Sustav za recirkulaciju ispušnih plinova

Sa sve većim zahtjevima ekoloških standarda, modernom automobilu postupno se dodaju dodatni sustavi koji mijenjaju načine rada motora s unutarnjim izgaranjem, prilagođavaju sastav smjese zrak-gorivo, neutraliziraju ugljikovodične spojeve sadržane u ispuhu itd.

Takvi uređaji uključuju katalizator, adsorber, AdBlue i drugi sustavi. O njima smo već detaljno govorili. Sada ćemo se usredotočiti na još jedan sustav kojeg je svaki vozač dužan nadzirati zdravlje. Ovo je recirkulacija ispušnih plinova. Razmotrimo kako izgleda crtež sustava, kako funkcionira, koje vrste postoje, a također i koje prednosti ima.

Što je sustav za recirkulaciju plina u automobilu

U tehničkoj literaturi i u opisu vozila ovaj se sustav naziva EGR. Dekodiranje ove kratice s engleskog doslovno znači "recirkulacija ispušnih plinova". Ako ne ulazite u detalje različitih modifikacija sustava, zapravo je riječ o recirkulacijskom ventilu koji je instaliran na cijevi koja povezuje usisni i ispušni razvodnik.

Ovaj sustav instaliran je na svim modernim motorima opremljenim elektroničkom upravljačkom jedinicom. Elektronika vam omogućuje preciznije podešavanje različitih mehanizama i procesa u pogonskoj jedinici, kao i u sustavima čiji je rad usko povezan s radom motora s unutarnjim izgaranjem.

U određenom trenutku EGR poklopac se lagano otvara, zbog čega ispuh djelomično ulazi u usisni sustav motora (za više informacija o uređaju i principu njegovog rada pročitajte u drugoj recenziji). Kao rezultat, struja svježeg zraka djelomično se miješa s ispušnim plinovima. S tim u vezi postavlja se pitanje: zašto su vam potrebni ispušni plinovi u usisnom sustavu, ako je dovoljna količina kisika potrebna za učinkovit rad motora? Ako u ispušnim plinovima postoji određena količina neizgorjelog kisika, lambda sonda to može pokazati (detaljno je opisano здесь). Pokušajmo riješiti ovu naizgled kontradikciju.

Namjena sustava za recirkulaciju ispušnih plinova

Za nikoga nije tajna da kad gori i zrak komprimiran u cilindru izgara, ne oslobađa se samo pristojna energija. Ovaj proces prati oslobađanje velike količine otrovnih tvari. Najopasniji od njih su dušikovi oksidi. Djelomično se protiv njih bori katalitički pretvarač koji je ugrađen u ispušni sustav automobila (od kojih se elemenata sastoji i kako funkcionira, pročitajte odvojeno).

Druga mogućnost smanjenja sadržaja takvih tvari u ispuhu je promjena sastava smjese zrak-gorivo. Na primjer, elektronička upravljačka jedinica povećava ili smanjuje količinu goriva ubrizganog u svježi dio zraka. To se naziva osiromašenje / obogaćivanje MTC-a.

S druge strane, što više kisika ulazi u cilindar, to je veća temperatura izgaranja smjese zrak / gorivo. Tijekom ovog postupka dušik se oslobađa iz kombinacije toplinske razgradnje benzina ili dizelskog goriva i visokih temperatura. Ovaj kemijski element ulazi u oksidacijsku reakciju s kisikom, koji nije imao vremena izgorjeti. Štoviše, brzina stvaranja ovih oksida izravno je povezana s temperaturom radne okoline.

Svrha sustava za recirkulaciju je upravo smanjiti količinu kisika u svježem dijelu zraka. Zbog prisutnosti male količine ispušnih plinova u sastavu VTS-a, osigurava se lagano hlađenje procesa izgaranja u cilindrima. U tom se slučaju energija samog postupka ne mijenja, budući da isti volumen nastavlja teći u cilindar, koji sadrži količinu kisika potrebnu za paljenje goriva.

Protok plina uobičajeno se smatra inertnim, jer je proizvod izgaranja HTS-a. Iz tog razloga sama po sebi više nije sposobna izgarati. Ako se određena količina ispušnih plinova umiješa u svježi dio smjese zrak-gorivo, temperatura izgaranja lagano će se smanjiti. Zbog toga će proces oksidacije dušika biti manje aktivan. Istina, recirkulacija malo smanjuje snagu pogonske jedinice, ali automobil zadržava svoju dinamičnost. Taj je nedostatak toliko beznačajan da je gotovo nemoguće primijetiti razliku u običnom transportu. Razlog je taj što se taj proces ne događa u režimima snage motora s unutarnjim izgaranjem, kada mu brzina raste. Radi samo pri malim i srednjim okretajima (u benzinskim jedinicama) ili praznom hodu i malim okretajima (u slučaju dizelskih motora).

Dakle, svrha EGR sustava je smanjiti toksičnost ispušnih plinova. Zahvaljujući tome, automobil ima više šansi da se uklopi u okvir ekoloških standarda. Koristi se na bilo kojem modernom motoru s unutarnjim izgaranjem, bez obzira radi li se o benzinu ili dizelu. Jedino je upozorenje da sustav nije kompatibilan s nekim jedinicama koje su opremljene turbopunjačima.

Opći principi rada sustava za recirkulaciju ispušnih plinova

Iako danas postoji nekoliko vrsta sustava u kojima je ostvaren spoj ispušnog razvodnika na ulaz kroz pneumatski ventil, oni imaju zajednički princip rada.

Ventil se neće uvijek otvoriti. Kad se hladni motor pokrene, radi u praznom hodu, a također i kad postigne maksimalnu brzinu radilice, leptir za gas mora ostati zatvoren. U ostalim načinima rada sustav će raditi, a komora za izgaranje svake skupine cilindra-klipa primit će malu količinu proizvoda izgaranja goriva.

Ako će uređaj raditi u praznom hodu motora ili u procesu postizanja radne temperature (o tome kakva bi trebala biti, pročitajte здесь), jedinica će postati nestabilna. Maksimalna učinkovitost EGR ventila postiže se samo kada motor radi pri približno prosječnim okretajima u minuti. U ostalim načinima rada koncentracija dušikovih oksida je znatno niža.

Kad se motor zagrijava, temperatura izgaranja u komorama nije toliko visoka da se stvara velika količina dušikovih oksida, a mala količina ispuha nije potrebna za povratak u cilindre. Isto se događa pri malim brzinama. Kad motor postigne maksimalnu brzinu, trebao bi razviti maksimalnu snagu. Ako se ventil aktivira, on će samo ometati, stoga će u ovom načinu sustav biti u neaktivnom stanju.

Bez obzira na vrstu sustava, ključni element u njima je zaklopka koja blokira pristup ispušnih plinova usisnom sustavu. Budući da visoka temperatura struje plina zauzima veći volumen od ohlađenog analoga, ispušni plin treba ohladiti kako se učinkovitost izgaranja HTS-a ne bi smanjila. Za to postoji dodatni hladnjak ili međuhladnjak povezan sa sustavom hlađenja motora. Krug u svakom modelu automobila može biti različit, ali imat će hladnjak koji stabilizira postupak održavanja optimalne temperature za uređaj.

Što se tiče dizelskih motora, ventil u njima je otvoren na XX. Vakuum u usisnom sustavu uvlači ispušne plinove u cilindre. U ovom načinu rada motor prima oko 50 posto ispušnih plinova (u odnosu na svježi zrak). Kako se brzina povećava, pogon zaklopke postupno ga premješta u zatvoreni položaj. U osnovi to djeluje dizel.

Ako govorimo o benzinskoj jedinici, tada je velika koncentracija ispušnih plinova u usisnom kanalu ispunjena lošim radom motora s unutarnjim izgaranjem. Stoga je u ovom slučaju rad sustava malo drugačiji. Ventil se otvara kad motor postigne srednju brzinu. Štoviše, sadržaj ispušnih plinova u svježem dijelu BTC-a ne smije prelaziti 10 posto.

Vozač o pogrešnoj regeneraciji saznaje signalom Check Engine na armaturnoj ploči. Evo glavnih kvarova koje takav sustav može imati:

• Polomio se senzor za otvaranje klapne. Obično se, osim netočne doze i žarulje koja svijetli na urednom, ništa kritično ne dogodi.
• Oštećenje ventila ili njegovog senzora. Glavni razlog ove neispravnosti je stalni kontakt s vrućim plinovima koji izlaze iz motora. Ovisno o vrsti sustava, kvar ovog elementa može biti praćen iscrpljivanjem ili obrnuto obogaćivanjem MTČ-a. Ako motori koriste kombinirani sustav opremljen senzorima kao što su MAF i MAP, tada se u praznom hodu smjesa pretjerano obogaćuje, a pri velikoj brzini radilice BTC je dramatično mršaviji.

Kada sustav otkaže, benzin ili dizel loše izgaraju, zbog čega se, na primjer, javljaju popratni kvarovi, radni vijek katalizatora naglo se smanjuje. Tako u praksi izgleda ponašanje motora s neispravnim mehanizmom povratka ispušnih plinova.

Da bi stabilizirao brzinu praznog hoda, upravljačka jedinica prilagođava rad sustava za gorivo i paljenja (ako se radi o benzinskoj jedinici). Međutim, on se ne može nositi s tim zadatkom u privremenom načinu rada, jer otvaranje leptira uvelike povećava vakuum, a ispušni tlak naglo raste, zbog čega više ispušnih plinova teče kroz otvorenu zaklopku.

Kao rezultat toga, motor ne prima potrebnu količinu kisika za potpuno izgaranje goriva. Ovisno o stupnju kvara, automobil se može trznuti, preskočiti, nestabilnost ili potpuno odsutnost XX, motor s unutarnjim izgaranjem može loše upaliti itd.

Podmazivanje izmaglice prisutno je u usisnom razvodniku jedinice. Stalnim kontaktom s vrućim ispušnim plinovima, unutarnje površine razdjelnika, ventili, vanjska površina mlaznica i svjećica brzo će se prekriti naslagama ugljika. U nekim se slučajevima može dogoditi paljenje goriva prije nego što BTC uđe u cilindar (ako oštro pritisnete papučicu gasa).

Što se tiče nestabilne brzine praznog hoda, u slučaju kvara Ugr ventila, on može ili potpuno nestati, ili se popeti do kritičnih granica. Ako je automobil opremljen automatskim mjenjačem, tada će automobilist u drugom slučaju uskoro morati potrošiti novac na popravak automatskog mjenjača. Budući da svaki proizvođač provodi postupak recirkulacije ispušnih plinova na svoj način, neispravnost ovog sustava je individualne prirode. Također, na posljedice toga izravno utječe tehničko stanje pogonske jedinice, sustava paljenja i sustava goriva.

Onemogućivanje sustava učinit će da dizel motor teže radi u praznom hodu. Benzinski motor doživjet će neučinkovitu potrošnju goriva. U nekim se slučajevima katalizator brže začepi zbog velike količine čađe koja se pojavljuje kao rezultat korištenja pogrešne smjese zrak-gorivo. Razlog je taj što je elektronika modernog automobila dizajnirana za ovaj sustav. Da biste spriječili da upravljačka jedinica izvrši izmjenu i dopunu recirkulacije, morate je prepisati, kao kod čip ugađanja (pročitajte o ovom postupku здесь).

Vrste sustava recirkulacije

U moderni automobil na agregat se može ugraditi jedan od tri tipa EGR sustava:

1. U skladu s Euro4 eko-standardom. Ovo je visokotlačni sustav. Zaklopka se nalazi izravno između usisnog i ispušnog razvodnika. Na izlazu iz motora, mehanizam stoji ispred turbine. U tom se slučaju koristi elektro-pneumatski ventil (prethodno je korišten pneumatsko-mehanički analog). Djelovanje takve sheme je kako slijedi. leptir zatvoreno - motor radi u praznom hodu. Vakuum u usisnom kanalu je mali, pa je preklop zatvoren. Kad pritisnete papučicu gasa, vakuum u šupljini se povećava. Kao rezultat, stvara se povratni pritisak u usisnom sustavu, zbog čega se ventil potpuno otvara. Određena količina ispušnih plinova vraća se u cilindre. U tom slučaju turbina neće raditi jer je tlak ispušnih plinova nizak i oni ne mogu vrtjeti njeno radno kolo. Pneumatski ventili se ne zatvaraju nakon otvaranja sve dok brzina motora ne padne na odgovarajuću vrijednost. U modernijim sustavima dizajn recirkulacije uključuje dodatne ventile i senzore koji prilagođavaju postupak u skladu s načinima rada motora.
2. U skladu s Euro5 eko-standardom. Ovaj sustav je niskog tlaka. U ovom je slučaju dizajn malo izmijenjen. Prigušivač se nalazi u području iza filtra za čestice (o tome zašto je potreban i kako djeluje, pročitajte здесь) u ispušnom sustavu, a u usisu - ispred turbopunjača. Prednost ove preinake je u tome što ispušni plinovi imaju vremena da se malo ohlade, a zbog prolaska kroz filtar pročišćavaju se od čađe i ostalih komponenata, zbog čega uređaj u prethodnom sustavu ima kraći radni vijek . Ovaj raspored omogućuje povratak ispušnih plinova i u načinu turbo punjenja, jer ispuh u potpunosti prolazi kroz radno kolo turbine i okreće ga prema gore. Zahvaljujući takvom uređaju, sustav ne smanjuje snagu motora (kako neki automobilisti kažu, ne "guši" motor). U mnogim modernim modelima automobila regeneriraju se filter za čestice i katalizator. Zbog činjenice da su ventil i njegov senzor smješteni dalje od termički opterećene jedinice automobila, oni često ne uspiju otkazati nakon nekoliko takvih postupaka. Tijekom postupka regeneracije ventil će biti zatvoren jer motoru treba dodatno gorivo i više kisika kako bi privremeno povisio temperaturu u DPF-u i sagorio čađu koju sadrži.
3. U skladu s Euro6 eko-standardom. Ovo je kombinirani sustav. Njegov dizajn sastoji se od elemenata koji su dio gore opisanih uređaja. Budući da svaki od ovih sustava radi samo u svom načinu rada, usis iz ispušnog sustava motora s unutarnjim izgaranjem opremljen je ventilima obje vrste recirkulacijskih mehanizama. Kada je tlak u usisnom razvodniku nizak, aktivira se stupanj tipičan za indikator Euro5 (niski tlak), a kad se opterećenje povećava, stupanj se aktivira, koji se koristi u automobilima koji udovoljavaju Euro4 (visoki tlak) eko standard.

Tako funkcioniraju sustavi koji pripadaju tipu vanjske recirkulacije (proces se odvija izvan pogonske jedinice). Uz nju postoji tip koji osigurava unutarnju opskrbu ispušnim plinovima. Može odraditi dio ispušnih plinova kao da ulazi u usisni razvodnik. Samo se taj postupak osigurava laganim okretanjem bregastih osovina. Za to je u mehanizam za distribuciju plina dodatno ugrađen fazni mjenjač. Ovaj element, u određenom režimu rada motora s unutarnjim izgaranjem, malo mijenja vrijeme ventila (što je to i kakvu vrijednost imaju za motor, opisano je odvojeno).

U tom se slučaju oba ventila cilindra otvaraju u određenom trenutku. Koncentracija ispušnih plinova u svježem BTC dijelu ovisi o tome koliko dugo su ti ventili otvoreni. Tijekom ovog postupka ulaz se otvara prije nego što klip dosegne gornju mrtvu točku, a izlaz se zatvori neposredno prije TDC-a klipa. Zbog ovog kratkog razdoblja, mala količina ispušnih plinova ulijeva se u usisni sustav, a zatim se usisava u cilindar dok se klip kreće prema BDC.

Prednost ove modifikacije je ravnomjernija raspodjela ispušnih plinova u cilindrima, kao i brzina sustava koja je mnogo veća nego u slučaju vanjske recirkulacije.

Suvremeni recirkulacijski sustavi uključuju dodatni radijator čiji izmjenjivač topline omogućuje brzo hlađenje ispušnih plinova prije nego što uđe u usisni kanal. Nemoguće je odrediti točnu konfiguraciju takvog sustava, jer proizvođači automobila provode ovaj postupak prema različitim shemama, a u uređaju se mogu nalaziti dodatni upravljački elementi.

Ventili za recirkulaciju plina

Odvojeno, treba spomenuti sorte EGR ventila. Međusobno se razlikuju po načinu upravljanja. Prema ovoj klasifikaciji svi su mehanizmi podijeljeni na:

• Pneumatski ventili. Ova vrsta uređaja više se rijetko koristi. Imaju vakuumski princip rada. Zaklopka se otvara vakuumom koji nastaje u usisnom kanalu.
• Elektro-pneumatski. U takvom je sustavu na pneumatski ventil povezan elektroventil kojim upravlja ECU. Elektronika ugrađenog sustava analizira načine rada motora i u skladu s tim podešava rad prigušivača. Elektronička upravljačka jedinica prima signale od senzora za temperaturu i tlak zraka, temperaturu rashladne tekućine itd. i, ovisno o primljenim podacima, aktivira električni pogon uređaja. Posebnost takvih ventila je da je zaklopka u njima ili otvorena ili zatvorena. Vakuum u usisnom sustavu može stvoriti dodatna vakuumska pumpa.
• Elektronički. Ovo je najnoviji razvoj mehanizama. Elektromagnetski ventili rade izravno iz signala iz ECU-a. Prednost ove preinake je njihov nesmetan rad. Osiguravaju ga tri položaja prigušivača. To omogućuje sustavu da automatski podešava dozu ispušnih plinova u skladu s načinom rada s unutarnjim izgaranjem. Sustav ne koristi vakuum u usisnom kanalu za upravljanje ventilom.

Prednosti sustava recirkulacije

Suprotno uvriježenom mišljenju da sustav ekološke prihvatljivosti vozila nije koristan za pogonski sklop, recirkulacija ispušnih plinova ima neke prednosti. Netko možda ne razumije zašto instalirati sustav koji smanjuje snagu motora s unutarnjim izgaranjem, ako se mogu koristiti dodatni neutralizatori (ali u ovom će slučaju ispušni sustav doslovno biti "zlatni", budući da se plemeniti metali koriste za neutralizaciju otrovnih tvari) . Iz tog su razloga vlasnici takvih strojeva ponekad postavljeni da onemoguće sustav. Unatoč prividnim nedostacima, recirkulacija ispušnih plinova na neki način čak koristi i pogonskoj jedinici.

Evo nekoliko razloga za ovaj postupak:

1. U benzinskom motoru, zbog niskog oktanskog broja (o tome što je to i kakvu ulogu ovaj parametar utječe na motor s unutarnjim izgaranjem, pročitajte odvojeno) često dolazi do detonacije goriva. Prisutnost ovog kvara naznačit će istoimeni senzor koji je detaljno opisan здесь... Prisutnost sustava za recirkulaciju uklanja ovaj negativni učinak. Unatoč naizgled kontradiktornosti, prisutnost egr ventila, naprotiv, omogućuje povećanje snage jedinice, na primjer, ako za ranije paljenje postavite drugačije vrijeme paljenja.
2. Sljedeći plus odnosi se i na benzinske motore. U gasu takvih ICE-a često postoji veliki pad tlaka, zbog čega dolazi do malog gubitka snage. Operacija recirkulacije omogućuje i smanjenje ovog učinka.
3. Što se tiče dizelskih motora, u XX načinu rada sustav omogućuje mekši rad motora s unutarnjim izgaranjem.
4. Ako automobil prođe kontrolu okoliša (na primjer, prilikom prelaska granice sa zemljama EU-a, ovaj je postupak obvezan), tada prisutnost recikliranja povećava šanse za polaganje ove provjere i dobivanje propusnice.

U većini modela automobila sustav za recirkulaciju nije tako lako isključiti, a kako bi motor bez njega mogao stabilno raditi, morat će se izvršiti dodatne postavke elektroničke upravljačke jedinice. Instaliranje drugog softvera spriječit će da ECU reagira na nedostatak signala s EGR senzora. Ali takvih tvorničkih programa nema, pa mijenjajući postavke elektronike, vlasnik automobila djeluje na vlastitu opasnost i rizik.

Za kraj, nudimo kratki animirani video o tome kako recirkulacija djeluje u motoru:

Jednostavno objašnjenje recirkulacije ispušnih plinova (EGR)

Pitanja i odgovori:

Kako provjeriti EGR ventil? Kontakti ventila su pod naponom. Trebao bi se čuti klik. Ostali postupci ovise o mjestu ugradnje. Uglavnom, potrebno je lagano pritisnuti vakuumsku membranu dok motor radi.

Čemu služi EGR ventil? Ovo je element neophodan za smanjenje sadržaja štetnih tvari u ispuhu (neki od plinova usmjereni su na usisni razvodnik) i za povećanje performansi jedinice.

Gdje se nalazi EGR ventil? Ovisi o dizajnu motora. Morate ga potražiti u području usisnog razvodnika (na samom razdjelniku ili na cjevovodu koji povezuje usis s motorom).

Kako radi ispušni ventil? Pri jačem otvaranju leptira za gas, zbog razlike tlakova u usisnom i ispušnom razdjelniku, dio ispušnih plinova se usisava u usisni sustav motora s unutarnjim izgaranjem kroz EGR ventil.