EGR: heitgaasitagastussüsteem

EGR (Exhaust Gas Recirculation) süsteem on lahendus, mis vähendab lämmastikoksiidide taset bensiini- või diiselmootori heitgaasides. See süsteem tänapäevaste sisepõlemismootoritega võrreldes puudub ainult bensiiniturbomootoritel.

Diiselmootoritel on erinevad heitenormid. Sel põhjusel saab diiselmootori EGR-i rakendada erinevate skeemide järgi. Diiselmootori EGR heitgaasitagastussüsteem võib olla:

• kõrgsurvesüsteem;
• EGR madal rõhk;
• kombineeritud EGR-süsteem;

Soovitame lugeda ka artiklit diiselmootori talvel töötamise funktsioonide kohta. Sellest artiklist saate teada diislikütuse lisandite, hõõgküünalde, küttediislikütuse ning ennetusmeetmete kohta diiselmootori enesekindlaks käivitamiseks madalatel temperatuuridel.

Artikli sisu

• Milleks on EGR-süsteem?
• EGR-klapi keelamine
• Heitgaasitagastus: EGR klapp
• Diisli heitgaaside retsirkulatsioonisüsteemide tüübid
• EGR-i rikete peamised põhjused

Milleks on EGR-süsteem?

EGR-süsteemi põhiülesanne on heitgaaside osaline tagastamine mootori sisselaskekollektorisse järelpõletamiseks. Diiselmootori EGR võimaldab muuta seda tüüpi mootorite töö pehmemaks ja sujuvamaks, EGR-iga bensiiniagregaadid kannatavad vähem detonatsiooni all. Heitgaasitagastussüsteem võib parandada diisel- või bensiinimootoriga sisepõlemismootori jõudlust ja vähendada kütusekulu. USR-iga mootori heitgaasid muutuvad vähem mürgiseks.

EGR-süsteemi põhiülesanne on tõhusalt vähendada lämmastikoksiidide taset heitgaasis. Lämmastikoksiidide teket mootori töötamise ajal põhjustavad kõrged temperatuurid. Temperatuuri tõus sisepõlemismootori põlemiskambris toob kaasa lämmastikoksiidide sisalduse aktiivse tõusu kütuse-õhu segus. Sisepõlemismootori põlemiskambri kõrge temperatuur põhjustab asjaolu, et tarnitavas õhus sisalduv hapnik ja lämmastik hakkavad üksteisega suhtlema.

Õhk siseneb mootori kuumutatud põlemiskambrisse, kus moodustuvad edasi aktiivselt lämmastikoksiidid. See tähendab, et hapnik, mis on seda tüüpi ühikutes bensiini täielikuks põlemiseks vajalik, hakkab asendama näidatud lämmastikoksiididega. Töösegu hapnikupuuduse tingimustes ei põle täielikult läbi, mille tagajärjel kaob mootori võimsus, suureneb märgatavalt kütusekulu ning suureneb ka ICE heitgaaside toksilisus.

Osa heitgaasidest sisselaskekollektorisse tagasi viimisega alandab see veidi õhu-kütuse segu põlemistemperatuuri. Temperatuuri alandamine vähendab automaatselt lämmastikoksiidide moodustumise kiirust.

Osa heitgaaside sisenemine tagasi sisselaskeavasse praktiliselt ei muuda põhikomponentide vajalikku suhet kvaliteetse kütuse-õhu segu saamiseks, mootor ise ei kaota erinevatel režiimidel võimsust, samuti on kütusesäästlikkus. täheldatud.

EGR-klapi keelamine

Euroopas ja teistes arenenud riikides lähenetakse keskkonnateemadele üsna rangelt. SRÜ territooriumil on USR-i küsimuses palju vaidlusi. Autojuhtide aruteluteemadeks on teemad, kuidas diisel- või bensiinimootori EGR-i “vaigistada”, heitgaasitagastussüsteemi neutraliseerida, diiselmootori EGR-klapp välja lülitada jne.

Paljud on kindlad, et retsirkulatsioonisüsteem “kägistab” mootori ja USR võtab võimu, takistades mootorisilindrite täielikku täitmist puhta õhuga. Nende hulka kuuluvad diiselmootori häälestamise armastajad. Sama levinud põhjus ringlusest keeldumiseks on sisselaskekollektori tõsine saastumine ning süsteemi andurite, samuti EGR-klapi kiire rike.

Kõik tsirkulatsioonisüsteemi elemendid kannatavad süsiniku ladestumise all, kui mootor töötab madala kvaliteediga kütusega. Süsteemi remont nõuab teatud rahalisi kulutusi. Mõned juhid "suruvad" sel põhjusel kohe heitgaasitagastuse ega hooli sellise lahenduse otstarbekusest.

Heitgaasitagastus: EGR klapp

Heitgaasitagastussüsteemi põhielement on EGR-klapp. Kogu süsteem põhineb sellel ventiilil. Just USR-klapp on see lahendus, mis võimaldab teatud osa heitgaasidest siseneda sisselaskekollektorisse, kus need seejärel uuesti segatakse järgmise sisselaskeavasse siseneva õhuosaga.

Mida rohkem hapnikku põlemiskambris on, seda kõrgem on kütuse-õhu segu põlemistemperatuur. Osa heitgaaside lisamine segule tähendab hapnikuhulga sunnitud vähendamist. Seega saavutatakse töösegu põlemistemperatuuri langus kambris. Vähem hapnikku tähendab vähem koostoimet lämmastikuga, mis lõppkokkuvõttes vähendab lämmastikoksiidide hulka heitgaasis.

Diisel- või bensiinimootori EGR-klapp ei tööta samamoodi, mis sõltub konkreetset tüüpi sisepõlemismootori omadustest. Diiselmootoril on tühikäigul avanev EGR-klapp, mis vähendab värske õhu sissevõttu poole võrra. Mootori koormuse kasvades laseb EGR sisselaskeavasse vähem heitgaase ja tippkoormuse ajal on klapp täielikult suletud. See klapp sulgub ka diiselmootori soojenemisel. Bensiini ICE-de puhul on EGR-klapp suletud nii tühikäigul kui ka siis, kui mootor saavutab maksimaalse pöördemomendi. Kui mootori koormus on väike või keskmine, annab klapp ainult kuni 10% õhu sisselaskeavast.

Tsirkulatsioonisüsteemid töötavad suletud ahela põhimõttel ja EGR-klappi ennast saab juhtida:

• elektriline kontroller;
• elektropneumaatiliselt;

Esimese lahenduse puhul tugineb süsteem andmetele, mis tulevad asendiandurilt sisepõlemismootori kontrollerile. See on kontroller, mis saadab juhtsignaali klapile. Teisel juhul reguleeritakse EGR-klappi sisselaskekollektori rõhuanduri, õhu massivooluanduri ja sisselaskeõhu temperatuurianduri näitude põhjal.

On olemas mootorikonstruktsioonid, mis eeldavad heitgaaside paremat jahutamist retsirkulatsioonisüsteemi töötamise ajal. Selliste konstruktsioonide EGR-klapp on integreeritud mootori jahutussüsteemi. Süsteem muutub keerulisemaks, kuid lämmastikoksiidi taset vähendatakse veelgi tõhusamalt.

Tootjate sõnul on heitgaaside retsirkulatsioonisüsteemil sisepõlemismootorite töötamise ajal teatud hulk eeliseid. Bensiinimootorite puhul on USR-i eeliseks väiksem rõhulang gaasihoova piirkonnas. Madalam põlemistemperatuur vähendab koputamist, võimaldades mootori parema pöördemomendi jaoks varasemat süttimist. EGR-iga diiselmootor töötab tühikäigul pehmemalt ja vaiksemalt, kuna madalam hapnikusisaldus toob kaasa rõhu languse kütuse-õhu segu põlemisel.

Diisli heitgaaside retsirkulatsioonisüsteemide tüübid

Kõrgsurve EGR paigaldatakse Euro 4 nõuetele vastavatele diiselmootoritele. Lämmastikoksiidi lubatud sisaldus heitgaasides vastavalt nendele nõuetele ei tohiks ületada 0,25 g/km. Kõrgsurve retsirkulatsioonisüsteem eemaldab osaliselt heitgaasid turbodiisli väljalaskekollektorist, viies need enne turbiini. Järgmisena suunab süsteem need gaasid kanalisse, kust need sisenevad sisselaskekollektorisse.

Süsteemi seadmes on järgmised elemendid:

• ringlusventiil elektrilise või pneumaatilise ajamiga;
• harutorud täidetud gaaside eemaldamiseks;

Tsirkulatsiooniklapp (EGR-klapp) juhib heitgaasid väljalaskesüsteemist sisselaskeavasse. Pneumaatiline klapp töötab tänu vaakumile, mis tekib bensiini ICE sisselaskekollektoris. Diiselmootoritel tekib see vaakum vaakumpumba abil. Tsirkulatsiooniventiilile mõjuvat vaakumit juhib omakorda juhtsolenoidklapp.

Heitgaaside retsirkulatsiooniprotsess muutub sõltuvalt jõuallika erinevatest töörežiimidest enam-vähem intensiivseks. Intensiivsuse aste sõltub otseselt rõhu erinevusest sisse- ja väljalaskeava juures. Rõhku sisselaskesüsteemis juhib drosselklapp. Suletud gaasihoob tähendab, et sisselaskerõhk langeb. Sel hetkel toimub heitgaaside retsirkulatsioon intensiivsemalt. Suur retsirkulatsioon viib heitgaaside voolu vähenemiseni, mis suunatakse turbolaadurisse. Selgub, et aktiivse heitgaasitagastuse ajal langeb sarnast tüüpi USR-iga varustatud diiselmootori turboülelaaduri rõhk veidi.

EGR-süsteem ei ole aktiivne tühikäigurežiimis, täisgaasi avamise hetkel, samuti mootori soojenemise ajal ja seni, kuni mootor saavutab töötemperatuuri. Mootori ECU juhib tsirkulatsioonisüsteemi tööd. Tsirkulatsiooniklapp hakkab tööle sisepõlemismootori elektroonilise juhtseadme signaalil, mis juhib drosselklapi asendit potentsiomeetrilise anduri abil.

Euro 5 standardile vastavate sisepõlemismootorite diiselmootorite heitgaaside lämmastikoksiidi tase ei tohiks ületada 0,18 g / km. Nendel mootoritel on madalrõhuga EGR-süsteem. Selle süsteemi eripäraks on heitgaaside eemaldamine diislikütuse tahkete osakeste filtri tagant. Lisaks sisenevad gaasid täiendavaks jahutamiseks retsirkulatsioonisüsteemi radiaatorisse. Järgmine samm on gaaside läbimine retsirkulatsiooniklapi kaudu ja tungimine turbiini ees olevasse sisselaskeavasse.

Madala rõhuga EGR-süsteem pakub järgmisi eeliseid:

• tahmaosakeste hulga vähendamine;
• heitgaasi temperatuuri alandatakse tõhusalt;
• lämmastikoksiidide taseme märkimisväärne vähenemine heitgaasides;

Täiendav pluss on see, et heitgaasid läbivad turbolaaduri. See võimaldab sellel retsirkulatsioonisüsteemil tõhusalt töötada ilma ülelaadimisrõhku vähendamata. Selgub, et mootor töötab ilma võimsuse kadumiseta.

Tsirkulatsiooni kiirust rakendab mootori ECU. Juhtimine toimub järgmiste elementide abil:

• drosselklapp;
• retsirkulatsiooni siiber;
• väljalaskeklapp;

Kõik siibrid töötavad tänu elektriajamile. Klappide avanemist ühe või teise väärtuse võrra mõõdetakse potentsiomeetriliste andurite abil. Siibri avanemisaste põhineb eriprogrammil. See digitaalne vooluahel on ühendatud ECU-ga, see võtab arvesse mootori silindrite täitumist, turboülelaaduri rõhu indikaatorit ja USR-süsteemi intensiivsuse astet seoses mootori erinevate töörežiimidega.

Euro 6 diiselmootorid, mille kohaselt lämmastikoksiidi sisaldus heitgaasis ei tohiks ületada 0,08 g / km, saavad kombineeritud retsirkulatsioonisüsteemi. Sellise süsteemi tunnuseks on kaks eraldi liini, mille kaudu heitgaase tsirkuleeritakse. Kombineeritud EGR-süsteemi üks liinidest on kõrgsurveliin ja teine ​​madalrõhuliin.

Kombineeritud süsteem töötab nagu Euro 5 mootorite retsirkulatsioonisüsteem, lisaks saab heitgaase juhtida kõrgsurvetorustikust, mis aktiveerub jõuallika teatud töörežiimidel. Peamine ülesanne on vähendada nii palju kui võimalik lämmastikoksiidide taset heitgaasis. Tuleb märkida, et kombineeritud süsteemi heitgaaside jahutusradiaator kõrgsurvetorustiku suhtes puudub.

EGR-i rikete peamised põhjused

EGR-süsteemi tõrgete kõige levinum põhjus on süsiniku ladestumine. Intensiivsed süsiniku ladestused mõjutavad EGR-klapi pesa või plaati. Süsiniku ladestused tekivad madala kvaliteediga kütusega sisepõlemismootorite töötamise tulemusena. Tsirkulatsioonisüsteem ebaõnnestub ka diiselmootori toitesüsteemi rikete ja talitlushäirete, kütuse-õhu segu mittetäieliku põlemise, karteri ventilatsioonisüsteemi töös esinevate kõrvalekallete jms tõttu. EGR-süsteem kannatab turboülelaaduri, kolbide ja silindrite mehaanilise kulumise, pihustite düüside koksistamise, aga ka erinevate tõrgete tõttu andurites, mis edastavad signaale ECU-le EGR-klapi juhtimiseks.

Kui EGR-klapp on ummistunud, ei pruugi see korralikult töötada või ummistuda. Esimesel juhul märgitakse enneaegset ventiili töötamist, mis on tühikäigurežiimis märgatav ja millel ei ole sisepõlemismootorile ilmseid sümptomeid ega tagajärgi. Teisel juhul võib EGR-klapp avamise või sulgemise hetkel kinni jääda. Tsirkulatsioonisüsteemis kinni jäänud ventiiliga bensiiniagregaadid on tühikäigul äärmiselt ebastabiilsed, kütusekulu suureneb. Mittetöötava EGR-klapiga diiselmootorid kaotavad võimsust, töötavad konarlikumalt ja mürarikkamalt.

Heitgaasitagastussüsteemi rikete tuvastamiseks on vaja visuaalselt kontrollida torustike, andurite elektripistikute ja muude süsteemide seisukorda. Täiustatud diagnostika hõlmab elektroonilist skaneerimist ja mitmeid protseduure täiturmehhanismide ja EGR-klapi enda funktsionaalsuse kontrollimiseks.

On vaja kontrollida takistust, samuti juhtsignaalide olemasolu. Selleks kasutatakse ostsilloskoopi ja multimeetrit. Kui skaneerimine näitas, et sisselaskerõhk erineb normist ja õhuvool on suurenenud, võib klapp olla kinni jäänud. EGR-klapi paralleelne asendamine nõuab asjakohaste juhtmete ja pistikute hoolikat puhastamist, kuna süsiniku ladestumine süsteemis võib lühikese aja pärast põhjustada tõrkeid heitgaasitagastussüsteemis.