Что такое клапан EGR- система рециркуляции выхлопных газов
Устройство EGR имеет не самые большие размеры, поэтому его изучение происходит у более-менее разборчивых и опытных автовладельцев, не являющихся специалистами сверх уровня, но и не простачками ремонтного дела. EGR — это клапан рециркуляции отработанных газов. Бытует мнение, что потребность в этом элементе не самая значительная, кто-то признаёт его вообще бесполезным устройством и демонтирует. Однако дела обстоят иначе, просто не все знают, для чего он нужен и какую функцию выполняет.
Что собой представляет клапан рециркуляции отработанных газов, (EGR)?
Оснащение подобными клапанами практикуется на двигателях карбюраторного и дизельного устройства. В качестве исключения приводятся двигатели с турбинным компрессором. В случае с карбюраторными устройствами в значительной мере снижается риск детонации и потери не использованного топлива в виде остатков. Работа дизельных агрегатов, если присутствуют клапана, становится, в значительной мере, плавной.
Изобретая клапан, специалисты стремились создать устройство, которое позволило бы снизить количество выбросов вредных веществ в атмосферу, преимущественно азота в окисленном состоянии вместе с выхлопными газами. Задача клапана заключается в направлении выхлопных газов во впускной коллектор из выпускного. В результате оставшиеся частицы топлива почти целиком сгорают, что снижает их вредоносную активность.
Основа деятельности EGR
Состав выхлопных газов достаточно богат веществами деструктивного характера, однако, можно выделить наиболее активные. Таковыми являются азот, оксид углерода и углеводород. Работа по нейтрализации вредоносного воздействия, осуществляемая клапаном, довольно успешная по отношению к углероду и углеводородам. Значительные трудности возникают при работе с азотом. Во многом это определяется структурными особенностями устройства.
Самовоспламенению также подвержена неизрасходованная часть оксида азота. Остатки воспламеняются в системе выхлопа, после чего в атмосферу высвобождается значительное количество веществ, представляющих опасность для всего живого.
Клапан действует по принципу снижения объёма кислорода в камере сгорания топлива. Это объясняется тем, что при увеличении показателей температуры, создаются условия для образования оксида азота, в последующем выходящего в систему выхлопа. Изменение температуры во многом определяется уровнем кислорода, оказавшегося в камере сгорания. Газы выхлопа, направляемые в камеру сгорания, способствуют снижению количества кислорода, что позволяет снизить вредное воздействие газов прошедших обработку.
Большее распространение подобные клапаны получили при эксплуатации бензиновых и дизельных агрегатов. Основная проблема, присущая двигателям дизельного типа, заключается в излишней насыщенности топливной смеси кислородом. Используя клапан EGR на дизелях можно добиться заметного понижения уровня кислорода, с соответствующим сокращением образования окиси азота. Работа двигателя стабилизируется, по причине полного расхода топливной смеси.
В случае с бензиновым двигателем также имеются значительные улучшения деятельности агрегата. Происходит снижение насосных потерь, в связи с уменьшением количества кислорода. Подобный эффект способствует повышению экономии топлива при эксплуатации автомобиля. Клапан способствует снижению температуры в момент сгорания топлива, а повышенная температура, как известно, во многом является причиной детонации.
Порядок действий клапана определяется типом двигателя. В ситуации с дизелями, открытие происходит в холостом режиме, сокращая наличие кислорода наполовину. Клапан закрывается в период прогрева моторного отсека либо функционирования его в максимальном режиме. Закрытие клапана на бензиновых двигателях происходит при не прогретом автомобиле, работы двигателя в холостом режиме либо достижении оборотов с максимальным значением.
Помимо положительных сторон клапана рециркуляции, существуют и отрицательные моменты. Стабильность во многом определяется качеством горючей жидкости. Если оно низкое, то в скором времени можно наблюдать засорение клапана, что способствует дестабилизации деятельности двигателя с нарушением работы в холостом режиме, в некоторых случаях возникают проблемы с запуском. Помимо этого, утрачиваются характеристики скоростного режима, вызванные значительной потерей показателей мощности.
Владельцы автомобилей, в общей массе, ознакомившись со стоимостью нового устройства, стремятся освободить себя от ремонта или замены, избавившись от элемента вообще.
Строение EGR
Клапан рециркуляции отработанных газов, EGR
Алгоритм работы всех клапанов имеет одинаковую основу во всех системах. Однако различные устройства могут иметь иную форму конструкции. Отличие основывается на ином способе управления клапаном рециркуляции и разницей в количестве структурных элементов. Впервые подобные приспособления начали монтировать американские компании, занимающиеся производством автомобилей, в 70-х годах прошлого столетия.
Устройство имело механический принцип действия и не отличалось особой точностью. Пневматические законы являются принципом действия механизма. По прошествии определённого времени, технологии развивались, дойдя до полностью электронного принципа действия. Переходной стадией устройства стал пневмоэлектрический принцип.
Процесс установки клапана ведётся на следующие элементы двигателя:
Впускной и выпускной коллекторы;
Систему дроссельных заслонок.
Диаметр перепускного отверстия двигателя с дизельным принципом действия по размеру достаточно большое. Оно делается неслучайно, по требованиям эксплуатации дизельных двигателей это отверстие должно отвечать нормам пропускной способности для большого количества выхлопов. Если существует монтированный турбокомпрессор, требуется установка особых заслонок, позволяющих регулировать, а при необходимости и снижать уровень давления в момент выхода газов.
Структура пневмомеханических устройств не отличается сложностью строения. Закрытие клапана достигается посредством пружины, специально предназначенной для этого. В момент поступления воздуха в разряженном состоянии, в полость с вакуумом, усилие этой пружины преодолевается посредством мембраны. В момент раскрытия клапана, осуществляется транспортировка воздуха за дроссельную зону.
В этой области наличие клапана является обязательным условием, подключение которого ведётся к коллектору, отвечающему за впуск. Из этого следует, что дроссельная заслонка, при низком уровне нагрузки, должна быть закрыта. По мере увеличения нагрузки заслонка раскрывается, способствуя раскрытию клапана, тем не менее при полностью открытой заслонке, в момент набора максимальных оборотов, EGR будет находиться в закрытом положении.
Контроллер, вне зависимости от вида двигателя, является основным элементом управления.
Основными датчиками, обеспечивающими управление, являются:
Датчик, обеспечивающий однообразное положение клапана рециркуляции;
Датчик, контролирующий общий расход воздуха;
Датчик, задача которого производить замер сопротивления силы выхлопных газов;
Датчик, способствующий контролю температурных показателей газов, прошедших обработку.
Возможность использования других датчиков также имеется. К ним можно отнести контроллеры положения заслонки дросселя и температурный датчик охлаждающей жидкости. Электронный блок управления даёт возможность принимать сигнал и устанавливать наилучшее положение пневмоклапана.
