Udstødningsgasrecirkulationssystem

Med de stigende krav til miljøstandarder tilføjes yderligere systemer gradvist til en moderne bil, der ændrer driften af ​​forbrændingsmotoren, justerer sammensætningen af ​​luft-brændstofblandingen, neutraliserer kulbrinteforbindelser indeholdt i udstødningen osv.

Sådanne enheder inkluderer katalysator, adsorber, AdBlue og andre systemer. Vi har allerede talt om dem i detaljer. Nu vil vi fokusere på endnu et system, som enhver bilist er forpligtet til at overvåge sundheden for. Dette er recirkulation af udstødningsgas. Lad os overveje, hvordan tegningen af ​​systemet ser ud, hvordan det fungerer, hvilke typer der er, og også hvilke fordele det har.

Hvad er et bilgasrecirkulationssystem

I teknisk litteratur og i beskrivelsen af ​​køretøjet kaldes dette system EGR. Afkodningen af ​​denne forkortelse fra engelsk betyder bogstaveligt "udstødningsgasrecirkulation". Uden at gå i detaljer med forskellige systemmodifikationer er dette faktisk en recirkulationsventil, der er installeret på røret, der forbinder indsugnings- og udstødningsmanifoldene.

Dette system er installeret på alle moderne motorer udstyret med en elektronisk styreenhed. Elektronik giver dig mulighed for mere nøjagtigt at justere forskellige mekanismer og processer i kraftenheden såvel som i systemer, hvis arbejde er tæt knyttet til driften af ​​forbrændingsmotoren.

På et bestemt tidspunkt åbnes EGR-klappen let, hvorfor udstødningen delvist kommer ind i motorindtagssystemet (for mere information om enheden og princippet om dens drift, læs i en anden anmeldelse). Som et resultat blandes den friske luftstrøm delvist med udstødningsgassen. I denne henseende opstår spørgsmålet: hvorfor har du brug for udstødningsgasser i indsugningssystemet, hvis der er brug for en tilstrækkelig mængde ilt til en effektiv drift af motoren? Hvis der er en vis mængde uforbrændt ilt i udstødningsgasserne, kan lambdasonden vise dette (det er beskrevet i detaljer her). Lad os prøve at håndtere denne tilsyneladende modsætning.

Formål med udstødningsgasrecirkulationssystemet

Det er ikke en hemmelighed for nogen, at der ikke kun frigøres anstændig energi under forbrændingen af ​​komprimeret brændstof og luft i en cylinder. Denne proces ledsages af frigivelse af en stor mængde giftige stoffer. Den farligste af disse er nitrogenoxider. Delvist bekæmpes de af en katalysator, der er installeret i en bils udstødningssystem (hvilke elementer dette system består af, og hvordan fungerer det, læs særskilt).

En anden mulighed for at reducere indholdet af sådanne stoffer i udstødningen er at ændre sammensætningen af ​​luft-brændstofblandingen. For eksempel øger eller formindsker den elektroniske styreenhed mængden af ​​brændstof, der injiceres i den friske luftdel. Dette kaldes MTC-forarmelse / berigelse.

På den anden side, jo mere ilt kommer ind i cylinderen, jo højere forbrændingstemperaturen for luft / brændstofblandingen. Under denne proces frigøres kvælstof fra kombinationen af ​​termisk nedbrydning af benzin eller dieselolie og høje temperaturer. Dette kemiske element indgår i en oxidativ reaktion med ilt, som ikke havde tid til at brænde. Desuden er dannelseshastigheden for disse oxider direkte relateret til temperaturen i arbejdsmiljøet.

Formålet med recirkulationssystemet er netop at reducere mængden af ​​ilt i den friske del af luften. På grund af tilstedeværelsen af ​​en lille mængde udstødningsgas i VTS-sammensætningen tilvejebringes en let afkøling af forbrændingsprocessen i cylindrene. I dette tilfælde ændres ikke selve procesens energi, da det samme volumen fortsætter med at strømme ind i cylinderen, som indeholder den mængde ilt, der kræves for at antænde brændstoffet.

Gasstrømmen betragtes traditionelt som inaktiv, da den er et produkt af forbrændingen af ​​HTS. Af denne grund er det i sig selv ikke længere i stand til at brænde. Hvis en vis mængde udstødningsgasser blandes i en frisk del af luft-brændstofblandingen, vil forbrændingstemperaturen falde en smule. På grund af dette vil processen med nitrogenoxidation være mindre aktiv. Sandt nok reducerer recirkulation kraften i kraftenheden lidt, men bilen bevarer sin dynamik. Denne ulempe er så ubetydelig, at det er næsten umuligt at bemærke forskellen i almindelig transport. Årsagen er, at denne proces ikke forekommer ved forbrændingsmotorens effekttilstande, når dens hastighed stiger. Det fungerer kun ved lave og mellemhastigheder (i benzinenheder) eller tomgang og lave omdrejninger (i tilfælde af dieselmotorer).

Så formålet med EGR-systemet er at reducere udstødningens toksicitet. Takket være dette har bilen flere chancer for at passe ind i rammerne for miljøstandarder. Det bruges på enhver moderne forbrændingsmotor, uanset om det er benzin eller diesel. Den eneste advarsel er, at systemet ikke er kompatibelt med nogle enheder, der er udstyret med turboladere.

Generelle driftsprincipper for udstødningsgasrecirkulationssystemet

Selvom der i dag er flere typer systemer, hvor forbindelsen af ​​udstødningsmanifolden til indløbet gennem en pneumatisk ventil realiseres, har de et fælles funktionsprincip.

Ventilen åbner ikke altid. Når en kold motor starter, kører i tomgang, og også når den når maksimal krumtapakselhastighed, skal gashåndtaget forblive lukket. I andre tilstande vil systemet fungere, og forbrændingskammeret i hver cylinder-stempelgruppe modtager en lille mængde brændselsforbrændingsprodukter.

Hvis enheden fungerer ved tomgang på motoren eller i færd med at nå sin driftstemperatur (om hvad den skal være, skal du læse her), bliver enheden ustabil. EGR-ventilens maksimale effektivitet opnås kun, når motoren kører tæt på gennemsnitligt omdrejningstal. I andre tilstande er koncentrationen af ​​nitrogenoxider meget lavere.

Når motoren varmer op, er forbrændingstemperaturen i kamrene ikke så høj, at der dannes en stor mængde nitrogenoxider, og det er ikke nødvendigt at returnere en lille mængde udstødning til cylindrene. Det samme sker ved lave hastigheder. Når motoren når maksimal hastighed, skal den udvikle maksimal effekt. Hvis ventilen udløses, interfererer den kun, derfor vil systemet i denne tilstand være i inaktiv tilstand.

Uanset typen af ​​systemer er nøgleelementet i dem en klap, der blokerer adgangen for udstødningsgasser til indsugningssystemet. Da den høje temperatur i gasstrømmen optager mere volumen end den afkølede analog, skal udstødningsgassen afkøles, så HTS's forbrændingseffektivitet ikke falder. Til dette er der en ekstra køler eller intercooler forbundet med motorens kølesystem. Kredsløbet i hver bilmodel kan være anderledes, men det vil have en radiator, der stabiliserer processen med at opretholde den optimale temperatur for enheden.

Hvad angår dieselmotorer, er ventilen i dem åben ved XX. Vakuumet i indsugningssystemet trækker udstødningsgassen ind i cylindrene. I denne tilstand modtager motoren ca. 50 procent af udstødningsgasserne (i forhold til frisk luft). Efterhånden som hastigheden øges, flytter spjældaktuatoren den gradvis til lukket position. Sådan fungerer diesel.

Hvis vi taler om en benzinenhed, er en høj koncentration af udstødningsgasser i indtagskanalen fyldt med dårlig drift af forbrændingsmotoren. Derfor er systemdriften i dette tilfælde lidt anderledes. Ventilen åbner, når motoren når medium hastighed. Desuden bør udstødningsindholdet i en frisk del af BTC ikke overstige 10 procent.

Føreren lærer om forkert regenerering ved hjælp af Check Engine-signalet på instrumentbrættet. Her er de vigtigste sammenbrud, som et sådant system kan have:

• Klapåbningssensoren er brudt. Normalt sker der ikke noget kritisk bortset fra en forkert dosering og en pære, der lyser pænt.
• Skader på ventilen eller dens sensor. Hovedårsagen til denne funktionsfejl er konstant kontakt med varme gasser, der kommer ud af motoren. Afhængigt af systemtypen kan nedbrydningen af ​​dette element ledsages af udtømning eller omvendt berigelse af MTC. Hvis motorerne bruger et kombineret system udstyret med sensorer som MAF og MAP, bliver blandingen i tomgang overdrevent beriget, og ved en høj krumtapakselhastighed er BTC dramatisk slankere.

Når systemet svigter, brænder benzin eller diesel dårligt, hvilket f.eks. Medfører ledsagende funktionsfejl, reduceres katalysatorens levetid kraftigt. Sådan ser motorens opførsel ud i praksis med en defekt returmekanisme for udstødningsgas.

For at stabilisere tomgangshastighed justerer styreenheden driften af ​​brændstofsystemet og tændingen (hvis det er en benzinenhed). Det kan imidlertid ikke klare denne opgave i forbigående tilstand, da åbning af gashåndtaget i høj grad øger vakuumet, og udstødningstrykket stiger kraftigt, hvilket medfører, at mere udstødningsgas strømmer gennem det åbne spjæld.

Som et resultat modtager motoren ikke den mængde ilt, der er nødvendig for fuldstændig forbrænding af brændstof. Afhængig af graden af ​​nedbrud kan bilen rykke, fejlfejl, ustabilitet eller fuldstændig fravær af XX kan observeres, forbrændingsmotoren kan starte dårligt osv.

Tågesmøring er til stede i enhedens indsugningsmanifold. Med sin konstante kontakt med varme udstødningsgasser vil manifoldens indre overflader, ventiler, den ydre overflade af injektorer og tændrør hurtigt blive dækket af kulstofaflejringer. I nogle tilfælde kan brændstofantændelse forekomme, før BTC kommer ind i cylinderen (hvis du trykker kraftigt på speederen).

Med hensyn til den ustabile tomgangshastighed, i tilfælde af Ugr-ventilens svigt, kan den enten forsvinde helt, eller den kan stige til kritiske grænser. Hvis bilen er udstyret med en automatisk gearkasse, bliver bilisten i det andet tilfælde snart nødt til at bruge penge på reparationen af ​​automatgearkassen. Da hver producent implementerer udstødningsgasrecirkulationsprocessen på sin egen måde, er fejlfunktionen i dette system individuel. Konsekvenserne af dette påvirkes også direkte af den tekniske tilstand for kraftenheden, tændingssystemet og brændstofsystemet.

Deaktivering af systemet får dieselmotoren til at arbejde hårdere ved tomgang. Et ineffektivt brændstofforbrug vil blive observeret i en benzinmotor. I nogle tilfælde tilstopper katalysatoren hurtigere på grund af den store mængde sod, der vises som et resultat af brug af en forkert luft-brændstofblanding. Årsagen er, at elektronikken i en moderne bil er designet til dette system. For at forhindre, at styreenheden foretager et ændringsforslag til recirkulationen, skal du omskrive det som ved chiptuning (læs om denne procedure her).

Typer af recirkulationssystemer

I en moderne bil kan en af ​​tre typer EGR-systemer installeres på motorenheden:

1. I overensstemmelse med Euro4-miljøstandarden. Dette er et højtrykssystem. Klappen er placeret direkte mellem indsugnings- og udstødningsmanifoldene. Ved udgangen fra motoren står mekanismen foran turbinen. I dette tilfælde anvendes en elektro-pneumatisk ventil (tidligere blev der anvendt en pneumomekanisk analog). Handlingen af ​​en sådan ordning er som følger. sommerfugl lukket - motoren kører på tomgang. Vakuumet i indtagskanalen er lille, så klappen er lukket. Når du trykker på speederen, øges vakuumet i hulrummet. Som et resultat oprettes modtryk i indsugningssystemet, som ventilen åbner helt. En vis mængde udstødningsgas returneres til cylindrene. I dette tilfælde fungerer turbinen ikke, da udstødningsgastrykket er lavt, og de ikke kan dreje pumpehjulet. Pneumatiske ventiler lukker ikke efter åbning, før motorhastigheden falder til den relevante værdi. I mere moderne systemer inkluderer recirkulationsdesignet yderligere ventiler og sensorer, der justerer processen i overensstemmelse med motortilstande.
2. I overensstemmelse med Euro5-miljøstandarden. Dette system er under lavt tryk. I dette tilfælde er designet let modificeret. Spjældet er placeret i området bag partikelfilteret (om hvorfor det er nødvendigt, og hvordan det fungerer, læs her) i udstødningssystemet og i indsugningen - foran turboladeren. Fordelen ved en sådan ændring er, at udstødningsgasserne har tid til at køle lidt af, og på grund af deres passage gennem filteret ryddes de for sod og andre komponenter, som enheden i det tidligere system har en kortere levetid på grund af. Dette arrangement giver også udstødningsgasretur i turboladningstilstand, da udstødningen helt passerer gennem turbinehjulet og centrifugerer det. Takket være en sådan enhed reducerer systemet ikke motorkraften (som nogle bilister siger, "kvæler" den ikke motoren). I mange moderne bilmodeller regenereres partikelfilteret og katalysatoren. På grund af det faktum, at ventilen og dens sensor er placeret længere væk fra den termisk belastede enhed i bilen, fejler de ikke ofte efter flere sådanne procedurer. Under regenerering lukkes ventilen, da motoren kræver yderligere brændstof og mere ilt for midlertidigt at hæve temperaturen i DPF og afbrænde soden, den indeholder.
3. I overensstemmelse med Euro6-miljøstandarden. Dette er et kombineret system. Dens design består af elementer, der er en del af de enheder, der er beskrevet ovenfor. Da hvert af disse systemer kun fungerer i sin egen tilstand, er indsugningen fra forbrændingsmotorens udstødningssystem udstyret med ventiler fra begge typer recirkulationsmekanismer. Når trykket i indsugningsmanifolden er lavt, udløses et trin, der er typisk for Euro 5-indikatoren (lavt tryk), og når belastningen stiger, aktiveres trinnet, som bruges i biler, der overholder miljøstandarden Euro 4 ( højt tryk).

Sådan fungerer systemer, der hører til typen af ​​ekstern recirkulation (processen finder sted uden for kraftenheden). Derudover er der en type, der giver en intern forsyning af udstødningsgasser. Det er i stand til at arbejde med noget af udstødningen, som om den kommer ind i indsugningsmanifolden. Kun denne proces sikres ved at svinge knastakslerne let. Til dette er der desuden installeret en faseskifter i gasfordelingsmekanismen. Dette element, i en bestemt driftsform for forbrændingsmotoren, ændrer ventiltimingen lidt (hvad det er, og hvilken værdi de har for motoren, det er beskrevet særskilt).

I dette tilfælde åbner begge ventiler på cylinderen i et bestemt øjeblik. Koncentrationen af ​​udstødningsgassen i den friske BTC-del afhænger af, hvor længe disse ventiler er åbne. Under denne procedure åbnes indløbet, før stemplet når det øverste dødpunkt, og udløbet lukkes lige før stemplets TDC. På grund af denne korte periode strømmer en lille mængde udstødning ind i indsugningssystemet og suges derefter ind i cylinderen, når stemplet bevæger sig mod BDC.

Fordelen ved denne modifikation er en mere jævn fordeling af udstødningsgas i cylindrene, såvel som systemets hastighed er meget højere end i tilfælde af ekstern recirkulation.

Moderne recirkulationssystemer inkluderer en ekstra radiator, hvis varmeveksler muliggør, at udstødningsgassen hurtigt afkøles, før den kommer ind i indtagskanalen. Det er umuligt at specificere den nøjagtige konfiguration af et sådant system, da bilproducenter implementerer denne proces i henhold til forskellige ordninger, og yderligere kontrolelementer kan være placeret i enheden.

Gasrecirkulationsventiler

Separat skal der nævnes varianterne af EGR-ventiler. De adskiller sig fra hinanden i den måde, de styres på. Ifølge denne klassificering er alle mekanismer opdelt i:

• Pneumatiske ventiler. Denne type enhed bruges sjældent længere. De har et vakuum-driftsprincip. Klappen åbnes af det vakuum, der genereres i indtagskanalen.
• Elektro-pneumatisk. En elektroventil styret af en ECU er forbundet til den pneumatiske ventil i et sådant system. Det elektroniske i det indbyggede system analyserer motorens tilstande og justerer følgelig spjældets funktion. Den elektroniske styreenhed modtager signaler fra sensorer for temperatur og lufttryk, kølevæsketemperatur osv. og, afhængigt af de modtagne data, aktiverer enhedens elektriske drev. Særlige ved sådanne ventiler er, at spjældet i dem enten er åbent eller lukket. Vakuumet i indsugningssystemet kan oprettes ved hjælp af en ekstra vakuumpumpe.
• Elektronisk. Dette er den seneste udvikling af mekanismer. Magnetventilerne fungerer direkte fra signalerne fra ECU'en. Fordelen ved denne ændring er deres problemfri drift. Det opnås gennem tre spjældpositioner. Dette gør det muligt for systemet automatisk at justere udstødningsgasdosis i overensstemmelse med forbrændingsmotortilstanden. Systemet bruger ikke vakuum i indtagskanalen til at styre ventilen.

Fordele ved recirkulationssystem

I modsætning til almindelig opfattelse af, at et køretøjs miljøvenlige system ikke er gavnligt for drivaggregatet, har udstødningsgasrecirkulation nogle fordele. Nogen forstår muligvis ikke, hvorfor der installeres et system, der reducerer forbrændingsmotorens effekt, hvis yderligere neutralisatorer kan bruges (men i dette tilfælde vil udstødningssystemet bogstaveligt talt være "gyldent", da ædle metaller bruges til at neutralisere giftige stoffer) . Af denne grund er ejerne af sådanne maskiner undertiden indstillet til at deaktivere systemet. På trods af de tilsyneladende ulemper er udstødningsgasrecirkulation endda noget gavnligt for kraftenheden.

Her er nogle grunde til denne proces:

1. I en benzinmotor på grund af det lave antal oktaner (om hvad det er, og hvilken rolle denne parameter påvirker forbrændingsmotoren, skal du læse særskilt) brændstofdetonation forekommer ofte. Tilstedeværelsen af ​​denne funktionsfejl vil blive indikeret af sensoren med samme navn, som er beskrevet detaljeret her... Tilstedeværelsen af ​​et recirkulationssystem eliminerer denne negative effekt. På trods af den tilsyneladende modsætning gør tilstedeværelsen af ​​en egr-ventil tværtimod det muligt at øge enhedens effekt, for eksempel hvis du indstiller en anden tændingstiming for en tidligere tænding.
2. Det næste plus gælder også for benzinmotorer. I gashåndtaget til sådanne ICE'er er der ofte et stort trykfald, hvilket medfører et lille tab af strøm. Driften af ​​recirkulation gør det også muligt at reducere denne effekt.
3. Med hensyn til dieselmotorer giver systemet i XX-tilstand en blødere drift af forbrændingsmotoren.
4. Hvis bilen passerer miljøkontrol (f.eks. Når denne krydser grænsen til EU-landene, er denne procedure obligatorisk), øger tilstedeværelsen af ​​genbrug chancerne for at bestå denne kontrol og få et pas.

I de fleste bilmodeller er recirkulationssystemet ikke så let at slukke, og for at motoren skal fungere stabilt uden den, skal der foretages yderligere indstillinger for den elektroniske styreenhed. Installation af anden software forhindrer ECU i at reagere på manglen på signaler fra EGR-sensorerne. Men der er ingen sådanne fabriksprogrammer, så når elektroniske indstillinger ændres, handler bilejeren på egen risiko og risiko.

Afslutningsvis tilbyder vi en kort animeret video om, hvordan recirkulation fungerer i motoren:

En simpel forklaring på EGR (Exhaust Gas Recirculation)

Spørgsmål og svar:

Hvordan tjekker man EGR-ventilen? Ventilkontakterne er spændingsførende. Et klik skal høres. Andre procedurer afhænger af installationsstedet. Grundlæggende er det nødvendigt at trykke let på vakuummembranen, mens motoren kører.

Hvad er en EGR -ventil til? Dette er et element, der er nødvendigt for at reducere indholdet af skadelige stoffer i udstødningen (nogle af gasserne ledes til indsugningsmanifolden) og for at øge enhedens ydeevne.

Hvor sidder EGR-ventilen? Det afhænger af motorens design. Du skal kigge efter det i området af indsugningsmanifolden (på selve manifolden eller på rørledningen, der forbinder indsugningen til motoren).

Hvordan fungerer en udstødningsventil? Når gashåndtaget åbnes mere, på grund af trykforskellen i indsugnings- og udstødningsmanifoldene, suges en del af udstødningsgassen ind i forbrændingsmotorens indsugningssystem gennem EGR-ventilen.