Система рециркуляции отработавших газов EGR

Система рециркуляции выхлопных газов (EGR) была разработана для повышения экологического класса двигателя автомобиля. Его использование может снизить концентрацию оксидов азота в выхлопных газах. Последние недостаточно хорошо удаляются каталитическими нейтрализаторами и, поскольку они являются наиболее токсичными компонентами в составе выхлопных газов, требуются использование дополнительных решений и технологий.

Как работает система

EGR — это аббревиатура английского термина «Exhaust Gas Recirculation», что переводится как «рециркуляция выхлопных газов». Основная задача такой системы — отвести часть газов из выпускного коллектора во впускной коллектор. Образование оксидов азота прямо пропорционально температуре в камере сгорания двигателя. Когда выхлопные газы из выхлопной системы попадают во впускную систему, концентрация кислорода, который работает как катализатор во время процесса сгорания, уменьшается. В результате температура в камере сгорания снижается и процент образования оксида азота уменьшается.

Система ЕГР применяется для дизельных и бензиновых двигателей. Исключение составляют только бензиновые автомобили с турбонаддувом, где использование рециркуляционной технологии неэффективно из-за специфики режима работы двигателя. В целом, технология рециркуляции отработавших газов может снизить концентрацию оксида азота до 50%. Кроме того, снижена вероятность детонации, становится более экономичен расход топлива (почти на 3%), а для дизельных автомобилей характерно уменьшение количества сажи в выхлопных газах.

Основной частью системы рециркуляции отработавших газов является клапан рециркуляции, который регулирует поток выхлопных газов во впускной коллектор. Он работает при высоких температурах и подвергается высоким нагрузкам. Может быть создано принудительное снижение температуры, для чего требуется радиатор (охладитель), который устанавливается между выхлопной системой и клапаном. Он является частью общей системы охлаждения автомобиля.

В дизельных двигателях клапан ЕГР открывается на холостом ходу. В этом случае выхлопные газы составляют 50% воздуха, поступающего в камеры сгорания. По мере увеличения нагрузки клапан постепенно закрывается. Для бензинового двигателя система циркуляции обычно работает только на средних и низких оборотах двигателя и доставляет до 10% выхлопных газов в общем объеме воздуха.

Какие бывают клапана EGR

В настоящее время существует три типа клапанов системы рециркуляции выхлопа, которые различаются типом привода:

• Пневмомеханический. Простейшая, но уже устаревший исполнительный механизм системы рециркуляции выхлопных газов. Фактически  воздействие на клапан осуществляется разрежением во впускном коллекторе автомобиля.
• Электропневматический. Пневматический клапан системы ЕГР управляемый электромагнитным клапаном, который работает от сигналов с ЭБУ двигателя на основе данных от нескольких датчиков (давление и температура выхлопных газов, положение клапана, давление на впуске и температура охлаждающей жидкости). Он подключает и отключает источник вакуума и создает только два положения клапана EGR. В свою очередь, вакуум в такой системе может создаваться отдельным вакуумным насосом.
• Электронный. Этот тип клапана рециркуляции напрямую управляется ЭБУ двигателя автомобиля. Он имеет три положения для более плавного управления потоком выхлопных газов. Положение электронного клапана рециркуляции отработавших газов переключается магнитами, которые открывают и закрывают его в различных комбинациях. В такой системе не используется вакуум.

Типы EGR в дизельном двигателе

В дизельном двигателе используются различные типы систем рециркуляции выхлопных газов, охват которых определяется экологическими стандартами транспортного средства. На данный момент их три:

• Высокого давления (соответствует Евро 4). Клапан рециркуляции соединяет выпускной канал, который установлен перед турбонагнетателем, непосредственно с впускным коллектором. В этой схеме используется электропневматический привод. Когда дроссельная заслонка закрыта, давление во впускном коллекторе уменьшается, что приводит к более высокому вакууму. Это создает увеличение притока выхлопных газов. С другой стороны, интенсивность наддува снижается, потому что в турбину подается меньше выхлопных газов. При полностью открытой дроссельной заслонки, система рециркуляции отработавших газов не работает.
• Низкого давления (соответствует Евро 5). В этой схеме клапан соединен с выхлопной системой в зоне между сажевым фильтром и глушителем, а во впускной системе — перед турбонагнетателем. Благодаря этому соединению снижается температура выхлопных газов, а также они очищаются от примесей сажи. В этом случае, по сравнению со схемой высокого давления, наддув осуществляется на полную мощность, так как весь газовый поток проходит через турбину.
• Комбинированная (соответствует евро 6). Это комбинация контуров высокого и низкого давления, каждый со своим собственным рециркуляционным клапанами. В нормальном режиме этот контур работает на канале низкого давления, а канал рециркуляции высокого давления подключается при увеличении нагрузки.

В среднем клапан рециркуляции отработавших газов служит до 100 000 км пробега, после чего может забиться и выйти из строя. В большинстве случаев водители, не знающие, для чего нужны системы рециркуляции, просто снимают их полностью.