Avgasreningssystem

Med de ökande kraven på miljöstandarder läggs gradvis ytterligare system till en modern bil som ändrar förbränningsmotorns driftsätt, justerar sammansättningen av luftbränsleblandningen, neutraliserar kolväteföreningar i avgaserna etc.

Sådana anordningar inkluderar katalytisk omvandlare, adsorberare, AdBlue och andra system. Vi har redan pratat om dem i detalj. Nu kommer vi att fokusera på ytterligare ett system som varje bilist är skyldig att övervaka hälsan hos. Detta är avgasåtercirkulation. Låt oss överväga hur ritningen av systemet ser ut, hur det fungerar, vilka typer det finns och även vilka fördelar det har.

Vad är ett bilgasåtercirkulationssystem

I teknisk litteratur och i beskrivningen av fordonet kallas detta system EGR. Avkodningen av denna förkortning från engelska betyder bokstavligen "recirkulation av avgaser". Utan att gå in på detaljerna i olika systemmodifieringar är det faktiskt en recirkulationsventil som är installerad på röret som förbinder insugnings- och avgasgrenrören.

Systemet är installerat på alla moderna motorer utrustade med en elektronisk styrenhet. Elektronik låter dig mer exakt justera olika mekanismer och processer i kraftenheten, såväl som i system vars arbete är nära relaterat till förbränningsmotorns funktion.

Vid ett visst ögonblick öppnas EGR-luckan något, på grund av vilken avgaserna delvis kommer in i motorinsugningssystemet (för mer information om enheten och principen för dess användning, läs i en annan recension). Som ett resultat blandas friskluftströmmen delvis med avgaserna. I detta avseende uppstår frågan: varför behöver du avgaser i insugningssystemet om tillräcklig mängd syre behövs för att motorn ska fungera effektivt? Om det finns en viss mängd oförbränt syre i avgaserna kan lambdasonden visa detta (det beskrivs i detalj här). Låt oss försöka hantera denna till synes motsägelse.

Syftet med avgassystemet

Det är ingen hemlighet för någon att inte bara anständig energi släpps ut under förbränning av komprimerat bränsle och luft i en cylinder. Denna process åtföljs av frisättning av en stor mängd giftiga ämnen. Den farligaste av dessa är kväveoxider. Delvis bekämpas de av en katalysator, som är installerad i en bils avgassystem (vilka element detta system består av, och hur fungerar det, läs separat).

En annan möjlighet att minska halten av sådana ämnen i avgaserna är att ändra sammansättningen av luft-bränsleblandningen. Till exempel ökar eller minskar den elektroniska styrenheten mängden bränsle som sprutas in i den friska luftdelen. Detta kallas MTC-utarmning / anrikning.

Å andra sidan, ju mer syre kommer in i cylindern desto högre förbränningstemperatur för luft / bränsleblandningen. Under denna process frigörs kväve från kombinationen av termisk nedbrytning av bensin eller dieselbränsle och höga temperaturer. Detta kemiska grundämne går in i en oxidativ reaktion med syre, som inte hade tid att brinna. Dessutom är bildningshastigheten för dessa oxider direkt relaterad till temperaturen i arbetsmiljön.

Syftet med återcirkulationssystemet är just att minska mängden syre i den friska luftdelen. På grund av närvaron av en liten mängd avgaser i VTS-kompositionen tillhandahålls en lätt kylning av förbränningsprocessen i cylindrarna. I detta fall ändras inte själva processens energi, eftersom samma volym fortsätter att strömma in i cylindern, som innehåller den mängd syre som krävs för att antända bränslet.

Gasflödet anses konventionellt vara inert eftersom det är en produkt av förbränning av HTS. Av denna anledning är det i sig inte längre kapabelt att brinna. Om en viss mängd avgaser blandas i en ny del av luft-bränsleblandningen kommer förbränningstemperaturen att minska något. På grund av detta kommer processen för kväveoxidation att vara mindre aktiv. Det är sant att återcirkulationen minskar kraften hos kraftenheten, men bilen behåller sin dynamik. Denna nackdel är så obetydlig att det är nästan omöjligt att märka skillnaden i vanlig transport. Anledningen är att denna process inte sker vid förbränningsmotorns kraftlägen när dess hastighet ökar. Det fungerar bara vid låga och medelhöga varvtal (i bensinaggregat) eller tomgång och lågt varvtal (när det gäller dieselmotorer).

Så syftet med EGR-systemet är att minska avgasens toxicitet. Tack vare detta har bilen fler chanser att passa in i ramarna för miljöstandarder. Den används på alla moderna förbränningsmotorer, oavsett om det är bensin eller diesel. Det enda tillvägagångssättet är att systemet inte är kompatibelt med vissa enheter som är utrustade med turboladdare.

Allmänna driftsprinciper för avgassystemet

Även om det idag finns flera typer av system där anslutningen av avgasgrenröret till inloppet genom en pneumatisk ventil realiseras, har de en gemensam funktionsprincip.

Ventilen öppnas inte alltid. När en kall motor startar, går på tomgång och även när den når maximal vevaxelhastighet måste gasen förbli stängd. I andra lägen kommer systemet att fungera och förbränningskammaren i varje cylinder-kolvgrupp kommer att få en liten mängd bränsleförbränningsprodukter.

Om enheten fungerar vid tomgång hos motorn eller håller på att nå sin driftstemperatur (om vad den ska vara, läs här) blir enheten instabil. EGR-ventilens maximala verkningsgrad uppnås endast när motorn går vid nära varvtal. I andra lägen är koncentrationen av kväveoxider mycket lägre.

När motorn värms upp är förbränningstemperaturen i kamrarna inte så hög att en stor mängd kväveoxider bildas och det är inte nödvändigt att återföra en liten mängd avgas till cylindrarna. Detsamma händer vid låga hastigheter. När motorn når maximal hastighet bör den utveckla maximal effekt. Om ventilen utlöses stör den bara, därför kommer systemet i detta läge att vara inaktivt.

Oavsett typ av system är nyckelelementet i dem en klaff som blockerar avgasens åtkomst till insugssystemet. Eftersom den höga temperaturen i gasströmmen tar upp mer volym än den kylda analogen, måste avgasen kylas så att förbränningseffektiviteten hos HTS inte minskar. För detta finns en extra kylare eller intercooler associerad med motorns kylsystem. Kretsen i varje bilmodell kan vara annorlunda, men den kommer att ha en radiator som stabiliserar processen för att bibehålla den optimala temperaturen för enheten.

När det gäller dieselmotorer är ventilen i dem öppen vid XX. Vakuumet i insugningssystemet drar avgaserna in i cylindrarna. I detta läge tar motorn emot cirka 50 procent av avgaserna (i förhållande till frisk luft). När hastigheten ökar flyttar spjällställdonet det gradvis till stängt läge. Det är i princip hur diesel fungerar.

Om vi ​​pratar om en bensinenhet, är en hög koncentration av avgaser i intagskanalen fylld med dålig drift av förbränningsmotorn. Därför är systemets funktion i det här fallet något annorlunda. Ventilen öppnas när motorn når medelhastighet. Dessutom bör avgashalten i en ny del av BTC inte överstiga 10 procent.

Föraren får reda på fel regenerering med Check Engine-signalen på instrumentpanelen. Här är de viktigaste uppdelningarna som ett sådant system kan ha:

• Flikens öppningsgivare har gått sönder. Vanligtvis, förutom en felaktig dosering och en glödlampa som tänds på det snygga, händer inget kritiskt.
• Skador på ventilen eller dess sensor. Den främsta orsaken till detta fel är konstant kontakt med heta gaser som kommer ut ur motorn. Beroende på typ av system kan nedbrytningen av detta element åtföljas av utarmning eller tvärtom anrikning av MTC. Om motorerna använder ett kombinerat system utrustat med sensorer som MAF och MAP, blir blandningen alltför anrikad vid tomgång och vid hög vevaxelhastighet är BTC dramatiskt smalare.

När systemet misslyckas bränner bensin eller diesel dåligt, på grund av tillhörande störningar, till exempel minskas katalysatorns livslängd kraftigt. Så här ser motorns beteende ut i praktiken med en felaktig returmekanism för avgaser.

För att stabilisera tomgångsvarvtal justerar styrenheten driften av bränslesystemet och tändningen (om det är en bensinenhet). Det klarar emellertid inte av denna uppgift i transientläget, eftersom öppning av gasreglaget ökar vakuumet kraftigt och avgastrycket stiger kraftigt, varigenom mer avgaser strömmar genom det öppna spjället.

Som ett resultat får motorn inte den mängd syre som är nödvändig för fullständig förbränning av bränsle. Beroende på graden av haveri kan bilen ryckas, felaktigheter, instabilitet eller fullständig frånvaro av XX kan observeras, förbränningsmotorn kan starta dåligt etc.

Dimsmörjning finns i enhetens insugningsrör. Med sin konstanta kontakt med heta avgaser kommer grenrörets inre ytor, ventiler, insprutarnas och tändstiftsytan snabbt att täckas av kolavlagringar. I vissa fall kan bränsletändning inträffa innan BTC kommer in i cylindern (om du trycker snabbt på gaspedalen).

När det gäller den instabila tomgångshastigheten, i händelse av fel på Ugr-ventilen, kan den antingen helt försvinna eller så kan den stiga till kritiska gränser. Om bilen är utrustad med en automatisk växellåda, kommer bilisten i det andra fallet snart att behöva spendera pengar på reparationen av automatisk växellåda. Eftersom varje tillverkare implementerar avgasåtervinningsprocessen på sitt eget sätt är funktionsstörningen i detta system individuell. Konsekvenserna av detta påverkas också direkt av kraftenhetens, tändningssystemets och bränslesystemets tekniska tillstånd.

Om systemet inaktiveras kommer dieselmotorn att arbeta hårdare vid tomgång. En ineffektiv bränsleförbrukning kommer att observeras i en bensinmotor. I vissa fall täpps katalysatorn snabbare till på grund av den stora mängden sot som uppstår till följd av felaktig luft-bränsleblandning. Anledningen är att elektroniken i en modern bil är utformad för detta system. För att förhindra att styrenheten gör en ändring för återcirkulationen måste du skriva om den, som med chipjustering (läs om den här proceduren här).

Typer av återcirkulationssystem

I en modern bil kan en av tre typer av EGR-system installeras på kraftenheten:

1. I enlighet med Euro4-miljöstandarden. Detta är ett högtryckssystem. Fliken är placerad direkt mellan insugnings- och avgasgrenrör. Vid utgången från motorn står mekanismen framför turbinen. I detta fall används en elektro-pneumatisk ventil (tidigare användes en pneumomekanisk analog). Handlingen med ett sådant system är som följer. fjäril stängd - motorn går på tomgång. Vakuumet i intagskanalen är litet, så klaffen är stängd. När du trycker på gaspedalen ökar vakuumet i kaviteten. Som ett resultat skapas mottryck i insugssystemet, vilket gör att ventilen öppnas helt. En viss mängd avgas återförs till cylindrarna. I det här fallet fungerar inte turbinen eftersom avgastrycket är lågt och de inte kan snurra dess pumphjul. Pneumatiska ventiler stängs inte efter öppnandet förrän motorhastigheten sjunker till lämpligt värde. I modernare system inkluderar recirkulationsdesignen ytterligare ventiler och sensorer som justerar processen i enlighet med motorlägena.
2. I enlighet med Euro5-miljöstandarden. Detta system har lågt tryck. I det här fallet är designen något modifierad. Spjället är beläget i området bakom partikelfiltret (om varför det behövs och hur det fungerar, läs här) i avgassystemet och i insuget - framför turboladdaren. Fördelen med en sådan modifiering är att avgaserna har tid att svalna något, och på grund av deras passage genom filtret rensas de från sot och andra komponenter, på grund av vilka anordningen i det tidigare systemet har en kortare livslängd. Detta arrangemang ger också avgasåtergång i turboladdningsläge, eftersom avgaserna helt passerar genom turbinhjulet och snurrar upp det. Tack vare en sådan enhet minskar inte systemet motoreffekten (som vissa bilister säger, "kväver" den inte motorn). I många moderna bilmodeller regenereras partikelfiltret och katalysatorn. På grund av det faktum att ventilen och dess sensor är placerade längre bort från den termiskt laddade enheten i bilen, misslyckas de inte ofta efter flera sådana procedurer. Under regenereringen kommer ventilen att stängas eftersom motorn behöver ytterligare bränsle och mer syre för att tillfälligt höja temperaturen i DPF och bränna bort sotet som den innehåller.
3. I enlighet med Euro6-miljöstandarden. Detta är ett kombinerat system. Dess design består av element som ingår i de enheter som beskrivs ovan. Eftersom vart och ett av dessa system endast fungerar i sitt eget läge, är intaget från förbränningsmotorns avgassystem utrustat med ventiler från båda typerna av återcirkulationsmekanismer. När trycket i insugsgrenröret är lågt utlöses ett steg som är typiskt för Euro 5-indikatorn (lågt tryck) och när belastningen ökar aktiveras steget, vilket används i bilar som uppfyller miljöstandarden Euro 4 ( högt tryck).

Så här fungerar system som tillhör typen av extern recirkulation (processen sker utanför kraftenheten). Utöver det finns det en typ som tillhandahåller en intern tillförsel av avgaser. Den kan ta bort en del av avgaserna som om den skulle komma in i insugningsröret. Endast denna process säkerställs genom att svänga kamaxlarna något. För detta installeras dessutom en fasförskjutare i gasdistributionsmekanismen. Detta element, i ett visst driftläge hos förbränningsmotorn, ändrar ventiltimingen något (vad det är och vilket värde de har för motorn, beskrivs det separat).

I detta fall öppnas båda ventilerna i cylindern vid ett visst ögonblick. Avgaskoncentrationen i den nya BTC-delen beror på hur länge dessa ventiler är öppna. Under denna procedur öppnas inloppet innan kolven når det övre dödläget och utloppet stängs precis före kolvens TDC. På grund av denna korta period flyter en liten mängd avgas in i insugningssystemet och sugs sedan in i cylindern när kolven rör sig mot BDC.

Fördelen med denna modifiering är en jämnare fördelning av avgas i cylindrarna, liksom att systemets hastighet är mycket högre än vid extern recirkulation.

Moderna återcirkulationssystem inkluderar en extra kylare, vars värmeväxlare gör att avgasen snabbt kan kylas innan den kommer in i intagskanalen. Det är omöjligt att specificera den exakta konfigurationen av ett sådant system, eftersom biltillverkare implementerar denna process enligt olika scheman, och ytterligare kontrollelement kan vara placerade i enheten.

Gasåtercirkulationsventiler

Separat bör nämnas varianterna av EGR-ventiler. De skiljer sig från varandra på det sätt de styrs. Enligt denna klassificering är alla mekanismer uppdelade i:

• Pneumatiska ventiler. Denna typ av enhet används sällan längre. De har en vakuumprincip för drift. Fliken öppnas av det vakuum som genereras i intagskanalen.
• Elektro-pneumatisk. En elektroventil som styrs av en ECU är ansluten till den pneumatiska ventilen i ett sådant system. Ombordsystemets elektronik analyserar motorns lägen och justerar följaktligen spjällets funktion. Den elektroniska styrenheten tar emot signaler från sensorer för temperatur och lufttryck, kylvätsketemperatur etc. och, beroende på mottagen data, aktiverar enhetens elektriska enhet. Särskilda egenskaper hos sådana ventiler är att spjället i dem är antingen öppet eller stängt. Vakuumet i insugningssystemet kan skapas med en extra vakuumpump.
• Elektronisk. Detta är den senaste utvecklingen av mekanismer. Magnetventilerna fungerar direkt från signalerna från ECU. Fördelen med denna modifiering är deras smidiga funktion. Det uppnås genom tre spjällpositioner. Detta gör att systemet automatiskt kan justera avgasdosen i enlighet med förbränningsmotorns läge. Systemet använder inte vakuum i intagskanalen för att reglera ventilen.

Fördelar med återcirkulationssystem

I motsats till vad många tror att fordonets miljövänliga system inte är fördelaktigt för drivlinan, har avgasåtercirkulationen några fördelar. Någon kanske inte förstår varför installera ett system som minskar förbränningsmotorns effekt, om ytterligare neutralisatorer kan användas (men i detta fall kommer avgassystemet bokstavligen att vara "gyllene", eftersom ädelmetaller används för att neutralisera giftiga ämnen) . Av denna anledning är ägarna till sådana maskiner ibland inställda på att inaktivera systemet. Trots de till synes nackdelarna är återcirkulation av avgaser till och med något fördelaktigt för kraftenheten.

Här är några anledningar till denna process:

1. På grund av det låga oktantalet (om vad det är och vilken roll denna parameter påverkar förbränningsmotorn, läs i en bensinmotor. separat) ofta detonation av bränsle. Förekomsten av detta fel indikeras av sensorn med samma namn, som beskrivs i detalj här... Närvaron av ett återcirkulationssystem eliminerar denna negativa effekt. Trots den till synes motsägelsen gör närvaron av en egr-ventil tvärtom det möjligt att öka effekten på enheten, till exempel om du ställer in en annan tändningstid för en tidigare tändning.
2. Nästa plus gäller även bensinmotorer. I gasen på sådana ICE: er är det ofta ett stort tryckfall, vilket orsakar en liten kraftförlust. Driften av återcirkulationen gör det också möjligt att minska denna effekt.
3. När det gäller dieselmotorer, i XX-läge, ger systemet en mjukare drift av förbränningsmotorn.
4. Om bilen passerar miljökontrollen (till exempel vid gränsövergången till EU-länderna är detta förfarande obligatoriskt), ökar närvaron av återvinning chanserna att klara denna kontroll och få ett pass.

I de flesta bilmodeller är återcirkulationssystemet inte så lätt att stänga av, och för att motorn ska fungera stabilt utan den måste ytterligare inställningar för den elektroniska styrenheten göras. Installation av annan programvara förhindrar att ECU reagerar på bristen på signaler från EGR-sensorerna. Men det finns inga sådana fabriksprogram, så att ändra elektronikinställningarna, bilägaren agerar på egen risk och risk.

Sammanfattningsvis erbjuder vi en kort animerad video om hur återcirkulation fungerar i motorn:

En enkel förklaring av avgasåtercirkulation (EGR)

Frågor och svar:

Hur kontrollerar man EGR-ventilen? Ventilkontakterna är spänningssatta. Ett klick ska höras. Andra procedurer beror på installationsplatsen. I grund och botten krävs det att man trycker lätt på vakuummembranet medan motorn är igång.

Vad är en EGR-ventil till för? Detta är ett element som är nödvändigt för att minska innehållet av skadliga ämnen i avgaserna (en del av gaserna riktas till insugningsröret) och för att öka enhetens prestanda.

Var sitter EGR-ventilen? Det beror på motorns design. Du måste leta efter det i området för insugningsröret (på själva grenröret eller på rörledningen som ansluter intaget till motorn).

Hur fungerar en avgasventil? När gasreglaget öppnas mer, på grund av tryckskillnaden i insugnings- och avgasgrenrören, sugs en del av avgaserna in i förbränningsmotorns insugssystem genom EGR-ventilen.