Эксплуатация и диагностика системы рециркуляции отработавших газов
Рециркуляция отработавших газов представляет собой разбавление воздушно-топливной смеси для контроля количества отработавших газов. Поскольку выхлопные газы не сгорают, это снижает температуру сгорания и снижает выбросы NOx из двигателя. При более низких температурах горения очень небольшое количество азота в воздухе соединяется с кислородом с образованием NOx. Большая часть азота просто уносится с выхлопными газами.
Для стабильной управляемости желательно, чтобы количество выхлопных газов было пропорционально открытию дроссельной заслонки. Управляемость также улучшается за счет отключения рециркуляции отработавших газов при холодном пуске двигателя, на холостом ходу и при полностью открытой дроссельной заслонке.
Ранняя система рециркуляции отработавших газов К 1981 году уже существовало управление с обратной связью. Поток EGR теперь более тщательно контролировался с помощью клапанов EGR с двойной диафрагмой и обратным давлением.
Поток вакуума дополнительно контролировался соленоидами, которые блокировали вакуумный порт до тех пор, пока не были соблюдены определенные критерии, такие как температура, скорость вращения и абсолютное давление в коллекторе (MAP).
OBD II требует, чтобы системы рециркуляции отработавших газов контролировались на наличие аномально низкого или высокого расхода. Система рециркуляции отработавших газов считается неисправной, если компонент системы рециркуляции отработавших газов выходит из строя или нарушение расхода приводит к тому, что автомобиль превышает Федеральную процедуру испытаний (FTP) в 1,5 раза. FTP — это санкционированный правительством тест на ездовой цикл, который должны пройти и соблюдать все новые автомобили.
В зависимости от системы, в которой он используется, конструкция клапана EGR может меняться. Часто эти конструктивные изменения включают в себя некоторые элементы управления системой. Типы конструкций включали положительное противодавление, отрицательное противодавление, портированную и широтно-импульсную модуляцию.
Клапан рециркуляции отработавших газов с положительным обратным давлением имеет выпускное отверстие и клапан, расположенный в центре диафрагмы. Легкая пружина удерживает этот выпускной клапан открытым, а выпускной канал соединен с нижним концом конического клапана через шток с выпускным клапаном. Когда двигатель работает, давление выхлопных газов подается на выпускной клапан. При низких оборотах двигателя давление выхлопных газов недостаточно велико, чтобы закрыть выпускной клапан. Если в камеру диафрагмы подается управляющий вакуум, вакуум сбрасывается через выпускное отверстие, а клапан остается закрытым. По мере увеличения скорости двигателя и автомобиля давление выхлопных газов также увеличивается.
В клапане системы рециркуляции отработавших газов с отрицательным обратным давлением нормально закрытое выпускное отверстие расположено в центре диафрагмы. Выпускной канал соединен от нижнего конца конического клапана через шток к выпускному клапану. Когда двигатель работает на более низких оборотах, в выхлопной системе возникает импульс высокого давления.
Однако между этими импульсами высокого давления есть импульсы низкого давления. По мере увеличения частоты вращения двигателя за заданное время происходит больше запусков цилиндров, а импульсы высокого давления в выхлопной системе становятся ближе друг к другу. При более низких оборотах двигателя и автомобиля отрицательные импульсы в выхлопной системе удерживают выпускной клапан открытым. Когда вакуум от внешнего источника подается на клапан EGR с отрицательным противодавлением при неработающем двигателе, выпускное отверстие закрывается, и вакуум должен открыть клапан.
Со временем электрические блоки рециркуляции отработавших газов были внедрены в автомобили последних моделей. Наиболее распространенными из трех электрических клапанов EGR являются цифровые блоки EGR.
Цифровой клапан EGR содержит до трех электрических соленоидов, которые управляются непосредственно PCM. Каждый соленоид содержит подвижный поршень с коническим наконечником, который входит в отверстие. Когда на какой-либо соленоид подается питание, плунжер поднимается, и выхлопные газы рециркулируют через отверстие во впускной коллектор.
Соленоиды и отверстия имеют разные размеры. PCM может управлять одним, двумя или тремя соленоидами, чтобы обеспечить объем рециркуляции выхлопных газов, необходимый для контроля выбросов NOx. При тестировании цифрового клапана рециркуляции отработавших газов вы можете использовать сканирующий прибор для активации клапана. Обороты должны падать для каждого периода активации. Клапан рециркуляции отработавших газов, который забит или не работает, не покажет никаких изменений.
Другим типом является линейный клапан рециркуляции отработавших газов, который в основном представляет собой электромагнитный клапан с широтно-импульсной модуляцией, в котором клапан подпружинен и закрыт. GM была первой, кто использовал эти линейные клапаны EGR. Компьютер изменяет команду ширины импульса на клапан, чтобы контролировать степень открытия. Датчик положения встроен в клапан. Датчик генерирует сигнал, очень похожий на датчик положения дроссельной заслонки, чтобы указать компьютеру, насколько точно открыт или закрыт клапан рециркуляции отработавших газов.
Этот сигнал обратной связи позволяет компьютеру более точно контролировать количество потока EGR.
Вы также столкнетесь с клапаном рециркуляции отработавших газов с шаговым двигателем, который спроектирован так, чтобы работать очень похоже на двигатели холостого хода GM, которые существуют уже давно. Здесь клапан имеет два отдельных набора катушек. PCM посылает чередующиеся скоординированные импульсы на каждую обмотку, чтобы «пошагово» открывать или закрывать двигатель с небольшими приращениями.
В отличие от всех других вакуумных и электрических клапанов EGR, клапаны EGR шагового типа остаются в последнем заданном положении даже при электрическом отключении. Они не «пружинивают» при отключении.
Если требуется диагностика клапана рециркуляции отработавших газов с отрицательным давлением, необходимо довести двигатель до нормальной рабочей температуры. При выключенном зажигании отсоедините вакуумный шланг от клапана EGR и подсоедините ручной вакуумный насос к штуцеру на клапане.
Подайте 18 дюймов вакуума к клапану рециркуляции отработавших газов, и вакуум должен оставаться постоянным в течение 25 секунд. Если клапан не открывается или не может удерживать вакуум, его необходимо заменить. Если клапан держится постоянно, запустите двигатель, и вакуум должен упасть до нуля, а клапан должен закрыться.
Когда требуется диагностика клапана рециркуляции отработавших газов с положительным обратным давлением, используется тот же базовый тест, что и для отрицательного типа, но с противоположными результатами. Когда двигатель работает на холостом ходу, подайте вакуум на клапан EGR, и вы не сможете создать вакуум в клапане, и клапан EGR не должен открываться. Выключите двигатель и отсоедините шланг подачи вакуума от корпуса дроссельной заслонки. Подсоедините длинный вакуумный шланг от вакуумного порта EGR на корпусе дроссельной заслонки непосредственно к вакуумному порту клапана EGR. С помощью тройника подсоедините вакуумметр в вакуумном шланге к клапану рециркуляции отработавших газов, затем запустите двигатель и доведите его до 2000 об/мин.
Следите за вакуумметром, вакуум должен быть и клапан рециркуляции отработавших газов должен открываться.
На цифровых клапанах EGR можно проверить сопротивление клапана. Подключив омметр к клеммам на клапане, обмотки можно проверить на обрывы, короткие замыкания и показания высокого сопротивления. Если показания не соответствуют техническим характеристикам, потребуется замена клапана рециркуляции отработавших газов. Также убедитесь, что каналы рециркуляции отработавших газов не засорены и не засорены. Для визуальной проверки вам придется снять клапан. Вы также можете использовать анализатор выхлопных газов для проверки системы EGR. Глядя на показания NOx при 2000 об/мин, показания должны быть ниже 1000 частей на миллион.
Что такое охладитель EGR и зачем он нужен вашему грузовику?
EGR (рециркуляция выхлопных газов) стала частью системы контроля выбросов в большегрузных грузовиках еще в 2002 году. Эта часть рециркулирует выхлопные газы через охладитель EGR и обратно в цилиндры двигателя для сжигания нового топлива.
Цель системы рециркуляции отработавших газов — сократить выбросы за счет более тщательного сжигания выхлопных газов и повышения эффективности использования топлива. В качестве побочного продукта охладитель рециркуляции отработавших газов защищает ваш двигатель, снижая температуру сгорания за счет охлажденных выхлопных газов.
После сгорания выпускной клапан цилиндра открывается, и отработанный газ проходит через выпускной коллектор в охладитель EGR. В охладителе антифриз охлаждающей жидкости снижает температуру выхлопных газов, прежде чем они возвращаются в двигатель. Контролируя температуру сгорания, этот охлажденный газ помогает вашему двигателю работать эффективно и предотвращает перегрев. Система рециркуляции отработавших газов также повышает экономию топлива, возвращая охлажденный газ в камеру сгорания, чтобы двигатель не сжигал слишком богатое топливо!
Насколько важны охладители EGR?
За счет рециркуляции отработавших газов система рециркуляции отработавших газов помогает сократить выбросы NOx.
Это жизненно важно, потому что газы NOx очень токсичны и способствуют образованию смога и кислотных дождей! Они также способствуют ухудшению качества воздуха в населенных пунктах, что особенно плохо для людей с респираторными заболеваниями, такими как астма. Радиатор является жизненно важной частью EGR: он разбавляет топливно-воздушную смесь в цилиндре охлажденными выхлопными газами, снижая температуру сгорания. Это предотвращает перегрев двигателя, а более низкие температуры улучшают работу горячих компонентов, таких как головка блока цилиндров.
Что происходит, когда блокируется охладитель EGR?
В среднем охладитель системы рециркуляции отработавших газов служит около 80 000 миль или 128 7475 км пробега, хотя существующие неисправности или повреждения из-за проблем с восходящим потоком могут сократить срок его службы. Трубки и клапан рециркуляции отработавших газов также могут со временем забиваться нагаром. Если это произойдет, ваша установка, скорее всего, выдаст код DTC, например, недостаточное охлаждение EGR.
Если это простая блокировка, может быть быстрее и дешевле очистить ваш EGR, чем заменить его.
Со временем линии охлаждающей жидкости в охладителе системы рециркуляции отработавших газов также могут засориться. Это чаще встречается в старых EGR или в охладителях, работающих на некачественной или загрязненной охлаждающей жидкости. Если ваши линии охлаждающей жидкости заблокированы, вы обычно заметите снижение производительности EGR, увеличение расхода топлива и проблемы с перегревом двигателя. Если линии заблокированы, но не повреждены, обычно их можно очистить без замены. Это может занять от 3 до 8 часов в зависимости от вашего дилера и объема требуемой работы. С другой стороны, охладители рециркуляции отработавших газов также могут столкнуться с противоположной проблемой и стать негерметичными.
Как определить, что охладитель системы рециркуляции отработавших газов протекает?
Охладители системы рециркуляции отработавших газов подвергаются воздействию выхлопных газов, горячих до 800°C, которые затем охлаждаются примерно до 200°C.
Со временем постоянное воздействие экстремальных температур может привести к растрескиванию или деформации старых охладителей рециркуляции отработавших газов, что приведет к утечкам охлаждающей жидкости. Радиатор рециркуляции отработавших газов также может подвергаться коррозии из-за постоянного износа или конденсации частиц при низких температурах. Вот наиболее распространенные признаки негерметичного охладителя EGR:
Белый дым: Белый выхлопной дым может быть признаком того, что ваши линии охлаждающей жидкости негерметичны, и охлаждающая жидкость смешивается с горячими выхлопными газами. Горячий выхлоп также может сжечь охлаждающую жидкость, что приведет к снижению уровня охлаждающей жидкости.
Низкий уровень охлаждающей жидкости: Это также может произойти, если утечка или трещина во внешнем корпусе охладителя рециркуляции отработавших газов приводит к просачиванию охлаждающей жидкости.
Липкий/липкий клапан EGR: Если охлаждающая жидкость попадает в клапан EGR, она может смешаться с нагаром.
Это делает клапан залипающим и мешает ему правильно открываться и закрываться.
Индикатор проверки двигателя: Если загорается индикатор проверки двигателя и вы сканируете коды DTC, это предупредит вас о любых проблемах EGR. Код неисправности, такой как «недостаточный поток», может указывать на засорение или утечку в охладителе!
Что происходит, когда выходит из строя охладитель EGR?
Вы можете некоторое время ездить с неисправным охладителем рециркуляции отработавших газов, но это не будет хорошо для вашего двигателя, и вы заметите такие признаки, как неровный холостой ход. Если вы достаточно долго игнорируете неисправный охладитель EGR, это может привести к кумулятивному повреждению. Сюда входят проблемы с выхлопом, перегрев двигателя, увеличение токсичных выбросов и даже проблемы с турбонаддувом. Часто небольшие проблемы с охладителем рециркуляции отработавших газов, такие как забитые трубки, можно устранить без необходимости замены всей детали.
Однако, если вы не можете устранить проблему, вам следует заменить охладитель EGR, чтобы не повредить двигатель или другие детали системы доочистки.
Сокращает ли EGR срок службы двигателя?
Инженеры устранили многие неисправности, характерные для ранних моделей EGR. В современных конструкциях более низкие температуры, которые они обеспечивают, могут фактически продлить срок службы многих компонентов вашего двигателя. Пока он работает правильно, ваш EGR должен приносить пользу как вашему двигателю, так и системе доочистки. Если у вас возникнут проблемы, лучше всего отремонтировать или заменить EGR, потому что работа вашего грузовика с заблокированным EGR может повредить ваш двигатель. Это также повысит вероятность кодов неисправности, поскольку датчики температуры и выхлопа грузовика будут указывать на нефункционирующую систему рециркуляции отработавших газов как на проблему. Если вы незаконно удалите свой EGR, чтобы избежать его ремонта, вы рискуете получить огромные штрафы, аннулировать гарантию на двигатель и заставить техников не хотеть работать с вашим грузовиком.