Где находится клапан рециркуляции отработанных газов

Обновлено: 05.07.2024

Современные государственные стандарты предъявляют высокие требования к уровню экологичности автомобилей, которые работают за счет двигателя внутреннего сгорания. Один из узлов транспортного средства, который обеспечивает меньший выброс в атмосферу вредных веществ вместе с выхлопными газами – клапан EGR (ЕГР). Поговорим более подробно, что это такое, где находится, для чего нужно и как работает.

Клапан ЕГР что это такое и где он находится

Зачем же ЕГР стали устанавливать на транспортные средства? Дело в том, что большинство современных ДВС используют режимы работы, при которых в топливной смеси повышено содержание воздуха. Как правило, они используются для экономии топлива. В обычном режиме работы кислород полностью расходуется на окислительную реакцию с горючим (то есть горение). Однако в определенных режимах работы ДВС он поступает в цилиндры с избытком. В результате часть химического соединения начинает реагировать не с топливом, а с азотом, содержащимся в атмосферном воздухе. Следствием такой реакции является появление оксида и диоксида азота.

Эти вещества могут оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека, поэтому во многих государствах производители автомобилей должны стремиться к минимизации их выброса. Такие требования и послужили причиной появления клапана ЕГР. На сегодняшний день он используется во всех типах двигателей:

бензиновых;
дизельных;
газовых.

На турбированные бензиновые двигатели (но не на турбодизели) ЕГР не устанавливают. Это обусловлено тем, что такие моторы и так в большинстве случаев работают на средних оборотах. Обеднение топливной смеси понизило бы их еще больше, что привело бы к потере мощности. Поэтому на турбированных ДВС с оксидом азота борются иначе – охлаждают поступающий в цилиндры воздух (реакция окисления азота происходит только при очень высоких температурах).

Однако клапан выполняет и другую важную функцию – стабилизирует работу автомобильного двигателя. Это необходимо:

при прогреве мотора;
при работе ДВС в условиях стабильной нагрузки на постоянных оборотах;
при работе ДВС в условиях повышенного или пониженного атмосферного давления.

Благодаря такой стабилизации не только становится ровнее работа двигателя, но и несколько снижается расход топлива.

Принцип работы клапана ЕГР

Функционирование клапана основано на взаимодействии с устройством ЭБУ и датчиков. Рассмотрим, как ведет себя ЕГР в различных ситуациях.

Прогрев. Во время прогрева в цилиндры поступает обогащенная смесь, что в данном случае является излишним. Датчики считывают это и передают информацию на ЭБУ. Блок, в свою очередь, приоткрывает ЕГР и впускает немного отработавших газов (ОГ) обратно в цилиндр. В результате топливная смесь обедняется, поскольку в ней понижается количество кислорода.
Постоянные обороты. При стабильной работе мотора на постоянных оборотах (например, на круиз-контроле) ЭБУ также дает команду на открытие клапана. Отработавшие газы начинают поступать в цилиндры, смесь обедняется. Это делается с целью экономии топлива и для снижения выбросов в атмосферу.

Как можно заметить, принцип работы узла довольно прост.

Устройство клапана

Клапан состоит из следующих элементов.

Корпус. Представляет собой металлическую коробку с двумя трубками. Один из них подсоединяется к впускному, а второй к выпускному клапану. Изготавливается из термостойких материалов, так как температура отработавших газов очень высока (обычно из особых сплавов стали).
Заслонка. Представляет собой металлический диск с прокладками, который перекрывает доступ выхлопных газов во впускной клапан.
Электродвигатель. Представляет собой подпружиненный электромагнит, который открывает заслонку клапана в нужный момент по команде, поступающей от ЭБУ.
Охладитель. Представляет собой воздушный радиатор или омыватель, соединенный с системой охлаждения транспортного средства. Необходим для корректной работы узла, так как тот достигает очень высоких температур. Используется не на всех моделях авто.

Кроме того, в совокупности с ЕГР работает целый комплекс датчиков. Некоторые из них не являются конструктивными элементами клапана, однако выполняют важную роль в его функционировании. Пожалуй, главный – лямбда-зонда. Он расположен в выпускном коллекторе и определяет содержание кислорода в выхлопах (а значит, и степень обогащения смеси). Также в работе ЕГР используются датчики:

положения заслонки клапана;
температуры выхлопов;
давления отработавших газов.

ЕГР может быть установлен и на автомобили старых моделей, в которых отсутствует ЭБУ. На них использовали так называемый вакуумный клапан. Его открытие контролирует не ЭБУ, а подпружиненная диафрагма, которая располагается в специальной вакуумной камере и жестко связана с заслонкой. При достижении определенного давления отработавших газов на заслонку диафрагма прогибается и клапан приоткрывается. Газы поступают в цилиндр и обедняют топливную смесь.

Неисправности клапана EGR

О неисправностях узла могут свидетельствовать следующие внешние признаки:

во время разгона происходят рывки;
при работе мотора на холостом ходу он слишком сильно дрожит;
происходит существенное снижение мощности;
на приборной панели загорается значок, свидетельствующий о неисправности двигателя (check engine);
выхлоп становится темнее (иногда – практически черным);
значительно увеличивается расход горючего.

Загрязнение может произойти не только естественным путем, но и из-за неисправностей в системе смазки. При проблемах с ней масло подтекает и появляется в области головки цилиндроблока. Его испарения приводят к более интенсивному нагару.

Еще одна причина, по которой узел может работать неправильно – это неисправность лямбда-зонда. Датчик некорректно отвечает за определение уровня содержания кислорода в выхлопах, в результате чего ЕГР тоже функционирует некорректно. Решается проблема заменой лямбда-зонда.

Нередко причиной проблем может служить нарушение контактов узла. Чаще всего оно происходит из-за оплавления прокладок или разъема. В результате этого часть сигнала, который поступает на узел с ЭБУ, попросту не доходит до него. Как следствие, клапан начинает работать некорректно. Решают проблему заменой разъема или ЕГР.

Также неприятности могут возникнуть из-за физического износа ЕГР. Он постоянно работает в условиях очень высокой температуры, в результате чего может выйти из строя. В таком случае требуется полная замена узла.

Следует отметить, что ресурс у узла довольно большой. В среднем его хватает на 150 000 – 200 000 километров пробега. Поэтому в большинстве случаев необходима не замена, а именно чистка.

Замена или чистка клапана ЕГР

Для того, чтобы провести чистку, потребуется выполнить следующие действия:

демонтировать ЕГР;
визуально проверить наличие грязи;
аккуратно удалить слой копоти проволокой или тонкой отверткой;
залить в устройство бензин, растворитель или специальное чистящее средство;
вытряхнуть остатки грязи;
промыть клапан бензином;
установить его на прежнее место.

В разных моделях автомобилей конструкция ЕГР сильно отличается. Это влияет и на чистку. Из некоторых клапанов почти всю грязь можно удалить вручную. В других большая часть загрязнений устраняется растворителем, так как доступ к внутренней части корпуса затруднен.

Что касается замены клапана, то ее проводят далеко не все автомобилисты ее проводят. Во многом это обусловлено высокой стоимостью нового ЕГР. Вместо замены клапан отключают. Это требует:

перепрошивки ЭБУ;
установки в корпус ЕГР вместо заслонки стальной заглушки не тоньше 3 – 4 мм.

В результате подобных действий отработавшие газы перестают поступать в цилиндр. Таким образом, обеднения смеси не происходит. Конечно, стабильность функционирования двигателя при этом несколько снижается. Однако ездить с отключенным узлом вполне можно.

Узнай первым о выходе нового полезного контента

Как видно - ничего сложного и космического в ней нет. Это трубка с клапаном, соединяющая впускной и выпускной коллектор.

Но вот влияние ее на работу мотора - обратите внимание на слово РАБОТУ МОТОРА, а не на экологию - очень большое. Именно на этом мы и остановимся поподробнее.

В народе укоренилось абсолютно неправильное название системы - дожиг выхлопых газов. Отсюда и непонимание сути процесса. Правильный перевод будет звучать так - Система Рециркуляции Выхлопных газов. И в этой казальсь бы маленькой разнице в словах скрыта большая разница в смысле.

Дожигать в выхлопных газах практически нечего, да и не пытается никто ничего дожигать.
Как известно - при сгорании топливо-воздушной смеси, кроме всей прочей таблицы Менделеева, содержатся очень вредные соединения азота. Причем массовая доля в выхлопных газах сильно увеличивается с ростом температуры выхлопа, а соответственно, ростом температуры в камере сгорания.

Также ни для кого не секрет, что идеальный состав топливовоздушной смеси - 14 килограммов воздуха на 1 килограмм топлива. Набившая оскомину стехиометрическая смесь. Современные тенденции моторостроения таковы, что изготовители стараются максимально возможно забеднить (уменьшить количество топлива в смеси) на режимах ХХ и малой нагрузки и таким образом снизить выбросы углеродных соединений в атмосферу. Но их поджидает сюрприз - обедненная смесь горит дольше и более высокой температурой, ччем стехиометрическая. Таким образом, обеднение рабочей смеси пагубно влияет на ресурс двигателя, перегревая клапанную группу, верхнее компрессионное поршневое кольцо, что приводит к потере его упругости, и, при наличии турбины - уничтожая ее лопатки. Турбина - это вообще очень нежная в плане температурных режимов вещь. и недешевая.

Заводы стали искать способы снижения количества углеродов в выхлопе без поднятия температуры выхлопных газов и пришли к гениальному решению - а давайте вместо того чтобы просто обеднять горючую смесь сделаем так, чтобы на режимах малой нагрузки этой самой рабочей смеси, но уже СТЕХИОМЕТРИЧЕСКОЙ, было просто меньше. Тогда температура выхлопа расти не будет, а количество углеродных соединений в выхлопе снизится.

Вот тут то и вступает в дело система EGR. Ведь объем цилиндра для конкретного двигателя - постоянная величина и уменьшить его на нужных режимах мы не можем. уменьшить количество воздуха до выравнивания смеси тоже нельзя - мотор просто заглохнет - в цилиндре пропадет давление. На помощь приходят отработанные, практически негорючие газы. Через ту самую трубку, в нужные моменты открывая клапан, в цилиндр подается необходимый, строго контролируемый объем по сути инертного рабочего тела, который смешивается со свежим зарядом воздуха из впускного коллектора, которого теперь нужно гораздо меньше, и по количеству свежего воздуха уже рассчитывается необходимое количество топлива.

Таким образом получается что общее наполнение цилиндра при подмешивании выхлопа остается таким же, как и при отсутствии системы, но так как в процессе горения участвует только кислород из свежего заряда воздуха, то его процентное соотношение в этом коктейле уменьшилось, а значит и бензина можно подать меньше, удержав при этом стехиометрию и не подняв температуру выхлопа.

Вроде все райски ажурно - но вы сами понимаете что так не бывает и что то обязательно должно выйти из строя.

Только в идеальных условиях при сгорании топлива образуется вода и углекислый газ. Но, ничего идеального в нашем мире нет. В реальном моторе образуются смолы, сажа и прочая пакость. Это относится и к бензиновым моторам, и к дизельным. В результате, вместо того, чтобы все эти загрязнения летели в атмосферу через выхлопную трубу, они попадают назад в мотор, откладываясь при этом на всех выступающих частях трубопроводов. В какой то момент количество этих отложений на клапане EGR достигает такого количества, что он теряет подвижность и герметичность, начиная пропускать неконтролируемое количество выхлопны газов во впуск в любой момент работы двигателя, что и вызывает перебои, потерю динамики, повышение расхода. Для дизельных двигателей это чревато невозможностью запуска вообще.

Картина происходящего теперь ясна. Как проверить в каком состоянии находится система? При отсутствии ошибок, прямо указывающих на вышедший из строя узел., нужно посмотреть на датастрим двигателя. Посмотреть заданное и фактическое положение клапана, заданный и фактический расход воздуха. Уже этого достаточно для того, чтобы вскрывать систему для очистки.

Если же нет сканера или сканер не отображает нужные параметры - можно проверить герметичность дымогенератором, да в конце концов снять его и проверить уже в снятом положении. Тут все зависит от имеющегося оборудования и навыков специалиста.

Экологическая подоплёка появления EGR

Большинство изменений вносятся в конструкцию только в угоду безопасности. Кто-то может сказать. Что это некорректная формулировка… Тем не менее, не стоит забывать, что помимо активной и пассивной безопасности существует безопасность и экологическая.

Схема отработана годами:

Назначение и принцип работы

Система выполняет следующие функции:

Обеспечивает более полное сгорание рабочей смеси, тем самым снижается токсичность.
Более быстрый прогрев системы питания автомобиля (например, впускного коллектора).

Общее устройство системы рециркуляции отработавших газов представлено на схеме ниже.

Клапан EGR

Как Вы знаете, температура отработанных газов двигателя достигает нескольких сотен градусов, поэтому клапан ЕГР, который находится в непосредственном контакте с ними, изготавливают из высоколегированной стали. Естественно работая в таких жестких условиях, клапан ЕГР не может похвастаться высоким ресурсом.

Как я писал выше, основной целью работы клапана, является снижение концентрации оксида азота в отработанных газах ДВС – это достигается с помощью снижения содержания кислорода в рабочей смеси, подаваемой в цилиндры. Клапан EGR , непосредственно перенаправляет часть отработанных газов, в которых кислород практически весь сгорел при воспламенении рабочей смеси в цилиндрах, но к небольших количествах еще присутствует у, во впускной коллектор.

В итоге получаем снижение концентрации кислорода во впускном тракте, соответственно процесс сгорание рабочей смеси (воздух + топливо) протекает при более низких температурах. Не углубляясь в курс химии, получаем снижение выделения оксида азота. Естественно, снижая концентрацию кислорода в рабочей смеси, мы тем самым её обедняем, что негативно сказывается на мощностных характеристиках двигателя. Но, таковы экологические требования…

Разновидности клапанов

Неисправности клапана

Чистка клапана

Для очистки нам понадобиться: набор гаечных ключей (возможно даже понадобиться торцевой) и отверток, средство для очистки карбюратора, ветошь и резьбовой герметик. Также необходимо будет определить тип установленного клапана (см. текст статьи выше): пневматическому необходима в очистке седла и штока, а электрическому – фильтра, защищающего вакуумную камеру от попадания инородных предметов.

Ремонт проводят в следующем порядке:

Обесточиваем бортовую сеть автомобиля (снимаем отрицательную клемму с АКБ).
Открываем руководство по эксплуатации и смотрим где находится клапан EGR .
Выяснив, где стоит клапан, ослабляем хомуты, крепящие патрубки и отсоединяем их от клапана.
Снимаем устройство. Требуется проявить осторожность с крепежом, он легко может улететь в подкапотное пространство!
Далее необходимо снять клапан и на некоторое время (около 5 минут) опустить его в средство для чистки карбюраторов.
Далее провести сборку и установку.

при монтаже прокладка ЕГР заменить на новую;
на резьбовые соединения термоклапана нанести резьбовой термостойкий герметик, и обязательно затяжку резьбовых соединений осуществлять с тем крутящим моментом, который прописан в руководстве по эксплуатации.

Удаление клапана и его заглушка

Возможные плюсы от заглушки:

Выше срок службы моторного масла, а соответственно увеличивается интервал между заменами;
Повышение тягово-скоростных характеристик авто;
отсутствие необходимости ремонта или что еще хуже замены неисправного клапана (экономия денег);
продукты сгорания рабочей смеси не попадают во впускной коллектор и соответственно не загрязняют его.

Если хотите заглушить, то вот возможные последствия:

возрастает уровень выбросов оксидов азота;
уменьшается ресурс каталитического нейтрализатора;
увеличение расхода топлива;
появление детонации (характерно для бензиновых ДВС).

Конечно же, убирать систему EGR или нет решать Вам. Но посмотрите на возможные последствия эксплуатации без EGR : прогоревший лямбда-зонд, забитый, а впоследствии вырезанный катализатор, забитые топливные форсунки.

Читайте также: