Шығарылған газды рециркуляциялау жүйесі
Мазмұны
Экологиялық стандарттардың талаптарының жоғарылауымен ішкі жану қозғалтқышының жұмыс режимдерін өзгертетін, ауа-отын қоспасының құрамын реттейтін, пайдаланылған газдың құрамындағы көмірсутек қосылыстарын бейтараптандыратын және т.б заманауи автомобильге қосымша жүйелер біртіндеп қосылуда.
Мұндай құрылғыларға жатады каталитикалық түрлендіргіш, адсорбер, AdBlue және басқа жүйелер. Біз олар туралы егжей-тегжейлі айтқанбыз. Енді біз кез-келген автокөлік жүргізушісі денсаулығын бақылауға міндетті тағы бір жүйеге тоқталамыз. Бұл пайдаланылған газдың рециркуляциясы. Жүйенің сызбасы қалай көрінетінін, оның қалай жұмыс істейтінін, қандай түрлері бар, сонымен қатар оның қандай артықшылықтары бар екенін қарастырайық.
Автомобиль газының рециркуляциясы дегеніміз не?
Техникалық әдебиеттерде және көлік құралының сипаттамасында бұл жүйе EGR деп аталады. Бұл аббревиатураның декодтауы ағылшын тілінен аударғанда «пайдаланылған газ рециркуляциясы» дегенді білдіреді. Әр түрлі жүйелік модификацияларды егжей-тегжейлі қарастырмай-ақ, бұл - қабылдау және шығару коллекторларын жалғайтын құбырға орнатылатын рециркуляциялық клапан.
Бұл жүйе электрондық басқару блогымен жабдықталған барлық заманауи қозғалтқыштарға орнатылған. Электроника қуат блогындағы, сондай-ақ жұмысы ішкі жану қозғалтқышының жұмысымен тығыз байланысты жүйелердегі әртүрлі механизмдер мен процестерді дәлірек реттеуге мүмкіндік береді.
Белгілі бір сәтте EGR қақпағы сәл ашылады, соның арқасында сорғыш қозғалтқыштың қабылдау жүйесіне ішінара түседі (құрылғы және оның жұмыс принципі туралы көбірек ақпарат алу үшін оқыңыз басқа шолуда). Нәтижесінде таза ауа ағыны ішінара пайдаланылған газбен араласады. Осыған байланысты сұрақ туындайды: қозғалтқыштың тиімді жұмыс істеуі үшін оттегінің жеткілікті мөлшері қажет болса, қабылдау жүйесінде пайдаланылған газдар сізге не үшін қажет? Егер пайдаланылған газдарда жанбаған оттегінің белгілі бір мөлшері болса, лямбда зонды мұны көрсете алады (ол егжей-тегжейлі сипатталған) осында). Осы көрінетін қайшылықты шешуге тырысайық.
Шығарылған газды рециркуляциялау жүйесінің мақсаты
Цилиндрде сығылған отын мен ауа жанған кезде лайықты энергия ғана бөлінбейтіні ешкімге құпия емес. Бұл процесс улы заттардың көп мөлшерде бөлінуімен қатар жүреді. Олардың ішіндегі ең қауіптісі - азотты оксидтер. Ішінара олар автомобильдің шығатын жүйесінде орнатылған каталитикалық түрлендіргішпен күреседі (бұл жүйе қандай элементтерден тұрады және ол қалай жұмыс істейді, оқыңыз бөлек).
Мұндай заттардың шығуын азайтудың тағы бір мүмкіндігі ауа-отын қоспасының құрамын өзгерту болып табылады. Мысалы, электронды басқару блогы ауаның таза бөлігіне құйылатын отын мөлшерін көбейтеді немесе азайтады. Бұл MTC кедейлендіру / байыту деп аталады.
Екінші жағынан, цилиндрге оттегі неғұрлым көп түссе, ауа / отын қоспасының жану температурасы соғұрлым жоғары болады. Бұл процесс кезінде азот бензиннің немесе дизель отынының термиялық ыдырауы мен жоғары температураның қосындысынан бөлінеді. Бұл химиялық элемент оттегімен жанып үлгермеген тотығу реакциясына түседі. Оның үстіне бұл оксидтердің түзілу жылдамдығы жұмыс ортасының температурасына тікелей байланысты.
Рециркуляция жүйесінің мақсаты - ауаның таза бөлігіндегі оттегінің мөлшерін азайту. ВТС құрамында аз мөлшерде пайдаланылған газдың болуына байланысты цилиндрлерде жану процесінің аздап салқындауы қамтамасыз етіледі. Бұл жағдайда процестің энергиясы өзгермейді, өйткені сол көлем цилиндрге ағыла береді, оның құрамында отынды жағуға қажетті оттегінің мөлшері болады.
Газ ағыны шартты түрде инертті болып саналады, өйткені бұл ГТС жануының өнімі. Осы себептен, ол енді өздігінен өртене алмайды. Егер пайдаланылған газдардың белгілі бір мөлшері ауа-отын қоспасының жаңа бөлігіне араластырылса, жану температурасы аздап төмендейді. Осыған байланысты азот тотығу процесі аз белсенді болады. Рас, рециркуляция қуат блогының қуатын сәл төмендетеді, бірақ автомобиль өзінің динамикасын сақтайды. Бұл кемшіліктің шамалы болғаны соншалық, қарапайым көліктегі айырмашылықты байқау мүмкін емес. Себебі, бұл процесс ішкі жану қозғалтқышының қуат режимінде, оның жылдамдығы жоғарылағанда болмайды. Ол тек минималды және орташа айн / мин (бензин қондырғыларында) немесе бос және төмен айн / мин (дизельді қозғалтқыштарда) жұмыс істейді.
Сонымен, EGR жүйесінің мақсаты - пайдаланылған газдың уыттылығын азайту. Осының арқасында автомобильде экологиялық стандарттар шеңберіне ену мүмкіндігі артады. Ол кез-келген заманауи ішкі жану қозғалтқышында, бензинге немесе дизельге қарамастан қолданылады. Жалғыз ескерту - жүйенің турбокомпрессорлармен жабдықталған кейбір қондырғылармен үйлесімді болмауы.
Шығарылған газды рециркуляциялау жүйесінің жалпы жұмыс принциптері
Бүгінгі күні пайдаланылған коллектордың пневматикалық клапан арқылы кіріске қосылуы жүзеге асырылатын жүйелердің бірнеше түрі болғанымен, олардың жұмысының жалпы принципі бар.
Клапан әрдайым ашыла бермейді. Суық қозғалтқыш іске қосылғанда, бос жүріс кезінде жұмыс істейді, сонымен қатар иінді біліктің максималды жылдамдығына жеткенде дроссель жабық күйде қалуы керек. Басқа режимдерде жүйе жұмыс істейді, және әр цилиндр-поршенді топтың жану камерасы аз мөлшерде жанармай жану өнімдерін алады.
Егер құрылғы қозғалтқыштың бос жылдамдығында немесе оның жұмыс температурасына жету кезінде жұмыс істейтін болса (ол қандай болуы керек, оқыңыз) осында), құрылғы тұрақсыз болады. EGR клапанының максималды тиімділігі қозғалтқыш орташа айн / мин-ға жақын жұмыс істегенде ғана қол жеткізіледі. Басқа режимдерде азот оксидтерінің концентрациясы әлдеқайда төмен.
Қозғалтқыш қызған кезде камералардағы жану температурасы соншалықты жоғары емес, сондықтан азот оксидтерінің көп мөлшері түзіледі, ал цилиндрлерге оралу үшін аз мөлшерде сарқынды газ қажет емес. Сол сияқты төмен жылдамдықта болады. Қозғалтқыш максималды жылдамдыққа жеткенде, ол максималды қуатты дамытуы керек. Егер клапан іске қосылса, ол тек кедергі жасайды, сондықтан осы режимде жүйе белсенді емес күйде болады.
Жүйелердің түріне қарамастан, олардың ішіндегі негізгі элемент - пайдаланылған газдардың қабылдау жүйесіне кіруін блоктайтын қақпақ. Газ ағынының жоғары температурасы салқындатылған аналогқа қарағанда көп көлемді алатындықтан, ГТС жану тиімділігі төмендемеу үшін пайдаланылған газды салқындату қажет. Ол үшін қозғалтқышты салқындату жүйесімен байланысты қосымша салқындатқыш немесе салқындатқыш бар. Әрбір автомобиль моделіндегі схема әр түрлі болуы мүмкін, бірақ ол құрылғы үшін оңтайлы температураны ұстап тұру процесін тұрақтандыратын радиаторға ие болады.
Дизельді қозғалтқыштарға келетін болсақ, олардағы клапан ХХ-де ашық. Сорып алу жүйесіндегі вакуум пайдаланылған газды цилиндрлерге тартады. Бұл режимде қозғалтқыш пайдаланылған газдардың шамамен 50 пайызын алады (таза ауаға қатысты). Жылдамдық артқан сайын, демпфер жетегі оны біртіндеп жабық күйге жылжытады. Негізінен дизель осылай жұмыс істейді.
Егер бензин қондырғысы туралы айтатын болсақ, онда ішіндегі газдардың жоғары концентрациясы ішкі жану қозғалтқышының нашар жұмысына әкеледі. Сондықтан, бұл жағдайда жүйенің жұмысы сәл өзгеше. Қозғалтқыш орташа жылдамдыққа жеткенде клапан ашылады. Сонымен қатар, BTC-дің жаңа бөлігіндегі пайдаланылған газдың мөлшері 10 пайыздан аспауы керек.
Драйвер дұрыс емес регенерация туралы бақылау тақтасындағы Check Engine сигналымен біледі. Мұндай жүйенің негізгі бұзылулары:
- Қақпақты ашатын сенсор сынған. Әдетте, дұрыс емес мөлшерден және ұқыпты шамда жанып тұрған шамды қоспағанда, маңызды ештеңе болмайды.
- Клапанның немесе оның сенсорының зақымдануы. Мұндай ақаулықтың басты себебі - мотордан шыққан ыстық газдармен үнемі жанасу. Жүйенің түріне байланысты бұл элементтің бұзылуы МТК-нің сарқылуымен немесе керісінше байытумен бірге жүруі мүмкін. Егер қозғалтқыштар MAF және MAP сияқты датчиктермен жабдықталған аралас жүйені қолданса, онда бос болған кезде қоспасы тым байытылады, ал иінді біліктің жоғары жылдамдығында БТД өте нәзік болады.
Жүйе істен шыққан кезде бензин немесе дизель нашар жанып кетеді, соның салдарынан ілеспе ақаулар орын алады, мысалы, катализатордың жұмыс істеу мерзімі күрт төмендейді. Қозғалтқыштың мінез-құлқы пайдаланылған газды қайтару механизмінде дұрыс емес болып көрінеді.
Бос жүрісті тұрақтандыру үшін басқару блогы отын жүйесі мен тұтануды реттейді (егер ол бензин қондырғысы болса). Алайда ол өтпелі режимде бұл тапсырманы жеңе алмайды, өйткені дроссельді ашу вакуумды едәуір арттырады, ал шығыс қысымы күрт жоғарылайды, соның арқасында ашық демпфер арқылы пайдаланылған газ көбірек ағып кетеді.
Нәтижесінде қозғалтқыш отынның толық жануы үшін қажетті оттегінің мөлшерін алмайды. Бүліну дәрежесіне байланысты автомобиль серпіліп, өртеніп кетуі, тұрақсыздық немесе XX болмауы, ішкі жану қозғалтқышы нашар іске қосылуы және т.б.
Тұман майлау қондырғының қабылдау коллекторында болады. Ыстық пайдаланылған газдармен үнемі байланыста болған кезде коллектордың ішкі беттері, клапандар, инжекторлардың сыртқы беті және ұшқындар тез көміртегі шөгінділерімен жабылады. Кейбір жағдайларда отынның тұтануы БТД цилиндрге енгенге дейін пайда болуы мүмкін (егер сіз газ педальын қатты бассаңыз).
Тұрақсыз бос жылдамдыққа келетін болсақ, Ugr клапаны істен шыққан жағдайда, ол толығымен жоғалып кетуі мүмкін немесе ол шекті деңгейге көтерілуі мүмкін. Егер автокөлік автоматты беріліс қорабымен жабдықталған болса, онда екінші жағдайда моторист көп ұзамай автоматты беріліс қорабын жөндеуге ақша жұмсай алады. Әрбір өндіруші пайдаланылған газды рециркуляциялау процесін өзінше жүзеге асыратын болғандықтан, бұл жүйенің дұрыс жұмыс істемеуі табиғаты жағынан жеке болып табылады. Сондай-ақ, мұның зардаптарына қуат блогының, тұтану жүйесінің және отын жүйесінің техникалық жағдайы тікелей әсер етеді.
Жүйені өшіру дизельді жұмыс істемей тұрып қалады. Бензин қозғалтқышы жанармайды тиімсіз жұмсайды. Кейбір жағдайларда қате ауа-отын қоспасын қолдану нәтижесінде пайда болатын күйенің көптігінен тезірек бітеліп қалады. Себебі қазіргі заманғы автомобильдің электроникасы осы жүйеге арналған. Басқару блогының рециркуляцияға түзету енгізуіне жол бермеу үшін оны чип баптаумен бірге қайта жазу керек (осы процедура туралы оқыңыз) осында).
Рециркуляция жүйесінің түрлері
Қазіргі заманғы машинада EGR жүйелерінің үш түрінің бірін қуат блогына орнатуға болады:
- Euro4 эко-стандартына сәйкес. Бұл жоғары қысым жүйесі. Қақпақ тікелей қабылдау және шығару коллекторларының арасында орналасқан. Қозғалтқыштан шыққан кезде механизм турбинаның алдында тұрады. Бұл жағдайда электр-пневматикалық клапан қолданылады (бұрын пневматикалық-механикалық аналог қолданылған). Мұндай схеманың әрекеті келесідей. Қысқыш клапан жабық - қозғалтқыш бос тұр. Су қабылдау жүйесіндегі вакуум аз, сондықтан қақпақ жабық. Акселераторды басқанда қуыста вакуум күшейеді. Нәтижесінде қабылдау жүйесінде кері қысым пайда болады, соның арқасында клапан толығымен ашылады. Шығарылған газдың белгілі бір мөлшері цилиндрлерге қайтарылады. Бұл жағдайда турбина жұмыс істемейді, өйткені пайдаланылған газдың қысымы төмен және олар оның дөңгелегін айналдыра алмайды. Пневматикалық клапандар ашылғаннан кейін қозғалтқыш жылдамдығы тиісті мәнге дейін түскенше жабылмайды. Неғұрлым заманауи жүйелерде рециркуляцияның дизайны процесті қозғалтқыш режимдеріне сәйкес реттейтін қосымша клапандар мен сенсорларды қамтиды.
- Euro5 эко-стандартына сәйкес. Бұл жүйе төмен қысым. Бұл жағдайда дизайн сәл өзгертілген. Демпфер бөлшектердің сүзгісінің артында орналасқан (не үшін қажет екендігі және қалай жұмыс істейтіні туралы оқыңыз) осында) сору жүйесінде, ал сорғышта - турбокомпрессордың алдында. Мұндай модификацияның артықшылығы - пайдаланылған газдар сәл салқындауға уақыт алады және олардың сүзгіден өтуіне байланысты олар күйеден және басқа компоненттерден тазартылады, соған байланысты алдыңғы жүйеде құрылғының жұмыс жасау мерзімі аз. Бұл қондырғы пайдаланылған газдың турбокомпресс режимінде де қайтарылуын қамтамасыз етеді, өйткені сорғыш толығымен турбина дөңгелегінен өтіп, оны айналдырады. Осындай құрылғының арқасында жүйе қозғалтқыштың қуатын төмендетпейді (кейбір автокөлік жүргізушілері қозғалтқышты «тұншықтырмайды»). Көптеген заманауи автомобиль модельдерінде бөлшек сүзгі мен катализатор қалпына келеді. Клапан мен оның сенсоры автомобильдің термиялық жүктелген қондырғысынан алыс орналасқандығына байланысты, олар бірнеше осындай процедуралардан кейін жиі істен шықпайды. Регенерация кезінде клапан жабылады, себебі қозғалтқыш DPF температурасын уақытша көтеріп, құрамындағы күйені жағу үшін қосымша отын мен көбірек оттегіні қажет етеді.
- Euro6 эко-стандартына сәйкес. Бұл біріктірілген жүйе. Оның дизайны жоғарыда сипатталған құрылғылардың құрамына кіретін элементтерден тұрады. Бұл жүйелердің әрқайсысы тек өз режимінде жұмыс істейтіндіктен, ішкі жану қозғалтқышының қабылдау және шығару жүйелері рециркуляция механизмдерінің екі түрінен де клапандармен жабдықталған. Қабылдау коллекторындағы қысым төмен болған кезде Euro5 (төмен қысымды) индикаторына тән кезең іске қосылады, ал жүктеме жоғарылаған кезде Euro4 (жоғары қысым) эко-ға сәйкес келетін автомобильдерде қолданылатын саты іске қосылады. стандартты.
Сыртқы циркуляция түріне жататын жүйелер осылай жұмыс істейді (процесс қуат блогынан тыс жүреді). Оған қосымша, пайдаланылған газдардың ішкі қорын қамтамасыз ететін түрі бар. Ол сорғыштың бір бөлігін қабылдау коллекторына түскендей етіп өңдеуге қабілетті. Тек бұл процесс жұдырық біліктерін аздап иілу арқылы қамтамасыз етіледі. Ол үшін газ тарату механизмінде фазалық ауыстырғыш қосымша орнатылған. Бұл элемент, ішкі жану қозғалтқышының белгілі бір жұмыс режимінде, клапанның уақытын сәл өзгертеді (бұл не, және олардың қозғалтқыш үшін қандай мәні бар, ол сипатталған) бөлек).
Бұл жағдайда цилиндрдің екі клапаны да белгілі бір сәтте ашылады. Жаңа БТД бөлігіндегі пайдаланылған газдың концентрациясы осы клапандардың қанша уақыт ашық болғанына байланысты. Бұл процедура кезінде кіріс поршень өлі нүктеге жеткенше ашылады және шығыс поршеннің TDC алдында жабылады. Осы қысқа мерзімге байланысты сорғыш аз мөлшерде қабылдау жүйесіне келіп түседі, содан кейін поршень BDC-ге қарай жылжыған кезде цилиндрге сорылады.
Бұл модификацияның артықшылығы - пайдаланылған газдың цилиндрлерде біркелкі таралуы, сонымен қатар жүйенің жылдамдығы сыртқы рециркуляцияға қарағанда әлдеқайда жоғары.
Заманауи рециркуляциялық жүйелерге қосымша радиатор кіреді, оның жылу алмастырғышы пайдаланылған газды қабылдау жүйесіне кіргенге дейін тез салқындатуға мүмкіндік береді. Мұндай жүйенің нақты конфигурациясын көрсету мүмкін емес, өйткені автомобиль өндірушілер бұл процесті әртүрлі схемаларға сәйкес жүзеге асырады және қосымша басқару элементтері құрылғыда орналасуы мүмкін.
Газды айналдыру клапандары
EGR клапандарының түрлері туралы бөлек айту керек. Олар бір-бірінен басқару тәсілдерімен ерекшеленеді. Осы жіктеуге сәйкес барлық механизмдер бөлінеді:
- Пневматикалық клапандар. Бұл құрылғы енді сирек қолданылады. Оларда вакуумдық жұмыс принципі бар. Қақпақты қабылдау жүйесінде пайда болған вакуум ашады.
- Электр-пневматикалық. Мұндай жүйеде пневматикалық клапанға ECU бақыланатын электр клапаны қосылады. Борттық жүйенің электроникасы қозғалтқыштың режимдерін талдайды және сәйкесінше демпфер жұмысын реттейді. Электрондық басқару блогы датчиктерден температура мен ауа қысымы, салқындатқыш температурасы және т.б. және алынған мәліметтерге байланысты құрылғының электр жетегін іске қосады. Мұндай клапандардың ерекшелігі - олардағы демпфер ашық немесе жабық. Қабылдау жүйесіндегі вакуумды қосымша вакуумдық сорғы арқылы жасауға болады.
- Электрондық. Бұл тетіктердің ең соңғы дамуы. Электромагниттік клапандар тікелей ECU сигналдарынан жұмыс істейді. Бұл модификацияның артықшылығы - олардың үздіксіз жұмысы. Оған үш демпфер позициясы арқылы қол жеткізіледі. Бұл жүйеге пайдаланылған газ дозасын ішкі жану қозғалтқышының режиміне сәйкес автоматты түрде реттеуге мүмкіндік береді. Жүйе клапанды басқару үшін қабылдау жүйесінде вакуумды қолданбайды.
Рециркуляция жүйесінің артықшылықтары
Автокөліктің қоршаған ортаға зиян тигізбейтін жүйесі қуатты қозғалтқыш үшін пайдалы емес деген кең таралған пікірге қарамастан, пайдаланылған газдың рециркуляциясы белгілі бір артықшылықтарға ие. Біреу ішкі жану қозғалтқышының қуатын төмендететін жүйені не үшін орнататынын түсінбеуі мүмкін, егер қосымша бейтараптандырғыштарды қолдануға болатын болса (бірақ бұл жағдайда сарқынды су жүйесі «алтын» болады, өйткені қымбат металдар улы заттарды бейтараптандыру үшін қолданылады) . Осы себепті кейде осындай машиналардың иелері жүйені өшіруге мәжбүр болады. Көрінетін кемшіліктерге қарамастан, пайдаланылған газдың рециркуляциясы қуат блогына тіпті пайдалы.
Бұл процестің бірнеше себептері:
- Бензин қозғалтқышында октан саны аз болғандықтан (ол не туралы және бұл параметр ішкі жану қозғалтқышында қандай рөл атқарады) бөлек) жанармайдың детонациясы жиі орын алады. Бұл ақаулықтың болуы егжей-тегжейлі сипатталған бірдей аттатормен көрсетіледі осында... Рециркуляция жүйесінің болуы бұл жағымсыз әсерді жояды. Көрінетін қарама-қайшылыққа қарамастан, кернеу клапанының болуы, керісінше, қондырғының қуатын арттыруға мүмкіндік береді, мысалы, егер сіз ертерек тұтанудың басқа уақытын орнатсаңыз.
- Келесі плюс бензин қозғалтқыштарына да қатысты. Мұндай ICE дроссельінде көбінесе қысымның үлкен төмендеуі байқалады, соның салдарынан қуаттың аз жоғалуы байқалады. Рециркуляция жұмысы бұл әсерді де азайтуға мүмкіндік береді.
- Дизельді қозғалтқыштарға келетін болсақ, ХХ режимінде жүйе ішкі жану қозғалтқышының жұмсақ жұмысын қамтамасыз етеді.
- Егер автомобиль экологиялық бақылаудан өтсе (мысалы, ЕО елдерімен шекараны кесіп өткенде, бұл процедура міндетті болып табылады), онда қайта өңдеудің болуы бұл тексеруден өтіп, рұқсат алу мүмкіндігін арттырады.
Көптеген авто модельдерде рециркуляция жүйесін өшіру оңай емес, ал онсыз қозғалтқыш тұрақты жұмыс істеуі үшін электронды басқару блогының қосымша параметрлерін жасау қажет болады. Басқа бағдарламалық жасақтаманы орнату ECU-дің EGR датчиктерінің сигналдарының жетіспеуіне жауап бермейді. Бірақ мұндай зауыттық бағдарламалар жоқ, сондықтан электроника параметрлерін өзгерте отырып, автокөлік иесі өзінің қауіп-қатерімен әрекет етеді.
Қорытындылай келе, қозғалтқышта рециркуляция қалай жұмыс істейтіні туралы қысқаша анимациялық бейне ұсынамыз:
Сұрақтар мен жауаптар:
EGR клапанын қалай тексеруге болады? Клапан контактілеріне қуат берілген. Клик естілуі керек. Басқа процедуралар орнату орнына байланысты. Негізінде, қозғалтқыш жұмыс істеп тұрған кезде вакуумдық мембрананы аздап басу қажет.
EGR клапаны не үшін қажет? Бұл шығарындылардағы зиянды заттардың құрамын азайту үшін (газдардың бір бөлігі сору коллекторына бағытталған) және қондырғының өнімділігін арттыру үшін қажет элемент.
EGR клапаны қайда орналасқан? Бұл қозғалтқыштың дизайнына байланысты. Сіз оны қабылдау коллекторының аймағында (коллектордың өзінде немесе сорғышты қозғалтқышқа қосатын құбырда) іздеуіңіз керек.
Шығару клапаны қалай жұмыс істейді? Дроссель көбірек ашылғанда, қабылдау және шығару коллекторларындағы қысым айырмашылығына байланысты пайдаланылған газдың бір бөлігі EGR клапаны арқылы іштен жану қозғалтқышының қабылдау жүйесіне сорылады.
