давления

Для соответствия требованиям стандарта Евро 5 дизельным двигателям необходимо иметь количество оксида азота в выхлопных газах не выше 0,18 г/км. В таких дизельных моторах установлена система EGR, относящаяся к типу низкого давления. Здесь газы следуют по определенному циклу:

Прохождение через сажевый фильтр.
Охлаждение в радиаторе.
Переход через клапан ЕГР.
Проникновение во впускную систему, расположенную у входа в турбину.

Использование системы EGR, относящейся к виду низкого давления, приводит к появлению следующих положительных факторов:

снижается процент содержания сажевых элементов;
заметно понижается температура отработавших газов;
резко сокращается процентное содержание оксидов азота в выхлопе.

Прохождение отработавших газов через устройство турбокомпрессора стабилизирует давление турбинного наддува, что способствует сохранению мощности дизельного силового агрегата без потерь.

Электронный блок управления дизеля следит за интенсивностью процессов рециркуляции посредством следующих устройств:

заслонка дроссельная;
заслонка клапана рециркуляции;
заслонка выпускная.

Работа всех заслонок обеспечена электрическим приводом. При помощи потенциометрического датчика производится контроль за открытием каждой заслонки на определенную величину в соответствии со специальной программой, зашитой в ЭБУ. При этом отслеживается степень наполнения каждого цилиндра движка, давление турбонаддува и интенсивность действия EGR в каждом рабочем режиме дизельного двигателя.

Система рециркуляции комбинированного типа

Дизельные двигатели, чтобы соответствовать требованиям Евро 6, которые требуют иметь количественный состав оксида азота в выхлопных газах не превышающий 0,08 г/км, оборудованы комбинированной системой рециркуляции.

Наличие двух обособленных магистралей в конструкции для рециркуляции отработавших газов отличает данную систему от предыдущих вариантов. Одна магистраль - высокого давления, другая - низкого. Принцип работы комбинированной системы напоминает действие системы, применяемой в моторах, соответствующих требованиям Евро 5. В дополнение к этому осуществляется подвод газов из магистрали с высоким давлением, подключающаяся при переходе на определенные режимы работы двигателя.

Главная задача - это как можно эффективнее снизить уровень азотных оксидов в выхлопных газах.

Конструкцией комбинированной системы не предусмотрено охлаждениев радиаторе отработавших газов, которые находятся в магистрали высокого давления.

Неисправности в системах EGR и причины их появления

Самой распространенной причиной поломок в системе является возникновение нагара на деталях клапана ЕГР. Наиболее часто нагар образуется в гнезде или на поверхности пластины клапана. К образованиям вредных налетов приводят следующие причины:

использование горючего низкого качества;
разбалансированность работы системы питания дизеля;
неполное сгорание воздушно-топливных смесей;
сбои в системе вентиляции газов картерных.

Наличие нагаров приводит к ускоренному износу элементов турбокомпрессора ицилиндро-поршневой группы, закоксовке форсунок инжектора, сбоям в функционировании датчиков, передающих информацию в электронный блок управления (ЭБУ), что ведет к сбоям сигналов, управляющих работой клапана ЕГР. Засорение клапана ведет к некорректной работе и дальнейшему его заклиниванию.

Несвоевременное открытие и закрытие клапана особенно заметно при работе дизеля на холостых оборотах, при заклинивании теряется мощность, работа становится более грубой и шумной.У бензиновых двигателей заклинивание клапана EGRприводит к неустойчивой работе мотора вхолостую, а также к увеличению расхода горючего.

Чтобы выявить неисправности в системе рециркуляции необходимо визуально осмотреть трубопроводы, электрические разъемы в районе датчиков.

При углубленной диагностике производятся следующие операции:

сканирование элементов системы;
проверка на функциональность каждого привода и клапана ЕГР;
проверка сопротивления проводов;
управляющие сигналы проверяются при помощи осциллографа и мультиметра.

При сканировании может быть выявлено, что впускное давление не соответствует норме, а также расход воздуха повышен - это означает, что клапанEGR заклинивает.

При замене клапана необходимо предварительно произвести тщательную очистку подводящих магистральных трубок, разъемов, чтобы нагар, оставшийся после замены, не привел к новым неисправностям в системе рециркуляции отработавших газов.