Egr датчик что это: Причина, признаки, ремонт и затраты

Система EGR – принцип работы

Что такое и как работает система EGR?

Расшифровывается эта аббревиатура как Exhaust Gas Recirculation, что в переводе означает “рециркуляция отработавших газов”. Уже из названия становится ясно, что принцип работы этой системы основан на возвращении обратно в цилиндры определенного количества отработавших газов для их окончательного сжигания.

Если из-за того, что неправильно или нестабильно работает система EGR и, как следствие, возникают какие-либо неисправности, то разобраться в причинах и устранить проблему достаточно сложно и трудоёмко, особенно для начинающего мастера. Кроме всего прочего, это связано еще и с не самым простым механизмом, по которому работает система. Вообще он основан на возвращении строго определенного количества отработанных газов обратно во впускной коллектор. Причем все это должно происходить в строго определенное время. Впоследствии, после смешения с воздухом и топливом выпускные газы поступают обратно в цилиндры двигателя, но уже вместе со свежей топливовоздушной смесью.

Такое количество определяет блок управления (ECU) по уже заранее заложенной еще на заводе-изготовителе программе, которая, в свою очередь, основывается на показаниях множества различных датчиков. К ним относится, например, датчик (THW), в чьи обязанности входит измерять температуру охлаждающий жидкости; датчик (TPS), отвечающий за положение дроссельной заслонки; датчика температуры воздуха во впускном коллекторе (THA – не на всех моделях). Ну и собственные датчики, благодаря которым система EGR работает, их тоже великое множество.

В зависимости от модели автомобиля, года выпуска, страны предназначения и еще ряда факторов – количество и назначение датчиков может быть различным. Исходя из этого, возможны разные варианты воплощения системы EGR, и вышесказанное вовсе не является догмой. Могут быть разные варианты. Например, на одних машинах, оборудованных системой EGR, управлять всем может компьютер. Причем основываться он будет на показаниях датчика температуры охлаждающей жидкости, а также некоторых других датчиков или сенсоров, установленных на автомобиле.

Но, в то же время на других машинах вся система может управляться лишь одним электромагнитным клапаном и вакуумом впускного коллектора. Такая система носит название классической.

Помимо всего прочего, необходимо помнить, что EGR система работает не на постоянной основе. Ее деятельностью управляет специальная программа. Это связано с тем, что если бы перезапуск осуществлялся постоянно, то только представьте себе, какое соотношение воздуха и бензина поступало бы в цилиндры! Не 14, 6: 1, как в стандартных условиях, а вообще непонятно какое.

Примером автомобиля с такой системой может служить Mitsubishi, с двигателем 6G72 (24 клапанный) и 6G74. У него достаточно простое, и, что немаловажно, надежное устройство системы EGR. Состоит их двух клапанов. Это клапан рециркуляции EGR, и непосредственно электромагнитный клапан системы рециркуляции.

При запуске двигателя компьютер, ориентируясь на показания датчика (THW), отвечающего за показания температуры охлаждающей жидкости, решает, нужна ли добавка в цилиндры двигателя отработавших газов или же в этом нет необходимости. Если двигатель еще холодный, то такая команда не поступает. Впоследствии, когда работающий на холостом ходу двигатель прогревается до 60-80°С, компьютер открывает электромагнитный клапан, посылая специальную команду. Если обороты двигателя больше , чем 4000 обмин, то компьютер уже дает команду на закрытие электромагнитного клапана EGR, и отсечь поступление отработавших газов в цилиндры двигателя. Тем самым завершая работу системы “EGR”.

Итак, мы уяснили, в каких случаях работает система EGR, а в каких нет. Следует запомнить, система отключается на тот период времени, пока при запуске двигателя из холодного состояния двигатель прогревается до необходимых 40-60°С. Помимо этого, она работает еще и на прогретом двигателе на холостом ходу . Система включается в работу, когда обороты в минуту достигают 900-1200, и продолжает свою работу ровно до тех пор, пока обороты двигателя не превысят 4000 оборотов в минуту.

Плюсы в работе.

Следует обратить особое внимание на плюсы в работе EGR. Радует тот факт, что когда включается система, происходит определенная экономия топлива. Объясняется это тем, что в момент ее включения в работу компьютер приводит в действие специальную программу, которая отвечает за так называемое обеднение топливной смеси. Этот процесс исполняется и контролируется, как правило, при помощи датчика кислорода.

Вышеописанная схема – одна из простых, и содержит только два компонента: клапан EGR плюс электромагнитный клапан системы EGR. Это классическая схема, уже на ее основе строятся более сложные варианты, которые, в свою очередь, содержат всевозможные дополнительные элементы.

Также еще следует упомянуть те факторы, на которые оказывает влияние неправильная работа рассматриваемой нами системы. В первую очередь некорректное функционирование системы EGR отражается на устойчивой работе двигателя на холостом ходу. Это можно объяснить тем, что на показания датчика (MAF-sensor), того, что отвечает за расход воздуха, или датчика (MAP- sensor), показывающего величину относительного давления, оказывает негативное влияние та порция отработавших газов, которая ранее не была учтена. Есть вероятность, что блок управления еще как-то сможет подрегулировать холостой ход, основываясь на показаниях кислородного датчика. Но в случае, если объем газов, прошедших через клапан, будет довольно-таки высок, блок управления здесь уже окажется бессильным.

В заключение хочется дать несколько рекомендаций. Итак, на «простых» машинах можно порекомендовать просто заглушать вакуумный порт системы EGR. Двигатель будет работать устойчиво и надежно и особых неприятностей это не доставит. В случае, если система более продвинута, имеет множество исполнительных механизмов и датчиков, то, если установить заглушку на канал системы EGR, машина, скорее всего, сначала будет работать лучше. Однако в будущем это чревато появлением неприятного дефекта. Он заключается в том, что двигатель на холостом ходу может начать самостоятельно набирать обороты от 1500 до 2000 обмин, и через определенный промежуток времени снова их набирать до нормальных.

Мнение специалиста.

“На автомобилях с современными дизельными моторами нельзя ездить “в натяг”, как ездили на старых дизелях.

Это основная ошибка водителя. Современные дизели должны “раскручиваться” так же, как и бензиновые двигатели. Переключение передач и постоянное движение на оборотах ниже двух тысяч ведет к повышенному образованию сажи в выхлопе. На этих же оборотах работает EGR, сажа идет во впускной коллектор. И ее там бывает столько, что иногда не только коллектор, но и головку приходилось снимать, чтобы вычистить сажу из каналов. Так вот, чем дольше стрелка тахометра будет находиться в зоне ниже двух тысяч оборотов, тем быстрее начнутся проблемы с EGR. Чтобы поездку на ремонт EGR существенно оттянуть по времени, мотор надо крутить. Для динамики разгона и для экономии топлива это также лучше.”

Клапаны системы рециркуляции отработавших газов (EGR) и датчики температуры отработавших газов (EGTS)

Клапаны EGR и датчики EGTS являются частью систем управления двигателем (EMS) DENSO, в которых используются оригинальные технологии DENSO. Какую же роль они играют в создании самых совершенных систем EMS?

КЛАПАНЫ СИСТЕМЫ РЕЦИРКУЛЯЦИИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ

Типы
• С шаговым электродвигателем
• Электромагнитный
• С электродвигателем постоянного тока

Особенности и преимущества
• Быстрота реакции: оптимальная регулировка подачи отработавших газов при любых температурах двигателя и рабочих условиях.
• Точность: встроенный датчик положения обеспечивает более точную регулировку подачи отработавших газов, что повышает общий уровень точности системы.
• Долговечность: снижение давления и уменьшение потока отработавших газов обеспечивает стойкость к углеродной коррозии и увеличивает срок службы.
• Снижение токсичности отработавших газов: уменьшается содержание оксидов азота (NOx).

Принцип работы

Низкая токсичность отработавших газов напрямую зависит от качества и эффективности клапана EGR. Именно он выполняет смешивание отработавших газов двигателя с впускным воздухом, в котором после этого уменьшается концентрация кислорода и снижается скорость сгорания. Из-за снижения концентрации кислорода во впускном воздухе происходит уменьшение температуры сгорания и сокращение уровня содержания вредного оксида азота (NOx).

• Впускной и выпускной коллекторы соединены небольшим каналом, в котором и установлен клапан EGR, осуществляющий регулировку объема отработавших газов, поступающих обратно во впускной коллектор.

• При работе двигателя на холостом ходу клапан EGR закрыт и подача отработавших газов во впускной коллектор отсутствует. Клапан EGR остается закрытым до тех пор, пока двигатель не прогреется и не начнет работать под нагрузкой. По мере увеличения нагрузки и температуры сгорания клапан EGR открывается и начинает подавать отработавшие газы обратно во впускной коллектор.

• Современные технологические достижения в области рециркуляции и каталитической нейтрализации отработавших газов позволяют добиться снижения токсичности выхлопа даже при работе двигателя на обедненной смеси. 

Электронный блок управления (ЭБУ) оценивает информацию, полученную от датчиков, во всех режимах работы двигателя. Затем выполняется открытие/закрытие клапана EGR для подачи отработавших газов во впускной воздух, что приводит к уменьшению концентрации в нем кислорода и снижению скорости сгорания. В результате происходит снижение температуры сгорания, за счет чего ограничивается образование вредного оксида азота (NOx). Современные технологические достижения в области рециркуляции и каталитической нейтрализации отработавших газов позволяют добиться снижения токсичности выхлопа даже при работе двигателя на обедненной смеси.

• Увеличение объема рециркуляции отработавших газов позволяет ограничить образование NOx до определенной степени. Чрезмерный объем рециркуляции отработавших газов приводит к неполному сгоранию топлива и повышению содержания сажевых частиц. Требуется одновременно достичь противоположных целей: ограничить образование NOx и снизить содержание сажевых частиц. Для этого необходима высокая точность управления рециркуляцией отработавших газов.

• Компания DENSO применяет клапаны EGR с электронным управлением, которые взаимодействуют с электронной дроссельной заслонкой.

ДАТЧИКИ ТЕМПЕРАТУРЫ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ

Принцип работы

Датчик температуры отработавших газов (EGTS) устанавливается перед окислительным каталитическим нейтрализатором дизельного двигателя (DOC) и/или перед сажевым фильтром дизельного двигателя (DPF). Этот датчик измеряет температуру отработавших газов и передает измеренное значение в виде сигнала напряжения в ЭБУ двигателя. Получая эти сигналы, ЭБУ контролирует условия работы двигателя и обеспечивает эффективное снижение токсичности отработавших газов. 

Благодаря повышенной точности измерения датчиков EGTS обеспечивается точное управление впрыском топлива для дожигания и точная оценка количества сажи в фильтре DPF, что, в свою очередь, способствует более эффективной регенерации фильтра DPF. Результатом является снижение токсичности отработавших газов и повышение топливной экономичности, так как для процесса регенерации используется меньше топлива. Помимо этого обеспечивается контроль температуры каталитического нейтрализатора для защиты от перегрева и ухудшения его рабочих характеристик.

Статистическая информация о продукте

Датчики EGTS
• 11 каталожных номеров, заменяющих 46 оригинальных каталожных номеров для 211 применений и более 4 миллионов транспортных средств.
• Линейка охватывает модели BMW, которые оснащаются исключительно датчиками DENSO.
• Высокая точность контроля работы двигателя позволяет увеличить его рабочие характеристики при снижении выброса вредных веществ и расхода топлива.
• Быстрота реакции сочетается с небольшими размерами и компактностью.
• Диапазон измеряемых температур: от -40 до 1000 °C, точность измерения: в пределах ±10 °С от фактической температуры. Изменение показаний от комнатной температуры до 1000 °C занимает менее 7 секунд.
• Конструкция датчиков EGTS компании DENSO, исполненных в виде одинарной трубки, позволяет уменьшить их размер на 90 % по сравнению с традиционными аналогами и обеспечивает самую быструю реакцию.
• Устойчив к воздействию вибрации даже при установке в непосредственной близости от двигателя.
• Предлагаются датчики с различным временем реакции и диапазоном измеряемой температуры.

Клапаны EGR
• 6 каталожных номеров, охватывающих 51 применение и более 2 миллионов транспортных средств.
• Линейка включает три типа клапанов: с шаговым электродвигателем, с электромагнитным приводом, с электродвигателем постоянного тока.
• DENSO – единственный бренд, поставляющий оригинальные клапаны EGR для ряда применений, таких как Toyota Corolla.
• Усовершенствованная технология DENSO обеспечивает оптимальное регулирование потока отработавших газов и сокращение выброса NOx при любой температуре двигателя, во всех режимах работы.
• Встроенный датчик положения позволяет более точно регулировать подачу отработавших газов, что повышает точность системы.
• Исключительная долговечность: снижение давления и уменьшение потока отработавших газов обеспечивает стойкость к углеродной коррозии и увеличивает срок службы.

А знаете ли вы?

• В 1975 году компания DENSO представила первый в мире датчик температуры отработавших газов.
• В 1998 году специалисты DENSO создали датчик температуры отработавших газов, обладавший лучшей в мире быстротой реакции, что позволило создать систему управления с обратной связью для контроля температуры отработавших газов. Этот датчик стал самым компактным в мире. Его объем на 90 % меньше объема обычного датчика EGTS компании DENSO.

Система рециркуляции отработавших газов (EGR). Клапан EGR.

Что такое система EGR. Название EGR – это аббревиатура от английских слов Exhaust Gas Recirculation, что в дословном переводе означает «система рециркуляции отработанных газов». Надо сказать, что данная система не улучшает свойства двигателя или ходовых качеств автомобиля. Ее предназначение – максимально возможная и максимально качественная очистка выхлопных газов автомобиля. Следует сказать, что система EGR может быть установлена на любые бензиновые или дизельные двигатели, используемые в автомобилях.

Исключение составляют лишь турбированные (или битурбинновые) двигатели. На таких мощных двигателях данная система попросту не эффективна, и для поддержания высокого экологического уровня, используются другие меры безопасности. К примеру, может быть установлено специальное устройство, охлаждающее воздух, поступающий в камеры сгорания, и тем самым предохраняющее от возникновения оксида азота.

Из чего изготавливается клапан ЕГР.

Газы, выходящие из камеры сгорания, имеют очень высокую температуру. Поэтому данный вид клапанов изготавливается из высокопрочной стали, которая не боится высоких температур, и легко выдерживает жар в несколько тысяч градусов Цельсия. Непосредственно, конструкция клапана достаточно проста (классический выпускной клапан, способный находится в двух положениях «открыто/закрыто»). А вот система управления клапаном весьма сложна и работает по замысловатому алгоритму, который может зависеть и от модели автомобиля, и от производителя транспортного средства.

Принцип работы системы EGR.

Следуют сказать, что принцип работы данной системы достаточно прост. Появление оксида азота обуславливается высокой температурой в камерах сгорания. Таким образом, если уменьшить температуру, то и оксида азота образуется гораздо меньше, либо он не образуется вовсе. Понижение температуры в камерах сгорания достигается следующим образом. Клапан ЕГР открывается, и часть выхлопных газов возвращается обратно в двигатель. Выхлопные газы вытесняют кислород, скорость горения в камерах уменьшается, а следом, уменьшается и температура. Как не сложно догадаться, подобная система очень полезна для окружающей среды, но достаточно существенно снижает уровень мощности двигателя.

Виды системы EGR.

В настоящее время, используется два вида систем ЕГР: электронная, пневматическая и электропневматическая.

• Электронная EGR Данный вид системы управляется, контролируется непосредственно бортовым компьютером. Клапан открывается с помощью шагового электрического двигателя, и это сказывается на его плавности открытия самым положительным образом. Обычно имеется 5-7 положений открытия клапана.
• Электропневматическая EGR В этом случае, контролировать работу ЕГР могут сразу несколько датчиков. Выбор датчиков зависит от класса автомобиля и его производителя.

Управлять системой могут:

• Датчик разницы давления выхлопных газов
• Датчик температуры выхлопных газов
• Датчик работы клапана ЕГР
• Датчик массового расхода воздуха За плавное открытие клапана отвечает электропневматический преобразователь, которые способен управлять системой очень и очень плавно. Подобная (весьма сложная!) система управления используется обычно в автомобилях премиум класса.
• Пневматическая EGR Клапан управляется пружиной, и полностью зависит от заслонки дросселя. Чем сильнее водитель нажимает на педаль газа, тем сильнее открывается клапан. Данный метод управления ЕГР самый неточный, и используется обычно в недорогих автомобилях небольшой мощности.

Особенности использования ЕГР в России.

Необходимо сказать, что использование данной системы в России имеет массу специфических особенностей. Во-первых, качество топлива в нашей стране находится на достаточно низком уровне. Хватает и откровенного контрафакта, на которой может нарваться на любой (даже самой престижной) заправке. Некачественное топливо приводит к тому, что клапан ЕГР покрывается нагаром, и перестает работать правильно. Все это отрицательно сказывается на работе двигателя. Во-вторых, многие люди (вполне справедливо) считают, что система EGR «душит» двигатель, и не дает ему работать в полную мощность. Поэтому, во многих сервисных центрах имеется специальная функция деактивации ЕГР.

Основные неисправности системы ЕГР.

Как уже было сказано выше, основная проблема данной конструкции состоит в некачественном топливе. Особенно страдают дизельные двигатели. От некачественного топлива нагар может появится уже через 10-15 тысяч километров пробега.

Кроме того, малейшая неисправность двигателя (и камер сжигания), и загрязнения клапана ЕГР возрастает многократно. Текущее масло, неисправности компрессора, износ маслосъемных колпачков – все это уменьшает жизненный цикл системы EGR.

• Нагар на клапане. Слой нагара на клапане мешает ему нормально закрываться и открываться. Рано или поздно клапан заклинивает. Все это характеризуется нестабильным холостым ходом машины, неравномерным разгоном, и общим падением мощности двигателя. На бензиновых двигателях может случится детонация, и будут регулярно происходит громкие хлопки, и другие неприятные звуки. Единых симптомов нет, так как неисправности зависят от конструкции системы ЕГР.
• Прогоревший клапан. Обычно это происходит на поздних стадиях эксплуатации автомобиля (100-120 тысяч пробега). Симптомы неисправности точно такие же, как при заклинившим двигателе, так как прогревший клапан равносилен заклинившему. Однако, подобный ремонт выйдет дороже, так как клапан необходимо будет заменить. Следует отметить, что подавляющее большинство проблем происходит с пневматической ЕГР, так как система, управляемая пружиной не может похвастаться высокой надежностью. Минимальные проблемы доставляет своим владельцам электронная система, которая способна работать при минимальном обслуживание долгие годы.
• Поломки других деталей системы. Далеко не всегда в неисправности виноват клапан. Лопнувшие вакуумные шланги, многочисленные электрические провода – все это может привести к неисправности системы в целом. Поэтому, следует тщательно проверить все существующие детали, прежде чем приступать к демонтажу клапана.
• Поломки управляющего элемента. В редких случаях из строя может выйти бортовой компьютер, который управляет раскрытием и закрытием клапана. Симптомы у неисправности могут быть самые разные, так как неизвестно, какие параметры контролируются неправильно. В этом случае, меняется рабочая прошивка, и бортовой компьютер вновь начинает работать правильно. В большинстве случаев, замена самого устройства не требуется.

Глушить или не глушить клапан EGR.

Срок службы системы ЕГР – 50-70 тысяч километров пробега. В дальнейшем необходима профилактика или частичная замена деталей, вышедших из строя. Многие владельцы машины демонтируют (глушат) систему ЕГР, и получают следующие преимущества:

• Увеличенная мощность двигателя. Мощность мотора больше не приглушается клапаном. Это увеличивает суммарную мощность на 5-7%, и обеспечивает ровный разгон на всех диапазонах работы двигателя.
• Отсутствие неисправностей, связанных с ЕГР Естественно, что отключенная и демонтированная система нейтрализации оксида азота больше не доставляет проблем, и не требует ухода.
• Уменьшение нагара на поршнях. Отработанные газы больше не поступают обратно в камеры сгорания, и это уменьшает износ внутренних частей двигателя.
• Лучшее сгорание топлива В камерах сгорания поддерживается стабильно высокая температура, и бензин сгорает целиком и полностью, как и предполагалось изначально.

Собственно, недостаток демонтажа системы EGR только один. Автомобиль перестает соответствовать европейским стандартам безопасности выхлопа.

EGR клапаны в системах рециркуляции отработанных газов

Рециркуляция отработанных газов (EGR) является одним из основных компонентов систем снижения токсичности выбросов автомобиля.

Ниже рассмотрены принципы работы систем с механическими и электронными EGR клапанами на примере автомобилей корпорации GM.

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

Механические клапаны EGR, перечисленные здесь, отпечатаны с идентификационным номером наверху клапана.

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

У электронных клапанов EGR идентификационный номер сделан гравировкой лазером.

Интегрированный электронный клапан EGR (Integrated Electronic EGR (IEEGR)) — идентификационный номер на клапане IEEGR расположен на верхней части неразборного черного пластмассового покрытия.

Дискретный клапан EGR (Digital EGR Valve) — идентификационный номер на дискретном клапане EGR расположен внизу кожуха обмотки соленоида.

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.

На более поздних конструкциях двигателей вакуумными сигналами управляет электронный вакуумный клапан-регулятор (Electronic Vacuum Regulator Valve (EVRV)), с помощью соленоида с широтно-импульсной модуляцией. ECM управляет EVRV, используя информацию от следующих датчиков:

Датчик температуры двигателя (CTS).

Датчик положения дросселя (TPS).

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).

ECM использует информацию от следующих датчиков, чтобы управлять соленоидом EGR:

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

Дискретным клапаном EGR управляет исключительно компьютер двигателя (ECM). ECM контролирует различные параметры двигателя:

Датчик положения дросселя (TPS),

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

Датчик температуры хладагента (CTS).

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.

EGR обычно активизирован в следующих условиях:

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

Линейная система EGR обеспечивает наиболее точное управление потоком выхлопных газов, максимальным быстродействием и способностью к диагностике. Точность управления потоком в линейной системе EGR зависят только от относительного положения плунжера с клапаном.

Линейным клапаном EGR управляет исключительно компьютер двигателя (ECM). ECM контролирует различные параметры двигателя:

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.

Электрический разъем, расположенный наверху корпуса, имеет 5 контактов:

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:

1. ECM устанавливает нужное положением плунжера (0-100 %), основываясь на следующих условиях:

Частота вращения двигателя.

Разряжение впускного коллектора.

Атмосферное давление.

Температура хладагента. 

 ECM отключает систему EGR, устанавливая положение плунжера 0% в следующих условиях:

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.

Материал с сайта www.e-detector.ru

Клапан ЕГР: устройство, неисправности и отключение

Количество автомобилей на дорогах возрастает, и с этим ничего не поделать. Однако каждый отдельно взятый автомобиль представляет собой опасность для здоровья человека, выбрасывая в атмосферу вредные вещества. Инженеры регулярно придумывают все новые и новые решения, как сделать автомобиль экологичнее, и в принципе им это удается. Одним из таких решений стала система EGR. К сожалению, она явно не прижилась в нашей стране. Почти на каждом сервисе можно встретить предложение об отключении этой «важной» системы.

Клапан ЕГР

Exhaust Gas Recirculation (EGR). Как это работает.

В результате работы двигателя возникают далеко небезобидные вещества, наиболее опасными среди них считаются окись азота. Причина образования данных веществ обусловлена высокими температурами в камере сгорания. Система ЕГР должна снизить температуру сгорания горючей смеси и, таким образом,уменьшить токсичность выбросов.

Система рециркуляции выхлопных газов — именно так расшифровывается EGR – возвращает отработанные газы во впускной коллектор. После этого содержание кислорода в горючей смеси значительно уменьшается, и температура сгорания снижается. Казалось бы, все прекрасно: токсичность выхлопных газов стала меньше, а эксплуатационные характеристики двигателя ничуть не ухудшились. Что же не нравится автовладельцам?

Устройство клапана ЕГР

Основной элемент системы

Работа всей системы базируется на работе клапана EGR. Он управляет рециркуляцией, открывая в нужный момент путь отработанным газам. При этом на клапан регулярно оказывается нагрузка со стороны горячих газов, и рано или поздно он не выдерживает. Сначала клапан обрастает нагаром, а потом и вовсе выходит из строя, переставая выполнять свою основную функцию.

Клапан ЕГР на примере Daewoo Nexia. Фото пользователя PaulDolpman Drive2.ru

Причины выхода из строя клапана

Топливо в нашей стране не отличается высоким качеством, а это ведет к засору клапана и образованию на нем нагара. Но даже если Вы уверены, что Ваш автомобиль ездит на лучшем топливе, то неисправность какого-то одного элемента системы ЕГР, например, датчика даст тот же эффект: на клапане образуется нагар, сигнал от блока управления он не воспринимает, нарушается герметичность, что приводит к полной дисфункции системы.

Этот клапан, что на фото требует очистки, замены или полного удаления.

Все детали в автомобиле время от времени требуют замены, и клапан EGR в этом плане не исключение. При условии, что автомобиль ездит на очень хорошем топливе, уже через 100.000 км пробега элементы системы ЕГР потребуется заменить. В России топливо далеко не всегда обладает нужным качеством, поэтому не удивительно, что клапан ЕГР ломается раньше, обычно уже при 50.000 км пробега.

Клапан ЕГР не работает. Ну и что?

Если система ЕГР перестает функционировать, то потери несет не только окружающая среда. В работе двигателя также возникают проблемы.

• Водитель видит, что с двигателем что-то не так, но часто решение проблемы не лежит на поверхности. То слишком часто приходится менять свечи зажигания, то постоянно засоряются топливные форсунки, то двигатель потребляет слишком много топлива и т. д.

• Когда автомобиль ускоряется, то чувствуются рывки.

Но самое худшее, что все эти неприятности чреваты более серьезными последствиями. Если вовремя не принять никаких мер, то через какое-то время автомобиль может остаться без холостого хода или, наоборот, холостой ход начнет зашкаливать, а это нередко вызывает поломку АКПП.

Принятие мер

В данной ситуации автовладельцу приходится принимать одно из решений. Например, регулярно чистить клапан EGR, что потребует времени и некоторых денежных вложений. Однако даже регулярное техобслуживание системы не всегда дает нужный результат. И тогда нередко предлагают отключить всю систему ЕГР. Уставший от проблем с клапаном автолюбитель начинает понимать, что забота об окружающей среде обходится слишком дорого.

Новый клапан

Нюансы отключения клапана

Прежде всего, нужно отметить, что простое решение – механическое отключение клапана ЕГР – будет недостаточным. Можно сделать прокладку в форме клапана, которая закроет отверстие для газов и станет гарантией герметичности. Но компьютер, контролирующий все системы автомобиля, сразу поймет, что что-то не так. На панели управления загорится лампочка CHECK ENGINE. Махнуть на нее рукой – это значит, остаться без системы оповещения. И если случится серьезная неисправность, то автовладелец, привыкшей к постоянно горящей лампочке, ее просто не заметит. В результате рано или поздно появятся крупные поломки, которые не только потребуют серьезных вложений, но и могут создать угрозу безопасности пассажиров.

Таким образом, отключение системы ЕГР требует и программного вмешательства. Выполняется прошивка электронного блока управления.

Что дает отключение системы EGR

Обычно кардинальное решение проблемы приносит свои плоды. Отпадает необходимость регулярно чистить клапан, что является существенной экономией времени и денежных средств. Автомобиль становится динамичнее. Также замечено, что замену масла можно выполнять реже. Правда, токсичность выхлопных газов увеличивается, но это, наверное, один существенный минус данного мероприятия.

В остальном можно сделать вывод, что обслуживание системы ЕГР –  удовольствие, которое по карману почти каждому автовладельцу, однако, расходовать свои средства на это, готов далеко не каждый. Менять его, чистить, или полностью глушить — решать только вам.

двигатель 4HK1.

Руководство по ремонту

Предоставляем по запросу консультации и осуществляем бесплатную техническую поддержку и консультации

пишите [email protected]

звоните 8 929 5051717

             8 926 5051717

 

Описание системы рециркуляции отра­ботавших газов (EGR)

Условные обозначения
1. ECM
2. Клапан системы EGR
3. Выход охлаждающей жидкости
4. Вход охлаждающей жидкости
5. Охладитель системы EGR
6. Дроссельная заслонка
7. Датчик массового расхода воздуха (MAF)

 

Система рециркуляции отработавших газов EGR возвращает часть отработавших газов во впускной коллектор, в результате чего снижается выброс оксидов азота. Электронное управление системой рециркуляции обеспечивает одновременно высокие рабочие характеристики двигателя и низкую токсич­ность отработавших газов. Управляющий ток посту­пает с блока ЕСМ на соленоид, управляющий степенью открытия клапана системы EGR. Кроме того, датчик положения клапана системы EGR обеспечивает обратную связь с блоком управления дви­гателем ЕСМ для более точного управления его открытием.

Управление системой рециркуляции начинает рабо­тать, как только возникают необходимые условия для этого: частота вращения коленчатого вала, тем­пература охлаждающей жидкости, температура воз­духа на впуске и атмосферное давление. Затем степень открытия клапана системы рассчитыва­ется в зависимости от частоты вращения коленча­того вала и количества впрыскиваемого топлива. В соответствии с этим расчетом на соленоид клапана поступает ток определенной скважности, от которой зависит степень открытия клапана.

 

Клапан системы EGR

Клапан системы EGR установлен на впускном кол­лекторе. Блок управления ЕСМ управляет им в соответствии с условиями работы двигателя. Это управление осуществляется через управление соленоидом. На соленоид от блока управления пос­тупает широтно-импульсно модулированный ток. Положение клапана контролируется датчиком поло­жения и сигнал с датчика поступает обратно в блок ЕСМ. Датчик положения состоит из трех датчиков, собранных в одном корпусе. Все три датчика пред­ставляют собой элементы Холла. В зависимости от изменения положения клапана системы EGR датчик положения обеспечивает сигнал высокого или низ­кого уровня в сигнальных цепях блока ЕСМ.

 

Дроссельная заслонка (двигатель, соответствующий нормам «Евро 4»)

Дроссельная заслонка установлена на входе впуск­ного коллектора. Блок управления регулирует сте­пень открытия дроссельной заслонки на основании условий работы двигателя. Это осуществляется управлением соленоидом заслонки. На соленоид от блока управления поступает широтно-импульсно модулированный ток. Скважность импульсов изме­няется от 0% до необходимой для обеспечения тре­буемого угла поворота дроссельной заслонки. Для закрытия заслонки скважность увеличивается. Для открывания заслонки скважность уменьшается.

Угол открытия дроссельной заслонки контролиру­ется датчиком положения и передается обратно в блок управления ЕСМ. Датчик положения обеспечи­вает уровень сигнала в сигнальной цепи блока ЕСМ в соответствии с изменением угла дроссельной заслонки. В закрытом положении заслонки или при небольшом открытии в блок управления подается сигнал низкого напряжения. При большом открытии напряжение сигнала большое.

 

Предоставляем по запросу консультации и осуществляем бесплатную техническую поддержку и консультации

пишите [email protected]

звоните 8 929 5051717

             8 926 5051717

 

 

 

Клапан рециркуляции отработанных газов — что такое EGR

Водители, которые более-менее начинают разбираться в устройстве собственного автомобиля, могут обнаружить одно небольшое устройство – это клапан рециркуляции отработанных газов. Чтобы снизить количество поломок, такой элемент стараются демонтировать, считая его ненужным и бесполезным. На самом деле, такой клапан играет не последнюю роль в современном автомобильном двигателе. В этой статье мы расскажем вам о том, что это за клапан, каково его устройство и принцип действия.

Что такое клапан EGR?

EGR – это exhaust gas recirculation, или по-русски, клапан рециркуляции отработанных газов. Данным устройством снабжаются карбюраторные и дизельные двигатели, кроме моторов, оснащенных турбинным компрессором. В первом оно существенно уменьшает риск детонации и потери несгоревших остатков топлива, а во втором делает процесс работы мотора намного плавнее.

При применении EGR изначально преследовалась другая цель – это снижение выброса в атмосферу большого количества окислений азота выхлопных газов. Такой клапан попросту перенаправляет выхлоп из выпускного коллектора во впускной, таким образом, несгоревшие остатки топлива практически полностью догорают и становятся менее вредными.

Наиболее вредными веществами, находящимися в выхлопном газе, являются оксиды углерода, азота и углеводород. Если брать во внимание углерод и углеводород, то каталитический нейтрализатор справляется с этими веществами отлично, а вот с оксидом азота возникают серьезные трудности, связанные с особенностью конструкции нейтрализатора.

Оксид азота также является недогоревшей частью газов, которая также может самовоспламеняться в выхлопной системе автомобиля. Не сгоревшие остатки догорают в выхлопной трубе и выделяются в атмосферу в виде очень вредных веществ, которые неблагоприятно влияют на окружающую среду.

Общий принцип действия клапана основан на таком явлении, как уменьшение количество кислорода в камере сгорания. Дело в том, что повышение температуры, которая создается в камере сгорания, способствует появлению оксида азота, который выходит в выхлопную систему. Температура меняется в зависимости от количества кислорода, который попал в камеру. Чем выше уровень кислорода, тем больше становится кислорода. Выхлопные газы, попавшие в камеру сгорания, уменьшают уровень содержания кислорода, соответственно, это приводит к уменьшению токсичности отработанных газов.

Данное устройство актуально для применения на бензиновых и дизельных двигателях. Главной проблемой дизельных моторов можно считать то, что их смесь слишком сильно насыщена кислородом. Применение на них системы EGR помогает заметно снизить количество кислорода и сокращает появление окиси азота. Другой стороной системы является улучшение работы мотора, за счет полного догорания топлива.

Польза от клапана рециркуляции на бензиновом двигателе тоже имеется. Благодаря понижению уровня кислорода в рабочей камере, снижаются и насосные потери. Это способствует улучшению самого главного параметра двигателя – расхода топлива. Вторым положительным моментом становится уменьшение вероятности возникновения детонации, так как температура в камере уменьшена.

Алгоритм работы клапана зависит от типа установленного двигателя. На дизельных моторах клапан открывается на холостом ходу и сокращает попадание воздуха на 50 процентов. Закрытие клапана происходит в процессе прогрева двигателя или его работы на максимальных нагрузках. Что касается бензиновых двигателей, то клапан-рециркулятор будет закрыт при трех условиях: двигатель холодный, работает на холостом ходу или достигнуто максимальное число оборотов.

Не смотря на все плюсы EGR, у нее есть и существенные недостатки. При использовании некачественного бензина, клапан засоряется и двигатель начинает неустойчиво работать на холостом ходу, а то и вовсе с трудом запускается. Кроме того, ухудшаются и динамические характеристики автомобиля, вследствие потери мощности. Водители, узнав о цене нового элемента, стараются его не ремонтировать или менять, а попросту избавляются от него, избегая лишних затрат.

Устройство клапана рециркуляции отработанных газов — EGR

Все клапаны рециркулятора заметно различаются по своей конструкции. Тем не менее, эта разница заключается в способе управления клапаном и количеством элементов. Общий принцип действия и назначение клапана во всех системах одинаковый. В начале 70-х годов прошлого века, такую систему впервые начали применять на американских автомобилях. Она была механическая и не точная. Основной принцип действия ее был основан на пневматических законах. Спустя некоторое время, она усовершенствовалась и стала пневмоэлектрической, а затем и полностью электронной.

Монтаж клапана производится на следующие узлы двигателя:

• Коллектор впуска
• Коллектор выпуска
• Блок, состоящий из дроссельных заслонок

Для дизельного мотора перепускное отверстие клапана делают с достаточно большим диаметром. Данное требование связано с большим числом выхлопных газов мотора. В случаях, когда двигатель оснащается турбокомпрессором, на его выходе устанавливают специальные заслонки для регуляции и снижения давления на выпуске.

Устройство пневмомеханических клапанов предельно простое. Закрытое положение клапана достигается с помощью специальной пружины, усилие которой при подаче разряженного воздуха в вакуумную полость, преодолевается с помощью специальной мембраны. В процессе открытия клапана, воздух переходит в зону, расположенную за дросселем. В этой области клапан обязательно должен подключаться в впускному коллектору. Таким образом, получается, что при уменьшении нагрузки или холостом ходе дроссельная заслонка должна находиться в закрытом положении. После увеличения числа оборотов, заслонка открывается, соответственно, начинает открываться и клапан, однако, когда заслонка открыта полностью, а обороты достигают максимальных значений, клапан — рециркулятор будет закрыт.

Независимо от типа двигателя, главным управляющим элементом становится контроллер. При этом, главными управляющими датчиками будут являться:

1. Датчик, измеряющий показания температуры отработанных газов.
2. Датчик, замеряющий сопротивление давлению выхлопным газам.
3. Датчик, фиксирующий положение клапана — рециркулятора.
4. Датчик массового расхода воздуха.

Допустимо и применение других датчиков. Среди них можно отметить датчик положения дроссельной заслонки, и даже датчик температуры ОЖ. ЭБУ позволяет обрабатывать сигнал и определять наиболее рациональное положение пневматического клапана. Однако, в случае с электрическим, клапан может быть только в открытом, или же в закрытом положении.

Видео — Профилактика клапана EGR 

Вот и все, что необходимо знать о системе EGR. 

Признаки неисправности или отказа датчика обратной связи по давлению EGR

Многие современные автомобили оснащены системой рециркуляции отработавших газов, которая помогает снизить выбросы транспортных средств. Система EGR работает за счет рециркуляции выхлопных газов обратно в двигатель, чтобы снизить температуру цилиндров и выбросы NOx. Система рециркуляции отработавших газов состоит из нескольких компонентов, которые работают вместе для выполнения этой задачи. Одним из этих компонентов, обычно встречающихся во многих системах EGR, является датчик обратной связи по давлению EGR.

Датчик обратной связи по давлению EGR, также известный как датчик обратной связи дельта-давления, представляет собой датчик, который обнаруживает изменения давления в системе EGR.Он работает вместе с клапаном рециркуляции отработавших газов для регулирования давления в системе рециркуляции ОГ. Когда датчик обратной связи по давлению системы рециркуляции ОГ обнаруживает, что давление низкое, он открывает клапан рециркуляции ОГ для увеличения потока, и наоборот, закрывает клапан, если обнаруживает, что давление слишком высокое.

Поскольку показание давления, обнаруженное датчиком давления рециркуляции ОГ, является одним из наиболее важных параметров, используемых системой рециркуляции ОГ, если у него есть какие-либо проблемы, это может вызвать проблемы с системой рециркуляции ОГ, что может привести к проблемам с производительностью двигателя и даже к увеличению выбросов. .Обычно проблема с датчиком обратной связи по давлению EGR вызывает несколько симптомов, которые могут предупредить водителя о потенциальной проблеме, которую необходимо устранить.

1. Проблемы с производительностью двигателя

Одним из первых симптомов проблемы с датчиком давления системы рециркуляции ОГ являются проблемы с производительностью двигателя. Если датчик давления системы рециркуляции отработавших газов отправляет на компьютер ложные показания, это может привести к неисправности системы рециркуляции отработавших газов. Неисправная система рециркуляции отработавших газов может привести к проблемам с производительностью двигателя, таким как резкий холостой ход, колебания двигателя, а также снижение общей мощности и топливной эффективности.

2. Неудачный тест на выбросы

Еще одним признаком потенциальной проблемы с датчиком давления системы рециркуляции ОГ является неудавшийся тест на выбросы. Если датчик давления системы рециркуляции ОГ имеет какие-либо проблемы, влияющие на работу системы рециркуляции ОГ, это может привести к тому, что автомобиль не пройдет проверку на выбросы. Это особенно важно в штатах, в которых требуется, чтобы транспортное средство прошло испытание на выбросы для регистрации транспортного средства.

3. Загорится индикатор двигателя.

Еще одним признаком проблемы с датчиком давления системы рециркуляции ОГ является контрольная лампа двигателя.Если компьютер обнаруживает какие-либо проблемы с сигналом или цепью датчика давления системы рециркуляции ОГ, он включает индикатор проверки двигателя, чтобы уведомить водителя о проблеме. Индикатор проверки двигателя может быть вызван широким спектром проблем, поэтому настоятельно рекомендуется сканировать компьютер на наличие кодов неисправностей.

Датчик давления системы рециркуляции ОГ является одним из наиболее важных компонентов системы рециркуляции ОГ для автомобилей, которые им оснащены. Сигнал, который он выдает, является одним из основных параметров, которые система EGR использует для работы, и любые проблемы с ним могут повлиять на общую функциональность системы.По этой причине, если вы подозреваете, что у вашего датчика давления системы рециркуляции ОГ может быть проблема, обратитесь к профессиональному технику, чтобы проверить автомобиль, например, из YourMechanic, чтобы определить, следует ли заменять датчик.

Признаки неисправности или неисправности датчика обратной связи по давлению системы рециркуляции ОГ

Многие современные автомобили оснащены системой рециркуляции отработавших газов, которая помогает снизить выбросы транспортных средств. Система EGR работает за счет рециркуляции выхлопных газов обратно в двигатель, чтобы снизить температуру цилиндров и выбросы NOx.Система рециркуляции отработавших газов состоит из нескольких компонентов, которые работают вместе для выполнения этой задачи. Одним из этих компонентов, обычно встречающихся во многих системах EGR, является датчик обратной связи по давлению EGR.

Датчик обратной связи по давлению EGR, также известный как датчик обратной связи дельта-давления, представляет собой датчик, который обнаруживает изменения давления в системе EGR. Он работает вместе с клапаном рециркуляции отработавших газов для регулирования давления в системе рециркуляции ОГ. Когда датчик обратной связи по давлению системы рециркуляции ОГ обнаруживает, что давление низкое, он открывает клапан рециркуляции ОГ для увеличения потока, и наоборот, закрывает клапан, если обнаруживает, что давление слишком высокое.

Поскольку показание давления, обнаруженное датчиком давления рециркуляции ОГ, является одним из наиболее важных параметров, используемых системой рециркуляции ОГ, если у него есть какие-либо проблемы, это может вызвать проблемы с системой рециркуляции ОГ, что может привести к проблемам с производительностью двигателя и даже к увеличению выбросов. . Обычно проблема с датчиком обратной связи по давлению EGR вызывает несколько симптомов, которые могут предупредить водителя о потенциальной проблеме, которую необходимо устранить.

1. Проблемы с производительностью двигателя

Одним из первых симптомов проблемы с датчиком давления системы рециркуляции ОГ являются проблемы с производительностью двигателя.Если датчик давления системы рециркуляции отработавших газов отправляет на компьютер ложные показания, это может привести к неисправности системы рециркуляции отработавших газов. Неисправная система рециркуляции отработавших газов может привести к проблемам с производительностью двигателя, таким как резкий холостой ход, колебания двигателя, а также снижение общей мощности и топливной эффективности.

2. Неудачный тест на выбросы

Еще одним признаком потенциальной проблемы с датчиком давления системы рециркуляции ОГ является неудавшийся тест на выбросы. Если датчик давления системы рециркуляции ОГ имеет какие-либо проблемы, влияющие на работу системы рециркуляции ОГ, это может привести к тому, что автомобиль не пройдет проверку на выбросы.Это особенно важно в штатах, в которых требуется, чтобы транспортное средство прошло испытание на выбросы для регистрации транспортного средства.

3. Загорается индикатор двигателя.

Еще одним признаком проблемы с датчиком давления системы рециркуляции ОГ является контрольная лампа двигателя. Если компьютер обнаруживает какие-либо проблемы с сигналом или цепью датчика давления системы рециркуляции ОГ, он включает индикатор проверки двигателя, чтобы уведомить водителя о проблеме. Индикатор проверки двигателя может быть вызван широким спектром проблем, поэтому настоятельно рекомендуется сканировать компьютер на наличие кодов неисправностей.

Датчик давления системы рециркуляции ОГ является одним из наиболее важных компонентов системы рециркуляции ОГ для автомобилей, которые им оснащены. Сигнал, который он выдает, является одним из основных параметров, которые система EGR использует для работы, и любые проблемы с ним могут повлиять на общую функциональность системы. По этой причине, если вы подозреваете, что у вашего датчика давления системы рециркуляции ОГ может быть проблема, обратитесь к профессиональному технику, чтобы проверить автомобиль, например, из YourMechanic, чтобы определить, следует ли заменять датчик.

Ford Системы EGR с обратной связью по давлению

Пытаясь контролировать выбросы выхлопных газов автомобилей, Ford усовершенствовал свои системы рециркуляции отработавших газов, внедрив датчик положения рециркуляции отработавших газов. Это дало ECM некоторое представление о том, сколько выхлопных газов было переработано. Эта система неплохо работает, когда все новое. Однако по мере увеличения пробега автомобиля накопление углерода становится проблемой. У этой системы есть только один способ контролировать и измерять расход EGR, и он основан на предположении, что все будет работать должным образом.Это оставляет желать лучшего. Ford улучшил это, позволив ECM управлять EGR, а также контролировать поток EGR. Есть два стиля управления EGR. Первый называется EGR с обратной связью по давлению (PFE). Это система, в которой ECM может определять расход EGR на основании падения давления в отверстии в канале EGR с помощью датчика. На основе этого входного сигнала контроллер ЭСУД, используя регулятор разрежения системы рециркуляции ОГ, будет управлять сигналом разрежения, подаваемым на клапан рециркуляции ОГ. Регулируя вакуумный сигнал, который управляет рециркуляцией отработавших газов, система PFE позволяет блоку управления двигателем точно вычислять и управлять правильным расходом рециркуляции отработавших газов (см. Диаграмму № 1).

Второй тип управления рециркуляцией отработавших газов называется рециркуляцией отработавших газов с обратной связью по перепаду давления (DPFE). В этой системе ECM вычисляет и управляет потоком EGR таким же образом, как и система PFE, за исключением того, что эта система вычисляет разницу в давлении между отверстием EGR и системой выпуска (см. Диаграмму № 2).

Важно знать, что даже несмотря на то, что эти две системы измеряют давление выхлопных газов и контролируются ECM, существуют физические и электрические различия, о которых следует помнить при выполнении диагностики.Физически датчик PFE имеет один входной штуцер давления. Датчик DPFE имеет два входных штуцера давления.

Электрически датчики PFE и DPFE являются трехпроводными. У каждого есть ссылка 5-вольтовой от ЕСМА, грунта, и выходного сигнала датчика. Эти два датчика отличаются выходным напряжением датчика. Выходное напряжение Key On Engine Off для датчика PFE составляет 3,25 В, а выходное значение для датчика DPFE — 0,45 В. См. Диаграмму для проверки зависимости давления от выходного сигнала датчика.Давление можно проверить, постучав в напорную линию во время дорожных испытаний и убедившись в правильности выходного напряжения.

Эта система довольно хорошо определяет, работает ли система должным образом. Если ECM обнаруживает, что что-то не так, он устанавливает код неисправности. Самая распространенная проблема — это углеродное засорение портов. Несмотря на то, что те же проблемы характерны для системы рециркуляции отработавших газов, эти новые системы лучше способны обнаруживать эти проблемы до того, как они станут серьезной проблемой.

Стратегия управления EGR

Стратегия управления EGR

Hannu Jääskeläinen

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Аннотация : Коммерческие системы рециркуляции отработавших газов используют электронное управление рециркуляцией отработавших газов с разомкнутым или замкнутым контуром для обеспечения точных показателей рециркуляции отработавших газов и надлежащих соотношений A / F для достижения поставленных целей по снижению выбросов NOx при минимизации потерь от PM и экономии топлива. Еще более точное регулирование соотношения A / F возможно с помощью турбонагнетателей с изменяемой геометрией.

Введение

На этапе проектирования двигателя необходимо разработать стратегию управления рециркуляцией отработавших газов, чтобы не только достичь целей по сокращению выбросов NOx, но и обеспечить соответствие выбросов ТЧ проектным целевым показателям, не допускать чрезмерного увеличения расхода топлива и соответствия характеристик автомобиля ожиданиям клиентов. В большинстве современных дизельных двигателей недостаточно просто контролировать количество EGR, поступающего в камеру сгорания; скорее, стратегия управления рециркуляцией отработавших газов должна соответствовать и хорошо работать со всей системой управления двигателем.Поскольку система рециркуляции отработавших газов может влиять на доступность кислорода для процесса сгорания, стратегии управления рециркуляцией отработавших газов обычно преследуют две важные цели: (1) обеспечить соотношение воздуха к топливу (A / F) или, более конкретно, отношение кислорода к топливу. соотношение топлива подходит для всех условий работы двигателя, чтобы соответствовать требованиям к производительности и выбросам, и (2) общая масса кислорода, захваченного в цилиндре, соответствует количеству впрыскиваемого топлива. Таким образом, система управления рециркуляцией отработавших газов является неотъемлемой частью системы управления воздухом.

Сильное взаимодействие между управлением рециркуляцией отработавших газов и управлением воздухом является основной проблемой с точки зрения управления. Во многих случаях управление и калибровка клапана EGR и привода управления первичным воздухом (например, лопаток VGT) осуществляется через два отдельных замкнутых контура управления, которые могут иметь значительное негативное взаимодействие, если не будут приняты специальные меры для минимизации или предотвращения таких взаимодействий.

Управление системами HPL EGR. В этой статье мы сосредоточены на стратегиях управления, типичных для систем рециркуляции ОГ высокого давления. На рисунке 1 показаны основные компоненты системы управления воздухом современного дизельного двигателя, включая датчики, с системой рециркуляции выхлопных газов высокого давления [2516] . Такое расположение оборудования типично для многих современных дизельных двигателей малой и средней мощности. Впускной воздух проходит через воздушный фильтр и датчик массового расхода воздуха, прежде чем попадает в компрессор турбокомпрессора. Затем сжатый воздух охлаждается промежуточным охладителем воздух-воздух и смешивается с охлажденными газами системы рециркуляции отработавших газов. Состояние этой смеси сжатого и нагретого воздуха и системы рециркуляции отработавших газов определяется датчиками MAT (температура воздуха в коллекторе) и MAP (абсолютное давление в коллекторе) непосредственно перед ее поступлением в цилиндры.Давление выхлопных газов измеряется датчиком противодавления выхлопных газов (EBP) перед их выходом через турбонагнетатель. В этом примере турбонагнетатель с изменяемой геометрией называется турбонагнетателем с регулируемой скоростью (EVRT) и использует электронный регулирующий клапан для управления давлением масла, чтобы установить лопатки и определить эффективный размер корпуса турбины для удовлетворения требований противодавления.

Рисунок 1 . Система HPL EGR для дизельного двигателя средней мощности

2003 Ford Powerstroke

— цена: + 0 руб.

Для тяжелых условий эксплуатации система управления воздухом для двигателя с HPL EGR будет аналогичной; Основное отличие состоит в том, что датчик массового расхода воздуха не будет использоваться.

Датчики. Для управления рециркуляцией отработавших газов с требуемой точностью требуются сигналы от различных датчиков, таких как показанные на рисунке 1. Могут использоваться реальные датчики, которые измеряют общие параметры, такие как температура, давление и расход, или виртуальные датчики. Некоторые общие датчики, используемые для управления рециркуляцией отработавших газов, включают:

• Датчики температуры . Температура впускного коллектора и рециркуляции ОГ можно измерить с помощью общедоступных датчиков температуры.Если двигатель оборудован измерителем массового расхода воздуха, он часто включает датчик температуры, который может обеспечивать измерение температуры всасываемого воздуха перед компрессором. В диапазоне температур от -50 до 150 ° C обычно используются кремниевые IC-датчики, а для температур до 1000 ° C доступны датчики термисторного типа. Виртуальные датчики также можно использовать для оценки температуры в особо сложных местах, например, на входе в турбину [2490] .
• Датчики давления .Многие приложения управления системой рециркуляции отработавших газов требуют давления во впускном и выпускном коллекторах, барометрического давления и / или падения давления клапана рециркуляции ОГ. Пьезорезистивные микромашинные датчики давления являются обычным явлением для этих применений.
• Датчики расхода . Ряд параметров потока имеет решающее значение для управления EGR.
  • Расход всасываемого воздуха на входе в компрессор можно измерить с помощью датчика массового расхода воздуха (MAF) — для этого можно использовать чувствительный элемент с горячей проволокой, термопленку или тонкопленочный чувствительный элемент. Современные конструкции способны определять направление потока для точного учета реверсирования потока. Эти датчики обычно используются для легких и средних нагрузок. Однако при их использовании в тяжелых условиях эксплуатации возникают проблемы, в том числе недостаточная долговечность. Большинство датчиков массового расхода воздуха также включают датчик температуры воздуха.
  • Расход EGR может быть измерен датчиком потока или виртуальным датчиком, который использует в качестве входных данных положение клапана EGR и падение давления. Расходомеры типа Вентури, а также диафрагмы использовались для прямого измерения расхода EGR. Также были разработаны конструкции, основанные на термопленочной анемометрии [2503] .
  • Расход заряда на впуске из впускного коллектора в цилиндр можно определить с помощью виртуального датчика на основе подхода скорость / плотность, уравнение (1) ниже.
• Датчики положения . Клапан EGR и датчики положения лопаток турбины с изменяемой геометрией также являются важными сигналами системы, которые могут потребоваться для управления EGR. Датчики положения клапана рециркуляции ОГ могут основываться на различных принципах, включая потенциометры и датчики эффекта Холла.
• Датчики состава газа .Датчики кислорода в выхлопных газах (EGO) и NOx также могут выполнять полезную функцию при управлении системой рециркуляции отработавших газов в дизельных двигателях. Дизельные двигатели работают с избытком воздуха, поэтому переключаемые датчики EGO для стехиометрических бензиновых двигателей обычно не используются. Датчики EGO широкого диапазона используют твердый электролит ZrO ₂ и электрохимическое титрование кислородным насосом для измерения воздушно-топливного отношения в широком диапазоне. Датчики для измерения NOx аналогичны, но включают дополнительные функции, позволяющие сначала удалять избыток O ₂ , затем диссоциировать NOx на N ₂ и O ₂ , а затем перекачивать полученный O ₂ .Также были разработаны датчики для измерения концентрации кислорода во впускном коллекторе.

Дополнительную информацию о датчиках можно найти в литературе [2514] [2515] .

Читателю отсылаем к Controls for Modern Engines для разъяснения терминологии, используемой в этой статье, и некоторых основных концепций управления.

Благодарности

Мы выражаем благодарность Крису Аткинсону, Atkinson LLC, за рецензирование этого документа и ценные комментарии.

###

Датчик DPFE

(симптомы, стоимость замены и способы устранения)

Датчик dpfe — это компонент двигателя, который контролирует количество выбросов, которые отправляются обратно в систему сгорания, а затем обменивается данными с модулем управления трансмиссией. Этот датчик используется для проверки изменений давления выхлопных газов выше и ниже измерительной диафрагмы. Датчик преобразует выходное давление в аналоговый сигнал и отправляет его в компьютерную систему для расчета оптимального расхода EGR.

ERG — это процесс всасывания газов, выбрасываемых системой сгорания, обратно в двигатель для их повторного сжигания. Датчик DPFE отслеживает изменения давления в системе регулирования выхлопных газов (EGR). Чтобы уменьшить количество оксида азота, выбрасываемого через выхлопные газы, во многих странах требуется по закону добавить систему регулирования выхлопных газов.

Датчик DPFE и основы системы рециркуляции отработавших газов

Высокие температура и давление — основные требования для производства оксида азота.Когда эти два требования регулируются, количество выделяемого оксида азота также можно контролировать. Это достигается за счет отправки выбросов обратно в систему сгорания, снижения температуры воспламенения и снижения давления для получения меньшего количества оксида азота. Считается, что система рециркуляции отработавших газов сокращает выбросы газа на 60%. Таким образом, Dpfe контролирует эффективность EGR.

Если требуется увеличение потока EGR, клапан модуля управления трансмиссией (PCM) увеличивает рабочий цикл электронного регулятора вакуума. Увеличение рабочего цикла позволяет большему разряду попадать в клапан рециркуляции ОГ, тем самым открывая штифт шире, что, в свою очередь, увеличивает поток рециркуляции ОГ. Если требуется небольшое количество потока EGR, PCM сокращает рабочий цикл до электронного регулятора вакуума (EVR). Если желаемый поток достигается, PCM регулирует рабочий цикл до EVR с постоянной скоростью.

PCM также используется для контроля датчика абсолютного давления в коллекторе, температуры охлаждающей жидкости двигателя, датчика положения дроссельной заслонки, массового расхода воздуха и датчика DPFE для определения необходимого количества потока EGR.Когда правильная величина определена, PCM отправляет соответствующие сигналы на соленоид электронного регулятора вакуума, чтобы точно контролировать поток EGR.

Признаки неисправного датчика DPFE

Когда дело доходит до знания различных симптомов неисправного сенсора DPFE, стоит обратить внимание на немногих. Вот основные признаки, которые может показать ваш автомобиль:

Проверить свет двигателя

Если вы заметили, что лампочка проверки двигателя загорается, когда у вас есть проблемы с холостым ходом, скорее всего, у вас проблема с системой рециркуляции отработавших газов. Не гарантируется, что у вас есть проблема с датчиком DPFE, но, скорее всего, это проблема вашего двигателя.

Плохая работа двигателя

Как только вы начинаете замечать, что ваш автомобиль теряет мощность при ускорении, это важный показатель того, что это может быть проблема, связанная с датчиком DPFE. Это также снизит показатели экономии топлива, и ваш автомобиль начнет потреблять больше топлива, чем обычно.

Отсутствие испытаний на выбросы

Проверка выбросов — это то, что профессиональный механик проведет, чтобы подтвердить, есть ли проблема, связанная с какой-либо системой ERG автомобиля.Неудачный тест на рециркуляцию выхлопных газов может потенциально привести к замене датчика DPFE.

Что происходит при выходе из строя датчика DPFE?

Не является гарантией, что датчики DPFE, которые предварительно установлены в автомобилях, всегда будут работать должным образом. Когда-нибудь датчик выйдет из строя и начнет отправлять неверную информацию в модуль управления трансмиссией. Клапан PCM контролирует количество отработанного воздуха, который смешивается с бензином перед его отправкой в ​​двигатель.Когда система рециркуляции отработавших газов выходит из строя, клапан PCM начинает вырабатывать тонкую смесь. Эта тонкая смесь заставляет автомобиль делать незнакомые вещи, например, шататься, крениться или прыгать. Поэтому важно поддерживать этот датчик в хорошем состоянии для оптимизации работы системы рециркуляции отработавших газов.

Когда датчик dpfe выходит из строя , он становится менее чувствительным, и PCM реагирует так, как будто происходит сокращение рециркулируемого газообразного оксида азота, чем должно быть. Чтобы сжечь больше газа, клапан PCM открывает привод, чем требуется.Это приводит к получению обедненной смеси. Поэтому датчик следует заменять через каждые 30 км пути. Процесс отказа датчика DPFE идет медленно, и иногда он проявляется после его разрушения. Поэтому следует проводить регулярные проверки для определения эффективности этого небольшого устройства.

Как исправить датчик DPFE

Если вы спотыкаетесь или колеблетесь во время путешествия, возможно, сейчас самое время заменить датчик DPFE. Однако желательно искать другие причины, которые могут вызвать такие же последствия.

Во многих двигателях датчик DPFE представляет собой черный ящик с застежкой-молнией, прикрепленный к межсетевому экрану с помощью болта в основном в верхней средней части. Из черного ящика выходят два резиновых шланга и трехпроводная заглушка, идущая перпендикулярно к брандмауэру. Два резиновых шланга спускаются к трубе рециркуляции ОГ диаметром 0,5 дюйма. Это труба, которая отходит от выхлопной трубы со стороны водителя. Затем он проходит по стороне привода двигателя под пакетом катушек.

Датчик DPFE в некоторых двигателях представляет собой квадратный черный ящик с 3-проводной вилкой наверху и двумя шлангами, идущими снизу.Эта коробка находится в верхней части трубы рециркуляции ОГ и немного ниже трубы забора воздуха. Коробка также соединяется с трубкой системы рециркуляции ОГ через резиновые шланги. Однако шланги короткие и прямые. На данный момент есть два разных датчика DPFE, но они расположены в одном месте и выглядят одинаково.

Ремонт датчика DPFE в большинстве случаев включает замену старого. Желательно следовать правильной процедуре для успешной замены этого устройства. Первым делом нужно освободить зажимы аккумулятора, чтобы убедиться, что ток не протекает.Затем вы продолжаете отключать электрический разъем, расположенный на передней части разъема, а затем снимаете его с двух черных шлангов. На этом этапе вам понадобятся подходящие съемники для болтов, чтобы ослабить болты. С легкостью переместите датчик в сторону, если он плотный, чтобы не сломать входные фитинги снизу датчика.

После снятия датчика необходимо установить новое устройство в обратном порядке, убедившись, что два черных шланга надежно закреплены в нужных местах. Для более надежной установки рекомендуется закрепить датчик стяжками. Электрический разъем необходимо вернуть в исходное положение, затем вставить зажимы аккумулятора в соответствующие клеммы. Чтобы убедиться, что датчик DPFE работает должным образом, необходимо завести автомобиль и понаблюдать за его работой.

Стоимость замены датчика обратной связи по перепаду давления

Большинство обычных владельцев автомобилей даже не подозревают о существовании датчика DPFE, пока у них не начнутся проблемы с двигателем. Некоторые из проблем, связанных с клапаном рециркуляции отработавших газов, включают резкую работу на холостом ходу, низкую производительность двигателя или даже низкое энергопотребление.

Даже если на вашем автомобиле начинают проявляться некоторые из этих симптомов, вы не заметите, что система рециркуляции отработавших газов выходит из строя, пока на вашем автомобиле не загорится индикатор проверки двигателя или не пройдут испытания на выбросы. Итак, какова стоимость замены плохой обратной связи по перепаду давления в системе EGR?

Цена замены неисправного датчика DPFE будет зависеть от типа вашего автомобиля. Обычно стоимость замены составляет от 125 до 600 долларов от общей стоимости, включая оплату труда.Помните, что эти цены могут варьироваться в зависимости от того, где вы живете, и от того, готовы ли вы сделать это самостоятельно.

Auto Parts Prodigy EGR Датчик обратной связи по давлению (датчик Ford DPFE)

• Очень удобный датчик системы рециркуляции ОГ и простая замена
• Датчик давления соответствует стандартам калибровки оригинального оборудования
• Дизайн для снижения количества выбросов углерода автомобилем
• Замена датчика DPFE на Ford (Линкольн и другие модели автомобилей)

Лучший бренд датчика DPFE

• Датчики давления MotorCraft
• Датчики системы рециркуляции ОГ InterMotor
• Датчики LabWork
• Датчик давления MotorPlus

Тестирование и устранение неисправностей датчика DPFE

• Используя мультиметр, вы можете проверить жгут проводов, даже если вы не разбираетесь в поиске неисправностей в автомобилях.
• Обратитесь к руководству пользователя, чтобы увидеть, где находится вакуумный шланг, и убедитесь, что на нем нет трещин.
• С помощью мультиметра вы также можете проверить, есть ли обрыв в цепи самого датчика DPFE.
• Если у вас есть диагностический прибор OBD2, проверьте, не появляется ли у вас код неисправности P0131 в отношении неисправных датчиков кислорода.
• Проверьте вакуумную линию, которая соединяет впускной коллектор с приводом системы рециркуляции ОГ.

Сводка

Важно поддерживать транспортное средство в оптимальном рабочем состоянии.Автомобильный датчик dpfe — одно из устройств, обеспечивающих контроль работы вашего автомобиля. Если при замене этого устройства следовать правильной процедуре, выброс оксида азота будет минимальным или вообще не будет.

Это имеет волновой эффект сохранения окружающего воздуха, поскольку происходит полное сгорание выхлопных газов, выходящих через выхлопную трубу. Поэтому все владельцы транспортных средств должны следить за своими двигателями и проверять датчик DPFE. Сканирующие инструменты, такие как диагностический прибор OBD2, могут определить, есть ли проблема с системой рециркуляции отработавших газов.

Более пристальный взгляд на то, как Ford выполняет EGR

EGRFord EGR рециркуляция выхлопных газов выхлопные газы парниковых газов обучение в мастерских по ремонту автомобилей обучение послепродажного обслуживания автомобилей

Использование рециркуляции выхлопных газов для контроля выбросов является обычным явлением для большинства производителей. Все эти системы обеспечивают охлаждение камеры сгорания для снижения выбросов оксидов азота или NOx. Их функция аналогична. Сгоревшие газы, выходящие из камеры сгорания, дозируются обратно во впускное отверстие либо через общий канал, либо через отдельные каналы для каждого цилиндра.

Если газы дозируются, когда они не предназначены, жалобы на управляемость на плохое качество холостого хода и / или остановку двигателя при остановке обычно сопровождаются горящей контрольной лампой неисправности (MIL) и кодом «чрезмерный расход». » Когда газы не могут попасть туда, где они должны быть, выбросы NOx увеличиваются, и MIL будет включен с сохраненным кодом низкого расхода. Жалобы на управляемость могут не существовать или ограничиваться искровым стуком при ускорении.

Монитор EGR отвечает за наблюдение за системой EGR. Этот монитор не является непрерывным и срабатывает один раз за любой цикл движения. Большинство кодов, связанных с рециркуляцией отработавших газов, представляют собой коды с двумя отключениями, что означает, что монитор должен видеть один и тот же отказ на двух последовательных проходах, чтобы включить контрольную лампу неисправности и записать соответствующую информацию о стоп-кадре. Однако, в отличие от кодов непрерывного мониторинга, эта сохраненная информация не имеет большого диагностического значения.

То, как эти газы измеряются, и особенности того, как система контролируется модулем управления двигателем (ECM) — вот в чем различия между производителями. Чтобы успешно отремонтировать эти системы, важно понимать, как они делают то, что делают. В этом месяце мы сосредоточимся на трех системах EGR.

Система DPFE

DPFE, или система EGR с обратной связью по давлению, является самой старой из трех и той, с которой вы, скорее всего, знакомы. Система состоит из клапана рециркуляции ОГ с вакуумным управлением, соединяющего выпускной коллектор с впускным отверстием сразу после дроссельной заслонки. Клапан получает разрежение от EVR или регулятора вакуума EGR.EVR, в свою очередь, управляется сигналом переменного рабочего цикла от ECM. Применяемый рабочий цикл контролирует количество потока рециркуляции ОГ и основан на входных данных в ECM от нескольких датчиков: температуры охлаждающей жидкости двигателя (ECT), температуры головки цилиндров (CHT), температуры воздуха на впуске (IAT), положения дроссельной заслонки (TPS), массовый расход воздуха (MAF) и положение коленчатого вала (CKP).

Система получила свое название от датчика DPFE, который используется для обратной связи с ECM. Это датчик давления, который измеряет перепад давления через ограничительное отверстие, расположенное в самой трубке системы рециркуляции ОГ.Линия, соединяющая датчик с трубкой, ближайшей к патрубку выпускного коллектора, называется «СИГНАЛ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ», а линия, ближайшая к клапану рециркуляции ОГ, — «СИГНАЛ ЗАДАНИЯ». Отверстие находится в трубке между этими двумя. Контроллер ЭСУД вычисляет, каким должно быть это падение перепада давления для любого заданного открытия системы рециркуляции ОГ, и сравнивает фактическое значение с этим расчетом для получения обратной связи о том, как работает система.

Отказы датчиков

DPFE не являются редкостью, и для этих датчиков было внесено несколько исправлений TSB и деталей.Воздействие на них высокотемпературных выхлопных газов, содержащих инертный газ, влагу и прорыв масла, способствует высокому проценту отказов.

Система ESM

ESM означает модуль системы рециркуляции отработавших газов и аналогичен системе DPFE, в которой большинство тех же компонентов объединены в одну часть. Она была представлена ​​в 2002 ½ модельном году и является более надежной, чем старая система DPFE, поскольку положение ограничивающего отверстия было перемещено с соединительной трубки на впускную сторону клапана рециркуляции отработавших газов на опоре.

Сигнал давления ниже по потоку от датчика DPFE теперь измеряет абсолютное давление в коллекторе, а дифференциальное давление определяется в ECM путем вычитания значения MAP из давления P1, измеренного на самом клапане EGR. Более поздние версии системы ESM включали выделенный сигнал MAP для ECM.

Управление клапаном рециркуляции отработавших газов в этой системе такое же, как и в системе DPFE, при этом ECM отправляет сигнал переменной продолжительности включения в EVR для управления потоком EGR через клапан.

Система EEGR

В электрической системе рециркуляции ОГ используется электрический шаговый двигатель с воздушным или водяным охлаждением для управления открытием встроенного клапана рециркуляции ОГ. Открытие системы рециркуляции ОГ осуществляется в диапазоне 52 шагов, а сам двигатель управляется контроллером ЭСУД на основе тех же входных сигналов, что и другие.

На клапане рециркуляции ОГ нет датчика прямого измерения положения, как у других производителей. Расход EGR и предполагаемое положение клапана контролируются с помощью обратной связи от специального датчика MAP.Это фактическое значение MAP сравнивается с предполагаемым значением, вычисленным контроллером ЭСУД для отслеживания расхода EGR и обнаружения ошибок расхода.

Системы DPFE и ESM являются уникальными разработками Ford, а EEGR имеет сходство с системами других производителей. Однако все три требуют вашего понимания их функции, если вы хотите эффективно устранять неисправности, когда они возникают.

Диагностика отказов DPFE

Неисправности датчика

DPFE попадают в категорию «типовых» неисправностей, но перед тем, как отклонить датчик, сначала проверьте его.

Проверьте показания DPFE PID на диагностическом приборе с помощью KOEO (ключ включен, двигатель выключен). Обычно это напряжение должно быть около 1,0 вольт. Более высокие показания указывают на внутреннюю неисправность датчика. Затем прикрепите вакуумный насос к клапану рециркуляции ОГ и запустите двигатель. Следите за DPFE PID, когда вы открываете клапан EGR вручную. Напряжение должно возрасти, и вы должны услышать, как двигатель начинает работать грубо или даже глохнет, когда добавляется система рециркуляции отработавших газов.

Если изменения напряжения не наблюдается и клапан работает, подозревают датчик.Однако, если при подаче вакуума не наблюдается изменений в характеристиках двигателя, проверьте правильность работы клапана рециркуляции отработавших газов и отсутствие закупорки каналов.

Еще несколько советов

Неисправности системы рециркуляции ОГ обычно связаны с потоком, когда его не должно быть, и с недостаточным потоком, когда он должен.

Необходимый объем рециркуляции отработавших газов зависит от нагрузки двигателя и температуры. Нет необходимости в подаче EGR на холостом ходу. Наличие системы рециркуляции отработавших газов на холостом ходу характеризуется грубым, плохим качеством холостого хода и даже глохнетом двигателя при его возврате на холостой ход.Если двигатель оборудован датчиком температуры воздуха на впуске (IAT) во впускном коллекторе, следите за его показаниями, чтобы увидеть, не нагревается ли он выше, чем обычно — это показатель расхода EGR. Или вы можете снять клапан и заблокировать впускной канал, перезапустить двигатель и посмотреть, вернется ли качество холостого хода в норму. Проверьте клапан рециркуляции ОГ на предмет наличия мусора, удерживающего клапан в открытом состоянии.

Выхлопные газы представляют собой инертные газы, состоящие из побочных продуктов сгорания, влаги и прорывов масла. Эти газы попадают во впускное отверстие либо через единственный канал, выходящий за дроссельной заслонкой, либо через отдельные каналы, выходящие непосредственно перед впускными клапанами.Когда более горячие газы встречаются с более холодным воздухом, побочные продукты могут начать затвердевать, ограничивая проходы до тех пор, пока они не закроются. Если в системе используется один проход, визуально проверьте, нет ли этого засора или попробуйте это.

Присоедините вакуумметр коллектора к впускному отверстию для разрежения. Поднимите число оборотов двигателя примерно до 2500, дайте датчику стабилизироваться и запишите показания. Оно должно быть от 17 до 21 дюйм / рт. Теперь откройте клапан рециркуляции ОГ. Вакуум должен упасть на 6-8 дюймов / рт. Ст., Если каналы чистые и клапан рециркуляции ОГ работает.

Ограничения в системах, использующих отдельные порты, часто сопровождаются жалобами на управляемость типа «спотыкания при ускорении». Это вызвано неправильной топливно-воздушной смесью в этих цилиндрах, не получающей того количества EGR, на которое рассчитывал ECM.

Пит Мейер — ASE CMAT, член iATN и штатный технический специалист в Тампе, Флорида. Его опыт насчитывает более 30 лет, а его вклад в Motor Age отражает широкий спектр опыта работы практически со всеми марками и моделями. .Вы можете связаться с Мейером напрямую по телефону www.autoservicetech.com.

Что такое клапан EGR?

3 декабря 2019 г.

В последние годы изменение климата было большой проблемой в Великобритании.По данным Управления национальной статистики — Экологические счета Великобритании, выбросы выхлопных газов автомобильным транспортом составили 21% выбросов парниковых газов в Великобритании в 2017 году.

Нормы выбросов становятся все более строгими, чтобы снизить объем выбросов парниковых газов от автомобильного транспорта. Производители автомобилей должны вносить изменения в конструкцию своих автомобилей, чтобы соответствовать строгим ограничениям.

Одним из методов снижения выбросов выхлопных газов является использование устройств дополнительной очистки.Большинство современных автомобилей с дизельным двигателем имеют систему рециркуляции выхлопных газов (EGR). Но что такое EGR …?

В современных дизельных двигателях внутреннего сгорания рециркуляция выхлопных газов (EGR) — это метод контроля выбросов оксидов азота (NOx), образующихся в качестве побочного продукта в процессе сгорания.Воздух из окружающей среды в основном состоит из кислорода и азота. Когда воздух соединяется с топливом и воспламеняется внутри камеры сгорания, температура повышается и производит выбросы NOx.

Система рециркуляции выхлопных газов работает, возвращая небольшую часть выхлопных газов двигателя в камеры сгорания двигателя через впускной коллектор, снижая температуру сгорания и, следовательно, уменьшая количество выделяемых NOx.

Клапан рециркуляции ОГ является основным компонентом системы рециркуляции ОГ и обычно закрыт.Он соединяет выпускной коллектор с впускным коллектором и управляется вакуумом или встроенным электрическим шаговым двигателем. Функция клапана рециркуляции отработавших газов заключается в управлении потоком рециркулируемых выхлопных газов в зависимости от нагрузки двигателя.

Оксиды азота — это выбросы, образующиеся в качестве побочного продукта процесса горения. Газообразные азот и кислород в воздухе вступают в реакцию во время горения, особенно при высоких температурах.

NOx является основным компонентом смога и может оказывать пагубное воздействие на здоровье человека, а также на экосистемы и сельскохозяйственные культуры. Поэтому включение систем рециркуляции отработавших газов в конструкцию автомобиля важно с точки зрения снижения вредных выбросов для сохранения окружающей среды и положительного воздействия на здоровье человека.

Как работает клапан рециркуляции ОГ?

Большинство современных автомобилей с дизельным двигателем включают в конструкцию клапаны системы рециркуляции ОГ, чтобы снизить выбросы NOx и, следовательно, соответствовать строгим нормам выбросов.Системы рециркуляции отработавших газов рециркулируют часть выхлопных газов обратно в камеру сгорания, где они объединяются со свежим всасываемым воздухом.

Это снижает содержание кислорода и увеличивает содержание водяного пара в смеси для сгорания, что снижает пиковую температуру сгорания. Поскольку при повышении пиковой температуры сгорания создается больше NOx, клапан рециркуляции отработавших газов эффективно снижает количество NOx, производимое двигателем.

Клапан рециркуляции ОГ начинает работать после запуска двигателя, достигает правильной рабочей температуры и увеличивается скорость.Постепенно клапан EGR регулирует поток выхлопных газов. Как только вы замедлитесь и двигатель остановится, клапан рециркуляции ОГ вернется в закрытое положение и предотвратит выход выхлопных газов.

Проблемы с клапаном рециркуляции ОГ

Частая проблема с клапаном рециркуляции ОГ — заедание из-за накопления нагара.В худшем случае клапан рециркуляции ОГ и каналы рециркуляции ОГ могут быть полностью заблокированы, что предотвратит процесс рециркуляции выхлопных газов.

Засоренные системы рециркуляции выхлопных газов часто являются причиной выхода черного дыма из выхлопных газов в дополнение к увеличению расхода топлива или снижению производительности. Если клапан рециркуляции ОГ не открывается или не закрывается, на приборной панели загорается индикатор проверки двигателя.

Запах топлива изнутри транспортного средства также является признаком неисправности клапана системы рециркуляции отработавших газов, поскольку из-за увеличения расхода топлива через выхлопные газы будет выбрасываться больше углеводородов.Запах легко заметить из-за его раздражающего характера, так как он может привести к проблемам со здоровьем.

Клапан EGR и тест MOT

В прошлом владельцы автомобилей пытались снять клапаны системы рециркуляции ОГ и дизельные сажевые фильтры (DPF) со своих автомобилей, чтобы избежать дорогостоящего ремонта.Однако для транспортных средств, соответствующих стандартам Euro 6, Министерство транспорта заявило, что удаление клапана рециркуляции отработавших газов или сажевого фильтра является незаконным, поскольку транспортное средство больше не будет соответствовать правилам дорожного движения.

Транспортные средства также не пройдут тест MOT из-за уровня выбросов, и владельцы могут столкнуться с поразительным штрафом в размере 1000 фунтов стерлингов за снятие клапана рециркуляции отработавших газов или сажевого фильтра.