Система рециркуляції відпрацьованих газів EGR

Система рециркуляції вихлопних газів (EGR) була розроблена для підвищення екологічного класу двигуна автомобіля. Його використання може знизити концентрацію оксидів азоту у вихлопних газах. Останні недостатньо добре видаляються каталітичними нейтралізаторами і оскільки вони є найбільш токсичними компонентами у складі вихлопних газів, потрібні використання додаткових рішень і технологій.

Як працює система

EGR – це абревіатура англійського терміна Exhaust Gas Recirculation, що перекладається як рециркуляція вихлопних газів. Основне завдання такої системи - відвести частину газів із випускного колектора у впускний колектор. Утворення оксидів азоту прямо пропорційно температурі камери згоряння двигуна. Коли вихлопні гази з вихлопної системи потрапляють до впускної системи, концентрація кисню, що працює як каталізатор під час процесу згоряння, зменшується. Внаслідок цього температура в камері згоряння знижується і відсоток утворення оксиду азоту зменшується.

Система ЄДР застосовується для дизельних та бензинових двигунів. Виняток становлять лише бензинові автомобілі з турбонаддувом, де використання рециркуляційної технології є неефективним через специфіку режиму роботи двигуна. У цілому нині, технологія рециркуляції відпрацьованих газів може знизити концентрацію оксиду азоту до 50%. Крім того, знижена ймовірність детонації, стає економічнішою витрата палива (майже на 3%), а для дизельних автомобілів характерно зменшення кількості сажі у вихлопних газах.

Основною частиною системи рециркуляції газів, що відпрацювали, є клапан рециркуляції, який регулює потік вихлопних газів у впускний колектор. Він працює за високих температур і піддається високим навантаженням. Може бути створене примусове зниження температури, для чого потрібний радіатор (охолоджувач), який встановлюється між вихлопною системою та клапаном. Він є частиною загальної системи охолодження автомобіля.

У дизельних двигунах клапан ЄГР відкривається на холостому ході. У цьому випадку вихлопні гази становлять 50% повітря, що надходить камери згоряння. У міру збільшення навантаження клапан поступово закривається. Для бензинового двигуна система циркуляції зазвичай працює тільки на середніх та низьких оборотах двигуна та доставляє до 10% вихлопних газів у загальному обсязі повітря.

Які бувають клапани EGR

В даний час існує три типи клапанів системи рециркуляції вихлопу, які відрізняються типом приводу:

• Пневмомеханічні. Найпростіша, але вже застарілий виконавчий механізм системи рециркуляції вихлопних газів. Фактично, вплив на клапан здійснюється розрідженням у впускному колекторі автомобіля.
• Електропневматичний. Пневматичний клапан системи ЄДР керований електромагнітним клапаном, який працює від сигналів з ЕБУ двигуна на основі даних від декількох датчиків (тиск і температура вихлопних газів, положення клапана, тиск на впуску та температура рідини, що охолоджує). Він підключає та відключає джерело вакууму та створює лише два положення клапана EGR. У свою чергу вакуум у такій системі може створюватися окремим вакуумним насосом.
• Електронний. Цей тип клапана рециркуляції безпосередньо управляється ЕБУ двигуна автомобіля. Він має три положення для більш плавного керування потоком вихлопних газів. Положення електронного клапана рециркуляції газів, що відпрацювали, перемикається магнітами, які відкривають і закривають його в різних комбінаціях. У такій системі не використовується вакуум.

Типи EGR у дизельному двигуні

У дизельному двигуні використовують різні типи систем рециркуляції вихлопних газів, охоплення яких визначається екологічними стандартами транспортного засобу. На даний момент їх три:

• Високий тиск (відповідає Євро 4). Клапан рециркуляції з'єднує випускний канал, який встановлений перед турбонагнітачем безпосередньо з впускним колектором. У цій схемі використовують електропневматичний привід. Коли дросельна заслінка закрита, тиск у впускному колекторі зменшується, що призводить до більш високого вакууму. Це створює збільшення припливу вихлопних газів. З іншого боку, інтенсивність наддуву знижується, тому що в турбіну подається менше вихлопних газів. При повністю відкритій дросельній заслінці система рециркуляції відпрацьованих газів не працює.
• Низький тиск (відповідає Євро 5). У цій схемі клапан з'єднаний з вихлопною системою в зоні між фільтром сажі і глушником, а у впускній системі - перед турбонагнітачем. Завдяки цьому з'єднанню знижується температура вихлопних газів, також вони очищаються від домішок сажі. У цьому випадку, у порівнянні зі схемою високого тиску, наддув здійснюється на повну потужність, оскільки весь газовий потік проходить через турбіну.
• Комбінована (відповідає євро 6). Це комбінація контурів високого та низького тиску, кожен зі своїм власним рециркуляційним клапанами. У нормальному режимі цей контур працює на каналі низького тиску, а канал рециркуляції високого тиску підключається зі збільшенням навантаження.

У середньому клапан рециркуляції газів, що відпрацювали, служить до 100 000 км пробігу, після чого може забитися і вийти з ладу. У більшості випадків водії, які не знають, навіщо потрібні системи рециркуляції, просто знімають їх повністю.