Išmetamųjų dujų recirkuliacija (EGR) ir jos aušintuvas: Svarba, veikimas ir gedimai

Kasmet didėjant spaudimui pasaulyje mažinti išmetamųjų teršalų kiekį, EGR vožtuvas ir visa EGR sistema vaidina itin svarbų vaidmenį. Svarbu žinoti, ką jie daro, kodėl genda ir kaip juos prižiūrėti. Šiuolaikiniuose automobiliuose vis daugiau dėmesio skiriama ekologijai, o tai reiškia, kad transporto priemonių gamintojai ieško įvairių būdų sumažinti kenksmingų medžiagų išmetimą į aplinką. Vienas iš tokių sprendimų - EGR sistema (Exhaust Gas Recirculation), kurios svarbi dalis yra EGR aušintuvas.

Kas yra EGR sistema ir kam ji reikalinga?

Dauguma žmonių nežino, kas yra EGR ir kam jis reikalingas, todėl verta susipažinti su šiuo esminiu variklio komponentu. Beveik 80 procentų oro, kuriuo kvėpuojame, yra azotas. Tačiau susidūrus su itin aukšta temperatūra variklio degimo kameroje, kuri gali siekti net 1370°C, paprastai inertinės dujos tampa reaktyvios ir susidaro kenksmingi azoto oksidai (NOx), kurie per išmetimo sistemą patenka į atmosferą.

Kad tai sumažintų, EGR vožtuvas leidžia tiksliam išmetamųjų dujų kiekiui vėl patekti į įsiurbimo sistemą, efektyviai keičiant į variklį patenkančio oro cheminę sudėtį. Tai taip pat padeda palaikyti optimalią variklio temperatūrą. EGR vožtuvas yra komponentas, kuris reguliuoja išmetamųjų dujų srautą į variklio įsiurbimo kolektorių.

EGR vožtuvas turi du pagrindinius nustatymus: atidarytą ir uždarytą, nors padėtis gali skirtis. Užvedus variklį, EGR vožtuvas yra uždarytas. Tuščiosios eigos ir mažo greičio metu automobiliui reikia tik nedidelės galios, taigi ir nedidelio deguonies kiekio, todėl vožtuvas palaipsniui atsidaro - tuščiąja eiga jis gali būti atidarytas iki 90%.

Visi šiuolaikiniuose automobiliuose esantys EGR vožtuvai yra valdomi elektroniniu būdu.

EGR vožtuvų tipai

EGR vožtuvai skiriasi priklausomai nuo variklio tipo ir naudojamos technologijos:

• Dyzelinių variklių EGR:
  • Aukšto slėgio EGR vožtuvai nukreipia didelio srauto ir daug suodžių turinčias išmetamąsias dujas prieš joms patenkant į kietųjų dalelių filtrą. Suodžiai gali susimaišyti su tepalo garais ir to pasekoje sudaryti nuosėdas ar dumblą. Tuomet dujos per vamzdį arba vidinius cilindro galvutės kanalus grąžinamos į įleidimo kolektorių.
  • Žemo slėgio EGR vožtuvai nukreipia išmetamąsias dujas po to, kai jos praeina per kietųjų dalelių filtrą. Šios dujos turi mažesnį srautą, tačiau yra beveik visiškai švarios nuo suodžių.
• Benzininių variklių EGR: panašiai kaip aukšto slėgio dyzelino ekvivalentas, benzino EGR vožtuvai nukreipia išmetamąsias dujas. Benzininiai EGR vožtuvai į pagalbą pasitelkia cilindro atspaudimą arba priešingą degimo ciklo dalį nuo suspaudimo tam, kad ištrauktų išmetamąsias dujas.
• Vakuuminiai EGR vožtuvai naudoja vakuuminį solenoidą, kad vakuumas atitiktų diafragmą ir savo ruožtu atidarytų bei uždarytų EGR.
• Skaitmeniniai EGR vožtuvai turi elektromagnetinį arba žingsninį variklį ir daugeliu atvejų grįžtamojo ryšio jutiklį.

Kas yra EGR aušintuvas ir jo funkcija?

EGR sistema - tai išmetamųjų dujų recirkuliacijos technologija, skirta sumažinti azoto oksidų (NOx) emisijas. Tačiau išmetamosios dujos, grąžinamos atgal į variklį, yra labai karštos. Būtent čia į pagalbą ateina EGR aušintuvas.

EGR aušintuvas - tai mechaninis įrenginys, dažniausiai panašus į mažą radiatorių, kurio tikslas yra atvėsinti per EGR sistemą grįžtančias išmetamąsias dujas. Paprastai EGR aušintuve yra aušinimo skystis, kuris pašalina šilumą iš išmetamųjų dujų, prieš joms patekant atgal į įsiurbimo kolektorių. EGR aušintuvas veikia kaip šilumokaitis: kai karštos išmetamosios dujos praeina per jį, jos atiduoda šilumą aušinimo skysčiui, kuris cirkuliuoja aplink dujų kanalus.

Gerai veikiantis EGR aušintuvas yra labai svarbus ne tik aplinkai, bet ir pačiam automobiliui. Be tinkamai veikiančio aušintuvo, EGR sistema gali netekti efektyvumo, o jūsų automobilis - prarasti techninę būklę.

Dažniausios EGR sistemos ir aušintuvo gedimų priežastys

EGR vožtuvai veikia agresyvioje aplinkoje, todėl laikui bėgant jie susidėvės. Tačiau vienintelė didžiausia gedimo priežastis yra anglies dalelių kaupimasis išmetamosiose dujose išilgai EGR ir įsiurbimo sistemos kanalų. Laikui bėgant tai užkimš vamzdžius, išmetamųjų dujų kanalus ir galiausiai vožtuvo stūmoklio mechanizmą, dėl kurio jis gali užstrigti uždarytoje arba atidarytoje padėtyse. Pagrindinė gedimų ar defektų priežastis - amžius bei susidėvėjimas. Tai yra natūralus procesas, kadangi vožtuvas renka taršias išmetamąsias dujas bei dirba itin karštoje terpėje kartu su koroziją keliančiomis medžiagomis.

EGR vožtuvas dažniausiai pradeda strigti dėl šalia jo prisikaupusių nuosėdų, kurios gali atsirasti dėl: netinkamo degimo, prastai veikiančių purkštukų, per didelio alyvos kiekio ar netgi užsikimšusios karterio ventiliacijos. Šie gedimai gali reikšmingai įtakoti EGR vožtuvo darbą. Gedimo problema gali būti ir ne pačio vožtuvo, o jo temperatūros sensoriaus gedimas. Kuo labiau auga temperatūra variklyje, tuo labiau atsidaro EGR vožtuvas, siekdamas kompensuoti, ir atvirkščiai.

EGR aušintuvai nėra tipiškos susidėvinčios dalys, tačiau ir jie gali sugesti. Esant nepalankioms ar nenumatytoms eksploatavimo sąlygoms (pvz., kai variklis naudojamas su dideliu sieros kiekiu arba ekologišku kuru), gali susidaryti agresyvūs degimo proceso produktai. Ilgainiui tai gali sukelti vidinį nuotėkį su nepastebimu aušinimo skysčio praradimu. Dažniausia gedimo priežastis yra nuotėkis išmetamųjų dujų sistemoje. Retesnė priežastis yra taškinė korozija aušinimo skysčio sistemoje. Netinkami aušinimo skysčiai gali sukelti koroziją arba kavitaciją. Kadangi išmetamųjų dujų priešslėgis variklio veikimo metu yra didesnis nei slėgis aušinimo sistemoje, aušinimo skysčio praradimas ne visada greit pastebimas. Jei EGR aušintuvas yra aukščiau nei įleidimo ir išleidimo vožtuvai, tai gali sukelti aušinimo skysčio susikaupimą vieno ar kelių cilindrų degimo kamerose.

Kai kurių gamintojų naudojami komponentai tiesiog yra linkę sugesti. Tai ypač galioja „Volkswagen Group“ koncerno automobiliuose naudojamiems 1.6, 2.0, 2.7 ir 3.0 litrų dyzeliniams varikliams, kuriuose sugenda vožtuvą atidarantis arba uždarantis mechanizmas. Šio koncerno gaminami dyzeliniai varikliai žinomi ir dėl dar vienos problemos - EGR aušintuvo gedimų.

EGR sistemos gedimo simptomai

Simptomai, susiję su EGR vožtuvo gedimu, yra panašūs į daugelio kitų variklio valdymo komponentų simptomus, todėl daugeliui technikų EGR gedimai ir toliau kelia galvos skausmą. Užsikimšęs EGR aušintuvas taip pat gali lemti variklio galios praradimą, padidėjusias degalų sąnaudas ar net per didelį variklio įkaitimą.

Pagrindiniai gedimo požymiai:

• Variklio veikimo problemos: jei vožtuvas užstringa, transporto priemonės oro ir degalų santykis bus netinkamas, o tai sukels variklio veikimo problemas, pvz., sumažėjusią galią, prastą greitėjimą ir netolygų veikimą tuščiąja eiga.
• Padidėjęs NOx išmetimas ir kuro sąnaudos: kai EGR vožtuvas lieka uždarytas, dėl to aukšta temperatūra degimo kameroje palieka daug nesudegusio kuro išmetamosiose dujose, todėl padidėja NOx išmetimas ir sumažėja degalų naudojimo efektyvumas. Pastebimai išauga kuro sąnaudos, dažniau tenka lankytis degalinėje.
• „Check Engine“ lemputė ant prietaisų skydelio užsidegimas.
• Keistas variklio garsas: girdite stuksenimą? Tai gali reikšti, kad EGR vožtuvas netinkamai reguliuoja temperatūrą ir reikia diagnostikos bei remonto.
• Nemalonus kvapas: dėl neveikiančio EGR vožtuvo gali sklisti itin smarkus degalų kvapas, nes tiesiog nesudega degalai.

Niekuomet neignoruokite aukščiau išvardintų simptomų. Anksti išsprendę problemą galite išvengti brangiau kainuojančio kapitalinio remonto ateityje.

EGR priežiūra ir remontas

Jeigu įtariate ar tiksliai žinote, kad problema - sugedęs EGR vožtuvas ar aušintuvas, pats laikas imtis veiksmų. Tai tikrai nėra smulkmena, ir į šį gedimą reikia žiūrėti rimtai. Jo veikimas turi įtakos variklio darbui, kuro sąnaudoms ir išmetamai taršai.

• Diagnostika ir valymas: jeigu turite pakankamai įgūdžių, galite bandyti išimti ir patikrinti EGR būklę patys. Kitu atveju rekomenduojama vežti į servisą patikrai. Kartais EGR vožtuvas gali būti tiesiog užsikimšęs anglies nuosėdomis. Tokiais atvejais kruopštus valymas gali atkurti jo funkcionalumą. Specialistai rekomenduoja kas 60-120 tūkstančių kilometrų atlikti EGR vožtuvo valymą.
• Kada reikalingas keitimas: jei valymas nepadeda arba jei vožtuvas yra pažeistas, vienintelė gera išeitis - jį keisti. Patys EGR vožtuvą ir montavimo elementus galite įsigyti internetu, tačiau šį darbą geriau patikėti profesionalams. Po pakeitimo rūpinkitės tuo, kad vožtuvą reguliariai kas nors patikrintų.
• Profilaktika: profilaktiškai rekomenduojama naudoti kuro priedus, kurie padės tinkamai prižiūrėti ir apsaugoti EGR nuo suodžių. Naudojant prastesnės kokybės arba užterštus degalus, variklyje ir EGR vožtuve padidėja tikimybė, kad atsiras anglies sankaupos. Dažnai važiuodami trumpus atstumus, ypač žiemą, varikliui nepavyksta pasiekti optimalios darbinės temperatūros, o tai gali prisidėti prie nuosėdų kaupimosi EGR sistemoje. Iš esmės, prevencija ir apsauga paremtos atidžiu transporto priemonės eksploatavimu ir savalaike technine priežiūra.

Kodėl nereikėtų atjungti EGR sistemos?

Dažnai galima išgirsti informaciją apie tai, kad tam tikri servisai siūlo EGR vožtuvą programiškai išjungti arba išprogramuoti. Nors idėja išjungti EGR vožtuvą gali atrodyti viliojanti dėl to, kad kažkas tai reklamuoja ir žada gerus rezultatus, realybėje naudos - labai mažos, o dėl neigiamo poveikio varikliui ir aplinkai, to daryti neapsimoka.

Pagrindinė EGR vožtuvo funkcija - mažinti kenksmingų išmetamųjų teršalų kiekį (NOx). EGR sistemos taip pat veikia kaip savotiškas aušinimo mechanizmas, neleidžiantis varikliui perkaisti. Jį išjungus, gali kilti problemų dėl perkaitimo arba vadinamojo užkalimo.

Jeigu atjungsite EGR, išspręsite tik tai, kad jis neva nekels galvos skausmo. Bet tokiu atveju kuro mišinys taps nekontroliuojamas, ko pasekoje padidės temperatūra degimo kameroje. O kaip jau supratome, EGR tikslas yra atvirkščiai - temperatūrą mažinti. Taigi, atjungus EGR, temperatūra bus didesnė, o dėl aukštesnės temperatūros ir azoto oksido dujų poveikio variklio tepalui, motorui teks dirbti daug sudėtingiau ir ekstremaliau (ne tokiais parametrais, kokiais turėtų). Taigi siūloma gerai pagalvoti prieš nusprendžiant panaikinti EGR.

EGR sistemų raida ir taršos standartai

Įvairūs tyrimai rodo, jog dujų recirkuliacija efektyviai prisideda prie mažesnės taršos. Europos Sąjunga azoto oksidų patekimą į atmosferą pradėjo riboti nuo 2001 metų sausio mėnesio, kai visoje bendrijoje parduodamiems naujiems automobiliams įsigaliojo „Euro 3“ taršos standartas - tiek benzininiams, tiek dyzeliniams varikliams.

• „Euro 1“ (1992-1996 m.) orientavosi tik į kelis esminius rodiklius.
• „Euro 2“ padėjo pamatus dabartinei sistemai, kuomet benzininių ir dyzelinių variklių tarša ir jiems keliami reikalavimai išjudino traukinį link mažesnės transporto priemonių taršos.
• „Euro 3“ (nuo 2000 m. sausio) automobilių gamintojams uždėjo dar didesnį apynasrį. Lengvieji automobiliai turintys dyzelinį variklį turėjo į atmosferą išmesti ne daugiau kaip 0,50 g/km NOx, o benzininius variklius turintys automobiliai - ne didesne negu 0,15 g/km NOx emisija.
• „Euro 6“ (dabartiniai reikalavimai) dyzeliniams varikliams taikomas ribojimas siekia 0,080 g/km NOx ir 0,060 g/km NOx benzininiams varikliams. Pagal šiuo metu galiojančius normatyvus, „Euro 6“ taršos standartą atitinkantys dyzeliniai varikliai į atmosferą turi išmesti ne daugiau nei 80 mg/km NOx emisijų, o tai - ženklus skirtumas, net ir palyginus su „Euro 5“ taršos standartu, kuomet iš gamintojų buvo reikalaujama neperžengti 180 mg/km NOx.

Įvedus „Euro 4“ išmetamųjų dujų standartą, vis dažniau naudojamos EGR sistemos su EGR aušintuvais.

Išmetamųjų dujų recirkuliacijos metodai

Žvelgiant iš techninės pusės, automobilių gamintojai atrado ne vieną būdą išmetamąsias dujas grąžinti į cilindrus.

Vidinis išmetamųjų dujų recirkuliacijos režimas

Šis metodas buvo paprastesnis ir gerokai patikimesnis, tačiau daugelis jo atsisakė, nes jis nepadėjo pasiekti norimų efektyvumo rodiklių. Šio režimo veikimo principas yra gana paprastas: sudegus mišiniui, variklio cilindruose lieka arba atgal į juos iš išleidimo ar įleidimo kolektoriaus grįžta šiek tiek atidirbusių dujų. Jos vėliau sumaišomos su uždegimo mišiniu arba su deguonimi. Pastarąjį metodą išskirtinai naudoja varikliai su tiesioginiu kuro įpurškimu.

Išorinė išmetamųjų dujų recirkuliacija

Vis dėlto, nuolatos griežtėjantys taršos reikalavimai buvo pagrindinė priežastis, dėl kurios inžinieriams buvo liepta surasti efektyvesnį sprendimą, kuris leistų ženkliai sumažinti CO2 bei NOx emisijas. Šios problemos sprendimo būdu tapo išorinė išmetamųjų dujų recirkulicija, kurios pagrindinis tikslas - išmetamąsias dujas į cilindrus sugrąžinti per atitinkamą praleidžiamąjį vožtuvą ir aušintuvą.

Modernios EGR sistemos konfigūracijos

Didžioji dauguma automobilių, turinčių „Euro 6“ taršos standartą atitinkantį variklį, ypač dyzelinu varomuosiuose varikliuose, naudojamos aukšto ir žemo slėgio išmetamųjų dujų recirkuliacijos grandinės.

Aukšto slėgio sistemos veikimo schema

Ši konfigūracija, jeigu galima taip pasakyti, yra klasikinio dizaino. Šio tipo sistema labiausiai ir paplitusi senesniuose automobiliuose, kurie atitinka „Euro 2“ arba „Euro 1“ taršos standartus.

Žemo slėgio sistemos veikimo schema

Žemo slėgio išmetamųjų dujų recirkuliacijos grandinėje „EGR“ vožtuvas būna sumontuotas už kietųjų dalelių filtro. Tokiu būdu suodžiai nepatenka į „EGR“ vožtuvą, aušintuvą ar turbokompresorių.

Privalumai:

• Šios sistemos didžiausias privalumas yra tas, jog ji gali užtikrinti žemesnę išmetamųjų dujų temperatūrą ir tuo pačiu padeda palaikyti žemesnę visos sistemos temperatūrą.
• Žemesnė temperatūra taip pat padeda efektyviau sumažinti NOx emisijas.

Trūkumai:

• Žemo slėgio išmetamųjų dujų recirkuliacijos grandinėje išmetamųjų dujų inercija yra gerokai didesnė. Kadangi visi pagrindiniai komponentai yra palyginti toli nuo variklio ir negali pakankamai greitai reaguoti į pasikeitusį išmetamųjų dujų recirkuliacijos sistemos veikimo greitį.

Hibridinė sistemos veikimo schema

Tai modernių variklių pavyzdys. Vienu metu ši sistema leidžia išnaudoti žemo ir aukšto slėgio sistemų privalumus, tačiau tuo pačiu ji reikalauja žymiai daugiau vietos ir, be abejonės, ši sistema yra gerokai brangesnė, ypač kai ateis metas ją remontuoti.

tags: #kiauras #egr #ausintuvas #tdi #pd

Populiarūs įrašai:

• Ką reiškia keistas tepalo užpylimo dangtelio elgesys?
• Vairavimo mokyklų kartelinis susitarimas: jūsų teisės ir žalos atlyginimas
• Pilnos komplektacijos termino apibrėžimas ir vertinimas
• Viskas apie Toyota Yaris 2008 bagažinės kilimėlį
• Teisiniai automobilio plovimo namuose aspektai