От пакетов для жизни до сортировки мусора — переработка великолепна. Настолько хороша, что даже ваш двигатель перерабатывает и повторно использует газы из процесса сгорания.
Поскольку изменение климата продолжает формировать окружающий нас мир, правительства принимают меры. Для обычного автовладельца это часто означает проблемы. Автопроизводители вынуждены еще больше сокращать выбросы выхлопных газов, чем за последние 20 лет, из-за ужесточения законодательства. Производители дизельных и бензиновых двигателей делают все возможное, чтобы догнать электромобили и гибриды и соответствовать новым стандартам выбросов.
Один из способов, которым традиционные двигатели на топливе пытаются этого достичь, — использование систем рециркуляции выхлопных газов (EGR). Эта ingenious система помогает уменьшить количество оксида азота — одного из самых вредных побочных продуктов процесса сгорания — выходящего из выхлопной трубы вашего автомобиля. На бензиновых двигателях система также снижает расход топлива при работе двигателя на частичной нагрузке. Но что такое система EGR, как работает клапан EGR и каковы распространенные проблемы EGR? Если вы устали искать ответы на эти вопросы, не ищите дальше!
ЧТО ТАКОЕ СИСТЕМА РЕЦИРКУЛЯЦИИ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ?
Проще говоря, система рециркуляции выхлопных газов (EGR) снижает выбросы NOx в двигателях внутреннего сгорания. Система состоит из клапана EGR, датчика температуры и блока управления и подключена как к ЭБУ, так и к впускному/выпускному коллекторам двигателя.
Основная цель — уменьшить эти выбросы NOx (оксида азота), и она достигает этого, возвращая выхлопные газы в камеру сгорания, где они охлаждают горение. Газы, уже использованные в сгорании, не участвуют в следующем процессе сгорания, но они все же помогают снизить NOx, а также температуру самой камеры.
Часть причины, по которой важно поддерживать низкую температуру камеры, заключается в том, что если температура сгорания высока, это может привести к перегреву двигателя и также к образованию большего количества оксида азота в камере сгорания двигателя. Температура сгорания в камере сгорания снижается за счет рециркуляции части выхлопных выбросов в свежий впускной воздух, и более низкая температура сгорания приводит к меньшему количеству оксида азота и меньшему риску перегрева двигателя.
КАК РАБОТАЕТ СИСТЕМА И ЗАЧЕМ ОНА НУЖНА?
В рамках процесса сгорания воздух поступает в камеру сгорания через впускной коллектор и смешивается с топливом. При сжатии или воспламенении (в зависимости от системы) давление толкает поршень вниз, чтобы привести двигатель в действие, и выхлопные газы выходят через выпускной коллектор. Если двигатель работает на полной нагрузке, то есть на максимальной мощности, например, при резком ускорении, этот процесс работает идеально, и все атомы кислорода из воздуха, всасываемого через впускной коллектор, используются в процессе сгорания.
Обычно двигатель работает только на частичной нагрузке. Когда вы просто едете по дороге, работаете на холостом ходу или медленно ищете парковочное место, двигатель не работает на полную мощность, что мы называем частичной нагрузкой. Это становится проблемой с точки зрения выбросов. Поскольку впрыскивается меньше топлива (потому что двигателю не нужно работать так усердно), не все атомы кислорода используются в процессе сгорания. Оставшиеся атомы соединяются с азотом (который составляет 70% воздуха, поступающего через впускной коллектор), образуя NOx (оксид азота). К сожалению, это токсичный загрязнитель воздуха, и именно этого стремится избежать новое государственное законодательство. Здесь и вступает в действие EGR.
На конечной фазе выпуска четырехтактного процесса сгорания, когда выхлопные газы покидают цилиндр, часть выхлопных газов перенаправляется обратно и перекачивается в камеру сгорания. Перед этим находится клапан рециркуляции выхлопных газов. Расположение клапана EGR зависит от системы вашего автомобиля, но он всегда находится перед впускным коллектором, чтобы регулировать количество рециркулируемого газа.
Газ, уже использованный в сгорании, смешивается со свежим воздухом, который также поступает в камеру, и газ, попадающий в камеру, представляет собой комбинацию уже использованного в процессе сгорания газа и свежего воздуха. Клапан регулирует количество этого газа, которое допускается.
В сотрудничестве с ЭБУ датчики определяют нагрузку на двигатель, то есть требуемую мощность двигателя, и соответственно рассчитывается количество рециркулируемых выхлопных газов.
Чем ниже нагрузка, тем больше выхлопных газов рециркулируется, потому что в цилиндр будет впрыскиваться меньше топлива и, следовательно, будет больше вредного побочного продукта NOx.
Если нагрузка выше, поступает больше свежего воздуха и кислорода, и поэтому рециркулируется меньше выхлопных газов. Поскольку газ, который уже был использован, инертен (он не реагирует), нет риска, что он прореагирует с кислородом, создавая больше выбросов.
Температура газа также влияет на процесс сгорания и предоставляет еще одно преимущество. Поскольку выхлопные газы горячие, они уменьшают время, необходимое для того, чтобы газ в цилиндре достиг температуры, требуемой для оказания давления на поршень, и таким образом устраняют «задержку зажигания». Короче говоря, это заставляет двигатель работать более эффективно и быстрее, обеспечивая более контролируемое сгорание.
Как упомянуто выше, этот процесс также снижает температуру процесса сгорания. Газы сжатия повышают температуру, необходимую для приложения давления к поршню. Но инертные газы поглощают эту температуру, поскольку они находятся при более низкой температуре, чем сжатый газ. Тепло поглощается рециркулируемыми газами и означает, что меньше побочных продуктов NOx и меньше риск перегрева двигателя.
КАКОВЫ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ EGR?
EGR постоянно используется вместе с двигателем, и поэтому система подвергается очень высоким нагрузкам, что может вызывать проблемы, особенно на автомобилях с большим пробегом. Поскольку клапан является самой важной частью системы, большинство проблем связано с ним.
Довольно очевидно, если есть проблема с вашим клапаном EGR, потому что ваш автомобиль будет испытывать плохие симптомы неисправного клапана EGR, такие как неровный холостой ход и провалы при ускорении. Ваша топливная экономичность также снизится из-за неисправного клапана EGR, и вы можете увидеть индикатор проверки двигателя на приборной панели, сопровождаемый кодом, читаемым через OBD-II вашего автомобиля или более современный компьютер.
Вероятными причинами этих симптомов будут заклинивший клапан EGR. Накопление отложений в клапане EGR со временем приводит к тому, что клапан пропускает меньше или вообще не пропускает рециркулируемый газ, что означает, что производительность вашего автомобиля начнет страдать (ЭБУ будет предполагать, что правильное количество газа для сгорания присутствует, поскольку он предполагает, что клапан работает). Это особенно часто случается с дизельным клапаном EGR. Это накопление является частью нормальной работы автомобиля и может быть устранено очисткой или заменой клапана.
Очистка клапана EGR не так сложна, как может показаться, и вы определенно можете сделать это самостоятельно. Как только вы найдете и снимите свой клапан EGR (местоположение варьируется от автомобиля к автомобилю, поэтому обратитесь к руководству по эксплуатации), слегка потрясите его. Если вы слышите, что что-то двигается вперед-назад внутри, это диафрагма, что означает, что есть хороший шанс, что ваш клапан EGR все еще в хорошем состоянии и просто нуждается в очистке для возвращения к нормальной работе. Если вы ничего не слышите, ваш клапан EGR может быть заклинившим. Это не окончательный тест, но хорошая отправная точка.
Если у вас более новый клапан EGR, вероятно, он электронный, и к нему подключен жгут проводов. В этом случае важно избегать нанесения коррозионных чистящих средств на проводку и разъемы, и, конечно, двигатель также должен быть выключен. Вам также понадобятся надежная защита для глаз и химически стойкие перчатки.
ОЧИСТКА КЛАПАНА EGR
Сначала снимите вакуумный шланг, который представляет собой резиновую трубку, подключенную к вашему клапану EGR. Если он хрупкий, сломанный, изношенный, поврежден каким-либо образом или кажется неидеальным, замените его. Проблемы с вакуумом являются источником всевозможных проблем с двигателем, включая неисправный клапан EGR.
Затем отсоедините электрический жгут и освободите клапан EGR. Если он не снимается сразу после удаления гаек или болтов, вы можете ослабить его, слегка постучав по нему деревянным бруском или маленьким молотком.
Затем снимите прокладку и проверьте, что она в хорошем состоянии, не порвана, не изношена и не разрушена. Если она выглядит не очень свежей, вы можете установить новую одновременно.
Очистка всего узла клапана — это двухэтапный процесс. Сначала замочите сам клапан в миске, наполненной очистителем карбюратора. Очиститель карбюратора ужасно пахнет и неприятен, поэтому замачивайте его на улице или в очень хорошо проветриваемом месте. Оставьте замачиваться на ночь, если это возможно. Если нет, переходите к следующему шагу.
После того как вы оставили свой клапан EGR замачиваться в очистителе на ночь (если возможно), вам нужно очистить его каналы, отверстия и поверхности маленькой щеткой. Зубные щетки и ершики для труб, смоченные в том же очистителе карбюратора, который вы использовали ранее, отлично подходят для этого. Обязательно используйте защитные очки и перчатки на этом этапе, чтобы избежать травм. Вы хотите очистить клапан как можно тщательнее и проникнуть в как можно больше углов и щелей — чем больше черного осадка вы удалите, тем выше ваши шансы решить проблему.
Как только он чист и без нагара, вы можете переустановить ваш чистый клапан EGR. Не забудьте подключить обратно вакуумный шланг и электрические соединения, если применимо. Если у вас все еще есть проблемы после очистки клапана, возможно, вам потребуется его заменить.