Sistem za recirkulacijo izpušnih plinov

Z naraščajočimi zahtevami okoljskih standardov se sodobnemu avtomobilu postopoma dodajajo dodatni sistemi, ki spreminjajo načine delovanja motorja z notranjim zgorevanjem, prilagajajo sestavo zmesi zrak-gorivo, nevtralizirajo ogljikovodikove spojine, vsebovane v izpuhu itd.

Takšne naprave vključujejo katalizator, adsorber, AdBlue in drugih sistemov. O njih smo že podrobno govorili. Zdaj se bomo osredotočili na še en sistem, ki ga mora vsak avtomobilist nadzorovati. To je recirkulacija izpušnih plinov. Poglejmo, kako izgleda risba sistema, kako deluje, katere vrste obstajajo in tudi kakšne prednosti ima.

Kaj je sistem za recirkulacijo plina v avtomobilu

V tehnični literaturi in opisu vozila se ta sistem imenuje EGR. Dekodiranje te okrajšave iz angleščine dobesedno pomeni "recirkulacija izpušnih plinov". Če se ne spuščate v podrobnosti različnih modifikacij sistemov, je to v resnici recirkulacijski ventil, ki je nameščen na cevi, ki povezuje sesalni in izpušni kolektor.

Ta sistem je nameščen na vseh sodobnih motorjih, opremljenih z elektronsko krmilno enoto. Elektronika vam omogoča natančnejše prilagajanje različnih mehanizmov in procesov v pogonski enoti, pa tudi v sistemih, katerih delo je tesno povezano z delovanjem motorja z notranjim zgorevanjem.

V določenem trenutku se loputa EGR rahlo odpre, zaradi česar izpuh delno vstopi v sesalni sistem motorja (za več informacij o napravi in ​​principu njenega delovanja preberite v drugem pregledu). Posledično se pretok svežega zraka delno pomeša z izpušnimi plini. V zvezi s tem se postavlja vprašanje: zakaj potrebujete izpušne pline v sesalnem sistemu, če je za učinkovito delovanje motorja potrebna zadostna količina kisika? Če je v izpušnih plinih določena količina neizgorelega kisika, to lahko pokaže lambda sonda (podrobno je opisano tukaj). Poskusimo se spoprijeti s tem navideznim protislovjem.

Namen sistema za recirkulacijo izpušnih plinov

Nikomur ni skrivnost, da se med zgorevanjem stisnjenega goriva in zraka v jeklenki ne sprošča le spodobna energija. Ta postopek spremlja sproščanje velike količine strupenih snovi. Najnevarnejši med njimi so dušikovi oksidi. Delno se z njimi bori katalizator, ki je nameščen v izpušnem sistemu avtomobila (iz katerih elementov je ta sistem sestavljen in kako deluje, preberite ločeno).

Druga možnost za zmanjšanje vsebnosti takih snovi v izpušnih plinih je sprememba sestave mešanice zrak-gorivo. Na primer, elektronska krmilna enota poveča ali zmanjša količino vbrizganega goriva v svež del zraka. To se imenuje osiromašenje / obogatitev MTC.

Po drugi strani pa več kisika vstopi v jeklenko, višja je temperatura zgorevanja mešanice zrak / gorivo. Med tem postopkom se dušik sprosti iz kombinacije termičnega razkroja bencina ali dizelskega goriva in visokih temperatur. Ta kemični element vstopi v oksidacijsko reakcijo s kisikom, ki ni imel časa, da gori. Poleg tega je hitrost tvorbe teh oksidov neposredno povezana s temperaturo delovnega okolja.

Namen recirkulacijskega sistema je natančno zmanjšati količino kisika v svežem delu zraka. Zaradi prisotnosti majhne količine izpušnih plinov v sestavi VTS je zagotovljeno rahlo hlajenje procesa zgorevanja v jeklenkah. V tem primeru se energija samega postopka ne spremeni, saj enaka prostornina še naprej teče v jeklenko, ki vsebuje količino kisika, ki je potrebna za vžig goriva.

Pretok plina se običajno šteje za inerten, saj je produkt zgorevanja HTS. Iz tega razloga sam po sebi ni več sposoben goreti. Če določeno količino izpušnih plinov vmešamo v svež del mešanice zrak-gorivo, se temperatura izgorevanja nekoliko zmanjša. Zaradi tega bo postopek oksidacije dušika manj aktiven. Res je, da recirkulacija nekoliko zmanjša moč pogonske enote, vendar avto ohranja svojo dinamičnost. Ta pomanjkljivost je tako nepomembna, da je skoraj nemogoče opaziti razliko v običajnem prevozu. Razlog je v tem, da se ta proces ne pojavi pri pogonih moči motorja z notranjim zgorevanjem, ko njegova hitrost naraste. Deluje le pri nizkih in srednjih vrtljajih (pri bencinskih enotah) ali v prostem teku in pri nizkih vrtljajih (pri dizelskih motorjih).

Namen sistema EGR je torej zmanjšati toksičnost izpušnih plinov. Zahvaljujoč temu ima avto več možnosti, da se vklopi v okvir okoljskih standardov. Uporablja se na vseh sodobnih motorjih z notranjim zgorevanjem, ne glede na to, ali gre za bencin ali dizelsko gorivo. Edino opozorilo je, da sistem ni združljiv z nekaterimi enotami, ki so opremljene s turbopolnilniki.

Splošna načela delovanja sistema za recirkulacijo izpušnih plinov

Čeprav danes obstaja več vrst sistemov, pri katerih je realizirana povezava izpušnega kolektorja z dovodom skozi pnevmatski ventil, imajo skupen princip delovanja.

Ventil se ne bo vedno odprl. Ko se hladen motor zažene, deluje v prostem teku in tudi, ko doseže največjo hitrost ročične gredi, mora plin ostati zaprt. V drugih načinih bo sistem deloval in zgorevalna komora vsake skupine valjev-bata bo prejela majhno količino produktov zgorevanja goriva.

Če bo naprava delovala v prostem teku motorja ali v postopku doseganja delovne temperature (o tem, kakšna naj bo, preberite tukaj), bo enota postala nestabilna. Največji izkoristek ventila EGR je dosežen le, če motor deluje pri približno povprečnih vrtljajih. V drugih načinih je koncentracija dušikovih oksidov precej nižja.

Ko se motor segreva, temperatura zgorevanja v komorah ni tako visoka, da bi nastala velika količina dušikovih oksidov in vrnitev majhne količine izpušnih plinov v jeklenke ni potrebna. Enako se zgodi pri nizkih hitrostih. Ko motor doseže največjo hitrost, mora razviti največjo moč. Če se ventil sproži, bo le motil, zato bo v tem načinu sistem v neaktivnem stanju.

Ne glede na vrsto sistemov je ključni element v njih loputa, ki blokira dostop izpušnih plinov do sesalnega sistema. Ker visoka temperatura plinskega toka zavzame več prostornine kot ohlajeni analog, je treba izpušne pline ohladiti, da se učinkovitost izgorevanja HTS ne zmanjša. Za to je s hladilnim sistemom motorja povezan dodatni hladilnik ali hladilnik hladilnika. Vezje v vsakem modelu avtomobila je lahko drugačno, vendar bo imel radiator, ki stabilizira postopek vzdrževanja optimalne temperature za napravo.

Kar zadeva dizelske motorje, je ventil v njih odprt pri XX. Vakuum v sesalnem sistemu odvaja izpušne pline v jeklenke. V tem načinu motor prejme približno 50 odstotkov izpušnih plinov (glede na svež zrak). Ko se hitrost poveča, ga sprožilec blažilnika postopoma premakne v zaprti položaj. V bistvu tako deluje dizel.

Če govorimo o bencinski enoti, je visoka koncentracija izpušnih plinov v sesalnem kanalu preobremenjena s slabim delovanjem motorja z notranjim zgorevanjem. Zato je v tem primeru delovanje sistema nekoliko drugačno. Ventil se odpre, ko motor doseže srednjo hitrost. Poleg tega vsebnost izpušnih plinov v svežem delu BTC ne sme presegati 10 odstotkov.

O napačni regeneraciji voznik izve s signalom Check Engine na armaturni plošči. Tu so glavne okvare takšnega sistema:

• Senzor odpiranja lopute se je pokvaril. Običajno se poleg napačnega odmerka in žarnice, ki zasveti na pospravljenem, ne zgodi nič kritičnega.
• Poškodbe ventila ali njegovega senzorja. Glavni razlog za to okvaro je stalen stik z vročimi plini, ki prihajajo iz motorja. Glede na vrsto sistema lahko okvaro tega elementa spremlja izčrpavanje ali obratno obogatitev MTC. Če motorji uporabljajo kombiniran sistem, opremljen s senzorji, kot sta MAF in MAP, se v prostem teku mešanica prekomerno obogati in pri visoki hitrosti ročične gredi se BTC močno izprazni.

Ko sistem odpove, bencin ali dizelsko gori slabo, zaradi česar se na primer pojavijo spremljajoče okvare, se življenjska doba katalizatorja močno skrajša. Tako je v praksi videti vedenje motorja z okvarjenim mehanizmom za vračanje izpušnih plinov.

Za stabilizacijo vrtljajev v prostem teku krmilna enota prilagodi delovanje sistema za gorivo in vžig (če gre za bencinsko enoto). Vendar se s to nalogo v prehodnem načinu ne more spoprijeti, saj odpiranje lopute močno poveča podtlak, izpušni tlak pa močno naraste, zaradi česar skozi odprt loputo teče več izpušnih plinov.

Posledično motor ne prejme količine kisika, ki je potrebna za popolno zgorevanje goriva. Glede na stopnjo okvare lahko avto sunkovito, opazimo neuspeli vžig, nestabilnost ali popolno odsotnost XX, motor z notranjim zgorevanjem se lahko slabo zažene itd.

Mazanje megle je prisotno v sesalnem kolektorju enote. Z nenehnim stikom z vročimi izpušnimi plini se notranje površine razdelilnika, ventili, zunanja površina injektorjev in sveč hitro pokrijejo z ogljikovimi oblogami. V nekaterih primerih lahko pride do vžiga goriva, preden BTC vstopi v valj (če ostro pritisnete stopalko za plin).

Kar zadeva nestabilno število vrtljajev v prostem teku, lahko v primeru okvare ventila Ugr bodisi popolnoma izgine ali pa naraste do kritičnih meja. Če je avto opremljen s samodejnim menjalnikom, bo moral voznik v drugem primeru kmalu zapraviti denar za popravilo samodejnega menjalnika. Ker vsak proizvajalec izvaja postopek recirkulacije izpušnih plinov na svoj način, je okvara tega sistema posamezne narave. Na posledice tega neposredno vplivajo tudi tehnično stanje pogonske enote, sistema za vžig in sistema za gorivo.

Če onemogočite sistem, bo dizelski motor težje delal v prostem teku. Bencinski motor bo imel neučinkovito porabo goriva. V nekaterih primerih se katalizator hitreje zamaši zaradi velike količine saj, ki se pojavi kot posledica uporabe nepravilne mešanice zraka in goriva. Razlog je v tem, da je elektronika sodobnega avtomobila zasnovana za ta sistem. Če želite krmilni enoti preprečiti spremembo recirkulacije, jo morate znova napisati, kot pri uglaševanju čipov (preberite o tem postopku tukaj).

Vrste recirkulacijskega sistema

V sodobnem avtomobilu je na pogonsko enoto mogoče namestiti enega od treh tipov sistemov EGR:

1. V skladu z Euro4 eko-standardom. To je visokotlačni sistem. Loputa se nahaja neposredno med sesalnim in izpušnim kolektorjem. Na izhodu iz motorja mehanizem stoji pred turbino. V tem primeru se uporablja elektro-pnevmatski ventil (prej je bil uporabljen pnevmo-mehanski analog). Delovanje take sheme je naslednje. Ventil za plin zaprt - motor deluje v prostem teku. Vakuum v sesalnem kanalu je majhen, zato je loputa zaprta. Ko pritisnete na plin, se vakuum v votlini poveča. Posledično se v sesalnem sistemu ustvari protitlak, zaradi katerega se ventil popolnoma odpre. Določena količina izpušnih plinov se vrne v jeklenke. V tem primeru turbina ne bo delovala, ker je tlak izpušnih plinov nizek in ne morejo zavrteti rotorja. Po odprtju se pnevmatski ventili ne zaprejo, dokler hitrost motorja ne pade na ustrezno vrednost. V sodobnejših sistemih zasnova recirkulacije vključuje dodatne ventile in senzorje, ki prilagajajo postopek v skladu z načini motorja.
2. V skladu z eko-standardom Euro5. Ta sistem je nizek tlak. V tem primeru je zasnova nekoliko spremenjena. Blažilnik se nahaja na območju za filtrom za trdne delce (o tem, zakaj je potreben, in kako deluje, preberite tukaj) v izpušnem sistemu in v sesalniku - pred turbopolnilnikom. Prednost te modifikacije je, da imajo izpušni plini čas, da se nekoliko ohladijo, zaradi prehajanja skozi filter pa se očistijo saj in drugih komponent, zaradi česar ima naprava v prejšnjem sistemu krajšo življenjsko dobo . Ta ureditev omogoča tudi vračanje izpušnih plinov v načinu turbo polnjenja, saj izpušni plini v celoti prehajajo skozi rotor turbine in jih zavrtijo navzgor. Zahvaljujoč takšni napravi sistem ne zmanjša moči motorja (kot pravijo nekateri vozniki motorja ne "zaduši"). V mnogih sodobnih modelih avtomobilov sta filter in katalizator trdnih delcev obnovljena. Ker se ventil in njegov senzor nahajata dlje od toplotno obremenjene enote avtomobila, po več takšnih postopkih pogosto ne odpovejo. Med regeneracijo bo ventil zaprt, saj motor potrebuje dodatno gorivo in več kisika, da začasno zviša temperaturo v DPF in izžge saje, ki jih vsebuje.
3. V skladu z eko-standardom Euro6. To je kombiniran sistem. Njegova zasnova je sestavljena iz elementov, ki so del zgoraj opisanih naprav. Ker vsak od teh sistemov deluje samo v svojem načinu, so dovodni in izpušni sistem motorja z notranjim zgorevanjem opremljeni z ventiloma obeh vrst recirkulacijskih mehanizmov. Ko je tlak v sesalnem kolektorju nizek, se sproži stopnja, značilna za indikator Euro 5 (nizek tlak), in ko se obremenitev poveča, se aktivira stopnja, ki se uporablja v avtomobilih, ki ustrezajo eko standardu Euro 4 ( visok pritisk).

Tako delujejo sistemi, ki spadajo v vrsto zunanje recirkulacije (postopek poteka zunaj napajalne enote). Poleg tega obstaja tip, ki zagotavlja notranji dovod izpušnih plinov. Del izpušnih plinov lahko obdela, kot da bi vstopal v sesalni kolektor. Le ta postopek je zagotovljen z rahlim zagonom odmičnih gredi. Za to je v mehanizmu za distribucijo plina dodatno nameščen fazni pomik. Ta element v določenem načinu delovanja motorja z notranjim zgorevanjem nekoliko spremeni krmiljenje ventila (kaj je to in kakšno vrednost imajo za motor, je opisano ločeno).

V tem primeru se oba ventila valja v določenem trenutku odpreta. Koncentracija izpušnih plinov v svežem delu BTC je odvisna od tega, kako dolgo so ti ventili odprti. Med tem postopkom se dovod odpre, preden bat doseže zgornjo mrtvo točko, izpust pa se zapre tik pred TDC bata. Zaradi tega kratkega obdobja se v sesalni sistem pretaka majhna količina izpušnih plinov, ki se nato vpije v valj, ko se bat premika proti BDC.

Prednost te modifikacije je enakomernejša porazdelitev izpušnih plinov v jeklenkah, pa tudi hitrost sistema je veliko večja kot pri zunanjem kroženju.

Sodobni recirkulacijski sistemi vključujejo dodaten radiator, katerega izmenjevalnik toplote omogoča hitro hlajenje izpušnih plinov, preden vstopi v sesalni kanal. Natančne konfiguracije takega sistema je nemogoče določiti, saj proizvajalci avtomobilov izvajajo ta postopek v skladu z različnimi shemami, v napravi pa so lahko nameščeni dodatni nadzorni elementi.

Ventili za recirkulacijo plina

Ločeno je treba omeniti sorte ventilov EGR. Med seboj se razlikujejo po načinu upravljanja. V skladu s to klasifikacijo so vsi mehanizmi razdeljeni na:

• Pnevmatski ventili. Ta vrsta naprav se redko uporablja več. Imajo vakuumski princip delovanja. Loputo odpre vakuum, ki nastane v sesalnem kanalu.
• Elektro-pnevmatski. V takem sistemu je na pnevmatski ventil povezan elektroventil, ki ga krmili ECU. Elektronika vgrajenega sistema analizira načine delovanja motorja in temu prilagodi delovanje lopute. Elektronska krmilna enota sprejema signale senzorjev za temperaturo in zračni tlak, temperaturo hladilne tekočine itd. in glede na prejete podatke aktivira električni pogon naprave. Posebnost takšnih ventilov je, da je loputa v njih odprta ali zaprta. Podtlak v sesalnem sistemu lahko ustvari dodatna vakuumska črpalka.
• Elektronski. To je najnovejši razvoj mehanizmov. Elektromagnetni ventili delujejo neposredno iz signalov iz ECU. Prednost te spremembe je njihovo nemoteno delovanje. Omogočajo ga trije položaji blažilnikov. To omogoča sistemu, da samodejno prilagodi odmerek izpušnih plinov v skladu z načinom delovanja motorja z notranjim zgorevanjem. Sistem ne uporablja vakuuma v sesalnem kanalu za nadzor ventila.

Koristi sistema recirkulacije

V nasprotju s splošnim prepričanjem, da sistem okolju prijaznosti vozila ne vpliva na pogonski sklop, ima recirkulacija izpušnih plinov nekaj prednosti. Nekdo morda ne razume, zakaj namestiti sistem, ki zmanjšuje moč motorja z notranjim zgorevanjem, če je mogoče uporabiti dodatne nevtralizatorje (v tem primeru pa bo izpušni sistem dobesedno "zlat", saj se za nevtralizacijo strupenih snovi uporabljajo plemenite kovine) . Zaradi tega so lastniki takšnih strojev včasih nastavljeni tako, da onemogočijo sistem. Kljub navideznim slabostim je recirkulacija izpušnih plinov celo nekoliko koristna za pogonsko enoto.

Nekaj ​​razlogov za ta postopek:

1. V bencinskem motorju zaradi nizkega oktanskega števila (o tem, kaj je to, in kakšno vlogo ta parameter vpliva na motor z notranjim zgorevanjem, preberite ločeno) pogosto pride do detonacije goriva. Prisotnost te okvare bo prikazal istoimenski senzor, ki je podrobno opisan tukaj... Prisotnost recirkulacijskega sistema odpravlja ta negativni učinek. Kljub navideznemu nasprotju prisotnost ventila egr, nasprotno, omogoča povečanje moči enote, na primer, če nastavite drugačen čas vžiga za prejšnji vžig.
2. Naslednji plus velja tudi za bencinske motorje. V loputi takšnih ICE je pogosto velik padec tlaka, zaradi česar pride do majhne izgube moči. Delovanje recirkulacije omogoča tudi zmanjšanje tega učinka.
3. Kar zadeva dizelske motorje, sistem v načinu XX zagotavlja mehkejše delovanje motorja z notranjim zgorevanjem.
4. Če avtomobil opravi okoljski nadzor (na primer pri prehodu meje z državami EU je ta postopek obvezen), potem prisotnost recikliranja poveča možnosti za uspešno opravljen pregled in pridobitev dovolilnice.

V večini avtomobilskih modelov sistema za obtok ni tako enostavno izklopiti, da bo motor brez njega stabilno deloval, bo treba izvesti dodatne nastavitve elektronske krmilne enote. Namestitev druge programske opreme bo preprečila, da bi se ECU odzval na pomanjkanje signalov s senzorjev EGR. A takšnih tovarniških programov ni, zato lastnik avtomobila s spreminjanjem nastavitev elektronike deluje na lastno nevarnost in tveganje.

Za zaključek ponujamo kratek animirani video o tem, kako deluje recirkulacija v motorju:

Preprosta razlaga recirkulacije izpušnih plinov (EGR)

Vprašanja in odgovori:

Kako preveriti EGR ventil? Kontakti ventila so pod napetostjo. Slišati bi moral klik. Drugi postopki so odvisni od mesta namestitve. V bistvu je potrebno med delovanjem motorja rahlo pritisniti vakuumsko membrano.

Čemu služi ventil EGR? To je element, ki je potreben za zmanjšanje vsebnosti škodljivih snovi v izpuhu (nekateri plini so usmerjeni v sesalni kolektor) in za povečanje zmogljivosti enote.

Kje se nahaja ventil EGR? Odvisno od zasnove motorja. Iskati ga morate v območju sesalne cevi (na samem kolektorju ali na cevovodu, ki povezuje sesalni kolektor z motorjem).

Kako deluje izpušni ventil? Ko je loputa za plin bolj odprta, se zaradi razlike tlakov v sesalnem in izpušnem kolektorju del izpušnih plinov skozi ventil EGR posrka v sesalni sistem motorja z notranjim zgorevanjem.