Принцип работы егр на дизеле

Принцип работы егр на дизеле

Система EGR. Принцип работы

Пишет android-jzx90 в своём блоге.

Как известно, наиболее токсичными составляющими выхлопных газов автомобилей являются углеводороды, оксиды углерода и оксиды азота.

С первыми двумя довольно эффективно справляется каталитический нейтрализатор, оксиды же азота «отсеиваются» им недостаточно.

Для уменьшения вредных выбросов оксидов азота и была создана EGR (Exhaust Gas Recirculation) – система рециркуляции выхлопных газов. Она не предназначена для улучшения технических характеристик мотора, а устанавливается исключительно из экологических соображений.

Идея заключается в том, чтобы на определенных режимах работы двигателя подавать некоторую часть отработанных газов из выпускного коллектора во впускной.

Как работает ЕГР на турбодизеле

Главная функция системы EGR – это частичный возврат отработанного газа во впускной коллектор с целью дожигания. На дизельном двигателе такое решение позволяет добиться более мягкой и плавной работы двигателя, что улучшает его эксплуатационные качества и уменьшает расход горючего, а выхлоп снижает свою токсичность. Появление отработанных газов во впуске не меняет соотношения основных компонентов горючей смеси, мощность на разных режимах работы не теряется, и экономится топливо.

Принцип действия клапана ЕГР на дизелях – это соединение части отработанных газов с поступающим через впускной коллектор воздухом.

В выхлопе двигателя содержатся окислы азота из-за повышенного нагрева газов в камере сгорания.

При задействовании системы EGR, сгорание происходит при более низкой температуре, а уровень содержания вредных веществ в выхлопе становится меньше.

На дизелях клапан открывается автоматически на холостых оборотах, а при нагрузке и максимальных мощностях закрывается.

Для чего глушат клапан ЕГР

При длительной эксплуатации дизеля, оснащенного системой EGR, автовладельцы часто ощущают снижение мощности и появление дымления выхлопа. Любители тюнинга двигателя утверждают, что рециркуляция газов «душит» силовой агрегат, не позволяя ему проявить весь потенциал мощности. Основываясь на подобных доводах, многие водители решают заглушить систему ЕГР. Подобная процедура представляет собой отключение системы рециркуляции, что теоретически должно прибавить мощности.

Необходимость отключения ЕГР появляется при пробеге 80-120 тыс. км, так как при определеном изное двигателя выхлопные газы имеют высокую степень загрязнения. Их смешивание с картерными газами даёт толстый слой смолистых отложений в коллекторе впуска, клапане ЕГР и клапанах головки двигателя. 

Как правильно заглушить клапан ЕГР на дизеле

Правильное отключение EGR на дизеле предполагает:

1. Механический способ глушения клапана.
2. Отключение при помощи блока управления.

На первом этапе устанавливают механическую заглушку клапана, после чего систему отключают на электронном оборудовании. После осуществления механического блокирования клапана требуется его программное отключение в ЭБУ, иначе на панели приборов будет гореть лампа «check» по причине ошибки системы рециркуляции, а двигатель задействует аварийный режим, при котором ограничивается отдаваемая мощность.

Самый простой вариант заглушки клапана:

1. Клапан, который чаще всего располагают возле впускного коллектора, снимают, открутив несколько болтов.
2. Если необходимо, демонтируют впускной коллектор и чистят его каналы от загрязнений.
3. Извлекают прокладку, расположенную на месте крепления клапана.
4. Снятая прокладка используется в роли шаблона, по которой вырезают из стального листа прокладку-заглушку, и проделывают в ней отверстия под болты. Нередко заглушку под некоторые модели автомобилей можно встретить в продаже.
5. Обратная установка клапана с применением прокладки и заглушки. Затяжка болтов производится с особой осторожностью из-за их хрупкости.
6. Отключают вакуумные шланги, так как они в системе открытия клапанов больше не задействуются.
7. Внесение изменения в прошивку ЭБУ, чтобы избавиться от ошибки EGR.

Неисправность клапана EGR

- При разгоне автомобиль набирает скорость рывками

 - Колебания на холостом ходу

 - Потеря мощности двигателя

 - Появление на приборной панели значка "Check Engine" (Чек двигателя – аварийная программа работы двигателя)

 - В выхлопных газах повышается уровень оксида азота

- Черный дым из выхлопной трубы

 - Повышенный расход топлива

Можно ли эксплуатировать авто с неисправным клапаном EGR?

Кратковременные признаки неисправности системы рециркуляции выхлопных газов не грозят масштабными последствиями, однако игнорировать их не стоит. Обратитесь в сервисный центр за консультацией, если наблюдаете симптомы, указанные выше.

Удаление ЕГР-системы и возможные последствия

Время эксплуатации ЕГР-системы ограничено её сроком службы. Необходимость замены клапана является основной причиной отказа многих водителей от его использования.

Среди других причин удаления клапана EGR:

• дорогостоящие ремонт и обслуживание узла;
• сложность технического обслуживания;
• риск поломки ещё более дорогих деталей двигателя при неправильной работе (поломке) рециркуляционной системы;
• на работу мотора удаление ЕГР-клапана никак не влияет.

Плюсы от удаления:

• не загрязняется впускной коллектор;
• снижается дымность выхлопа;
• увеличивается мощность на средних оборотах;
• пропадает необходимость обслуживания и замены дорогостоящих комплектующих;
• появляется возможность снятия ограничения мощности двигателя.

Минусы:

• возрастает температура воспламенения горючего;
• увеличивается содержание оксида азота в выхлопных газах.

Последствия отказа от EGR-клапана:

• появляется детонация на определённых скоростях;
• повышается расход масла;
• есть риск образования микроповреждений в головке блока цилиндров.

Как устроена рециркуляция выхлопных газов EGR

Работа клапана EGR контролируется компьютером двигателя.

Типичное, простое устройство включает в себя:

• Металлическая труба, соединяющая выпускной коллектор (впуск перед катализатором и лямбда-датчик) с впускным коллектором (впуск за расходомером воздуха) и его соединителями и прокладками.
• клапан
• Клапан привода — пневматический или электрический. Контроллер клапана подключен электрическим проводом к ЭБУ, который контролирует степень открытия и закрытия.
• Датчик положения клапана, также подключенный к ЭБУ.
• Охладитель выхлопных газов — заполнен выхлопными трубами, охлажденными стандартным хладагентом.

В более сложных системах используются несколько клапанов, электродвигатели, дополнительные датчики и т. д. В зависимости от типа двигателя (бензин, дизель) и мощности двигателя используются клапаны с различной пропускной способностью.

Чтобы правильно выбрать степень открытия клапана рециркуляции отработавших газов, компьютер двигателя получает информацию от

• Расходомер воздуха
• Датчик скорости
• Датчик температуры охлаждающей жидкости

Отказ любого из трех датчиков, упомянутых выше, вызывает проблемы с правильной работой EGR.

Частые проблемы клапана EGR

• Запирание клапана в закрытом положении. Причина - загрязнение клапана. Решение  - снять и очистить клапан или заменить на новый. 

• Блокировка клапана в открытом положении — вызывает возврат части выхлопного газа в систему впуска в течение всей работы двигателя. Признаки - проблемы с запуском двигателя, значительную потерю мощности, не ровную работу двигателя на холостом ходу. Решение — как и прежде — чистка или замена на новый.
• Отказ контроллера клапана — также вызывает блокировку клапана. Требуертся замена всей системы.
• Неправильная работа клапана EGR из-за повреждения расходомера воздуха (неисправность, загрязнение датчика или обрыв провода) — почистите расходомер или замените его новым.
• Отказ охладителя рециркуляции отработавших газов — из-за потери герметичности отработавшие газы, проходящие через него, попадают в охлаждающую жидкость. Признаки этого сбоя можно спутать с повреждением прокладки под головкой. Причина - некачественное топливо (с большим количеством серы), старой охлаждающей жидкости, которая утратила свои антикоррозионные свойства, или воды в системе охлаждения.

Рециркуляция выхлопных газов EGR — виды ремонта и затраты

В случае отказа клапана EGR водитель может выбрать один из следующих способов ремонта (в зависимости от повреждения):

• Покупка полного клапана EGR
• Покупка отдельных элементов, если возможна их замена (труба, радиатор, клапан)
• Очистка заблокированных клапанов очистителями
• Покупка восстановленного клапана
• Покупка клапана с разборки

Возможность самостоятельного ремонта зависит от степени доступности к клапану.

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

назначение, принцип работы, неисправности, ремонт

Разработчики современных автомобилей постоянно совершенствуют двигатели для улучшения в них экологической составляющей. Система ЕГР – один из механизмов, позволяющих свести к минимуму токсичные выбросы в атмосферу за счет возврата части выхлопных газов в камеру сгорания, при этом работа дизеля становится более «мягкой». При эксплуатации силового агрегата с EGR, многие владельцы автомобилей сталкиваются с поломками или сбоями в работе системы рециркуляции. Новая деталь для замены стоит достаточно дорого, но она вполне поддается чистке, ремонту или система просто отключается.

Как работает ЕГР на турбодизеле

Главная функция системы EGR – это частичный возврат отработанного газа во впускной коллектор с целью дожигания. На дизельном двигателе такое решение позволяет добиться более мягкой и плавной работы двигателя, что улучшает его эксплуатационные качества и уменьшает расход горючего, а выхлоп снижает свою токсичность. Появление отработанных газов во впуске не меняет соотношения основных компонентов горючей смеси, мощность на разных режимах работы не теряется, и экономится топливо.

Принцип действия клапана ЕГР на дизелях – это соединение части отработанных газов с поступающим через впускной коллектор воздухом. В выхлопе двигателя содержатся окислы азота из-за повышенного нагрева газов в камере сгорания. При задействовании системы EGR, сгорание происходит при более низкой температуре, а уровень содержания вредных веществ в выхлопе становится меньше. На дизелях клапан открывается автоматически на холостых оборотах, а при нагрузке и максимальных мощностях закрывается.

Для чего глушат клапан ЕГР

При длительной эксплуатации дизеля, оснащенного системой EGR, автовладельцы часто ощущают снижение мощности и появление дымления выхлопа. Любители тюнинга двигателя утверждают, что рециркуляция газов «душит» силовой агрегат, не позволяя ему проявить весь потенциал мощности. Основываясь на подобных доводах, многие водители решают заглушить систему ЕГР. Подобная процедура представляет собой отключение системы рециркуляции, что теоретически должно прибавить мощности.

Существует мнение, что быстрое образование нагара на клапане ЕГР и впуск выхлопных газов во впускной коллектор провоцируют усиленное нагарообразование и закоксовывание камеры сгорания. Неисправность системы ЕГР, связанная с выходом из строя клапана, приводит к перерасходу топлива и неустойчивой работе двигателя. В камеру сгорания попадают смолы и сажа, из-за которых дизельное масло быстро окисляется, а общий моторесурс силового агрегата снижается.

Необходимость отключения ЕГР появляется при пробеге 80-120 тыс. км, потому как наличие такого пробега обуславливает определенный износ двигателя. Выхлопные газы, перенаправленные вовнутрь, имеют высокую степень загрязнения. После их дальнейшего смешивания с картерными газами, появляется толстый слой смолистых отложений в коллекторе впуска, клапане ЕГР и клапанах головки двигателя. Забитая система вызывает появление ошибок и может спровоцировать резкий переход автомобиля в аварийный режим.

Неисправности ЕГР на дизеле

Клапан ЕГР – это деталь, выполняющая перепускную функцию, который или пропускает часть выхлопных газов из коллектора в подающую магистраль, где они смешиваются с воздухом (в случае исправности), или нет. При неисправности клапана, ЭБУ выдаст соответствующую ошибку на индикатор приборной панели. Неисправностями ЕГР на дизеле могут быть следующие:

1. Нагар в системе, который затрагивает клапан и пластину EGR. Чрезмерное образование нагара происходит при эксплуатации двигателя на низкокачественном топливе, при неполном сгорании топливной смеси, нарушении системы отвода картерных газов.
2. Засорение клапана, при котором происходит его заклинивание при открытии или закрытии, или некорректная работа в виде несвоевременного срабатывания, что заметно при работе мотора на холостом ходу.

Выявить поломку системы рециркуляции возможно при визуальном осмотре состояния трубопроводов и разъемов датчиков. Точная диагностика включает в себя электронное сканирование и другие процедуры, при которых проверяют функционирование приводов и клапана ЕГР.

Ремонт ЕГР на дизеле

Ремонт системы EGR заключается в ее механической очистке от нагара и отложений при помощи небольшой металлической щетки и промывке очистителем «WD», который предназначен для снятия отложений и ржавчины с металла. В конце процедуры клапан изнутри протирают ветошью, смоченной в растворителе. В ремонт ЕГР на дизеле входит и очистка соленоида (при наличии такового), который выполняет функцию фильтрующего элемента, предохраняющего от попадания мусора в вакуумную систему.

Промывка от гари клапана ЕГР осуществляется после его снятия, обработки через отверстия специальным аэрозолем, применяющимся для очистки карбюраторов, далее деталь помещают в емкость, наполненную осветительным керосином. После разбирают, отвинтив 4 болта, и очищают изнутри. Такое обслуживание устранит признаки неисправности клапана EGR, и восстановит его правильную работу. Процедура должна проводиться регулярно через 60-100 тыс. км пробега.

Как правильно заглушить клапан ЕГР на дизеле

Правильное отключение EGR на дизеле предполагает:

1. Механический способ глушения клапана.
2. Отключение при помощи блока управления.

На первом этапе устанавливают механическую заглушку клапана, после чего систему отключают на электронном оборудовании. Следует знать, что только физически заглушить клапан бывает достаточно лишь на некоторых автомобилях. После осуществления механического блокирования клапана требуется его программное отключение в ЭБУ, иначе на панели приборов будет гореть лампа «check» по причине ошибки системы рециркуляции, а двигатель задействует аварийный режим, при котором ограничивается отдаваемая мощность.

Самый простой вариант заглушки клапана осуществляется следующим образом:

1. Клапан, который чаще всего располагают возле впускного коллектора, снимают, открутив несколько болтов.
2. Если необходимо, демонтируют впускной коллектор и чистят его каналы от загрязнений.
3. Извлекают прокладку, расположенную на месте крепления клапана.
4. Снятая прокладка используется в роли шаблона, по которой вырезают из стального листа прокладку-заглушку, и проделывают в ней отверстия под болты. Нередко заглушку под некоторые модели автомобилей можно встретить в продаже.
5. Обратная установка клапана с применением прокладки и заглушки. Затяжка болтов производится с особой осторожностью из-за их хрупкости.
6. Отключают вакуумные шланги, так как они в системе открытия клапанов больше не задействуются.
7. Внесение изменения в прошивку ЭБУ, чтобы избавиться от ошибки EGR.

что это такое и как работает

Среди систем современного автомобиля, есть и такие, которые можно смело назвать экологическими.  Это к примеру, сажевый фильтр, катализатор, а так же система EGR. Что такое EGR в дизельном двигателе, какова ее польза и может ли она приносить вред, мы сейчас и разберемся.

Что такое EGR в дизельном двигателе

Схематичное изображение работы системы ЕГР.

Система EGR или другими словами система рециркуляции отработанных газов (Exhaust Gas Recirculation), призвана снизить температуру сгорания топливной смеси в цилиндрах автомобильного двигателя. Таким нехитрым образом снижается процент вредных окислов азота, содержащихся в  выбросах, как бензиновых моторов, так и двигателей на дизельном топливе.

Реализуется эта система достаточно просто. Из выпускного коллектора выводится специальная трубка, которая посредством клапана вводится во впускной коллектор. Клапан ЕГР управляется электронным блоком управления двигателя и в нужное время подает строго дозированную порцию выхлопных газов во впускной коллектор. Благодаря этим газам температура горения топливной смеси снижается, что приводит к  уменьшению количества окислов азота в автомобильном выхлопе. Казалось бы все просто и понятно. Но это лишь на первый взгляд.

Аргументы против EGR

Прокладка для заглушки ЕГР (с одним отверстием) и штатная (Chevrolet Lacetti).

Не смотря на всю простоту и кажущуюся полезность системы EGR, ее часто глушат на бензиновых автомобилях и несколько реже на автомобилях оснащенных дизельными двигателями. Особенно эта практика распространена в нашей стране и других государствах бывшего советского союза. И дело здесь не только в том, что к экологии у нас относятся с долей пренебрежения. Проблема в том, что вместе с отработанными газами в цилиндры вашего двигателя попадает сажа, иные твердые частицы и грязь, и всему этому там уж точно не место. Особенно  эта проблема актуальна для наших мест, где качество топлива, в особенности дизельного, оставляет желать лучшего. Говоря проще, система EGR потихонечку убивает двигатель и дизельный двигатель в первую очередь. Это связано и с особенностями нашей солярки и с гораздо более высокой компрессией в дизельных двигателях и с другими особенностями их конструкции.

Кроме того, сам клапан системы рециркуляции отработанных газов, часто выходит из строя. Он забивается той самой сажей и грязью, он может банально прогорать, а замена этого мелкого узла на современных иномарках удовольствие очень и очень не дешевое.

Ну и последним доводом против системы EGR, характерным в основном для дизельных моторов является снижение среднего расхода топлива.

Подводные камни

Все выше написанное может сподвигнуть тут же искать знакомого умельца или ехать в мастерскую, дабы заглушить систему EGR окончательно и бесповоротно. Но спешить здесь, тоже не стоит. Во-первых, клапан ЕГР на разных автомобилях глушится по-разному и доверяя эту работу умельцу из соседнего гаража, вы должны быть уверены, что он сделает все правильно. В противном случае, полезут ошибки, которые вам абсолютно ни к чему. Кроме того, у системы EGR в дизельных агрегатах в зимний период есть и своя полезная функция. Она поддерживает температуру двигателя в оптимальном режиме. Вы стоите на светофоре или в пробке, а мотор ваш не остывает. Если же клапан EGR заглушен, порой не помогает ни догреватель ни  какие-то другие ухищрения. Температура двигателя падает, повышается расход топлива,  снижаются эксплуатационные характеристики. Поэтому, глушить или нет систему ЕГР на дизельных двигателях, решать конечно же вам, но взвесить все нужно очень и очень хорошо.

Читайте также: Что такое ДПДЗ и какие функции он выполняет.

Симптомы неполадок ЕГР

На дизельных двигателях как собственно и на бензиновых, существует два основных вида неполадок системы EGR. В первом случае, клапан не закрывается, либо он прогорает и не может перекрывать поток газов, а во втором случае, он наоборот не открывается. Бывает так же, что забивается сама трубка и хотя клапан открывается и закрывается исправно, газы в двигатель не поступают. Реже выходит из строя управляющий элемент системы EGR, но здесь определить поломку значительно сложнее.

Выражаются проблемы с системой рециркуляции отработанных газов такими симптомами:

• щелчки и стук;
• провалы в работе двигателя;
• падение мощности;
• появление ошибок без видимых причин;

В том случае, когда вам диагностировали какую-то поломку системы ЕГР, вы можете либо ремонтировать или менять эту систему полностью или некоторые ее узлы, либо же заглушить EGR.

Есть информация, что дизельные моторы с отключенной системой рециркуляции отработанных газов ходят значительно дольше, как раз из-за того, что в них попадает меньше той самой сажи, грязи и других непотребств. А некоторые умельцы научились отключать эту систему на теплое время года, а на зиму, когда EGR приносит серьезную пользу, ее включают. И это, пусть в некотором роде, половинчатое решение тоже имеет право на жизнь. 

Итог

Система EGR на дизельных двигателях чуть менее бесполезна, чем на  моторах бензиновых. Она не приносит никакой реальной пользы автомобилю или его владельцу, кроме поддержания температуры двигателя в холодное время года. В то же время,  работа этой системы может быть вредной для двигателя, особенно если используется топливо низкого качества. Глушение EGR, это решение, которое следует принимать, взвесив все за и против, а выполнять эту работу должен знающий специалист.

Ничего серьезного с отключением ЕГР, вы не потеряете и мировая экология тоже. А проблем может и поубавиться.

Похожие публикации

Что такое клапан EGR, как он работает и как его проверить?

 1143 |  24.06.2020

О клапанах EGR рассказано многое, но далеко не всё. Мы постарались рассказать о трех существующих типах клапанов EGR, об особенностях их устройства и диагностики.

 

Почти все владельцы автомобилей считают, что система EGR нужна для того, чтобы портить им жизнь и снижать ресурс двигателя. На самом деле это не так. Вкратце напомним о ее назначении.

Система EGR – exhaust gas recirculation – рециркуляция отработавших газов (РОГ) – служит для перенаправления отработавших газов обратно во впуск. Отработавшие газы не имеют в своем составе ни топлива, ни окислителя (кислорода), поэтому они не участвуют в горении. Т.е. в цилиндрах они, грубо говоря, просто занимают место. Зачем это нужно?

 

 

В первую очередь на дизельном двигателе, который способен работать на очень бедной топливо-воздушной смеси, отработавшие газы занимают место свежего воздуха. Меньше воздуха – значит в камере сгорания меньше кислорода, поэтому меньше очагов горения. Ведь кислород не только окисляет топливо, но и при больших температурах (порядка 1370 градусов) кислород взаимодействует с азотом с образованием вредных оксидов.

Кроме того, инертные отработавшие газы просто впитывают в себя избыточное тепло, тем самым снижается температура в камере сгорания.

Роль системы EGR на бензиновом двигателе такая же – снизить долю кислорода, снизить температуру в цилиндрах. Но бензиновый двигатель способен работать только на стехиометрической смеси, т.е. смеси, в которой количество кислорода ровно столько, сколько необходимо для полного окисления бензина. Поэтому объемы рециркуляции ОГ на бензине не такие большие, как на дизеле, где горение фактически регулируется подачей топлива, а объем кислорода не так важен.

Также система EGR способна на несколько процентов улучшить топливную экономичность бензинового двигателя, т.к. благодаря тому, что присутствие отработавших газов в цилиндрах позволяет снизить расход воздуха, а значит и расход топливо. Т.е. отработавшие газы позволяют готовить и сжигать чуть меньше стехиометрической топливовоздушной смеси.

 

 

На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть обзор клапанов EGR.

 

 

Выбрать и купить клапан EGR для любого двигателя, вы можете в нашем каталоге контрактных запчастей.

 

Мифы про работу системы EGR

Часто можно слышать, что система EGR повторно направляет в цилиндры газы для «дожигания топлива». Это полная глупость.

В бензиновом двигателе никакое дополнительное топливо не сгорит в принципе, т.к. для этого нужно увеличивать и подачу кислорода. Никакая система управления бензиновым двигателем не учитывает эти порции мифического топлива, «перенаправленного для дожигания». Хотя, например, добавление паров топлива из адсорбера системы вентиляции бака ЭБУ учитывают.

В камерах сгорания дизельного двигателя если какое-то топливо и не сгорает, то оно мгновенно разлагается на углерод и оксиды в результате пиролиза. Пиролиз – это термическое разложение соединений на простейшие составляющие в отсутствии кислорода. Черный дым из выхлопной трубы дизеля – это не «несгоревшее топливо», а разложившееся топливо – в частности, сажа, углерод как таковой.

 

 

Типы клапана EGR по управлению

Любой клапан предназначен для регулирования потока чего-либо путем открытия, перекрытия или закрытия канала или трубопровода. Клапан EGR осуществляет регулирование потока отработавших газов во впускной тракт двигателя внутреннего сгорания. Механическая часть клапана EGR чаще всего представляет собой шток с игольчатым или тарельчатым клапаном, через который при открытии проходят отработавшие газы. Непосредственно за приведение в движение штока клапана EGR отвечают механизмы трех типов.

 

Вакуумный клапан EGR

Самые первые клапаны EGR имели пневматический или вакуумный привод. В этом случае шток приводится от диафрагмы, к которой прикладывается усилие от разряжения. Самые ранние варианты таких клапанов были самоуправляемыми. Разряжение во впускном коллекторе через трубки воздействовало на диафрагму, так могло учитываться давление газов в выпускном коллекторе. Самые ранние системы нередко имели возможность контроля или самодиагностики при помощи датчика дифференциального давления, реагирующего на поток отработавших газов. Позже некоторые производители начали устанавливать потенциометры на корпуса диафрагм таких клапанов.

На следующем этапе развитии системы EGR клапан перешел под управление электровакуумным клапаном (клапан N18 на VAG), который подчиняется блоку управления и поэтому работает по определенной программе. В электровакуумном клапане находится электромагнитная катушка, которая перемещает шток клапана, включенного в вакуумную линию.

 

 

Конструктивно клапан EGR с диафрагмой почти никогда не имеет обратной связи. Тем не менее, некоторые производители предусматривают способы контроля и диагностики работы системы рециркуляции. О том, поступают и ли отработавшие газы во впуск, блоку управления расскажет датчик абсолютного давления (ДАД) или датчик массового расхода воздуха (ДМРВ), а также, на бензиновом двигателе, лямбда-зонд.

ДАД может зафиксировать несоответствие расчетного давления и фактического давления во впуске.

ДМРВ в свою очередь может зафиксировать несоответствие реального расхода воздуха заданному.

Таким образом, присутствие или отсутствие отработавших газов во впуске в любом случае отражается на давлении и расходе воздуха.

В целом, такая система управления клапаном EGR не отличается высокой точностью. Поэтому двигатели, соответствующие нормам Евро-3 и выше, получили более послушные клапаны EGR.

В большинстве случаев такие клапаны нуждаются только в чистке, разрушение диафрагмы происходят крайне редко. Также сбои и некорректная работа происходят из-за подклинивания штока в управляющем электровакуумном клапане.

 

Клапан EGR с шаговым электродвигателем

Следующий этап развития – клапан EGR с шаговым мотором. В шаговом электродвигателе ротор не вращается постоянно, а перемещается на определенный угол – шаг. Усилие ротора прикладывается к штоку через небольшой редуктор, с помощью которого поворот ротора превращается в поступательное движение штока. Таким образом по команде ЭБУ шаговый электродвигатель может очень точно перемещать шток клапана. Распознать клапан EGR с шаговым электромотором можно по присутствию 6-ти пинов в его разъеме – 2 плюса на обмотки и 4 минуса для управления шаговым двигателем.

 

 

Интересная особенность такого клапана EGR – это отсутствие обратной связи по его положению. При включении зажигания блок двигателя инициализирует этот клапан. Т.е. принудительно задает начальное положение и принимает его за точку отсчета. Далее при работе двигателя блок управления от этого положения отсчитывает шаги для открытия клапана EGR.

Но на практике в случае подклинивания клапана блок управления совершенно без проблем за нулевое положение может принять и открытое положение клапана. При этом, как правило, никаких ошибок по работе системы не появляется. Увидеть заклинившее положение клапана можно по последствиям такой неполадки: недостаточному разряжению во впуске или низкому расходу воздуха, по отрицательной коррекции топливной смеси.

 

 

Проверка клапана с шаговым электродвигателем

Как правило, питание на такой клапан подается по двум центральным проводам (пинам). Соответственно, на них должно быть напряжение при включении двигателя.

Обмотки шагового электродвигателя можно проверить по сопротивлению. Для этого сопротивление нужно мерить между центральным пином и соседними. В зависимости от производителя номинальное значение варьируется. Например, на клапанах EGR Mitsubishi это значение 20-24 Ома, на клапанах EGR Mazda – 12-16 Ом. Вообще сопротивление обмоток должно быть одинаковым.

 

 

Клапан EGR с электромотором и обратной связью

Самый совершенный и удобный привод клапана EGR – электромагнитом или электромотором при наличии датчика положения самого клапана. Непосредственно шток клапана приводится через редуктор.

Распознать такой клапан EGR можно по его электрическому разъему: в нем 5 пинов. 2 пина на питание электромотора/электромагнита, 2 пина на питание датчика, 1 пин на сигнал с датчика положения.

Питание электромотора приходит по двум проводам большего сечения. Расположение пинов в разъемах во многих случаях разное.

 

 

 

Выбрать и купить клапан ЕГР, а также радиатор системы ЕГР и трубки системы ЕГР вы можете в нашем каталоге контрактных запчастей.

Система ЕГР в дизельном двигателе что это такое

В связи с повышенными требованиями экологов к дизельным и карбюраторным двигателям, с целью снижения уровня оксидов азота в выхлопных газах, применяется система рециркуляции ЕГР (EGR — ExhaustGasRecirculation). В соответствии с различными требованиями, выдвигаемыми стандартами, отслеживающими токсичность отработавших газов, система ЕГР в дизельном двигателе имеет несколько разновидностей:

1. EGR высокого давления.
2. Система низкого давления.
3. Комбинированная система ЕГР.

Основные задачи, преследуемые системой ЕГР

При использовании клапана системы часть газов, отработавших цикл, возвращается через впускной коллектор для последующего сжигания. При этом силовые агрегаты работают более мягко и плавно, в бензиновых моторах отмечается ощутимое снижение уровня детонации.

Преимущества применения рециркуляционной системы:

• Улучшение эксплуатационных показателей дизельных и бензиновых ДВС.
• Снижение расхода горючего.
• Уменьшение токсичности выхлопных газов.

Процесс образования вредных оксидов под воздействием высоких температур состоит из следующих этапов:

1. Активное увеличение процентного содержания азотных оксидов в топливно-воздушных смесях.
2. Взаимодействие кислорода и азота под влиянием высокой температуры.
3. Попадание воздуха в камеру сгорания вызывает активное образование окиси азота.
4. Замещение кислорода образовавшимися оксидами азота.
5. Недостаток кислорода вызывает неполное сгорание рабочей смеси.
6. Потеря мощности движка.
7. Повышение расхода дизельного топлива или бензина.
8. Возрастание токсичности газов выхлопных в ДВС.

Возврат во впускной коллектор части отработавших газов способствует заметному снижению температуры сгорания топливных смесей. С понижением температуры происходит уменьшение интенсивности возникновения азотных оксидов.

При попадании в камеру сгорания газов, прошедших полный цикл, не нарушает количественный баланс основных компонентов, участвующих в создании топливно-воздушныхсмесей, мощностные показатели силовых агрегатов не изменяются при работе в различных режимах, топливо экономится.

Функции клапана рециркуляции газов

Клапан ЕГР в дизельном двигателе является основным элементом системы рециркуляции. На его работе основано функционирование всей системы. При помощи данного устройства отработавшие газы частично входят в коллектор для перемешивания с поступающим воздухом. Увеличение количества кислорода в камере приводит к возрастанию температуры сгорания рабочей смеси. Добавленные отработавшие газы позволяют уменьшить процент содержания кислорода, что способствует снижению рабочей температуры и количества азотных оксидов в выхлопных газах.

Особенности дизельных и карбюраторных клапанов ЕГР

Работа клапановEGR в дизельных и бензиновых двигателях имеет определенные отличия. В дизельных силовых агрегатах устанавливается клапан, открывающийся на холостом ходу, при этом количество впускаемого свежего воздуха уменьшается вдвое. При увеличении нагрузок на мотор ЕГР впускает меньше отработанных газов, при пиковых нагрузках клапан закрывается. Закрывание клапана происходит также и при прогреве дизеля.

Клапан EGR, установленный на бензиновом движке, при холостых оборотах и до достижения максимального крутящего момента находится в закрытом положении. При малых и средних нагрузках ЕГР впускает менее 10% кислорода.

Принцип действия системы рециркуляции

Принцип работы системы рециркуляции — замкнутый контур. Клапан ЕГР управляется за счет электрического контроллера или электронно пневматическим методом. При первом решении система получает данные на контроллер двигателя внутреннего сгорания со специального датчика. Во втором варианте клапан EGR на основании данных регулируется в зависимости от показаний, полученных с датчиков давления впускного коллектора, массового расхода воздуха, температуры впускаемого воздуха.

При улучшенной конструкции силовых агрегатов, где отработавшие газы усиленно охлаждаются при рециркуляции, клапан ЕГР встроен внутрь системы охлаждения. При этом несмотря на более сложную конструкцию системы, количество оксидов снижается намного эффективнее.

В процессе эксплуатации моторов, оснащенных клапаномEGR, выявляются следующие преимущества:

• В бензиновых двигателях в районе расположения дроссельной заслонки наблюдается уменьшенный перепад давления.
• Снижение температуры приводит к уменьшению детонаций, что позволяет применять более ранний момент зажигания, улучшающий моментные характеристики ДВС.
• В работе дизеля с EGR  появляется мягкость, снижается уровень шума на холостых оборотах, благодаря уменьшенному содержанию кислорода при сгорании топливной смеси.

Системы рециркуляции дизельных двигателей

Для обеспечения соответствия дизельных двигателей нормам Евро 4 их оборудуют клапанами EГР высокого давления. Согласно международным нормам допустимое количество азотных оксидов в отработавших газах должно составлять не выше 0,25 г/км.

Принцип работы системы рециркуляции состоит в отборе отработавших газов перед входом в турбину, перенаправляя их в специальный канал, ведущий к впускному коллектору.

Система рециркуляции состоит из следующих элементов:

1. Клапан ЕГР.
2. Электрический или пневматический привод.
3. Патрубки, служащие для транспортировки газов.

Из выпускной системы клапан EGR забирает часть отработавших газов и направляет их на впускной коллектор.

Для работы клапана пневматического вида создается разрежение в районе впускного коллектора бензинового силового агрегата. В дизелях разрежение воздуха происходит благодаря работе вакуумного насоса. Вследствие образовавшегося вакуума происходит срабатывание клапана рециркуляции.

Интенсивность рециркуляции зависит от режима работы двигателя, от перепада давления на впускном и выпускном коллекторах. Впускная система управляет давлением при помощи изменения положения дроссельной заслонки. При низком давлении на впуске заслонка дросселя находится в закрытом положении. Чем больше интенсивность рециркуляции, тем меньший поток отработавших газов, направляемых к турбокомпрессору.

Активная рециркуляция приводит к падению давления турбонаддува в дизеле, оборудованном системой EGR. При работе дизеля на холостых оборотах, при полном открытии дроссельной заслонки, до полного прогревания мотора и достижения рабочих значений температуры система EGR находится в режиме низкой активности.

Работу системы ЕГР в дизельном двигателе контролирует электронный блок управления силового агрегата. Клапан начинает свою работу при поступлении управляющего сигнала с ЭБУ, который регулирует открытие дроссельной заслонки в соответствии с показаниями датчика потенциометрического.

Системы рециркуляции низкого давления

Для соответствия требованиям стандарта Евро 5 дизельным двигателям необходимо иметь количество оксида азота в выхлопных газах не выше 0,18 г/км. В таких дизельных моторах установлена система EGR, относящаяся к типу низкого давления. Здесь газы следуют по определенному циклу:

1. Прохождение через сажевый фильтр.
2. Охлаждение в радиаторе.
3. Переход через клапан ЕГР.
4. Проникновение во впускную систему, расположенную у входа в турбину.

Использование системы EGR, относящейся к виду низкого давления, приводит к появлению следующих положительных факторов:

• снижается процент содержания сажевых элементов;
• заметно понижается температура отработавших газов;
• резко сокращается процентное содержание оксидов азота в выхлопе.

Прохождение отработавших газов через устройство турбокомпрессора стабилизирует давление турбинного наддува, что способствует сохранению мощности дизельного силового агрегата без потерь.

Электронный блок управления дизеля следит за интенсивностью процессов рециркуляции посредством следующих устройств:

• заслонка дроссельная;
• заслонка клапана рециркуляции;
• заслонка выпускная.

Работа всех заслонок обеспечена электрическим приводом. При помощи потенциометрического датчика производится контроль за открытием каждой заслонки на определенную величину в соответствии со специальной программой, зашитой в ЭБУ. При этом отслеживается степень наполнения каждого цилиндра движка, давление турбонаддува и интенсивность действия EGR в каждом рабочем режиме дизельного двигателя.

Система рециркуляции комбинированного типа

Дизельные двигатели, чтобы соответствовать требованиям Евро 6, которые требуют иметь количественный состав оксида азота в выхлопных газах не превышающий 0,08 г/км, оборудованы комбинированной системой рециркуляции.

Наличие двух обособленных магистралей в конструкции для рециркуляции отработавших газов отличает данную систему от предыдущих вариантов. Одна магистраль — высокого давления, другая — низкого. Принцип работы комбинированной системы напоминает действие системы, применяемой в моторах, соответствующих требованиям Евро 5. В дополнение к этому осуществляется подвод газов из магистрали с высоким давлением, подключающаяся при переходе на определенные режимы работы двигателя.

Главная задача — это как можно эффективнее снизить уровень азотных оксидов в выхлопных газах.

Конструкцией комбинированной системы не предусмотрено охлаждениев радиаторе отработавших газов, которые находятся в магистрали высокого давления.

Неисправности в системах EGR и причины их появления

Самой распространенной причиной поломок в системе является возникновение нагара на деталях клапана ЕГР. Наиболее часто нагар образуется в гнезде или на поверхности пластины клапана. К образованиям вредных налетов приводят следующие причины:

• использование горючего низкого качества;
• разбалансированность работы системы питания дизеля;
• неполное сгорание воздушно-топливных смесей;
• сбои в системе вентиляции газов картерных.

Наличие нагаров приводит к ускоренному износу элементов турбокомпрессора ицилиндро-поршневой группы, закоксовке форсунок инжектора, сбоям в функционировании датчиков, передающих информацию в электронный блок управления (ЭБУ), что ведет к сбоям сигналов, управляющих работой клапана ЕГР. Засорение клапана ведет к некорректной работе и дальнейшему его заклиниванию.

Несвоевременное открытие и закрытие клапана особенно заметно при работе дизеля на холостых оборотах, при заклинивании теряется мощность, работа становится более грубой и шумной.У бензиновых двигателей заклинивание клапана EGRприводит к неустойчивой работе мотора вхолостую, а также к увеличению расхода горючего.

Чтобы выявить неисправности в системе рециркуляции необходимо визуально осмотреть трубопроводы, электрические разъемы в районе датчиков.

При углубленной диагностике производятся следующие операции:

• сканирование элементов системы;
• проверка на функциональность каждого привода и клапана ЕГР;
• проверка сопротивления проводов;
• управляющие сигналы проверяются при помощи осциллографа и мультиметра.

При сканировании может быть выявлено, что впускное давление не соответствует норме, а также расход воздуха повышен — это означает, что клапанEGR заклинивает.

При замене клапана необходимо предварительно произвести тщательную очистку подводящих магистральных трубок, разъемов, чтобы нагар, оставшийся после замены, не привел к новым неисправностям в системе рециркуляции отработавших газов.

EGR в дизельном двигателе: что это такое?

Система рециркуляции отработавших газов ЕГР (англ. Exhaust Gas Recirculation) является решением, которое снижает уровень оксидов азота в отработавших газах бензинового или дизельного двигателя. Данная система применительно к современным ДВС отсутствует только на бензиновых турбомоторах.

Для дизельных двигателей выдвигаются различные требования касательно стандартов токсичности отработавших газов. По этой причине EGR дизельного мотора может быть реализована по различным схемам. Система рециркуляции отработавших газов ЕГР дизельного двигателя может быть:

• системой высокого давления;
• ЕГР низкого давления;
• комбинированной системой EGR;

Рекомендуем также прочитать статью об особенностях эксплуатации дизельного двигателя зимой. Из этой статьи вы узнаете о присадках в дизтопливо, свечах накала, подогреве солярки, а также о профилактических мерах для уверенного запуска дизельного мотора при отрицательных температурах.

Содержание статьи

Для чего нужна система EGR

Главной функцией системы EGR становится частичный возврат отработавших газов назад во впускной коллектор двигателя для дожигания. ЕГР дизельного двигателя позволяет сделать работу моторов подобного типа более мягкой и плавной, бензиновые агрегаты с EGR меньше страдают от детонации. Система рециркуляции отработавших газов способна улучшить эксплуатационные показатели дизельного или бензинового ДВС, понизить расход топлива. Выхлоп мотора с ЕГР становится менее токсичным.

Главной задачей системы EGR является эффективное понижение уровня оксидов азота в выхлопе. Образование оксидов азота в процессе работы мотора вызвано высокой температурой. Рост температуры в камере сгорания ДВС приводит к активному увеличению содержания оксидов азота в топливно-воздушной смеси. Высокая температура в камере сгорания ДВС приводит к тому, что кислород и азот, которые содержатся в подаваемом воздухе, начинают взаимодействовать между собой.

Воздух попадает в разогретую камеру сгорания двигателя, где далее активно образуются окиси азота. Это означает, что кислород, который необходим для полноценного сжигания бензина в агрегатах данного типа начинает замещаться указанными оксидами азота. Рабочая смесь при условии недостатка кислорода сгорает не полностью, в результате чего теряется мощность двигателя, заметно повышается расход топлива, а также возрастает токсичность выхлопных газов ДВС.

Если вернуть часть отработавших газов во впускной коллектор, это позволяет немного снизить температуру сгорания топливно-воздушной смеси. Понижение температуры автоматически уменьшает интенсивность образования оксидов азота.

Попадание части отработавших газов обратно во впуск практически не изменяет требуемого соотношения  базовых компонентов для получения качественной топливно-воздушной смеси, сам двигатель не теряет мощности на различных режимах, а также наблюдается экономия топлива.

Отключение клапана ЕГР

В Европе и других развитых странах к вопросам экологии подходят достаточно строго. На территории СНГ по вопросу ЕГР существует множество споров. Темами обсуждения среди автолюбителей становятся топики касательно того, как «заглушить» ЕГР дизельного или бензинового мотора, нейтрализовать систему рециркуляции отработавших газов, отключить клапан ЕГР дизеля и т.д.

Многие уверены, что система рециркуляции «душит» мотор и ЕГР отнимает мощность, не позволяя цилиндрам двигателя наполняться чистым воздухом в полной мере. К таковым относятся любители тюнинга дизельного мотора. Не менее частой причиной отказа от рециркуляции становится сильное загрязнение впускного коллектора и быстрый выход из строя датчиков системы, а также клапана EGR.

Все элементы системы рециркуляции страдают от нагара в условиях эксплуатации мотора на топливе низкого качества. Ремонт системы требует определенных финансовых затрат. Некоторые водители по этой причине немедленно «глушат» рециркуляцию отработавших газов и не заботятся о целесообразности такого решения.

Рециркуляция отработавших газов: клапан ЕГР

Главным элементом системы рециркуляции отработавших газов выступает клапан EGR. На указанном клапане основана вся система. Именно клапан ЕГР является решением, которое позволяет определенной части отработавших газов попадать обратно во впускной коллектор, где они далее снова перемешиваются с очередной порцией поступившего во впуск воздуха.

Чем больше кислорода оказывается в камере сгорания, тем большей получается температура горения топливно-воздушной смеси. Добавление части отработавших газов в состав смеси означает принудительное уменьшение количества кислорода. Так достигается снижение температуры сгорания рабочей смеси в камере. Меньшее количество кислорода означает менее интенсивное взаимодействие с азотом, что и снижает в итоге количество оксидов азота в выхлопе.

Клапан EGR дизельного или бензинового двигателя работает не одинаково, что зависит от особенностей конкретного типа ДВС. Дизельный двигатель имеет клапан ЕГР, который открывается в режиме холостого  хода, ограничивая вдвое впуск свежей порции воздуха. С увеличением нагрузки на двигатель EGR пропускает меньшее количество отработанных газов во впуск, а в моменты пиковых нагрузок клапан полностью закрыт. Данный клапан закрывается также в режиме прогрева дизельного двигателя. Что касается бензиновых ДВС, клапан EGR закрыт на холостом ходу, а также во время выхода двигателя на максимальный крутящий момент. Если нагрузка на мотор низкая или средняя, тогда клапан обеспечивает всего до 10% впуска воздуха.

Системы рециркуляции работают по принципу замкнутого контура, а сам клапан EGR может управляться:

• электрическим контроллером;
• электропневматическим способом;

Для первого решения система опирается на данные, которые поступают от датчика положения в контроллер ДВС. Именно контроллер посылает управляющий сигнал на клапан. Во втором случае регулировка работы клапана ЕГР происходит на основании показаний от датчика давления во впускном коллекторе, датчика массового расхода воздуха и датчика температуры воздуха на впуске.

Встречаются конструкции двигателей, которые подразумевают улучшенное охлаждение отработавших газов в процессе работы системы рециркуляции. Клапан EGR в таких конструкциях интегрируют в систему охлаждения двигателя. Система становится более сложной, но уровень оксидов азота уменьшается еще более эффективно.

По зваерениям производителей, система рециркуляции отработавших газов имеет определенный ряд преимуществ в процессе эксплуатации ДВС. Для моторов на бензине плюсами ЕГР становится меньший перепад давления в области дроссельной заслонки. Сниженная температура горения уменьшает детонацию, позволяя установить ранее зажигание для повышения моментной характеристики двигателя. Дизельный мотор с ЕГР работает мягче и тише в режиме холостого хода, так как меньшее содержание кислорода приводит к понижению давления в момент сгорания топливно-воздушной смеси.

Виды систем рециркуляции отработавших газов дизельного двигателя

EGR высокого давления устанавливается на дизельных моторах, которые соответствуют требованиям Евро 4. Допустимое содержание оксида азота в отработавших газах согласно этим требованиям не должно превышать 0,25 г/км. Система рециркуляции высокого давления частично отводит отработавшие газы из выпускного коллектора турбодизеля, отбирая их перед турбиной. Далее система перенаправляет указанные газы в канал, откуда они попадают во впускной коллектор.

Система имеет следующие элементы в своем устройстве:

• клапан рециркуляции с электро или пневмоприводом;
• патрубки для отвода отработавших газов;

Клапан рециркуляции (клапан EGR) перепускает отработавшие газы из системы выпуска во впуск. Пневматический клапан работает благодаря разряжению, которое создается во впускном коллекторе бензиновых ДВС. В дизельных агрегатах такое разрежение создает вакуумный насос. Разряжение, которое воздействует на клапан рециркуляции,  в свою очередь регулируется посредством управляющего электромагнитного клапана.

Процесс рециркуляции отработавших газов становится более или менее интенсивным зависимо от разных режимов работы силового агрегата. Степень интенсивности напрямую зависит от разницы давлений на впуске и выпуске. Давление во впускной системе регулируется посредством дроссельной заслонки. Закрытый дроссель означает, что давление на впуске падает. В этот момент рециркуляции отработавших газов протекает более интенсивно. Большая рециркуляция приводит к уменьшению потока отработавших газов, который направлен в турбокомпрессор. Получается, что в момент активной рециркуляции отработавших газов немного падает давление турбонаддува дизельного ДВС, который оборудован ЕГР подобного типа.

Система ЕГР не активна в режиме холостого хода, в момент полного открытия дросселя, а также во время прогрева двигателя и до выхода мотора на рабочую температуру. Контроль за работой системы рециркуляции осуществляет ЭБУ двигателя. Клапан рециркуляции вступает в работу по сигналу электронного блока управления ДВС, который контролирует положение дроссельной заслонки при помощи потенциометрического датчика.

Дизельные ДВС, которые соответствуют стандарту Евро 5, подразумевают такой  уровень содержания оксида азота в отработавших газах, который не должен превышать показатель 0,18 г/км. Такие моторы имеют систему EGR низкого давления. Особенностью данной системы является то, что отвод отработавших газов происходит за сажевым фильтром дизельного двигателя. Далее газы попадают в радиатор системы рециркуляции для дополнительного охлаждения. Следующим этапом становится пропуск газов через клапан рециркуляции и проникновение во впуск перед турбиной.

Система ЕГР низкого давления обеспечивает следующие преимущества:

• снижение количества частиц сажи;
• температура отработавших газов эффективно понижается;
• существенное снижение уровня содержания оксидов азота в выхлопных газах;

Дополнительным плюсом становится то, что отработавшие газы проходят через турбокомпрессор. Это позволяет данной системе рециркуляции эффективно работать без снижения давления наддува. Получается, двигатель работает без потерь мощности.

Интенсивность рециркуляции реализована посредством ЭБУ двигателя. Контроль осуществляется при помощи следующих элементов:

• дроссельная заслонка;
• заслонка рециркуляции;
• выпускная заслонка;

Все заслонки функционируют благодаря наличию электрического привода. Открытие заслонок на одну или другую величину измеряется потенциометрическими датчиками. Степень уровня открытия заслонки основывается на специальной программе. Данная цифровая схема зашита в ЭБУ, учитывает наполнение цилиндров двигателя, показатель давления турбонаддува и степень интенсивности работы системы ЕГР применительно к различным режимам работы ДВС.

Дизельные моторы стандарта Евро 6, согласно которому содержание оксида азота в выхлопе не должно быть выше 0,08 г/км, получают комбинированную систему рециркуляции. Особенностью такой системы становятся две обособленные магистрали, по которым осуществляется рециркуляция отработавших газов. Одна из магистралей комбинированной системы EGR представляет собой магистраль высокого давления, а другая является магистралью низкого давления.

Комбинированная система работает подобно системе рециркуляции на моторах Евро 5. Дополнительно может осуществляться подача отработавших газов из магистрали высокого давления, которая задействуется на отдельных режимах работы силового агрегата. Главной задачей становится максимально возможное снижение уровня оксидов азота в выхлопе. Стоит отметить, что радиатор охлаждения отработавших газов в комбинированной системе отсутствует применительно к магистрали высокого давления.

Основные причины неисправностей ЕГР

Наиболее частой причиной неисправностей системы EGR является нагар. Интенсивное образование нагара затрагивает гнездо или пластину клапана ЕГР. Нагар образуется в результате эксплуатации ДВС на топливе низкого качества. Система рециркуляции также выходит из строя по причине неисправностей и сбоев в работе системы питания дизельного двигателя, неполного сгорания топливно-воздушной смеси, отклонений в функционировании системы вентиляции картерных газов и т.д. Система ЕГР страдает от нагара в результате механического износа турбокомпрессора, поршней и цилиндров, закоксовки инжекторных форсунок, а также от различных сбоев в работе датчиков, которые передают на ЭБУ сигналы для управления клапаном EGR.

Если клапан ЕГР засорился, тогда он может работать некорректно или заклинить. В первом случае отмечается несвоевременное срабатывание клапана, что заметно в режиме холостого хода и не имеет явных симптомов и последствий для ДВС. Во втором случае клапан EGR может клинить в момент открытия или закрытия. Бензиновые агрегаты с заклинившим клапаном системы рециркуляции работают на холостом ходу крайне неустойчиво, увеличивается расход топлива. Дизельные моторы с неработающим клапаном EGR теряют мощность, работают более грубо и шумно.

Для выявления неисправностей системы рециркуляции отработавших газов необходимо провести визуальный контроль состояния трубопрводов, электрических разъемов датчиков и других систем. Углубленная диагностика подразумевает электронное сканирование и ряд процедур для проверки функциональности приводов и самого клапана EGR.

Необходимо проверить сопротивление, а также наличие управляющих  сигналов. Для этого используется осциллограф и мультиметр. Если сканирование показало, что давление на впуске отличается от нормы, а также имеет место повышенный расход воздуха, тогда возможно заклинивание клапана. Замена клапана EGR параллельно требует тщательной очистки сопутствующих магистралей и разъемов, так как остатки нагара в системе могут привести к повторному возникновению неисправностей системы рециркуляции отработавших газов через небольшой промежуток времени.

Читайте также

Принципы работы двигателя - Скачать PDF бесплатно

1 Двигатели внутреннего сгорания ME 422 Yeditepe Üniversitesi Принципы работы двигателя Проф. Джем Сорушбай Информация Проф. Cem Soruşbay İstanbul Teknik Üniversitesi Makina Fakültesi Otomotiv Laboratuvarı Ayazağa Yerleşkesi, Maslak İstanbul Tel

2 План курса Принципы работы двигателя SI и CI, 2-тактные двигатели, 4-тактные двигатели Идеальные стандартные циклы, тепловой КПД, сравнение, отклонения Классификация моторных топлив Реальные такты двигателя, ход впуска, объемный КПД Ход сжатия, горение в SI двигатели и влияющие параметры Ненормальное сгорание, параметры, влияющие на детонацию и преждевременное зажигание. Сгорание в двигателях с непрерывным зажиганием, параметры, влияющие на задержку зажигания. Такты выхлопа и выхлопа, выбросы выхлопных газов.Ссылки Учебное пособие Пулкрабек, В. В., Инженерные основы двигателя внутреннего сгорания, Прентис-Холл, Нью-Джерси, 1997 г. Сорушбай, К., Двигатель IC, Лекционные заметки (Power Point) Другие ссылки Сорушбай, К. и др., Ичтен Янмали Моторлар, Бирсен Яйневи, Стамбул, Хейвуд, Дж. Б., Основы двигателей внутреннего сгорания, McGraw Hill Book Company, Нью-Йорк, Стоун, Р., Введение в двигатели внутреннего сгорания, Макмиллан, Лондон, Другие ссылки, приведенные в списке (см. Веб-страницу) 2

3 Двигатели внутреннего сгорания ME422 Принципы работы двигателя внутреннего сгорания Введение Принципы работы Классификация двигателей Четырехтактные и двухтактные двигатели Двигатели внутреннего сгорания, двигатели внутреннего сгорания Введение Двигатели внутреннего сгорания (двигатели внутреннего сгорания) вырабатывают механическую энергию из химической энергии, содержащейся в топливе в результате процесса сгорания, происходящего внутри двигателя, двигатель внутреннего сгорания преобразует химическую энергию топлива в механическую энергию, которая обычно поступает на вращающийся выходной вал.Химическая энергия топлива сначала преобразуется в тепловую посредством сгорания или окисления воздухом внутри двигателя, повышая T и p газов в камере сгорания. Затем газ под высоким давлением расширяется и с помощью механических механизмов вращает коленчатый вал, который является выходной мощностью двигателя. Коленчатый вал соединен с трансмиссией / силовой передачей для передачи вращающейся механической энергии для движения транспортного средства. Двигатели с искровым зажиганием (SI) Двигатели Otto или бензиновые двигатели Двигатели с воспламенением от сжатия (CI) Дизельные двигатели 3

4 Введение Большинство двигателей внутреннего сгорания - это поршневые двигатели с поршнем, который совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре.Процесс горения происходит в цилиндре. Существуют также роторные двигатели. В двигателях внешнего сгорания процесс сгорания происходит вне системы механических двигателей. Ранняя история Атмосферные двигатели. Самые ранние двигатели внутреннего сгорания 17 и 18 веков классифицируются как атмосферные двигатели. Это большие двигатели с одним открытым с одной стороны цилиндром. Горение начинается в открытом цилиндре, и сразу после сгорания цилиндр будет заполнен горячими газами при атмосферном давлении.В это время конец цилиндра закрыт, и захваченным газам дают остыть. По мере охлаждения газов внутри цилиндра создается вакуум, вызывающий перепад давления на поршне (атмосферное давление с одной стороны и вакуум с другой стороны). Таким образом, поршень движется из-за этой разницы давлений, выполняя работу. 4

5 Ранняя история Ранняя история Гюйгенс (1673) Hautefeuille (1676) Папен (1695) Современные двигатели разработали поршневой механизм, первая концепция двигателя внутреннего сгорания, впервые использующая пар в поршневом механизме с использованием тех же принципов работы, что и современные двигатели, ранее не использовавшие цикл сжатия Ленуар ( 1860), приводящий в движение поршень за счет расширения продуктов горения - первый практический двигатель, 0.5 л.с. позже двигатели мощностью 4,5 кВт с механической эффективностью до 5% Была предложена четырехтактная концепция Rochas (1862 г.) Отто Ланген (1867 г.) произвел различные двигатели с повышенным КПД до 11%. Отто (1876 г.) Построен прототип четырехтактного двигателя, 8 л.с. запатентован Кларк (1878 г.) Разработан двухтактный двигатель Дизель (1892 г.) Одноцилиндровый двигатель с воспламенением от сжатия Daimler / Maybach (1882 г.) Двигатель внутреннего сгорания в автомобиле 5

6 Введение V C V D V T Рабочий объем Объем рабочего объема Общий объем D L Ход поршня ВМТ НМТ верхняя мертвая точка нижняя мертвая точка Введение Одноцилиндровый 4-тактный двигатель 6

7 Введение Введение Дизельный двигатель 7

8 Введение Введение 8

9 Классификация двигателей По применению: мотоциклы, скутеры, кВт, SI, 2- и 4-тактные легковые автомобили, кВт, SI и CI, 4-тактные легкие коммерческие автомобили, кВт, SI и CI, 4-тактные тяжелые грузовые автомобили, кВт, Дизель, 4-тактные локомотивы, кВт, CI, 4-тактные корабли, кВт, CI, 2- и 4-тактные самолеты, кВт, SI, 4-тактные стационарные двигатели, кВт, CI, 2- и 4-тактные Классификация Двигателей Основная конструкция двигателя Поршневые двигатели, разделенные по расположению цилиндров Роторные двигатели 9

10 Классификация двигателей Испытательный одноцилиндровый двигатель Классификация двигателей Рядный двигатель 10

11 Классификация двигателей Двигатель с оппозитным поршнем Классификация двигателей V - двигатель 11

12 Классификация двигателей V-образный двигатель Ferrari V8, 90 o, двигатель 360 Modena, 3586 куб.см Диаметр цилиндра / ход поршня 85/79 мм 294 кВт (об / мин) Классификация двигателей Ferrari V8 90 o двигатель 360 Modena 3586 куб.см 12

13 Классификация двигателей V-образный двигатель Двигатель Ferrari V12 65 o 375 кВт (об / мин 550 Barchetta Pininfarina об / мин Диаметр цилиндра / ход поршня 86/75 мм 5474 см3 Классификация двигателей Радиальный двигатель 13

14 Роторных двигателей Двигатель Ванкеля Феликс Ванкель, прототип в 1929 г., запатентованный двойной ротор в 1934 г. Роторные двигатели 14

15 Роторных двигателей Двигатель Mazda Rx, л.с. Трехроторный двигатель по классификации двигателей Mazda Рабочий цикл, четырехтактный цикл, полный цикл в 720 ° C, без наддува, с наддувом, двухтактный цикл с турбонаддувом, полный цикл в 360 ° CA, картер с продувкой, с наддувом , с турбонаддувом 15

16 Классификация двигателей Метод зажигания Двигатели SI, смесь однородная (обычные двигатели), смесь неоднородная (двигатели со стратифицированным зарядом), зажигание осуществляется приложением внешней энергии (к свече зажигания), двигатели CI, зажигание путем сжатия в обычный двигатель (дизельный двигатель), предварительный впрыск топлива в газовых двигателях (например, двухтопливных двигателях, работающих на природном газе и дизельном топливе) Классификация двигателей Частота вращения двигателя низкооборотных двигателей, r.вечера. (оборотов в секунду) корабли, стационарные двигатели среднеоборотные двигатели, об / мин в целом Дизельные двигатели, малые судовые установки, стационарные двигатели, высокоскоростные двигатели землеройных транспортных средств, об / мин. легковые автомобили 16

17 Классификация двигателей Способ охлаждения, двигатели с жидкостным охлаждением, двигатели с водяным охлаждением Двигатели с воздушным охлаждением Классификация двигателей Процесс всасывания воздуха, безнаддувные двигатели Двигатели с наддувом двигатели с турбонаддувом Картер сжатый 17

18 Турбокомпрессор с системой рециркуляции отработавших газов Двигатели с турбонаддувом Воздушный фильтр Впускной коллектор Двигатель Выпускной коллектор Воздух / воздух Промежуточный охладитель Клапан рециркуляции ОГ Охладитель отработавших газов Уловитель твердых частиц Датчик NOx p Классификация двигателей Используемое топливо, бензиновые двигатели дизельные двигатели природный газ (КПГ и СПГ), метан, СНГ двигатели спиртовые двигатели водородные двигатели 18

19 Классификация двигателей Двигатели на природном газе Классификация двигателей Двигатели на природном газе 19

20 Четырехтактные двигатели SI Такт всасывания Начинается с движения поршня из ВМТ в НМТ при всасывании свежего заряда (воздух + топливная смесь) в цилиндр через открытый впускной клапан.Для увеличения всасываемой массы впускной клапан открывается на период O CA. Четырехтактные двигатели SI. Такт сжатия, когда оба клапана закрыты, смесь внутри цилиндра сжимается до небольшой части своего первоначального объема движением поршня (12: 1) Ближе к концу такта сжатия сгорание инициируется искрой на свече зажигания, и давление в цилиндре быстро возрастает. В конце сжатия температура газа составляет около K, а давление - МПа 20

21 Четырехтактные двигатели SI Мощность и ход расширения Сгорание начинается с воспламенения смеси, обычно до ВМТ.Во время процесса сгорания высокая температура, газы под высоким давлением толкают поршень в направлении НМТ и заставляют кривошипно вращаться. В баллоне достигается максимальная температура К и давление 3-7 МПа. Четырехтактные двигатели SI Такт выпуска Сгоревшие газы выходят из цилиндра через открытый выпускной клапан, сначала из-за разницы давлений, а затем уносятся движением поршня из НМТ в ВМТ. Выпускной клапан закрывается после ВМТ (остается открытым для O CA) В конце такта выхлопа температура газа составляет K, а давление газа МПа 21

22 Четырехтактный цикл ЗАКРЫТЫЙ ДИАГРАММА ХОД ВПУСКА (1) ХОД КОМПРЕССИИ (2) ХОД РАСШИРЕНИЯ (3) ХОД ВЫПУСКА Двигатели ОТКРЫТАЯ ДИАГРАММА 22

23 Четырехтактные двигатели CI Ход впуска Начинается с перемещения поршня из ВМТ в НМТ, при этом в цилиндр через открытый впускной клапан втягивается только воздух.Давление в баллоне составляет МПа. Для увеличения всасываемой массы впускной клапан открывается на время O CA Ход сжатия Когда оба клапана закрыты, содержимое баллона сжимается (14: 1 24: 1). В конце сжатия температура газа составляет около K, а давление составляет МПа. Четырехтактные двигатели CI Мощность и ход расширения Сгорание начинается с впрыска топливного спрея в камеру сгорания, обычно до ВМТ с определенным опережением впрыска. Перед началом горения есть задержка зажигания.Во время процесса сгорания высокая температура, газы под высоким давлением толкают поршень в направлении НМТ и заставляют кривошипно вращаться. В цилиндре достигается максимальная температура К и давление 4 8 МПа (двигатели IDI) и 7 10 МПа (двигатели DI). Такт выпуска Выпускной клапан открывается, и продукты сгорания выходят из цилиндра. Пребывание открыто для O CA. Температура газа составляет около K, а давление - МПа. 23

24 Сгорание в двигателях CI Двухтактный ХОД КОМПРЕССИИ (1) СИЛОВОЙ ХОД РАСШИРЕНИЯ (2) 24

25 Двухтактный двигатель 25

.

Эксплуатация поршневых двигателей внутреннего сгорания (автомобили)

2,3

Эксплуатация поршневых двигателей внутреннего сгорания

Сборка большого количества деталей, используемых для выполнения работы и передачи энергии, называется
электростанцией. Двигатель - это силовая установка автомобиля. Тепловая энергия, производимая
сжиганием топлива, преобразуется двигателем в механическую энергию или вращательное движение посредством
его различных частей. Движение запускается в маховике, соединенном с коленчатым валом.После завершения
различных циклов работы в двигателе маховик передает это движение на колеса
через систему трансмиссии. Двигатели IC бывают двух типов; искровое зажигание (SI)
и воспламенение от сжатия (CI). Бензиновые (SI) и дизельные (CI) двигатели более подробно рассматриваются в
этой главе.

2.3.1. Базовая конструкция

У автомобильного двигателя есть поршень, который перемещается вверх и вниз или совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре.
Поршень прикреплен к коленчатому валу шатуном.Давление, создаваемое в камере сгорания
, отталкивает поршень
и тем самым заставляет коленчатый вал вращаться.
Когда коленчатый вал вращается, механическое устройство
позволяет поршню совершать возвратно-поступательное движение в
цилиндре, как показано на рис. 2.1.
Цилиндр двигателя представляет собой контейнер цилиндрической формы
, поддерживаемый в блоке цилиндров
, прикрепленный к или неотъемлемую часть
картера. Объем, заключенный между верхней частью цилиндра
и верхней частью поршня
в его самом нижнем положении, называется камерой сгорания
.
Наивысшая точка, достигаемая поршнем, - это
, называемая верхней мертвой точкой (ВМТ), а самая низкая точка
называется нижней мертвой точкой
(НМТ). Расстояние движения от ВМТ до
НМТ называется ходом. Работа в цилиндре
от впуска топливной смеси до ее сжатия, зажигания, расширения и выпуска
сгоревшей топливной смеси называется двигательным циклом.
Камера сгорания над поршнем
должна заряжаться после каждого процесса сгорания
.Впускной клапан позволяет свежей заправке
попадать в цилиндр. Выпускной клапан
Рис. 2.1. Поршневой и кривошипно-шатунный механизм.

выпускает отработанные газы после того, как поршень переместился в нижнюю часть такта расширения. Клапаны
открываются и закрываются в нужный момент распределительным валом, приводимым от коленчатого вала.
В двигателе SI смесь топлива и воздуха из карбюратора поступает в цилиндр через
впускной коллектор и впускной канал. Дроссель в карбюраторе регулирует массу смеси
, поступающей в камеру сгорания.Впускной клапан расположен на стыке впускного канала
и цилиндра. Свеча зажигания, которая расположена в верхней части цилиндра, инициирует сгорание
.
В двигателе CI топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания через форсунку для впрыска топлива
. Количество поступающего топлива регулируется рычагом управления подачей топлива. Воздух поступает в
цилиндр из коллектора через порт.
Поршень и поршневые кольца предотвращают выход расширяющихся газов из камеры сгорания
.Энергия расширяющихся газов передается поршнем во вращательное движение коленчатого вала.
Канал, через который продукты сгорания выходят из камеры сгорания
, состоит из выпускного отверстия и выпускного коллектора. Выпускной клапан расположен на стыке
выпускного отверстия и цилиндра.
Как впускные, так и выпускные клапаны приводятся в действие клапанными механизмами. Распределительный вал
приводится в действие синхронизирующими шестернями, приводимыми в движение коленчатым валом. Лепестковые кулачки, неразрывно связанные с распределительным валом,
приводят в действие толкатели и коромысла, которые открывают клапаны.Пружина клапана удерживает клапан
в закрытом состоянии, за исключением случаев, когда вращение кулачкового механизма по времени заставляет клапан открываться.
Каждый двигатель имеет систему смазки, которая обеспечивает масляную пленку между поверхностями подшипников
, предотвращая контакт и тем самым сводя к минимуму износ.
Система охлаждения предназначена для отвода избыточного тепла от металла, окружающего камеру сгорания
, во избежание перегрева, расширения и заедания деталей.

2.3.2. Принцип и циклы работы

Двигатели с искровым зажиганием (SI) и с воспламенением от сжатия (CI) очень похожи в конструкции
, но различаются типом используемого топлива, способом попадания топлива в цилиндр двигателя,
и способом воспламенения топлива.В двигателях с искровым зажиганием используется бензин (бензин), высоколетучее топливо
. Перед поступлением в цилиндр топливо смешивается с воздухом, образуя горючую топливно-воздушную смесь
в правильной пропорции для быстрого и правильного сгорания. Смесь сжимается в
цилиндре и воспламеняется электрической искрой. В двигателе с воспламенением от сжатия в качестве топлива используется дизельное топливо, легкое масло
. Воздух забирается в цилиндр двигателя, где он сжимается, за счет чего его температура
повышается. Дизельное топливо впрыскивается в сжатый воздух.Горячий воздух (теплота сжатия
) воспламеняет топливо.
Различные термодинамические циклы, в которых работают поршневые двигатели IC, включают цикл Отто, дизельный цикл
и двойной цикл. Эти циклы не являются циклами с изменением фазы. Двигатель с искровым зажиганием
работает по циклу Отто, в котором подача и отвод энергии происходят при постоянном объеме, а сжатие и расширение
происходят изоэнтропически, как показано на диаграммах давление-объем (PV) и температура-энтропия (TS)
в Рис 2.2. Двигатель с воспламенением от сжатия работает по дизельному циклу
, в котором добавление энергии происходит при постоянном давлении, а отвод энергии - при постоянном объеме
. Сжатие и расширение происходят изоэнтропически, как показано на диаграммах P-V
и T-S на рис. 2.3.

Рис. 2.2. Цикл Отто на диаграммах давление-объем и температура-энтропия.
Степень сжатия в дизельных двигателях намного выше, чем в бензиновых.
Поскольку в дизельном цикле сжимается только воздух, не существует верхнего предела степени сжатия
, за исключением способности материалов компонентов двигателя выдерживать давление.Эффективность цикла
увеличивается с увеличением степени сжатия. Более высокая степень сжатия позволяет
преобразовывать в работу больше энергии топлива, чем в бензиновых двигателях.
Рис. 2.3. Дизельный цикл на диаграммах давление-объем и температура-энтропия.
Обычно высокоскоростные дизельные двигатели работают не в дизельном цикле, а в двойном цикле
, в котором добавление энергии происходит частично при постоянном объеме и частично при постоянном давлении, как показано на диаграммах P-V и T-S на рис.2.4. В остальном процесс остается прежним.
Рис. 2.4. Дуэльный цикл на диаграммах давление-объем и температура-энтропия.
Все эти циклы являются идеальными циклами, и в них рассматриваются
гипотетический источник и сток энергии. Реальный цикл отличается от идеального из-за наличия различных


необратимостей. Добавление энергии в реальном процессе никогда не происходит при постоянном давлении или постоянном объеме. Процесс расширения и сжатия никогда не бывает изоэнтропическим из-за передачи тепла
в систему или из системы.Кроме того, для всасывания
свежего воздуха или заряда и удаления продуктов сгорания требуется конечный объем работы. Фактические диаграммы
давление-объем для четырехтактных бензиновых и дизельных двигателей показаны соответственно на рис. 2.5 A и
B. Двигатели SI и CI могут работать в четырехтактных и двухтактных циклах.

Рис. 2.5. Диаграммы фактического давления-объема для четырехтактных двигателей.
A. Бензиновый двигатель. Б. Дизельный двигатель.
Степень сжатия в дизельных двигателях составляет от 12: 1 до 20: 1, тогда как в обычном бензиновом двигателе
используется только 7.От 5: 1 до 15,5: 1. Высокая степень сжатия в двигателях CI обеспечивает давление
примерно от 3 до 4 МПа в конце такта сжатия. Температура воздуха в этой точке достигает
около 950 К при полной нагрузке и полной скорости. При температуре от 625 до 725 К происходит самовоспламенение топлива
. Процесс сгорания в дизельном двигателе - это не мгновенный взрыв заряда
, как в бензиновом двигателе, а скорее процесс поверхностного сгорания на ранних стадиях, который затем
переходит в более или менее быстрый взрыв.

Рис. 2.6. Принцип работы четырехтактного бензинового двигателя.
футов 3.3 Двигатели с искровым зажиганием (бензиновые)
Четырехтактный бензиновый двигатель выполняет все четыре операции; всасывание (всасывание), сжатие
, расширение (мощность) и выпуск за четыре такта поршня, то есть за два оборота коленчатого вала
. Рисунок 2.6 иллюстрирует работу четырехтактного бензинового двигателя. Бензиновые двигатели
впитывают легковоспламеняющуюся смесь воздуха и бензина, которая воспламеняется синхронизированной искрой, когда
сжимает заряд.
В отличие от этого двухтактный двигатель выполняет все четыре операции за два хода поршня, то есть
за каждый оборот коленчатого вала. Конструкция двухтактных двигателей аналогична конструкции четырехтактных двигателей
, за исключением того, что клапаны не используются. Отверстия в нижнем конце
стенки цилиндра закрыты или не закрыты поршнем, когда он перемещается вверх и вниз в цилиндре
. Карбюратор сообщается с картером двигателя, а не напрямую с цилиндром.
Отдельный канал, известный как порт передачи, соединяет картер с цилиндром. На рис.
2.7 показан принцип работы двухтактного бензинового двигателя.

Рис. 2.7. Принцип работы двухтактного бензинового двигателя.

Работа четырехтактного бензинового двигателя.

Индукционный ход.

Поршень движется вниз от головки блока цилиндров, когда впускной клапан
открыт, а выпускной клапан закрыт (рис.2.6A). Снижение давления примерно на 29,4
кПа ниже атмосферного давления происходит на одной трети от начала хода, в то время как среднее давление в цилиндре
может составлять 9,8 кПа или даже меньше. Снижение давления, которое
зависит от частоты вращения двигателя и нагрузки, вызывает свежий заряд топливовоздушной смеси в цилиндр
. Двигатель, который нагнетает свежий заряд посредством разрежения в цилиндре, называется двигателем
без наддува или без наддува.

Ход сжатия.

И впускной, и выпускной клапаны закрыты, и поршень перемещается на
в сторону головки блока цилиндров (рис. 2.6B), из-за чего объем уменьшается от одной восьмой до одной десятой
от первоначального. Заряд в цилиндре сжимается, так что молекулы воздуха и распыленного бензина
сжимаются ближе друг к другу. В результате давление и температура заряда
в цилиндре повышаются. Типичное максимальное давление сжатия в цилиндре составляет от 785 до
1373 кПа при открытой дроссельной заслонке и работе двигателя под нагрузкой.

Мощность, ход.

Свеча зажигания воспламеняет плотный горючий заряд непосредственно перед тем, как поршень
приближается к вершине своего хода во время сжатия (рис. 2.6C). Зарядная смесь горит,
выделяет тепло и быстро повышает давление в цилиндре. Горящие газы расширяются, и
толкает поршень от головки блока цилиндров в крайнее крайнее положение, производя полезную мощность.
Затем давление в баллоне падает с пикового значения около 5890 кПа при полной нагрузке до
около 390 кПа.

Ход выхлопа.

В конце рабочего хода впускной клапан остается закрытым, а выпускной клапан
открыт. Поршень теперь движется к головке блока цилиндров (рис. 2.6D). Большая часть сгоревших газов
удаляется существующим давлением газа через выхлопное отверстие в атмосферу
, а возвращающийся поршень выталкивает оставшиеся сгоревшие газы из цилиндра. Давление газа
в цилиндре падает до атмосферного давления или даже ниже, когда поршень приближается к самому внутреннему положению
.

Работа двухтактного бензинового двигателя (SI).

Индукционная и выхлопная фазы.

Когда поршень удаляется от головки блока цилиндров во время вращения коленчатого вала на
, сначала он открывает выпускное отверстие (E), выпуская сгоревшие выхлопные газы в атмосферу
. Одновременно нижняя часть поршня сжимает ранее залитую топливно-воздушную смесь
в коленчатом валу (рис. 2.7A). Дальнейшее движение поршня наружу открывает передаточное отверстие
(Т), и сжатая смесь в картере двигателя перемещается в камеру сгорания
.Свежий заряд, поступающий в цилиндр, также выталкивает оставшиеся выхлопные газы.
Этот процесс обычно называют продувкой с поперечным потоком.

Фаза сжатия.

По мере того, как поршень движется к головке блока цилиндров, он сначала закрывает передаточное отверстие
, а затем через короткое время закрывает выпускной канал. Свежий заряд в камере сгорания
сжимается примерно от одной седьмой до одной восьмой своего первоначального объема
(рис.2.7B). Примерно на полпути вверх по ходу поршня он открывает впускное отверстие (I), и свежая смесь
попадает в картер.

Фаза питания.

Свеча зажигания, расположенная в центре головки блока цилиндров, воспламеняет плотную смесь
непосредственно перед тем, как поршень достигнет верхней точки своего хода. Сгорание заряда
быстро увеличивает давление газа до максимума примерно 4905 кПа при полной нагрузке, что расширяется, вынуждая
поршень назад по ходу его хода с соответствующим уменьшением давления в цилиндре (рис.2.7C).
По мере того, как поршень опускается вниз, вырабатывая полезную мощность, юбка поршня закрывает порт поршня.
Затем поршень сжимает смесь в картере для подготовки следующего заряда
в камеру сгорания.
Для повышения эффективности продувки была разработана система продувки петлей или система
с обратным потоком, известная как система продувки Schnuerle. Эта конструкция имеет переходное отверстие на
с каждой стороны выпускного отверстия. Передаточное отверстие направляет поглощающую зарядовую смесь практически
в тангенциальном направлении к противоположной стенке цилиндра.Такая форма каналов обеспечивает минимум
турбулентности и перемешивание свежей топливной смеси с остаточными сгоревшими газами в широком диапазоне
скоростей поршня.
Очевидно, что мощность, производимая двухтактным двигателем, теоретически вдвое выше, чем мощность такого же двигателя
, работающего в четырехтактном цикле. Практически, небольшое количество сгоревшего газа
всегда остается в баллоне вместе со свежим зарядом. Также часть поступающего свежего заряда
улетучивается вместе с выхлопными газами, поскольку и впускное, и выпускное отверстия открываются почти одновременно.
В результате эффективность двухтактного двигателя ниже, и он не развивает удвоенную мощность
по сравнению с четырехтактным двигателем того же диаметра, хода и скорости. Однако двухтактный двигатель
проще в изготовлении, чем четырехтактный, поскольку в нем нет клапанов и распределительных валов.
Поскольку он имеет рабочий ход при каждом обороте коленчатого вала, крутящий момент на коленчатом валу
является более равномерным, что требует меньшего маховика, чем у четырехтактного двигателя.

Сравнение двух- и четырехтактных бензиновых двигателей.

(a) Двухтактный двигатель выполняет один цикл событий за каждый оборот коленчатого вала
, тогда как четырехтактный двигатель за два оборота.
(b) Теоретически двухтактный двигатель должен производить вдвое большую полезную мощность по сравнению с
четырехтактного двигателя с таким же объемом цилиндров.
(c) На практике удаление выхлопных газов и подача свежей смеси через
картер двухтактного двигателя менее эффективны, чем при раздельном выпуске
и тактах впуска.Это вызывает более низкое среднее эффективное давление в цилиндрах в двухтактных двигателях
, чем в эквивалентных четырехтактных двигателях.
(d) Двухтактный двигатель работает более плавно, чем четырехтактный двигатель при том же размере
маховика.
(e) Из-за отсутствия отдельных тактов выпуска и впуска в двухтактном двигателе
поршень и узкий конец шатуна имеют тенденцию к перегреву в тяжелых условиях движения
.
(/) Двухтактный двигатель требует меньшего обслуживания по сравнению с
четырехтактным.
(g) Смазка двухтактного двигателя достигается смешиванием небольшого количества масла с бензином
в пропорциях от 1:16 до 1:24.
(h) Двухтактные двигатели обычно дешевле в производстве, поскольку в двухтактном двигателе
меньше работающих деталей, чем в четырехтактном двигателе.
(i) В двухтактном двигателе с плохой продувкой наблюдается тенденция к
• недостаточному заполнению свежей смесью в цилиндре,
• задержке большого количества остаточного выхлопного газа в цилиндре и
• прямому выпуску свежая зарядка через выхлопное отверстие.
Эти нежелательные характеристики сильно влияют как на мощность, так и на расход топлива, и могут иметь место
при различных скоростях и условиях нагрузки.

2.3.4. Двигатели с воспламенением от сжатия (дизельные)

В двигателях

с воспламенением от сжатия (CI) используется жидкое топливо, которое впрыскивается в камеру сгорания
, когда воздушный заряд полностью сжат. Сгорание топлива происходит за счет собственного тепла сжатия
. Эти типы двигателей также известны как «масляные двигатели».Как и четырехтактные двигатели SI
, двигатели CI также завершают все четыре фазы цикла за два оборота коленчатого вала
или за четыре хода поршня. На рис. 2.8 показан принцип работы четырехтактных дизельных двигателей
.
Проблема утечки определенного количества свежей смеси вместе с выходящими выхлопными газами
в двухтактном бензиновом двигателе устраняется в двухтактном двигателе с ХИ, поскольку в этом случае только воздух
входит в цилиндр во время цикла впуска. Топливо не впрыскивается, пока все порты и клапаны не будут закрыты.Рисунок 2.9 иллюстрирует работу двухтактных дизельных двигателей. Типичный четырехтактный двигатель
объемом 12 литров и двухтактный двигатель объемом 7 литров, имеющие одинаковый диапазон скоростей, развивают одинаковые значения крутящего момента и мощности
. Соотношение мощностей двигателей для эквивалентных характеристик для этих двух двигателей
составляет 1,7: 1.

Рис. 2.8. Принцип работы четырехтактного дизельного двигателя.
Рис. 2.9. Принцип работы двухтактных дизельных двигателей.

Работа четырехтактного дизельного двигателя.

Индукционный ход.

При открытом впускном клапане и закрытом выпускном клапане поршень перемещается на
вниз от головки блока цилиндров (рис. 2.8A). Это вызывает разрежение в цилиндре, величина которого
зависит от соотношения площадей поперечного сечения цилиндра и входного отверстия
, а также от скорости поршня. Максимальное разрежение порядка 14,7 кПа ниже атмосферного давления
происходит примерно на одной трети расстояния хода, в то время как общее среднее давление
в цилиндре может составлять 9.8 кПа или меньше. Снижение давления в цилиндре
приводит к попаданию воздуха в камеру сгорания.

Ход сжатия.

При закрытых впускных и выпускных клапанах поршень перемещается на
к головке цилиндра (рис. 2.8B), и воздух, заключенный в цилиндре, сжимается с одной двенадцатой
до одной двадцатой от первоначального объема. Давление сжатого воздуха составляет от 2945
до 4905 кПа при повышении температуры минимум до 873 К при нормальных условиях эксплуатации.

Мощность, ход.

Когда впускной и выпускной клапаны закрыты, и когда поршень
достигает почти конца такта сжатия (рис. 2.8C), дизельное топливо впрыскивается в нагретый
и плотный воздух в виде струи мелких частиц под высоким давлением. . Теплота сжатия
быстро испаряется и воспламеняет крошечные капельки жидкого топлива. При интенсивном сжигании топлива выделяется тепловая энергия
, которая быстро преобразуется в энергию давления, вызывая расширение продуктов сгорания
.В результате поршень отталкивается от головки блока цилиндров, производя
полезной работы.

Ход выхлопа.

Когда поршень достигает крайнего крайнего положения, выпускной клапан
открывается. Теперь поршень движется в обратном направлении к головке блока цилиндров (рис. 2.8D).
Внезапное открытие выпускного клапана к концу рабочего такта приводит к выбросу продуктов сгорания
в атмосферу. Энергия давления газов в этой точке
помогает их выталкиванию из цилиндра.Только ближе к концу такта выпуска поршень
фактически догоняет хвостовую часть выходящих газов.

Работа двухтактных дизельных двигателей.

Индукционная и выхлопная фазы.

Поршень отходит от головки блока цилиндров, и, когда
он находится примерно на половине своего хода, выпускные клапаны открываются, вызывая утечку сгоревших газов
в атмосферу. Ближе к концу рабочего хода горизонтальный ряд отверстий для впуска воздуха на
не перекрывается площадками поршня (рис.2.9A) так, чтобы сжатый воздух от нагнетателя поступал
в цилиндр. Одновременно выхлопные газы вытесняются из цилиндра в выхлопную систему
. Этот процесс поступления свежего воздуха в цилиндр и выталкивания отработавших газов известен как процесс продувки.

Ход сжатия.

Поршень движется в сторону головки блока цилиндров. Впускные воздушные порты
закрыты, а чуть позже закрываются выпускные клапаны (Рис. 2.9B). Затем свежий воздух, захваченный
, сжимается, и его первоначальный объем уменьшается примерно от одной пятнадцатой до одной восьмой
, когда поршень достигает верхнего положения.Это изменение объема соответствует максимальному давлению в цилиндре
от 2945 до 3925 кПа.

Мощность, ход.

Незадолго до того, как поршень достигнет крайнего внутреннего положения на такте сжатия
, жидкое топливо под высоким давлением впрыскивается в плотный и нагретый воздух (рис. 2.9C).
Следовательно, впрыснутые капли топлива испаряются и воспламеняются, что приводит к быстрому горению. Тепло
, выделяющееся в процессе горения, преобразуется в энергию давления газа, который расширяется, и
производит полезную энергию.

Сравнение двух- и четырехтактных дизельных двигателей.

(a) Теоретически двухтактный двигатель может развивать почти вдвое большую мощность по сравнению с четырехтактным двигателем
.
(b) В двухтактном двигателе опорожнение и наполнение могут выполняться легкими роторными компонентами
, в отличие от четырехтактного двигателя, в котором все работы выполняют одни и те же детали.
(c) Для двухтактного двигателя необходимо на 40-50% больше расхода воздуха для той же выходной мощности
.
(d) В двухтактном двигателе от 10 до 20% хода вверх приходится на опорожнение
и заполнение цилиндра.
(e) Время, доступное для опорожнения и наполнения цилиндра, составляет соответственно около 33% и
50% от полного цикла в двухтактном двигателе и четырехтактном двигателе. Требуется больше мощности
, чтобы нагнетать массу воздуха в цилиндр за более короткое время.
if) При низких оборотах двигателя поршню требуется больше мощности для опорожнения и заполнения цилиндра
в четырехтактном двигателе по сравнению с двухтактным двигателем из-за накачки
и потерь на трение.При более высоких оборотах двигателя двухтактный нагнетатель Rootes потребляет на
больше мощности двигателя - до 15% мощности, развиваемой на максимальной скорости.
(g) При пониженной нагрузке на двигатель для данной скорости нагнетатель двухтактного двигателя потребляет на
пропорционально больше мощности, развиваемой двигателем.
(h) Двухтактный двигатель работает более плавно и относительно тише по сравнению с четырехтактным двигателем
. .

Сравнение двигателей SI и CI.

Экономия топлива.

Тепловой КПД определяется как отношение произведенной полезной работы к
общей поставленной энергии, и на него значительно влияет выбранная степень сжатия и конструкция
. Бензиновые двигатели могут обеспечивать тепловой КПД от 20 до 30%, тогда как соответствующие дизельные двигатели
обычно имеют повышенный КПД от 30 до 40%.

Мощность и крутящий момент.

Бензиновый двигатель обычно имеет более короткий ход и работает в диапазоне
более высоких скоростей коленчатого вала, чем дизельный двигатель.Следовательно,
бензиновый двигатель получает больше мощности по направлению к верхнему диапазону скоростей, что соответствует требованиям для высоких скоростей движения
. С другой стороны, длинноходный дизельный двигатель имеет улучшенный тяговый момент в относительно узком диапазоне скоростей
, что идеально для тяжелых коммерческих автомобилей. Таким образом, дизельный двигатель A.,
, обеспечивает более высокий крутящий момент на низких оборотах, но при неровной работе.
, Надежность. Дизельные двигатели имеют более прочную конструкцию, имеют тенденцию к более низкой температуре и имеют только половину диапазона скоростей
большинства бензиновых двигателей.Следовательно, дизельный двигатель более надежен и имеет увеличенный на
ресурс по сравнению с бензиновым двигателем. Дизельные двигатели
также требуют относительно меньшего обслуживания.

Загрязнение.

Дизельные двигатели издают шум и вибрируют на опорах при работе с частичной нагрузкой
. В бензиновом двигателе сгорание происходит тише и плавнее, чем в дизельном двигателе
. * • • ‘•
Выхлоп дизельного двигателя более заметен, особенно если какой-либо из компонентов оборудования для впрыска
не настроен.Видимый дымный выхлоп дизельного двигателя содержит больше NOx, а относительно невидимые выхлопные газы бензинового двигателя
содержат HC и CO.

Безопасность.

В отличие от бензина, дизельное топливо не воспламеняется при нормальной рабочей температуре, поэтому
не представляет опасности при обращении и опасности возгорания.

Стоимость.

Дизельные двигатели дороже бензиновых из-за тяжелой конструкции
и оборудования для впрыска.

.

Принцип работы четырехтактного бензинового двигателя

Двигатель внутреннего сгорания назван так потому, что топливо сжигается непосредственно внутри самого двигателя. Большинство автомобильных двигателей работают по 4-тактному циклу. Цикл - это одна полная последовательность из 4 ходов поршня в цилиндре. Рабочий цикл четырехтактного бензинового двигателя включает: такт впуска (впускной клапан открывается), такт сжатия (оба клапана закрыты), рабочий ход (оба клапана закрыты), такт выпуска (выпускной клапан открыт).

Чтобы описать полный цикл, предположим, что поршень находится в верхней части хода (верхняя мертвая точка), а впускной и выпускной клапаны закрыты. Когда поршень движется вниз, впускной клапан открывается и всасывает топливо в цилиндр. Это называется тактом впуска (впуска). Достигнув нижнего положения (нижней мертвой точки), поршень начинает двигаться вверх в закрытую верхнюю часть цилиндра (впускной клапан закрывается, и смесь сжимается поднимающимся поршнем.Это называется тактом сжатия. Когда поршень снова достигает верхней мертвой точки, свечи зажигания воспламеняют смесь, при этом оба клапана закрываются во время сгорания. В результате горения смеси оба клапана закрываются при ее сгорании. В результате горения смесей газы расширяются, и большое давление заставляет поршень двигаться обратно по цилиндру. Этот ход называется рабочим ходом. Когда поршень достигает нижней точки своего хода, выпускной клапан открывается, давление сбрасывается, и поршень снова поднимается.Он пропускает сгоревший газ через выпускной клапан в атмосферу. Это называется тактом выпуска, который завершает цикл. Таким образом, поршень движется в цилиндре вниз (ход впуска), вверх (ход сжатия), вниз (рабочий ход), вверх (ход на выпуске).

Тепло, выделяемое топливом, преобразуется в работу, так что возвратно-поступательное движение поршней преобразуется во вращательное движение коленчатого вала посредством шатунов.

1 - впуск 2 - компрессия 3 - мощность 4 - выпуск .1. Принцип работы четырехтактного бензинового двигателя.

Сцепление

Муфта - фрикционное устройство. Он соединяет двигатель с шестернями в коробке передач. Он используется для отключения двигателя от коробки передач, для запуска автомобиля и снятия двигателя с колес автомобиля.

Муфта закреплена между маховиком двигателя и шестерней , коробка и состоит из двух пластин (дисков): фрикционного диска и нажимного диска.Фрикционный диск расположен между маховиком и нажимным диском и имеет износостойкий материал с каждой стороны.

Основная основная работа сцепления - сила трения, действующая между двумя дисками. Сцепление управляется педалью сцепления. Когда педаль находится в состоянии покоя, сцепление включено, и работающий двигатель соединен с коробкой передач. Когда педаль нажата, сцепление выключается, и двигатель работает на холостом ходу.

Тормоза

Тормоза используются для замедления или остановки автомобиля там, где это необходимо.Это один из важнейших механизмов автомобиля по состоянию на его собственный

.

зависит безопасность пассажиров. Автомобильные тормоза можно разделить на два типа, а именно: барабанные и дисковые. Барабанный тип может быть либо ленточным, либо колодочным. В зависимости от функции автомобиль имеет ножной тормоз и ручной тормоз (стояночный тормоз). По принципу действия тормоза классифицируются как: механические тормоза, гидравлические тормоза, воздушные тормоза, электрические тормоза.Тормоза управляются педалью тормоза.

Большинство используемых сегодня тормозных систем - гидравлические. Эта система состоит из главного цилиндра, установленного на раме автомобиля, и колесных цилиндров. Когда водитель нажимает на педаль тормоза, поршень перемещается в главном цилиндре, и тормозная жидкость подается от 11 к колесным цилиндрам. Движение поршня приводит в движение тормозные колодки и срабатывают тормоза (тормозные колодки прижимаются к тормозным барабанам).

Пневматический тормоз использует сжатый воздух для приложения тормозного усилия к тормозным колодкам.

В электрических тормозах используются электромагниты для обеспечения тормозного усилия тормозных колодок.

Раньше тормоза применялись только на двух задних колесах, но теперь все автомобили оснащены тормозами на все колеса. Сегодня много доработок проводится в тормозах.

. 3. Тормозная система

:

.

Принципы работы двигателя

Двигатели работают циклически. За один цикл работы двигателя приходится четыре хода поршня. Есть два хода наружу по направлению к коленчатому валу и два хода внутрь от коленчатого вала.

Когда поршни находятся в конце хода от коленчатого вала (ход внутрь), это верхняя мертвая точка (ВМТ). Когда поршень находится в конце хода наружу (в направлении коленчатого вала), это нижняя мертвая точка (НМТ). Движение поршня из ВМТ в НМТ является тактом двигателя.

Четыре такта в цикле двигателя внутреннего сгорания: впуск, сжатие, мощность и выпуск.

Впуск. Во время такта впуска поршень перемещается в НМТ, и впускной клапан открывается. Это движение поршня втягивает смесь воздуха и топлива в цилиндр (в дизеле это движение поршня втягивает только воздух).

Сжатие. Когда поршень достигает НМТ, он движется к головке блока цилиндров (движение внутрь). Клапаны не открываются, и поршень сжимает топливную смесь между поршнем и головкой блока цилиндров (в дизеле поршень сжимает только воздух).

Мощность. Когда поршень достигает ВМТ, электрическая искра воспламеняет топливную смесь в камере сгорания бензинового двигателя (в дизельном двигателе тепло сильно сжатого воздуха воспламеняет топливо).

При сгорании топливовоздушной смеси поршень перемещается с большой силой.

В дизельных двигателях имеется более высокое давление, и из-за этого давления у дизельных двигателей более тяжелые поршневые пальцы, шатуны и коленчатые валы, чем у бензиновых двигателей.

Выхлоп. Такт выпуска происходит при движении поршня вверх. Выпускной клапан открывается, и поршень вытесняет газы. Новый цикл начнется в цилиндре.

Из-за четырехтактного двигателя мы называем этот двигатель четырехтактным. Четырехтактный двигатель с искровым зажиганием - наиболее распространенный тип двигателя внутреннего сгорания.

.

Ошибка

Перейти к основному содержанию

☰Боковая панель

Мои курсы

• Школы Школа искусств, дизайна и архитектуры (ARTS) Школа бизнеса (BIZ) Школа химической инженерии (CHEM) –SРуководства для студентов (CHEM) - Инструкция по написанию отчета (ХИМ) Школа электротехники (ELEC) Школа инженерии (ENG) Школа наук (SCI) Языковой центр Открытый университет Библиотека Программа педагогической подготовки университета Аалто UNI (экзамены) Песочница
• КОРОНАВИРУС ИНФОРМАЦИЯ Коронавирус - tietoa opiskelijalle Коронавирус - информация для студентов Коронавирус - информация для студента

.

---

Смотрите также

• 
  Вытянуть вмятину на машине своими руками
• 
  Что важнее знаки или разметка
• 
  Оказание доврачебной помощи пострадавшим при дтп
• 
  Газпромнефть или лукойл что лучше
• 
  Киловатты в силы
• 
  Для начинающих водителей
• 
  Парковочное место размеры
• 
  Элантра 2020 новый кузов
• 
  Сколько масло заливается в коробку передач
• 
  Ошибка 171 слишком бедная смесь
• 
  Как проверить рабочий ли генератор