Pakokaasujen kierrätysjärjestelmä

Ympäristöstandardien lisääntyessä vaatimusten mukaan nykyaikaiseen autoon lisätään vähitellen lisäjärjestelmiä, jotka muuttavat polttomoottorin toimintatiloja, säätävät ilman ja polttoaineen seoksen koostumusta, neutraloivat pakokaasun sisältämiä hiilivetyyhdisteitä jne.

Tällaisia ​​laitteita ovat katalysaattori, adsorberi, AdBlue ja muut järjestelmät. Olemme jo puhuneet niistä yksityiskohtaisesti. Nyt keskitymme vielä yhteen järjestelmään, jonka jokaisen autoilijan on seurattava terveyttä. Tämä on pakokaasujen kierrätys. Tarkastellaan, miltä järjestelmän piirustus näyttää, miten se toimii, mitä tyyppejä on ja mitä etuja sillä on.

Mikä on auton kaasun kierrätysjärjestelmä

Teknisessä kirjallisuudessa ja ajoneuvon kuvauksessa tätä järjestelmää kutsutaan EGR: ksi. Tämän lyhenteen dekoodaus englanniksi tarkoittaa kirjaimellisesti "pakokaasujen kierrätystä". Jos et mene yksityiskohtiin järjestelmien erilaisista muutoksista, tämä on itse asiassa kierrätysventtiili, joka on asennettu imu- ja pakosarjojen yhdistävään putkeen.

Tämä järjestelmä on asennettu kaikkiin nykyaikaisiin moottoreihin, jotka on varustettu elektronisella ohjausyksiköllä. Elektroniikan avulla voit säätää tarkemmin erilaisia ​​mekanismeja ja prosesseja voimayksikössä sekä järjestelmissä, joiden työ liittyy läheisesti polttomoottorin toimintaan.

Tiettyyn hetkeen EGR-luukku avautuu hieman, minkä vuoksi pakokaasu osittain menee moottorin imujärjestelmään (lisätietoja laitteesta ja sen toiminnan periaatteesta, lue toisessa arvostelussa). Tämän seurauksena raitisilmavirta sekoitetaan osittain pakokaasuun. Tältä osin herää kysymys: miksi tarvitset pakokaasuja imujärjestelmään, jos moottorin tehokkaaseen toimintaan tarvitaan riittävä määrä happea? Jos pakokaasuissa on tietty määrä palamatonta happea, lambda-koetin voi osoittaa tämän (se on kuvattu yksityiskohtaisesti täällä). Yritetään käsitellä tätä näennäistä ristiriitaa.

Pakokaasujen kierrätysjärjestelmän tarkoitus

Ei ole kenellekään salaisuus, että kun sylinteriin puristettu polttoaine ja ilma palavat, ei vain kunnon energiaa vapautu. Tähän prosessiin liittyy suuren määrän myrkyllisiä aineita. Vaarallisimpia näistä ovat typpioksidit. Osittain niitä taistelee katalysaattori, joka on asennettu auton pakojärjestelmään (mistä elementeistä tämä järjestelmä koostuu ja miten se toimii, lue erikseen).

Toinen mahdollisuus vähentää tällaisten aineiden määrää pakokaasussa on muuttaa ilman ja polttoaineen seoksen koostumusta. Esimerkiksi elektroninen ohjausyksikkö lisää tai vähentää tuoreeseen ilmaosaan ruiskutettavan polttoaineen määrää. Tätä kutsutaan MTC: n köyhtymiseksi / rikastamiseksi.

Toisaalta, mitä enemmän happea pääsee sylinteriin, sitä korkeampi ilman ja polttoaineen seoksen palamislämpötila. Tämän prosessin aikana typpeä vapautuu bensiinin tai dieselpolttoaineen lämpöhajoamisen ja korkeiden lämpötilojen yhdistelmästä. Tämä kemiallinen alkuaine joutuu hapetusreaktioon hapen kanssa, jolla ei ollut aikaa palaa. Lisäksi näiden oksidien muodostumisnopeus liittyy suoraan työympäristön lämpötilaan.

Kierrätysjärjestelmän tarkoituksena on nimenomaan vähentää hapen määrää tuoreessa ilman osassa. Koska VTS: n koostumuksessa on pieni määrä pakokaasua, sylinterien palamisprosessia jäähdytetään hieman. Tässä tapauksessa itse prosessin energia ei muutu, koska sylinteriin pääsee edelleen sama määrä, joka sisältää polttoaineen sytyttämiseen tarvittavan määrän happea.

Kaasuvirtausta pidetään tavallisesti inertinä, koska se on HTS: n palamistuote. Tästä syystä se itsessään ei enää kykene palamaan. Jos tietty määrä pakokaasuja sekoitetaan uuteen osaan ilma-polttoaineseosta, palamislämpötila laskee hieman. Tämän vuoksi typen hapettumisprosessi on vähemmän aktiivinen. Totta, kierrätys vähentää hieman voimayksikön tehoa, mutta auto säilyttää dynaamisuutensa. Tämä haitta on niin merkityksetön, että on lähes mahdotonta huomata eroa tavallisessa liikenteessä. Syynä on, että tätä prosessia ei tapahdu polttomoottorin tehotiloissa, kun sen nopeus kasvaa. Se toimii vain matalilla ja keskisuurilla kierroksilla (bensiiniyksiköissä) tai joutokäynnillä ja matalilla kierroksilla (dieselmoottoreiden tapauksessa).

Joten EGR-järjestelmän tarkoituksena on vähentää pakokaasujen myrkyllisyyttä. Tämän ansiosta autolla on enemmän mahdollisuuksia sopia ympäristöstandardien puitteisiin. Sitä käytetään kaikissa nykyaikaisissa polttomoottoreissa riippumatta siitä, onko kyseessä bensiini vai diesel. Ainoa huomautus on, että järjestelmä ei ole yhteensopiva joidenkin laitteiden kanssa, jotka on varustettu turboahtimilla.

Pakokaasujen kierrätysjärjestelmän yleiset toimintaperiaatteet

Vaikka nykyään on olemassa monentyyppisiä järjestelmiä, joissa pakosarjan liitäntä imuaukkoon toteutetaan pneumaattisen venttiilin kautta, niillä on yhteinen toimintaperiaate.

Venttiili ei aina aukea. Kun kylmä moottori käynnistyy, käy joutokäynnillä ja myös saavuttaessaan kampiakselin suurimman nopeuden, kaasun on pysyttävä suljettuna. Muissa tiloissa järjestelmä toimii, ja kunkin sylinterimäntäryhmän polttokammio vastaanottaa pienen määrän polttoaineen palamistuotteita.

Jos laite toimii moottorin tyhjäkäyntinopeudella tai saavuttaa toimintalämpötilaa (mistä sen pitäisi olla, lue täällä), yksikkö muuttuu epävakaaksi. EGR-venttiilin suurin hyötysuhde saavutetaan vain, kun moottori käy lähellä keskimääräistä kierroslukua. Muissa moodeissa typpioksidien pitoisuus on paljon pienempi.

Kun moottori lämpenee, kammioiden palamislämpötila ei ole niin korkea, että muodostuu suuri määrä typpioksideja, eikä sylintereihin palaamiseen tarvita pientä määrää pakokaasuja. Sama tapahtuu pienillä nopeuksilla. Kun moottori saavuttaa enimmäisnopeuden, sen tulisi kehittää suurin teho. Jos venttiili laukeaa, se vain häiritsee, joten tässä tilassa järjestelmä on passiivisessa tilassa.

Järjestelmien tyypistä riippumatta niiden keskeinen osa on läppä, joka estää pakokaasujen pääsyn imujärjestelmään. Koska kaasuvirran korkea lämpötila vie enemmän tilaa kuin jäähdytetty analogi, pakokaasu on jäähdytettävä, jotta HTS: n palamistehokkuus ei laske. Tätä varten moottorin jäähdytysjärjestelmään liittyy ylimääräinen jäähdytin tai välijäähdytin. Kunkin automallin piiri voi olla erilainen, mutta siinä on jäähdytin, joka vakauttaa laitteen optimaalisen lämpötilan ylläpitoprosessin.

Dieselmoottoreiden venttiili on auki kohdassa XX. Imujärjestelmän tyhjiö vetää pakokaasun sylintereihin. Tässä tilassa moottori vastaanottaa noin 50 prosenttia pakokaasuista (suhteessa raikkaaseen ilmaan). Nopeuden kasvaessa pellin toimilaite siirtää sen vähitellen kiinni-asentoon. Näin diesel toimii.

Jos puhumme bensiiniyksiköstä, niin suuri pakokaasupitoisuus imuteessä on täynnä polttomoottorin heikkoa toimintaa. Siksi tässä tapauksessa järjestelmän toiminta on hieman erilainen. Venttiili avautuu, kun moottori saavuttaa keskinopeuden. Lisäksi BTC: n tuoreen osan pakokaasupitoisuus ei saisi ylittää 10 prosenttia.

Kuljettaja saa tiedon virheellisestä regeneraatiosta kojelaudan Check Engine -signaalilla. Tässä on tärkeimmät erittelyt, joita tällaisella järjestelmällä voi olla:

• Läpän avautumisanturi on rikki. Yleensä väärän annostelun ja siistissä tilassa syttyvän lampun lisäksi mitään kriittistä ei tapahdu.
• Venttiilin tai sen anturin vaurioituminen. Tärkein syy tähän toimintahäiriöön on jatkuva kosketus moottorista tuleviin kuumiin kaasuihin. Järjestelmän tyypistä riippuen tämän elementin hajoamiseen voi liittyä MTC: n ehtyminen tai päinvastoin. Jos moottorit käyttävät yhdistettyä järjestelmää, joka on varustettu antureilla, kuten MAF ja MAP, tyhjäkäynnillä seos tulee liian rikkaaksi ja suurella kampiakselin nopeudella BTC on dramaattisesti kevyempi.

Kun järjestelmä epäonnistuu, bensiini tai diesel palaa huonosti, minkä vuoksi siihen liittyy esimerkiksi toimintahäiriöitä, katalyytin käyttöikä lyhenee voimakkaasti. Näin moottorin käyttäytyminen näyttää käytännössä viallisella pakokaasun palautusmekanismilla.

Tyhjäkäynnin vakauttamiseksi ohjausyksikkö säätää polttoainejärjestelmän ja sytytyksen (jos se on bensiiniyksikkö) toimintaa. Hän ei kuitenkaan pysty selviytymään tästä tehtävästä ohimenevässä tilassa, koska kaasun avaaminen lisää huomattavasti alipainetta ja pakokaasupaine nousee voimakkaasti, minkä vuoksi enemmän pakokaasuja virtaa avoimen peltiä pitkin.

Tämän seurauksena moottori ei vastaanota happimäärää, joka tarvitaan polttoaineen täydelliseen palamiseen. Vikaantumisasteesta riippuen auto voi nykiä, syttyä syttyä, havaita epävakautta tai XX: n täydellistä puuttumista, polttomoottori voi käynnistyä huonosti jne.

Laitteen imusarjassa on sumuvoitelua. Jatkuvassa kosketuksessa kuumien pakokaasujen kanssa jakotukin, venttiilien, injektorien ja sytytystulppien ulkopinnat peittyvät nopeasti hiilikerroksilla. Joissakin tapauksissa polttoainetta voi syttyä ennen kuin BTC tulee sylinteriin (jos painat kaasupoljinta voimakkaasti).

Epävakaa joutokäyntinopeus voi Ugr-venttiilin vikatilanteessa joko kadota kokonaan tai nousta kriittisiin rajoihin. Jos auto on varustettu automaattivaihteistolla, toisessa tapauksessa autoilijan on pian käytettävä rahaa automaattivaihteiston korjaamiseen. Koska kukin valmistaja toteuttaa pakokaasujen kierrätysprosessin omalla tavallaan, järjestelmän häiriöt ovat luonteeltaan yksilöllisiä. Tämän seurauksiin vaikuttavat myös suoraan voimayksikön, sytytysjärjestelmän ja polttoainejärjestelmän tekninen kunto.

Järjestelmän poistaminen käytöstä dieselmoottori työskentelee vaikeammin tyhjäkäynnillä. Bensiinimoottorin polttoaineenkulutus on tehotonta. Joissakin tapauksissa katalyytti tukkeutuu nopeammin johtuen suuresta määrästä nokea, joka ilmenee väärän ilman ja polttoaineen seoksen käytön seurauksena. Syynä on, että modernin auton elektroniikka on suunniteltu tälle järjestelmälle. Jos haluat estää ohjausyksikköä tekemästä muutoksia kierrätykseen, sinun on kirjoitettava se uudelleen, kuten sirun virityksen yhteydessä (lue tästä menettelystä täällä).

Kierrätysjärjestelmätyypit

Nykyaikaisessa autossa voimayksikköön voidaan asentaa yksi kolmesta EGR-järjestelmän tyypistä:

1. Euro4-ekostandardin mukainen. Tämä on korkeapainejärjestelmä. Läppä sijaitsee suoraan imu- ja pakosarjojen välissä. Moottorista poistuttaessa mekanismi seisoo turbiinin edessä. Tässä tapauksessa käytetään sähköpneumaattista venttiiliä (aiemmin käytettiin pneumaattis-mekaanista analogia). Tällaisen järjestelmän toiminta on seuraava. perhonen kiinni - moottori käy joutokäynnillä. Imutien alipaine on pieni, joten läppä on suljettu. Kun painat kaasupoljinta, tyhjiö ontelossa kasvaa. Tämän seurauksena imujärjestelmään syntyy vastapaine, jonka vuoksi venttiili aukeaa kokonaan. Tietty määrä pakokaasuja palautetaan sylintereihin. Tässä tapauksessa turbiini ei toimi, koska pakokaasun paine on alhainen, eivätkä ne voi pyörittää sen juoksupyörää. Pneumaattiset venttiilit eivät sulkeudu avaamisen jälkeen, ennen kuin moottorin nopeus laskee sopivaan arvoon. Nykyaikaisemmissa järjestelmissä kierrätysrakenne sisältää lisäventtiilejä ja antureita, jotka säätävät prosessia moottoritilojen mukaan.
2. Euro5-ekostandardin mukainen. Tämä järjestelmä on matalapaineinen. Tässä tapauksessa muotoilua muutetaan hieman. Pelti sijaitsee hiukkassuodattimen takana (lue, miksi sitä tarvitaan ja miten se toimii.) täällä) pakojärjestelmässä ja turboahtimen edessä olevassa imuaukossa. Tällaisen muunnoksen etuna on, että pakokaasuilla on aikaa jäähtyä hieman, ja suodattimen läpi kulkiessaan ne puhdistuvat nokesta ja muista komponenteista, minkä vuoksi edellisen järjestelmän laitteen käyttöikä on lyhyempi. Tämä järjestely tarjoaa pakokaasun paluun myös turboahtotilassa, koska pakokaasu kulkee kokonaan turbiinin juoksupyörän läpi ja pyörittää sen ylös. Tällaisen laitteen ansiosta järjestelmä ei vähennä moottorin tehoa (kuten jotkut autoilijat sanovat, se ei "tukehda" moottoria). Monissa nykyaikaisissa automalleissa hiukkassuodatin ja katalysaattori uudistetaan. Koska venttiili ja sen anturi sijaitsevat kauempana auton lämpökuormitetusta yksiköstä, ne eivät usein vikaudu useiden tällaisten toimenpiteiden jälkeen. Regeneroinnin aikana venttiili sulkeutuu, koska moottori tarvitsee lisää polttoainetta ja enemmän happea, jotta väliaikaisesti voidaan nostaa DPF: n lämpötilaa ja polttaa siinä oleva noki.
3. Euro6-ekostandardin mukainen. Tämä on yhdistetty järjestelmä. Sen rakenne koostuu elementeistä, jotka ovat osa edellä kuvattuja laitteita. Koska kukin näistä järjestelmistä toimii vain omassa tilassaan, polttomoottorin imu- ja pakojärjestelmät on varustettu molempien kierrätysmekanismien tyyppisillä venttiileillä. Kun imuputken paine on matala, laukaistaan ​​Euro5 (matala paine) -ilmaisimelle tyypillinen porras ja kuorman kasvaessa porras aktivoituu, jota käytetään autoissa, jotka noudattavat Euro4 (korkea paine) -merkintää vakiona.

Näin toimivat järjestelmät, jotka kuuluvat ulkoisen kierrätyksen tyyppiin (prosessi tapahtuu tehoyksikön ulkopuolella). Sen lisäksi on olemassa tyyppi, joka tarjoaa pakokaasujen sisäisen syötön. Se pystyy poistamaan osan pakokaasuista ikään kuin se menisi imusarjaan. Vain tämä prosessi varmistetaan nokka-akseleiden kevyellä kampistamisella. Tätä varten vaiheensiirtäjä asennetaan lisäksi kaasunjakomekanismiin. Tämä elementti muuttaa polttomoottorin tietyssä toimintatilassa hieman venttiilin ajoitusta (mikä se on ja mikä arvo sillä on moottorille, se kuvataan erikseen).

Tässä tapauksessa sylinterin molemmat venttiilit avautuvat tietyllä hetkellä. Pakokaasupitoisuus tuoreessa BTC-osassa riippuu siitä, kuinka kauan nämä venttiilit ovat auki. Tämän toimenpiteen aikana tuloaukko avautuu ennen kuin mäntä saavuttaa ylimmän kuollut keskipisteen ja ulostulo sulkeutuu juuri ennen männän TDC: tä. Tämän lyhyen ajan vuoksi pieni määrä pakokaasuja virtaa imujärjestelmään ja imetään sitten sylinteriin, kun mäntä liikkuu kohti BDC: tä.

Tämän modifikaation etuna on pakokaasun tasaisempi jakautuminen sylintereissä, ja järjestelmän nopeus on paljon suurempi kuin ulkoisen kierrätyksen tapauksessa.

Nykyaikaisissa kierrätysjärjestelmissä on ylimääräinen jäähdytin, jonka lämmönvaihdin mahdollistaa pakokaasun jäähdyttämisen nopeasti ennen kuin se tulee imuputkeen. Tällaisen järjestelmän tarkkaa kokoonpanoa on mahdotonta määritellä, koska autovalmistajat toteuttavat tämän prosessin eri kaavojen mukaisesti, ja laitteessa voi olla muita ohjauselementtejä.

Kaasun kierrätysventtiilit

Erikseen on mainittava EGR-venttiilien lajikkeet. Ne eroavat toisistaan ​​siinä, miten niitä hallitaan. Tämän luokituksen mukaan kaikki mekanismit on jaettu:

• Pneumaattiset venttiilit. Tämän tyyppistä laitetta käytetään enää harvoin. Niillä on tyhjiöperiaate. Läppä avataan imuputkessa syntyvällä tyhjiöllä.
• Sähköpneumaattinen. ECU: n ohjaama sähköventtiili on kytketty pneumaattiseen venttiiliin tällaisessa järjestelmässä. Ajoneuvojärjestelmän elektroniikka analysoi moottorin tilat ja säätää vastaavasti pellin toimintaa. Elektroninen ohjausyksikkö vastaanottaa antureista signaaleja lämpötilasta ja ilmanpaineesta, jäähdytysnesteen lämpötilasta jne. ja aktivoi vastaanotetun datan mukaan laitteen sähkökäytön. Tällaisten venttiilien erityispiirre on, että niiden pellit ovat joko avoimia tai suljettuja. Imujärjestelmän tyhjiö voidaan luoda ylimääräisellä tyhjiöpumpulla.
• Sähköinen. Tämä on uusin mekanismien kehitys. Magneettiventtiilit toimivat suoraan ECU: n signaaleista. Tämän muunnoksen etuna on niiden sujuva toiminta. Sen tarjoaa kolme peltiasentoa. Tämän avulla järjestelmä voi säätää pakokaasun annoksen automaattisesti polttomoottoritilan mukaisesti. Järjestelmä ei käytä imuilman tyhjiötä venttiilin ohjaamiseen.

Kierrätysjärjestelmän edut

Toisin kuin yleisesti uskotaan, että ajoneuvon ympäristöystävällisyysjärjestelmä ei ole hyötyä voimansiirrolle, pakokaasujen kierrätyksellä on joitain etuja. Joku ei ehkä ymmärrä, miksi asentaa järjestelmä, joka vähentää polttomoottorin tehoa, jos lisä neutralointiaineita voidaan käyttää (mutta tässä tapauksessa pakojärjestelmä on kirjaimellisesti "kultainen", koska myrkyllisten aineiden neutraloinnissa käytetään jalometalleja) . Tästä syystä tällaisten koneiden omistajat asetetaan joskus poistamaan järjestelmä käytöstä. Näennäisistä haitoista huolimatta pakokaasujen kierrätys hyödyttää jopa voimayksikköä jollakin tavalla.

Tässä on joitain syitä tälle prosessille:

1. Bensiinimoottorissa, koska oktaaniluku on pieni (mistä se on ja mihin rooliin tämä parametri vaikuttaa polttomoottorissa), lue erikseen) polttoaineen räjähdys tapahtuu usein. Tämän toimintahäiriön olemassaolo ilmaistaan ​​samannimisellä anturilla, joka on kuvattu yksityiskohtaisesti täällä... Kierrätysjärjestelmän läsnäolo eliminoi tämän kielteisen vaikutuksen. Näennäisestä ristiriitaisuudesta huolimatta egr-venttiilin läsnäolo päinvastoin mahdollistaa yksikön tehon lisäämisen, esimerkiksi jos asetat eri sytytysajan aikaisemmalle sytytykselle.
2. Seuraava plus koskee myös bensiinimoottoreita. Tällaisten ICE: n kuristimessa tapahtuu usein suuri painehäviö, jonka vuoksi tapahtuu pieni tehohäviö. Kierrätystoiminto mahdollistaa myös tämän vaikutuksen vähentämisen.
3. Dieselmoottoreiden osalta XX-tilassa järjestelmä tarjoaa polttomoottorin pehmeämmän toiminnan.
4. Jos auto läpäisee ympäristönvalvonnan (tämä menettely on pakollinen ylittäessään esimerkiksi rajan EU-maiden kanssa), kierrätys lisää todennäköisyyksiä tämän tarkastuksen läpäisemiseksi ja kulkuluvan saamiseksi.

Useimmissa automalleissa kierrätysjärjestelmää ei ole niin helppo sammuttaa, ja jotta moottori toimisi vakaasti ilman sitä, elektronisen ohjausyksikön lisäasetukset on tehtävä. Muiden ohjelmistojen asentaminen estää ECU: ta vastaamasta EGR-antureiden signaalien puutteeseen. Mutta sellaisia ​​tehdasohjelmia ei ole, joten elektroniikka-asetuksia muuttamalla auton omistaja toimii omalla vastuullaan ja vaarallaan.

Lopuksi tarjoamme lyhyen animoidun videon siitä, kuinka kierto tapahtuu moottorissa:

Yksinkertainen selitys pakokaasujen kierrätyksestä (EGR)

Kysymyksiä ja vastauksia:

Kuinka tarkistaa EGR-venttiili? Venttiilin koskettimet ovat jännitteisiä. Napsahduksen pitäisi kuulua. Muut toimenpiteet riippuvat asennuspaikasta. Pohjimmiltaan tyhjiökalvoa on painettava hieman moottorin käydessä.

Mihin EGR -venttiili on tarkoitettu? Tämä on välttämätön elementti haitallisten aineiden pitoisuuden vähentämiseksi pakokaasussa (osa kaasuista ohjataan imusarjaan) ja yksikön suorituskyvyn lisäämiseksi.

Missä EGR-venttiili sijaitsee? Se riippuu moottorin suunnittelusta. Sinun on etsittävä sitä imusarjan alueelta (itse imusarjasta tai putkistosta, joka yhdistää imusarjan moottoriin).

Kuinka pakoventtiili toimii? Kun kaasua avataan enemmän, imu- ja pakosarjan paine-eron vuoksi osa pakokaasusta imetään EGR-venttiilin kautta polttomoottorin imujärjestelmään.