ЕГР клапан: всичко което трябва да знаете за функциониране, повреди и поддръжка

Клапанът EGR (recircularea gazelor de evacuare) е една от съществените компоненти на съвременните системи за контрол на вредните емисии. Този компонент, присъстващ във повечето съвременни превозни средства, играе ключова роля в намаляването на азотните оксиди в изпускателните газове, допринасяйки за спазването на все по-строгите екологични норми.

Въпреки че може да изглежда като проста част на пръв поглед, системата EGR изисква задълбочено разбиране на процесите на горене и на начина, по който изгорелите газове могат да се използват за оптимизиране на работата на двигателя и намаляване на въздействието върху околната среда.

Какво представлява клапанът EGR и как работи?

Клапанът EGR е устройство, което се среща в модерните двигатели, с основна цел да намали емисиите чрез повторното въвеждане на част от изгорелите газове вследствие на горенето. Тези газове се връщат обратно в двигателя през впускния колектор, създавайки контролиран кръг на рециркулация.

Съкращението EGR произхожда от “Exhaust Gas Recirculation” (рециркулация на газовете от изпускане). ЕГР клапанът, ЕГР клапанът или ЕГР проста се отнася към една и съща техническа част.

Клапанът EGR може да се намира както в дизелови двигатели (където е много по-важен), така и в бензинови двигатели. ЕГР се разглежда като техническо решение за намаляване на вредните емисии, особено на азотните оксиди (NOx).

Като цяло, повечето проблеми с EGR се срещат по-често при дизеловите двигатели, тъй като натрупванията са по-значими в сравнение с бензиновите. Частиците, образувани при горенето на дизеловото гориво, са по-многобройни и по-бързо запушват клапана EGR, което води до загуба на ефективността на вакуума, необходим за правилното функциониране.

Историческо развитие на системата EGR

EGR се появи поради необходимостта да се намалят NOx емисиите на автомобилите, но освен това предлага и други важни предимства: намалява инцидентността на работа на двигателя и намалява нуждата от необходими висококачествени горива.

Първите опити за намаляване на NOx емисиите чрез EGR датират още от 1940 година. Въпреки години опит и техническо развитие, едва през 1970 г. EGR е възприет като практически начин за намаляване на емисиите на въглерод в дизеловите автомобили.

От 1972 до 1980 година клапанът EGR е използван във всички бензинови автомобили в Америка. Едва през 1990 година започват да обмислят прилагането му и в дизеловите двигатели, където ползите са по-очевидни.

От 1990 година дизеловите семейни автомобили и камионите започват да имат EGR. През 2000-те клапанът става много често срещан на европейския пазар. През 2010 година е доказано, че ролята на EGR не е само намаляване на емисиите на въглерод, но и значително намаляване на разхода на гориво.

Ползи от модерната система EGR

Kлапанът EGR е днес използван от производителите, които прибягват до downsizing. При бензиновите автомобили с директно впръскване са се появили следните подобрения:

• Намалява разхода на гориво чрез оптимизиране на температурата на горене
• Намаляват се шансовете двигателят да дава детонации при частично натоварване
• Намалява нуждата от използване на бензин с добавки или висококачествен бензин

При дизеловите автомобили EGR помага за повишаване на температурата на изходните газове, което улеснява процеса на регенерация на филтъра за частици (DPF) и подобрява ефективността на системите за последваща обработка.

Роля и функциониране на клапана EGR

Основната роля на системата EGR е намаляването на емисиите на азотни оксиди поради много високи температури по време на горене. Това се постига чрез намаляване на максималните температури за горене.

Клапанът EGR насочва малка част от газовете изпускано обратно в камерата за горене и намалява максималната температура на запалване на горивото. Чрез въвеждането на безгазни газове (газове, които вече не могат да участват в горенето), се намалява концентрацията на кислород в сместа, което води до по-ниска температура на горене.

Видове EGR системи

Има два основни типа EGR:

1. Проста система за рециркулация - базов вариант, по-евтин и с намалена поддръжка
2. Система за рециркулация с междинно охлаждане - с по-високи изисквания към поддръжката, но с по-висока ефективност

Системата с междинно охлаждане има компонент, състоящ се от няколко централени тръби, през които циркулират изгорелите газове. охладителната течност преминава през тях и приема топлината от газовете, като така повишава плътността на изгорените газове, въведени в двигателя, подобрявайки ефективността на целия процес.

Съвременен електронен контрол

Първоначално тази EGR система работеше електропневматично, което имаше предимството да изолира електронната част от високотемпературните компоненти. В днешно време повечето клапани за рециркулация на газовете се задвижват електрически и се управляват директно от електронния контролен модул (ECU).

Предимството на тази модерна система е много по-бързият отклик на клапаните EGR – под 100 милисекунди – което прави отговора на двигателя по-добър и по-рафиниран.

Условия за работа на EGR

Клапанът EGR не работи постоянно. ECU (електронният модул за управление на двигателя) изпраща команди към клапана EGR, за да позволи контролирано количество изгорели газове да премине през изпускателната система и да влезе във впускния колектор.

• Клапанът EGR трябва да бъде затворен в следните ситуации:
  • Когато автомобилът е на празен ход
  • При максимални обороти на двигателя
  • При голямо натоварване, когато двигателят трябва да осигури максимална производителност

EGR работи оптимално само при ниски до средни натоварвания, когато емисиите са над средното и когато натоварването на двигателя не е на върха.

Управляващият дебит на газовете в турбодвигателите се контролира от обтюраторът, който може да намали налягането в впуската част и да оптимизира потока на рециркулираните газове.

Работни параметри

EGR е настроен да работи при конкретни условия:

• Дизел: обичайно между 1200–3200 об/мин
• Бензин: между 1800 и 4600 об/мин

Тези стойности варират между различните производители и зависят от настройките на ECU за всеки двигател поотделно.

Процес на охлаждане на газовете EGR

Част от горещите газове, излизащи от двигателя, се връщат обратно към двигателя след охлаждане от около 750°C до около 160°C. Това се постига чрез охлаждащата течност на двигателя, която циркулира през топлообменника, интегриран в системата EGR.

Охлаждането на газовете е от съществено значение за:

• увеличаване на плътността на рециклираните газове
• допълнително намаляване на температурата на горене
• защита на компонентите на впускания тракт
• оптимизиране на ефективността на целия процес

Симптоми на повреден EGR

Клапанът EGR може да остане блокиран в затворено или в отворено положение. В такъв случай това е изключително вредно за двигателя, което може да доведе до трудности при палене, тъмен дим при ускорение, намален въртящ момент и понижена мощност.

В този случай двигателят ще достига по-трудно до оптималната температура на работа, тъй като обикновено клапанът EGR трябва да работи само когато двигателят се загрее и достигне оптималната температура.

Основни симптоми на повреден EGR

• Нередовна работа на мотора при празен ход
• Значително намалена мощност
• По-трудно ускорение и повишен разход на гориво
• Черен дим от изпускателната система
• Светещ предупредителен индикатор Check Engine
• Ненормални вибрации на двигателя
• Трудности при стартиране на студено

EGR блокиран в отворено положение

Ако клапанът остане блокиран в отворено положение, ефектите са незабавни. Автомобилът ще върви много лошо или дори може да загуби работа на празен ход и в движение. Това се случва, защото прекалено голямо количество безгазени газове навлиза в двигателя и сериозно засяга процеса на горене.

EGR блокиран в затворено положение

Когато EGR е блокиран в затворено положение, симптомите са по-наситени на пръв поглед, но в дългосрочен план могат да доведат до:

• Повишаване на NOx емисиите
• Повишени температури на горене
• Ускорено износване на компонентите на двигателя
• Проблеми с системите за последваща обработка ( DPФ )

Методи за почистване и поддръжка на EGR

EGR отговаря за натрупването на въглеродни или калмени частици в трасето на всмукване. Ако това бъде пренебрегнато, с времето натрупванията ще повишат съпротивлението за вмъкване на газовете във всмукването, двигателят ще стане „по-мръсен“ и няма да работи в оптимални параметри.

Професионално почистване

За да се отстрани проблема, е идеално да отидете на сервиз за пълна диагностика на колата, за да установите повредата с минимално загубено време и средства.

EGR може да се почисти физически с специални почистващи добавки, които могат да се пръскат според техническата спецификация на продукта. Най-добре е да се почисти целият кръг от впускане до всмукателния колектор за максимална ефективност.

Домашно почистване с бензин

Един по-старомоден метод за почистване на EGR е използването на бензин. Процесът включва:

1. Разглобяване на EGR
2. Потапяне на EGR в бензин за около 30 минути
3. По време на това depunerile се разтварят
4. Почистване на остатъците с четка
5. Финализиране с помощта на спрей за д Bran

Необходими материали:

• около 1–1,5 л бензин
• чиста кърпа
• ръкавици за защита
• твърда четка
• спрей за спирачки (за финално почистване)

Този метод е по-евтин, но изисква повече технически умения за демонтаж и монтаж.

Смяна на клапана EGR

Ако EGR е повреден електронно или е много запушен, може да се замени с нов, оригинален или aftermarket. Препоръчва се да се избягват клапани EGR на втора ръка, тъй като цените обикновено не са високи и рядко надхвърлят 450 лева.

Като се има предвид, че повредата на този компонент може да доведе до повреди на други по-скъпи части, като филтърът за частици, инвестицията в нов клапан е икономически оправдана.

EGR при бензинови двигатели

Както бе споменато по-рано, първоначално EGR е бил използван при бензинови двигатели. Той е значително по-малък в сравнение с дизеловия EGR, но изпълнява същата фундаментална функция. Той е по-малък, защото задържа много по-малко фини частици и се запушва много рядко или изобщо не се запушва.

При модерните бензинови двигатели EGR носи допълнителни ползи:

• Подобрява разхода на гориво
• Намалява склонността към detonaţie (предизвикан от взривно въздействие)
• Позволява по-голям предварителен огън при запалване
• Намалява необходимостта от горива с висока октанова оценка

Мога ли да карам с повреден EGR?

Това е по-слушен въпрос, защото няма точна дефиниция за дефектен EGR. Той може да остане блокиран в затворено, блокиран в отворено или да се запуши. Ако започне да се появи някой от горепосочените симптоми и индикаторът Check Engine светне на таблото, е добре да не карате повече колата, докато проблемът не бъде решен.

Колата може да продължи да работи в някои случаи, в най-лошия сценарий дори може да не се стартира. Дори да стартира, не се препоръчва да шофирате с:

• автомобил, който се опитва да спре по време на движение
• който дава чести пропуски
• който не държи стабилно оборотите
• който се нагрява прекомерно

Рискове при каране с повреден EGR

Карането с повреден EGR може да доведе до:

• повреда на филтъра за частици (при дизел)
• преждевременно износване на двигателя
• повишен разход на гориво
• засилено замърсяване
• проблеми при периодични технически прегледи
• глоби за превишаване на емисионните лимити

Заключение

Клапанът EGR е ключова част от модерните системи за контрол на емисиите, който значително допринася за намаляване на замърсяването и за подобряване на ефективността на двигателя. Разбирането на начина на работа и поддържането на системата в добро състояние не само гарантира спазването на екологичните норми, но и допринася за дълготрайността на двигателя и намаляването на експлоатационните разходи.

Редовна поддържаща програма, която включва проверка и периодично почистване на системата EGR, може да предотврати повечето проблеми и да осигури оптимално функциониране на превозното средство в дългосрочен план.