Клапан EGR: что это такое и в каких случаях потребуется замена. Система рециркуляции отработавших газов (EGR)

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.

EGR представляет собой систему, которая позволяет снижать температуру в отсеке сгорания топлива. Датчик EGR реагирует на повышение температуры, в результате чего система начинает работать.

При срабатывании датчиков начинается открываться клапан, который добавляет в воздух выхлопной газ.

Данная мера позволяет снизить температуру в камере сгорания, благодаря чему двигатель не будет перегреваться, ведь именно перегрев не только повышает интенсивность износа деталей, но и повышает вероятность взрыва и возгорания.

Система EGR

Exhaust Gas Recirculation представляет собой систему рециркуляции ранее отработанного воздуха. Основным назначением данной системы является уменьшение выбросов азотистых окислов.

Система устанавливается, как на бензиновые, так и на дизельные двигатели внутреннего сгорания. В случае двигателей, которые функционируют на бензине, уменьшаются насосные потери, а также снижается риск возгорания и взрыва.

А в случае дизельных двигателей EGR их работа становится более «мягкой», а также уменьшается расход топлива.

Идея работы данной системы заключается в том, чтобы при определенных режимах работы мотора часть уже отработанных выхлопных газов будет подаваться в отверстие, куда воздух входит, из коллектора, через который газ покидает систему.

Дело в том, что избыточное содержание токсичных соединений в отходах работы дизельного или бензинового двигателей вызвано высокой температурой в камере сгорания. Катализатором для реакции горения является кислород, соответственно, чем больше этого элемента, тем выше температура.

При подачи в камеру сгорания уже отработанных выхлопных газов, то содержание кислорода значительно уменьшается, в результате чего температура снижается.

Помимо этого подмешивание выхлопных газов дает возможность понизить токсичность выхлопных газов , что благоприятно влияет на окружающую среду, а также обеспечивать продолжительную работу двигателя.

Впервые система рециркуляции отработанных газов была установлена на автомобилях Chrysler, которые сошли с конвеера в 1972 году . Первый опыт использования данной системы не оказался достойным, поскольку конструкция не была совершенной, в результате чего она не получила распространения.

В той системе через впускную трубу, которая находилась ниже карбюратора, подводились отработанные газы, которые потом поступали через специальное отверстие в смесь, воздуха и топлива.

Все несовершенства подобной конструкции проявлялись в том, что выхлоп поступал в цилиндры при любых режимах, на которых способен работать мотор, в результате чего процесс прогрева холодного двигателя, а также при нагрузке терялась мощность, что в свою очередь приводило к перерасходу топлива.

Однако тогда же в 1972 году только уже на автомобиле другой марки, Buick, была использована другая пневмомеханическая система EGR. Если сравнивать ее с первой, то она была более удачной, настолько что используется по сей день.

Стоит отметить, что система EGR доставляет много хлопот владельцам автомобилей, поскольку довольно капризна (особенно если авто заправляется топливом ненадлежащего качества). Дело в том, что выхлопы помимо углекислого газа содержат частицы сажи, которая оседает на элементах системы, в результате чего работа двигателя дистабилизируется.

При этом нужно сказать, что ремонт системы EGR стоит дорого из-за клапана. Так что многие владельцы вместо ремонта предпочитают глушить всю систему EGR.

Принцип работы EGR

Идея состоит в подмешивании некоторой части выхлопных газов к воздушной массе, находящейся во впускном коллекторе. Где высокое содержание окиси азота вызывает повышение температуры в камере сгорания.

Как известно, сгорание возможно только в присутствии кислорода. Выхлопные же газы, которые предварительно были смешаны с воздухом, снижают содержание данного элемента.

Таким образом температура в камере сгорания топлива снижается , что благотворно влияет на состояние системы, а также позволяет снизить токсичность выхлопа и расход топлива.

Устройство системы EGR Система Exhaust Gas Recirculation включает в себя:

Основную часть — клапан EGR. Данный элемент обеспечивает перемещение газов из выпускного в впусное отверстие двигателя. Поскольку клапан постоянно контактирует с раскалёнными газами, он имеет наименьшую продолжительность эксплуатации, нежели другие составляющие EGR.

Основная неисправность клапана, она же и самая главная причина поломки всей системы, — отсутствие герметичности .

В разновидностях системы EGR координирование работы может осуществляться, как при помощи электрических сигналов, так и при помощи пневматической системы. Последний тип управления является наиболее распространенным.

Cоленоид EGR . Используется в системах, которые имеют пневматическое управление клапаном.

Основная неисправность точно такая же, как и в случае клапана, а именно негерметичность. Неисправность соленоида EGR сказывается на функционировании двигателя точно также, как и в случае поломки клапана, система теряет герметичность и возможны утечки выхлопных газов, в результате чего дальнейшая эксплуатация становится небезопасной.

Датчик изменения положения штока клапана EGR , также называемый датчиком степени открытия клапана системы.

Бывают ситуации, когда данный элемент выходит из строя, однако в этом случае помимо загоревшейся лампы неисправности двигателя никаких других неприятных и тем более опасных последствий не имеется.

Блок управления двигателем внутреннего сгорания. Различные системы могут иметь самый разный набор компонентов, однако клапан EGR есть в абсолютно всех.

Именно от этого элемента во многом зависит не только функционирование всей системы EGR, но и двигателя. На некоторых двигателях внутреннего сгорания, работающих совместно с системой, EGR применяют дополнительные меры направленные на охлаждение газов.

Для этого данный узел входит в систему охлаждения двигателя. Подобная мера позволяет еще больше уменьшить уровень выброса оксидов азота. Как работает система EGR Работа во многом определяется типом двигателя внутреннего сгорания.

В двигателях, работающих на дизельном топливе, открывание клапана происходит на холостом ходу, что обеспечивает до половины воздуха на впуске.

С возрастанием количества оборотов происходит пропорциональное закрытие клапана, вплоть до того, что он закрывается полностью при максимальной нагрузке. Во время прогрева двигателя клапан тоже полностью закрыт.

В случае двигателей, которые функционируют на бензине, система не работает на холостом ходу, а также не включается на наибольших оборотах.

Работает при средней или низкой нагрузке, обеспечивая от 5 до 10 процентов воздуха, подаваемого в систему.

Два типа управления системы:

электрическая;
пневматическая.

Наиболее распространена вторая.

Действие системы EGR с пневматическим управлением следующее: ·

При появлении вакуумного разряжения в камере сгорания диафрагма устремляется вверх, в результате чего преодолевается усилие пружины, которая прижимает заслонку. Таким образом, клапан открывается и выхлоп поступает в камеру.
После снижения температуры в камере, разряжение в ней также уменьшается, в результате чего клапан закрывается под действием пружины . В случае электрического управления есть датчик, который реагирует состояние разряжения и подает сигнал об открытии клапана. При снижении уровня разряжения, а значит и температуры, соответственно происходит закрытие.

Неисправности системы EGR

Неполадки в работе системы рециркуляции отработанных газов, как уже было сказано выше, возникают в результате накоплений отложений в гнезде или пластине клапана, основном элементе системы.

Нагар часто бывает следствием использования топлива ненадлежащего качества, а также нарушений функционирования системы вентиляции картера и питания, износа деталей цилиндропоршневой группы, неисправности в работе турбокомпрессора, неполадок в работе датчиков, которые отвечают за управление работой всей системы ЕГР.

Засорение клапана может привести или к клину, или к замедленной работе системы. Необходимо отключить, снять, затем произвести чистку.

Заклинивание вполне может происходить как во время открытия, так и во время полного закрытия заслонки клапана.

При заклинивании во время открытия результатом может быть неустойчивая работа мотора, при функционировании мотора на бензине, а в случае дизельного двигателя наблюдается снижение мощности.

В том случае если заклинивание случилось во время закрытия, то бензиновый двигатель будет потреблять больше топлива, а вот двигатель, работающий на дизельном топливе, будет работать более «жестко».

Замедление открывания клапана не приводит к последствиям, чаще неисправность отражается на работе на холостых оборотах.

EGR клапаны в системах рециркуляции отработанных газов.

При температуре сгорания топлива выше 1371 °C (2500°F), азот (который составляет 80% атмосферы), в смеси с кислородом образует оксиды азота (NOx) - опасного загрязнителя воздуха.
В цилиндрах работающего двигателя, при определенных условиях, возникает температура сгорания много больше обычного уровня, при этом выбросы NOx резко увеличиваются.
В связи с этим была разработана система рециркуляции отработанных газов (EGR) - система, уменьшающая выбросы NOx.
Главный элемент системы - клапан EGR, установленный на впускном коллекторе. Когда воздушно-топливный коэффициент высок (бедная смесь), температура сгорания так же высока, производится больше NOx. Чтобы понизить воздушно-топливный коэффициент, клапан EGR вводит дозированное количество выхлопного газа во впускной коллектор, изменяя долю поступающего кислорода в воздушно-топливной смеси цилиндров. Эта система меняет режим сгорания топлива при высоких температурах и уменьшает образование NOx.
Выделение NOx во время ускорения или высоких оборотов двигателя применимо исключительно к бензиновому двигателю. При тех же условиях, необходимость в системе EGR в дизельных двигателях отпадает или очень мала.
В Калифорнии более строгий стандарт для NOx чем в остальной части США. Поэтому, у некоторых двигателей, продаваемых в Калифорнии, были системы EGR, отличающиеся от проданных в других государствах.
На холодном двигателе рециркуляция отработанных газов может вызвать проблемы управляемости двигателя. Различные модели автомобилей используют различные методы для того, чтобы активизировать систему EGR, по мере нагрева двигателя.

Рис. 1 Система рециркуляции отработанных газов (EGR)

Разновидности EGR клапанов

Двигатели, имеющие различные рабочие характеристики, обуславливают использование двух классификаций клапанов EGR: механического и электронного.
В настоящее время существуют пять типов механических клапанов EGR и три типа электронных клапанов EGR.

Идентификация механических клапанов EGR

клапаны EGR

Установленный непосредственно на блок дроссельных заслонок клапан EGR (Port EGR Valve)
EGR клапан с положительным противодавлением (Positive Backpressure EGR Valve)
EGR клапан с отрицательным противодавлением (Negative Backpressure EGR Valve)

На заметку:

С 1984г. у клапанов EGR есть метка: "N" (отрицательный) или "P" (положительный), отпечатанная на крышке клапанного механизма.
До 1984г. клапаны могут быть идентифицированы по конструкции пластины диафрагмы.

Идентификация электронных клапанов EGR

КЛАПАНЫ EGR - МЕХАНИЧЕСКИЕ

Port EGR Valve

Установленный на блок дроссельных заслонок клапан EGR (Port EGR Valve), вакуумная диафрагма в Port EGR Valve (Рис. 2) связана с вакуумным патрубком, расположенным в карбюраторе, TBI, или корпусе дросселя MPFI. Калиброванные вакуумные отверстия передают вакуумный сигнал, в зависимости от разряжения впускного коллектора, исключая режим х/хода, к мембране клапана EGR.

Рис. 2 Port EGR Valve

При открытии дроссельных заслонок, вакуум поступает через отверстие к вакуумной диафрагме в клапане EGR, через соединительный шланг. Когда вакуумный сигнал достигает определенного уровня, диафрагма перемещается вверх против калиброванного усилия пружины, перемещая с собой плунжер. Плунжер с клапаном открывает отверстие, позволяя выхлопному газу поступать из выпускного коллектора во впускной коллектор и в цилиндры двигателя.
Во время х/хода, когда вакуумное отверстие закрыто, или в других случаях, когда вакуум впускного коллектора очень низок, например, в случае широко открытой дроссельной заслонке, разряжение недостаточно, чтобы управлять диафрагмой EGR, плунжер остается на месте, и выхлопной газ не поступает во впускной коллектор.
Рециркуляция газа происходит во время периодов нормального вакуума впускного коллектора, когда дроссель находится не в режиме х/хода.

Датчик разряжения впускного коллектора (MAP).
Датчик частоты вращения двигателя (CKP).

ECM управляет соленоидом по принципу широтно-импульсной модуляции (PWM). ECM включает соленоид с большой частотой, изменяя поток выпускных газов.

Клапан EGR с положительным противодавлением (Positive Backpressure EGR Valve)

Positive Backpressure EGR Valve, разработанный в 1977г., использует и вакуум двигателя и давление выхлопных газов, чтобы управлять количеством потока рециркуляции. Это обеспечивает улучшенную рециркуляцию во время сильных нагрузок на двигатель.
Управляющий клапан, расположенный в системе EGR, действует как вакуум/давление регулятор (Рис. 3).
Этот клапан управляет количеством вакуума в отсеке диафрагмы. Когда регулирующий клапан получает достаточный сигнал давления выхлопа через полый вал, сила давления преодолевает легкую пружину, закрывая отверстие под мембраной. В этом случае к диафрагме поступает максимальное вакуумное усилие.
Металлический отражатель препятствует тому, чтобы горячие выхлопные газы нагревали диафрагму.

Рис. 3 Positive Backpressure EGR Valve

Если уровень вакуума будет снижаться в отсеке диафрагмы, например, в режиме х/хода или в режиме широко открытой дроссельной заслонки, то клапан EGR не будет открываться. Если давление в выпускном коллекторе будет небольшим, то регулирующий клапан останется открытым, и клапан EGR также не будет открываться. Однако, если будет достаточный вакуум в отсеке диафрагмы и достаточно большое давление в выхлопе, чтобы закрыть регулирующий клапан, то диафрагма поднимает плунжер с конусом, обеспечивая рециркуляцию выпускных газов.
Как только происходит перемещение плунжера, противодавление выхлопа уменьшается в полом вале, позволяя пружину вновь открыть регулирующий клапан. Вакуум в отсеке диафрагмы исчезает, и клапан плунжера начинает закрываться. Давление в полом вале увеличивается и регулирующий клапан снова закрывается, начиная цикл снова.
Этот цикл происходит приблизительно тридцать раз в секунду во время обычной работы двигателя. Если вакуум впускного коллектора очень низок (широко открытая дроссельная заслонка), или дроссельная заслонка почти закрыта (режим х/хода), Positive Backpressure EGR Valve отрегулирует количество рециркуляции отработанных газов пропорционально нагрузке на двигатель.
Если вакуум достаточен, чтобы управлять клапаном EGR, циклы режима рециркуляции замедляются с увеличением давления выхлопных газов, и учащаются с уменьшением давления выхлопа.
На более поздних двигателях управление EGR системой осуществляется с помощью ECM. Используется управляющий соленоид в вакуумной линии.
ECM активизирует соленоид EGR, когда двигатель холодный, или когда возникают другие специфические режимы работы двигателя.

Клапан EGR с отрицательным противодавлением (Negative Backpressure EGR Valve)

Negative Backpressure EGR Valve, разработанный в 1979г., подобен Positive Backpressure EGR Valve за исключением того, что пружина клапана-регулятора ниже, а не выше клапана-регулятора и клапан-регулятор - нормально-закрытый (Рис. 4).
Регулирующий клапан открывается, преодолевая силу пружины отрицательным противодавлением (небольшой вакуум в полом вале). Эта конструкция улучшает систему рециркуляции отработанных газов при условиях низкого давления выхлопных газов.

Рис. 4 Negative Backpressure EGR Valve

Если уровень вакуума будет недостаточен в отсеке диафрагмы, например, в режиме х/хода или в режиме широко открытой дроссельной заслонки, то клапан EGR не будет открываться. Однако, если есть достаточно вакуума в отсеке, поднимается плунжер, открывая клапан EGR.
Поскольку разряжение в камере плунжера уменьшается в зависимости от уменьшения вакуума впускного коллектора, то формируется небольшой уровень вакуума (отрицательное противодавление). Этот вакуум открывает регулирующий клапан, заполняя воздухом отсек диафрагмы, заставляя плунжер упасть. Затем вакуум в плунжере уменьшается (увеличивается давление выхлопа), большая пружина закрывает клапан-регулятор и цикл повторяется снова. Этот процесс происходит приблизительно тридцать раз в секунду при обычной работе двигателя.

При достаточном разряжении во впускном коллекторе, чтобы управлять клапаном EGR, частота циклов открытия клапана EGR увеличивается, когда давление выпускного коллектора высоко, и уменьшаются, когда давление в выпускном коллекторе падает. На более поздних двигателях потоком EGR управляет вакуумный соленоид, который активизируется ECM с помощью широтно-импульсной модуляции (PWM).

Датчик температуры двигателя (CTS).
Датчик разряжения впускного коллектора (MAP) или датчик воздушного потока (MAF).
Датчик положения дросселя (TPS).

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ EGR В ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЕ ВПРЫСКА ТОПЛИВА (EFI)

На автомобилях с топливной системой EFI управление EGR осуществляет компьютер двигателя (ECU).
Когда двигатель достигает определенной температуры, ECU посылает сигнал в электрический клапан, который обеспечивает вакуумом клапан EGR.

ЭЛЕКТРОННЫЕ КЛАПАНЫ EGR

Интегрированный Электронный EGR клапан (Integrated Electronic EGR Valve (IEEGR))

В 1987 был введен в эксплуатацию принципиально новый клапан EGR, которым управляла электроника.
Интегрированный Электронный EGR клапан (IEEGR) работает как клапан с дистанционным вакуумным регулятором, за исключением того, что регулятор и датчик положения плунжера (pintle position sensor) собраны в неразборном узле (Рис. 5). Регулятор и датчик положения не обслуживаемы и не ремонтируются.
ECM управляет вакуумным регулятором с помощью пульсирующего тока. Этот пульсирующий ток определяет поток рециркуляции газов. Из входных сигналов используются сигнал от датчика разряжения впускного коллектора (MAP) или датчика-расходомера входного воздуха (MAF), датчика температуры хладагента (CTS), и датчика оборотов двигателя (CKP).
Клапан IEEGR принимает сигнал в виде пульсирующего тока с широтно-импульсной модуляцией (PWM) от ECM, через внутренний регулятор напряжения преобразовывает его в определенный уровень напряжения, с помощью которого управляет вакуумным соленоидом.
Когда клапан вакуумного соленоида открыт, вакуумная линия соединена с атмосферой. Когда клапан закрыт, вакуум создает разряжение в отсеке диафрагмы, заставляя диафрагму подняться и открыть клапан на плунжера, образуется поток рециркуляции выхлопных газов.

Рис. 5 Integrated Electronic EGR Valve (IEEGR))

Датчик положения плунжера (pintle position sensor), расположенный выше узла диафрагмы, используется для определения положения диафрагмы и клапана на плунжере во время работы EGR.
Если датчик положения плунжера не фиксирует движения узла диафрагмы, то ECM установит код неисправности.
IEEGR легко идентифицируется по своей неразборной черной пластмассовой верхней крышкой. Фильтр IEEGR может быть обслужен или заменен отдельно от клапана IEEGR.

Дискретный 3-х соленоидный клапан EGR (Tri-Solenoid Digital EGR Valve)

3-х соленоидный клапан EGR начали использовать в 1988 году. Дискретный клапан EGR (Рис. 6) работает по принципу сочетания отверстий (различных размеров) для управления величиной потока рециркуляции выхлопных газов в двигателе.
Это достигается двумя или тремя индивидуально приводимыми в действие соленоидами с арматурой, состоящей из сердечника и плунжера с клапаном, который перекрывает или разрешает поток выхлопных газов через отверстие определенного сечения. Этот принцип работы EGR клапана обеспечивает большую точность потока рециркуляции, т.к. поток зависит только от набора сечений проходных отверстий и не зависит от точности положения плунжера с клапаном относительно седла клапана.
Улучшенное уплотнение отверстия в закрытом состоянии полностью исключает протечку выхлопных газов во впускной коллектор.

Рис. 6 Дискретный 3-х клапан EGR

Датчик положения дросселя (TPS),
Датчик разряжения впускного коллектора (MAP) или датчик-расходомер воздуха (MAF),

Выходные сигналы поступают от ECM до системы EGR, указывающей надлежащее количество потока отработанных газов необходимого, чтобы понизить температуру сгорания.
Это устройство электронного управления потоком выхлопного газа в десять раз быстрее, чем управляемые вакуумом модели.
Соленоиды активизируются 12-вольтовым напряжением, подключенным к клапану через электрический разъем. Электрический ток, проходя через обмотки выбранных соленоидов, создает электромагнитное поле. Это заставляет арматуру потянуться вверх, отрывая плунжеры с клапанами от основы.
Выхлопной газ протекает из выпускного коллектора к впускному коллектору. Если слишком много выхлопного газа войдет в камеру сгорания, то сгорание не будет происходить. Поэтому поток выхлопного газа прерывается, когда двигатель находится в режиме х/хода.

Двигатель теплый.
Обороты двигателя выше холостых.

Дискретный клапан EGR меняется только в сборе (необслуживаемый).

Дискретный 2-х соленоидный клапан EGR (Dual-Solenoid Digital EGR Valve)

Дискретный 2-х соленоидный клапан EGR (Рис. 7) устанавливался на двигатели 1990г. 2.3L RPO LD2 Quad 4 ("W" автомобилей по GM).
Это устройство управляет потоком EGR к впускному коллектору через одно большее и одно меньшее отверстие, давая три возможные комбинации потока. Когда любой соленоид активизирован, его арматура с осью и клапаном открывает отверстие. Поток зависит от величины проходного сечения дросселя, которое точно контролируется ECM

Рис. 7 Дискретный 2-х соленоидный клапан EGR (Dual-Solenoid Digital EGR Valve)

Утечка выхлопных газов в режиме х/хода минимальна, т.к. клапаны совершенно не зависят от вакуума впускного коллектора. Конструкция очень надежна, используются специальные уплотнители дозирующих отверстий.
Плунжеры изолированы от отсека выхлопа плавающим уплотнением. Соленоиды закреплены вместе, чтобы увеличить надежность и изолировать обмотки от окружающей среды.
Дискретный клапан EGR управляется электронными ключами ECM (ECM Quad Driver), коммутирующими на "массу" каждую соответствующую цепь обмотки соленоидов. Это активизирует соленоид, поднимет плунжер с клапаном и позволяет выхлопному газу течь во впускной коллектор.

Линейный EGR клапан

Линейная система EGR разработана и запущена в производство в 1992г. Температура сгорания понижается, когда дозированное количество смеси выхлопного газа с впускным воздухом повторно направляется (рециркуляция) во впускной коллектор двигателя. Пропорции смеси зависят от высоты поднятия плунжера с клапаном относительно отверстия в основе клапана (Рис. 8).

Рис. 8 Линейный Клапан EGR

Особенности работы EGR линейной системы

Датчик положения дросселя (TPS).
Датчик разряжения впускного коллектора (МАР).
Датчик температуры хладагента (CTS).
Датчик положения плунжера (PPS).

Показания датчиков анализируется ЕСМ и выдается сигнал в систему EGR, пропорциональный количеству выхлопных газов, необходимому, чтобы понизить температуры сгорания. Это электронное дозирование выхлопного газа в десять раз быстрее, чем управляемые вакуумом модели, кроме того, имеют улучшенные способности к диагностике и определении повреждений.

A - сигнал с широтно-импульсной модуляцией от ECM
E - положительное напряжение от системы зажигания
B, C, и D являются контактами от датчика положения плунжера к ECM (B - масса датчика, C - сигнал датчика, и D - питание +5 вольт)

Обмотка соленоида питается током с напряжением 12 вольт, который подводится в клапан через электрический разъем (зажим E), затем течет через обмотку соленоида к ECM, создает электромагнитную поле. Это заставляет арматуру потянуться вверх, поднимая плунжер пульсирующими движениями от основания. Выхлопной газ вытекает из выпускного коллектора (через отверстие) к впускному коллектору.
Высота подъема измеряется датчиком положения плунжера, и ECM корректирует фактическое положение плунжера относительно расчетного, изменяя ширину импульса к соленоиду, пока фактическое положение плунжера не сравняется с расчетным положением. Это обеспечивает точность потока выхлопных газов во впускной коллектор.
В большинстве нелинейных проектов EGR поток не корректируется, т.к. в этих системах нет механизма обратной связи для контроля фактического потока и его коррекции.
Линейный клапан EGR уникален в этом, ECM непрерывно контролирует высоту подъема плунжера и непрерывно корректирует ее, чтобы получить точный поток, поэтому линейная EGR система называется "системой с обратной связью".
Когда соленоид обесточен, плунжер закрывает отверстие, блокируя поток выхлопных газов к впускному коллектору.

Описание управления линейной системой EGR

Для регулирования потока выхлопных газов к двигателю, ECM управляет обмоткой линейного соленоида EGR, чтобы непосредственно изменить положение плунжера относительно закрытого состояния.
Линейный клапан EGR содержит датчик положения (потенциометр), который меняет напряжение, пропорционально положению плунжера. Этот сигнал используется ECM в качестве обратной связи для управления потоком выхлопных газов, для диагностики системы управления двигателем, коррекции воздушно-топливной смеси и коррекции угла опережения зажигания.
ECM анализирует напряжения датчика положения плунжера в закрытом положении клапана и использует точную зависимость напряжения/перемещения датчика для управления перемещением плунжера до широко открытого положения, соответствующего 6.25 мм (полностью открытый клапан).
Подобно датчику положения дроссельной заслонки (TPS), положение плунжера составляет 0% в закрытом положении клапана, и 100 % в широко открытом состоянии, соответствующем расстоянию 6.25мм.
ECM управляет потоком EGR к двигателю по двум контурам обратной связи:

Частота вращения двигателя.
Разряжение впускного коллектора.
Атмосферное давление.
Температура хладагента.

Низкая скорость автомобиля
Режим х/хода.
Переобогащение воздушно-топливной смеси.
Широко открытая дроссельная заслонка.
Низкая частота вращения двигателя.
Холодное состояние двигателя.

2 . ECM управляет с помощью PWM (широтно-импульсная модуляция), рабочим циклом соленоида EGR, чтобы установить нужное положение плунжера, соответствующее расчетному.
При открытии клапана увеличивается ширина импульсов рабочего цикла, при закрытии клапана уменьшается ширина импульсов рабочего цикла.
Изменение таких условий, как: давления во впускном коллекторе, бортовом напряжении автомобиля и температуре клапана требует, чтобы ECM использовал контур обратной связи, чтобы минимизировать ошибку положения плунжера.
Основываясь на фактическом положении плунжера EGR, корректируется количество подачи топлива и искрообразование.
Каталожный номер (part number) линейного клапана EGR выгравирован лазером и расположен на верхней поверхности клапана, около датчика положения плунжера (PPS) и электрического разъема.
При замене линейного клапана EGR, всегда проверяйте номер запчасти (part number), который должен соответствовать каталогу запчастей для модели автомобиля.

Двигатель – сердце автомобиля, именно его с развитием технологий пытаются усовершенствовать инженеры. Модернизация затрагивает конструкцию, применяются методы, способствующие повышению эффективности агрегата, сокращению токсичности выбросов, образующихся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси. Существуют различные способы достижения цели, например, использование системы рециркуляции газов Exhaust Gas Recirculation (EGR). Необходимость установки ЕГР, конструкция и принцип работы системы, возможные проблемы и пути их устранения интересуют многих автовладельцев.

Что такое EGR?

ЕГР – контур рециркуляции отработанных газов. Основная составляющая системы — клапан, соединяющий в запрограммированных режимах выпускной коллектор с задроссельным пространством впускного коллектора. Результатом является сокращение вредных выбросов с выхлопными газами в окружающую среду

Где находится устройство (примеры).

Найти клапан ЕГР несложно – он устанавливается на моторе машины в непосредственной близости от впускного коллектора Месторасположение и внешний вид изделия зависят от марки и модели автомобиля:

Опель Астра G устройство следует искать под правым верхним углом защитной крышки;

Форд Транзит VI (дизель) – в передней части мотора, справа от масляного щупа;

Volkswagen Technical – на фланце впускного коллектора;

Opel Omega – справа от распределителя зажигания;

Ford Focus – в районе воздушного фильтра под патрубками;

Пежо 406 (2,1 TDI) – непосредственно над двигателем, рядом с впускным коллектором;

Шевроле Лачетти — рядом с модулем зажигания (проверка и обслуживание не потребуют, даже демонтажа защиты).

Назначение.

Основное назначение ЕГР – снижение количества образующихся при работе двигателя оксидов азота. Под действием высокой температуры и давления, характерных для процесса сгорания топливовоздушной смеси, излишки кислорода вступают в реакцию с азотом воздуха.

Основной принцип ЕГР – снижение содержания кислорода. Открываясь в определенный момент, EGR добавляет в поступающий в коллектор воздуху порцию отработанных газов. Соответственно, концентрация кислорода в смеси сокращается, при неизменном соотношении воздух/топливо остается неизменным. Обедненная кислородом смесь сгорает при пониженной температуре, интенсивность образования окислов азота уменьшается.

Специалисты утверждают, что ухудшения эксплуатационных характеристик силового агрегата при использовании технологии подмешивания во всасываемый воздух отработанных газов не происходит. Наоборот, достигается улучшение определенных характеристик. Например, установка EGR на дизеле заметно снижает жесткость работы агрегата. В бензиновых двигателях уменьшаются расход топлива и насосные потери, предотвращается детонация, расширяются возможности регулирования угла опережения зажигания, наблюдается рост крутящего момента.

Принцип работы.

В зависимости от производителя, модели и года выпуска авто применяется три варианта реализации устройств рециркуляции отработанных газов:

Пневмомеханический

Характерен для первых ЕГР. Система использует управление вакуумным клапаном.

Электропневматический.

Встречается на машинах, соответствующих стандартам EURO 2 и 3. Алгоритм функционирования EGR такого типа прост, но достаточно надежен. За рециркуляцию отвечают 2 клапана. Пневматический непосредственно осуществляет открывание/запирание канала, использующегося для подачи выхлопных газов во впускной коллектор. Электромагнитный — создает разрежение, необходимое для пневматической заслонки.

Управляющая команда, обеспечивающая поступление в камеру сгорания обедненной кислородом смеси формируется электронным блоком управления на основе измерений температуры в системах отвода выхлопных газов и охлаждения, давления во впускном тракте, текущего клапана. Соответствующий сигнал подается на электроклапан, последний открывается, создавая разрежение для подпружиненной диафрагмы пневматической заслонки. воздействующей на шток запорного устройства. Пневматический клапан открывается (в системе возможно только 2 положения).

Электронный (цифровой).

Устройство устанавливается на современные автомобили, соответствующие классам экологичности EURO 4 и выше. Управляется непосредственно сигналом ЭБУ, помимо положений открыто/закрыто может находиться в промежуточном, обеспечивая частичную пропускную способность рециркуляционного тракта.

Вне зависимости от используемой конструкции, правильно функционирующий EGR не допускает рециркуляции выхлопных газов при:

прогреве двигателя транспортного средства (до достижения температуры 60˚С), поскольку в таком режиме необходима высокая температура сгорания топливо-воздушной смеси;

повышенных нагрузках и на холостых оборотах бензиновых агрегатов, чтобы избежать снижения пиковой мощности мотора при подмешивании выхлопных газов.

Видеоролик о работе детали.

Основные неисправности.

Большинство неполадок в системе рециркуляции газов связано с основным элементом – клапаном ЕГР. Причинами неисправностей являются воздействие раскаленных газов и содержащихся в них частиц несгоревшего топлива. Результат такого воздействия – засорение EGR нагаром, приводящее к подклиниванию (несвоевременному срабатыванию) или полному заклиниванию заслонки в открытом/закрытом положении.

Выявить заклинивание в крайних положениях помогут характерные симптомы. При постоянно открытой заслонке наблюдаются:

снижение мощности мотора;
нестабильная работа в режиме холостого хода;
рывки при ускорениях.

При закрытом – увеличенный расход бензина и более жесткая работа дизеля.

Подклинивание и несвоевременное срабатывание EGR уловить сложнее. Основное проявление неполадки — перебои на холостом ходе.

Причиной сбоев EGR становится не только клапан, из строя могут выходить:

вакуумные усилители;
термоклапаны, управляющие разрежением;
соленоиды;
канал подачи отработанных газов;
преобразователи давления выхлопных газов;
подводящие трубки.

Конкретные случаи неисправностей EGR требуют тщательной диагностики с применением соответствующих приборов: диагностического сканера, осциллографа, омметра, вольтметра и др., наличия подробной технической документации на автомобиль.

Как проверить?

Оптимальным вариантом диагностики неисправностей EGR является применение электронного оборудования. Методики тестирования позволяют затратить минимум времени и получить конкретные коды ошибок. Расшифровка поможет точно установить вышедшие из строя узлы.

Коды ошибок, которые могут встретиться:

Р0400 – ошибка системы ЕГР;
Р0401 – недостаточный расход в системе повторного сжигания выхлопов;
Р0403 – неисправность цепи системы рециркуляции выхлопных газов;
Р1403 – ошибка основного клапана системы;
Р0404 – нарушена исправность системы управляющего клапана EGR.

Такая проверка доступна автолюбителю далеко не всегда. Она требует наличия соответствующего оборудования и исчерпывающей информации по техническим характеристикам системы. Наличие данных позволяет сравнить текущие показатели с заявленными производителем характеристиками EGR в целом и каждого элемента, что обеспечит точное понимание причин неисправности.

В отсутствии компьютерных стендов (приборов, терминалов) проверку проводят традиционным способом:

Отсоедините вакуумные шланги и продуйте клапан. Воздух через него проходить не должен.
Отсоедините проводники управления электромагнитным клапаном.
Подайте питание, соединив устройство проводами с АКБ, пытайтесь снова продуть EGR. Должен обеспечиваться канал свободного прохождения газа (воздуха).

Неисправный ЕГР заменяют новым, в большинстве случаев помогает банальная чистка.

Если проблемы настигли в дороге, методом решения станет отключение системы рециркуляции газов. Некоторые автомобилисты предпочитают выполнять подобную операцию на рабочей системе, поскольку считают, что EGR приводит к потере мощности (особенно заметной она становится при пробеге более 100 тыс.км.). Простейший ответ на вопрос: как заглушить ЕГР – установить металлическую (стальную) пластину вместо прокладки. Следует знать, что метод требует и программного отключения устройства, чтобы исключить ошибки в алгоритме функционирования ЭБУ.

Видеоролик с примером проверки.

Как почистить?

Первым делом запаситесь необходимым инструментом: отверткой, накидными и рожковыми ключами, притирочной пастой, ветошью и очистителями карбюратора – пенным и в виде спрея.

Выясните установленный в машине тип устройства. Пневматический нуждается в чистке седла и штока, электрический – фильтра, защищающего вакуумную систему от засора.

Ремонт проводят в следующем порядке:

Отключают электропитание бортовой сети, сняв клеммы аккумулятора.
Обеспечивают доступ к клапану ЕГР (для конкретной модели авто требуются разные действия),
Раскручивают и снимают хомуты, крепящие патрубки, отсоединяют их от устройства.
Выкручивают (лучше, трещеткой) фиксирующие болты. Требуется проявить осторожность с нижней парой гаек – крепеж легко теряется.
Снимают ЕГР, извлекают из подкапотного пространства, замачивают в промывке для карбюраторов на 5-10 минут.
Очищают детали ветошью с очистителем.
Сборку и монтаж клапана EGR производят в обратной последовательности.

При необходимо соблюдать следующие условия:

после демонтажа прокладка ЕГР всегда меняется на новую;
правильность подключения вакуумных трубок и их целостность подлежат обязательной проверке;

на резьбовые соединения термоклапана наносят высокотемпературный герметик, в дополнение следует контролировать затяжные усилия, в противном случае не избежать протечек.

Видеоинструкции по очистке устройства.

Удаление клапана ЕГР и его заглушка.

Низкое качество топлива и, как следствие, частые поломки рециркуляции отработанных газов, а также высокая стоимость ее ремонта/замены приводит к тому, что многие автовладельцы просто отключают/заглушают данную систему.

Делается это с помощью чип-тюнинга двигателя, который отключает управление рециркуляцией газов через ЭБУ. В результате – компьютер не видит работу клапана и не выдает ошибку. Однако сам клапан от этого функционировать не перестает, поэтому для полного решения проблемы его нужно исключить из системы еще и механически, сделать это можно простым удалением детали или установкой в нее заглушки. Заглушки эти выпускает много автопроизводителей, если у вашего такой оригинальной запчасти нет, ее можно изготовить самостоятельно, просто вырезав ее из толстой (до 3 мм) стальной пластины по форме отверстия клапана.

Но помните: монтаж заглушки приводит к повышению температуры в цилиндрах, что увеличивает риск появления трещин ГБЦ, поэтому несколько раз все взвесьте прежде, чем приступить к действиям.

Снимите клапан ЕГР – как это сделать, описано выше.
Проведите чистку его каналов от загрязнений.
На место прокладки, установленной в месте крепления клапана, поставьте заглушку.
Верните ЕГР на место.
Выполните чип-тюнинг двигателя, чтобы компьютер не выдавал ошибку.

Возможно, кому-то эта процедура показалась простой, но поверьте, это лишь на первый взгляд, поэтому осуществлять ее лучше в специализированных центрах. Только так вы сможете быть уверены в том, что проделанная процедура принесет вам и вашему автомобилю больше пользы нежели вреда.

Видео инструкции.

Плюсы заглушки:

увеличенный срок службы моторного масла;
улучшенные динамические характеристики авто;
отсутствие необходимости ремонта/замены вышедшего из строя EGR;
сажа и прочие продукты горения не попадают во впускной коллектор и не загрязняют его.

повышенный уровень выбросов оксидов азота;
уменьшенный срок службы катализатора;
повышенный расход топлива;
риск детонации в бензиновом моторе.

Обращаем ваше внимание, что названные положительные и отрицательные моменты установки заглушки достаточно условны, т.к. в разных автомобилях рециркуляция отработанных газов взаимодействует с иными системами по-разному, поэтому в каждом конкретном случае приведенные списки могут дополниться или урезаться одним или несколькими пунктами.

Как известно, наиболее токсичными составляющими выхлопных газов автомобилей являются углеводороды, оксиды углерода и оксиды азота. С первыми двумя довольно эффективно справляется каталитический нейтрализатор, оксиды же азота «отсеиваются» им недостаточно. Для уменьшения вредных выбросов оксидов азота и была создана EGR (Exhaust Gas Recirculation) – система рециркуляции выхлопных газов. Она не предназначена для улучшения технических характеристик мотора, а устанавливается исключительно из экологических соображений.

Идея заключается в том, чтобы на определенных режимах работы двигателя подавать некоторую часть отработанных газов из выпускного коллектора во впускной. Повышенное содержание окислов азота в выбросах ДВС вызывается высокой температурой в камере сгорания. Катализатором реакции горения является кислород: чем больше кислорода – тем выше температура. А если подмешать к воздуху выхлопные газы, то содержание кислорода в нем уменьшится. В результате температура сгорания смеси и, соответственно, токсичность выхлопных газов понижаются.

EGR устанавливается и на бензиновые (кроме турбированных), и на дизельные двигатели. За счет избытка воздуха в дизеле образуется большее количество оксидов азота. Кроме улучшения экологических показателей (выброс NOx снижается до 50%), имеются еще некоторые «побочные» положительные последствия. В бензиновых моторах порция выхлопных газов, снижая разряжение во впускном коллекторе, уменьшает насосные потери, что способствует снижению расхода топлива на 2-3%. Работа при пониженной температуре в бензиновых двигателях снижает риск возникновения детонации, а работа дизельных моторов становится более мягкой. Выброс сажи у дизелей с системой EGR уменьшается на10%.

Алгоритм работы EGR зависит от типа двигателя. В дизелях клапан открывается на холостом ходу и подает до 50% объема воздуха на впуске. С ростом оборотов клапан пропорционально закрывается до полного закрытия при максимальной нагрузке. При прогреве мотора клапан также полностью закрыт. В бензиновых двигателях EGR не включается на холодном двигателе, на холостом ходу и на оборотах максимального крутящего момента. При низкой и средней нагрузке система обеспечивает 5-10% подаваемого на впуск воздуха.

Стоит отметить, что EGR зачастую превращается в головную боль для наших автомобилистов. Система довольно капризна, при ее работе (особенно на отечественном топливе) клапан EGR, впускной коллектор и находящиеся в нем датчики покрываются нагаром, что приводит к нестабильной работе двигателя. Клапан EGR – деталь дорогостоящая, поэтому многие автовладельцы вместо его замены прибегают к глушению всей системы.

А почему EGR не устанавливается на бензиновые турбодвигатели? На атмосферных двигателях система работает практически только на средних оборотах. А на моторах с турбонаддувом рабочий диапазон еще меньше - и выходит, что цель не оправдывает средства. Поэтому производители применяют другие способы снижения выбросов NOx: жидкостное охлаждение наддувочного воздуха (что снижает температуру в камере сгорания) и бесступенчатую систему изменения фаз газораспределения (обеспечивающую внутреннюю рециркуляцию отработавших газов). При внутренней рециркуляции часть выхлопных газов попадает обратно в цилиндр в моменты перекрытия клапанов, когда одновременно открыты и впускной и выпускной клапаны. Технически перекрытие можно организовать и с помощью подбора формы кулачков распредвала, но в этом случае рециркуляция будет осуществляться на всех режимах работы двигателя. В системах же бесступенчатого регулирования перекрытие клапанов по команде блока управления происходит только в необходимых режимах.

Типы конструкций

Хотя принцип работы всех систем одинаков, их конструктивное исполнение отличается большим разнообразием. В любой системе EGR главной деталью является клапан. Отличия состоят в способе управления его работой и, соответственно, составе элементов. Впервые EGR появились на американских автомобилях еще в начале 70-х годов прошлого века. Они были пневмомеханическими, то есть управлялись только разряжением впускного коллектора. Как и любая механическая система, она не отличалась высокой точностью работы. С внедрением электронных систем управления двигателем EGR стали электропневматическими (Euro-2 и -3), а в дальнейшем появились и полностью электронные (Euro-4 и -5).

Клапан EGR может устанавливаться на впускном коллекторе, во всасывающем тракте, или непосредственно на блок дроссельных заслонок. Так как в дизельных двигателях система EGR перепускает большее количество отработанных газов, то и клапаны в таких системах имеют перепускное отверстие большего диаметра по сравнению с бензиновыми. В некоторых дизелях, особенно турбированных, давление на впуске может превышать давление на выпуске, что делает невозможным рециркуляцию выхлопных газов. В таких случаях для создания необходимого пониженного давления во впускной трубопровод устанавливаются регулирующие (вихревые) заслонки.

В пневмомеханических системах клапан удерживается в закрытом состоянии пружиной. При подаче разрежения в вакуумную полость мембрана преодолевает сопротивление пружины и открывает клапан. Выхлопные газы по каналу проходят в задроссельную зону впускного коллектора. Патрубок клапана EGR подключается к впускному коллектору в области дроссельной заслонки. На холостых оборотах и при торможении дроссельная заслонка закрыта, разрежение над заслонкой практически отсутствует, клапан EGR закрыт. При средних нагрузках двигателя дроссельная заслонка приоткрыта, и так как под ней возникает разрежение, то клапан EGR открывается. При полной мощности дроссельная заслонка открыта, разрежение в области дроссельной заслонки слабое, клапан EGR будет закрыт.

В электропневматических системах работой клапана управляет контроллер двигателя на основании показаний датчиков. В зависимости от того, какой датчик является основным, различают четыре типа систем:

с датчиком противодавления выхлопных газов;
с датчиком температуры выхлопных газов;
с датчиком положения клапана EGR;
с датчиком давления на впуске МАР (либо датчиком массового расхода воздуха МАF) вместе с датчиком кислорода (лямбда - зондом).

Кроме того, используются и другие датчики системы управления двигателем, например: датчик положения дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости и др. На разных двигателях состав датчиков может меняться. ЭБУ в нужные моменты подает управляющие сигналы на электроклапан, который подключает или отключает источник разрежения к пневмоклапану EGR, Электроклапан имеет только два положения: открыт и закрыт. В более совершенных системах используется электропневматический преобразователь, который обеспечивает плавное регулирование степени рециркуляции. Для создания разряжения в некоторых конструкциях EGR может использоваться вакуумный насос.

В электронных системах EGR управление клапаном осуществляет непосредственно блок управления двигателем без использования вакуума. Существует две основные конструкции цифровых клапанов EGR: с тремя или двумя разновеликими отверстиями. Отверстия закрываются соленоидами в разных комбинациях. При трех отверстиях можно получить 7 различных уровней рециркуляции, при двух отверстиях – три уровня. Еще более совершенным является клапан, степень открытия которого определяет ЭБУ через шаговый электродвигатель. Таким образом, получается плавное регулирование потока выхлопных газов.

На некоторых двигателях в системе EGR применяется дополнительное охлаждение газов. Для этого клапан рециркуляции включается в штатную систему охлаждения. Такая мера позволяет еще больше снизить выброс оксидов азота.

Неисправности и обслуживание

Со временем детали системы EGR даже в исправном двигателе покрываются нагаром. Больше подвержены этому явлению дизеля из-за содержащейся в их «выхлопе» сажи. Частые поездки на короткие расстояния ускоряют процесс загрязнения. А в неисправном двигателе он усиливается многократно. Причинами могут быть применение некачественного топлива, нарушения в работе системы питания, общий износ двигателя, повышенное содержание масла во впускном тракте. Излишек масла появляется при неисправностях системы вентиляции картера, изношенных маслосъемных колпачках или направляющих клапанов, неисправностях турбокомпрессора (износ подшипников, забитая маслосливная магистраль), завышенном уровне масла или применении масла, несоответствующего двигателю.

От отложений нагара в первую очередь страдает клапан EGR. Нагар мешает клапану плотно закрываться, нарушает подвижность штока. В конечном итоге клапан в каком-то положении заклинивает, что приводит к нарушениям в работе двигателя. Проявляются эти нарушения по-разному, в зависимости от того, в каком положении «завис» клапан. Кроме того, последствия заклинивания клапана разнятся в зависимости от типа двигателя и особенностей конструкции самой системы EGR. Чаще всего неисправности системы EGR приводят к неравномерному холостому ходу (плаванье оборотов, заниженные или завышенные обороты) и двигатель часто глохнет. Также могут наблюдаться рывки и хлопки в глушителе при разгоне и дергания и хлопки на впуске при сбросе оборотов, падение мощности, затрудненный запуск. На бензиновых моторах появляется детонация и пропуски воспламенения, а работа дизелей становится «жесткой». На турбодизельных моторах незакрывающийся клапан EGR снижает производительность турбины. На некоторых автомобилях блок управления при нарушениях в работе системы EGR переводит двигатель в аварийный режим.

Иногда клапан EGR под воздействием высоких температур прогорает, что равносильно его заклиниванию в открытом состоянии. Причинами прогара могут быть неправильная работа системы управления клапаном, высокое противодавление выхлопных газов, неисправный перепускной клапан турбокомпрессора. Иногда к таким последствиям приводит тюнинг двигателя с целью поднятия давления наддува.

Необходимо отметить, что все вышеописанные неприятности характерны для пневмоклапанов, управляемых разряжением. Электрические же клапана гораздо меньше подвержены закоксовыванию. Парадоксально, но их ресурс ниже, чем у пневмоклапанов из-за механического износа подвижных деталей. Увеличившиеся зазоры забиваются сажей, причем очистке клапан не поддается, необходима только замена.

Однако не во всех проблемах, связанных с пневмо - EGR, повинен клапан. Иногда виноваты детали вакуумной системы или управляющие элементы. Поэтому не стоит торопиться демонтировать клапан, вначале нужно проверить, подается ли на него разряжение. На большинстве автомобилей вакуумом управляются не только клапан EGR, но и, например, клапан регулирования давления турбокомпрессора, заслонки во впускном коллекторе, заслонки климатической установки, усилитель тормозов и т.д. (все зависит от конкретной модели). Повреждение любой вакуумной трубки или заедание клапана, подсос воздуха во впускном коллекторе скажется на работе EGR. К нарушениям может приводить и неисправный управляющий электроклапан, подающий разрежение на пневмоклапан, и неисправный датчик, входящий в систему управления EGR.

Ресурс различных систем EGR составляет от 70 до 100 тысяч километров (в отечественных условиях около 50 тысяч). После этого ее компоненты подлежат замене. Это в идеале. Однако желающих платить немалые деньги находится немного. Несложное и своевременное обслуживание системы поможет продлить ей жизнь. В пневмоклапане EGR необходимо периодически очищать седло и шток от нагара с помощью жидкости для очистки карбюратора. Делать это нужно осторожно, чтобы жидкость, агрессивная к резине, при попадании на диафрагму клапана не повредила ее. В системах с управляющим электроклапаном в нем, как правило, имеется фильтр, защищающий вакуумную систему от загрязнения. Его необходимо очищать.

Когда EGR начинает давать сбои, многие автовладельцы предпочитают заглушить ее. Как правило, это делается с помощью вырезанной из тонкой жести прокладки, устанавливаемой под клапан. Среди специалистов мнения о глушении системы расходятся. Одни считают его совершенно безвредным, а некоторые даже полезным. Вторые же полагают, что в результате повышается температура в камере сгорания, а это увеличивает риск появления трещин в головке блока цилиндров.

Простое механическое глушение клапана и удаление вихревых заслонок (там, где они есть) не всегда приводит к желаемым результатам. На турбодизелях возможны проблемы с регулированием давления наддува и повышенным износом турбины. На современных двигателях клапан EGR необходимо «удалять» и программно – перепрошивкой блока управления. В противном случае контроллер будет постоянно выдавать ошибку или даже переводить двигатель в аварийный режим.