Содержание
Не будь таким зелёным: как правильно отключать EGR
Пока буржуйские суды разбираются с буржуйскими же инженерами, которые никак не хотят сделать автомобиль достаточно экологичным, наши сограждане стройными рядами едут в сервисы отключать систему рециркуляции отработавших газов. Почему так происходит? Об этом сегодня мы и поговорим: что такое EGR, почему она выходит из строя, и как с этим бороться.
Give Peace a Chance!
Дать миру шанс призывал Джон Леннон, валяясь голышом на кровати во время очередной своей акции протеста. Гораздо серьёзнее к этому отнеслись экологи, которые в попытке дать миру хотя бы какой-то шанс на спасение заставляют производителей “душить” автомобильные моторы до потери сознания. Внедрение EGR (Exhaust Gas Recirculatiоn) должно было сократить содержание в выхлопе оксидов азота NOx.
В общем-то, это единственная задача, которую решает система рециркуляции отработавших газов. Есть несколько вариантов исполнения этой системы, но принцип работы EGR всегда одинаковый: определённое количество отработавших газов через клапан поступает обратно в двигатель.
Такая рециркуляция позволяет снизить температуру горения, особенно в бензиновых моторах. А как раз высокая температура — условие появления оксидов азота.
Ни на что другое EGR не влияет. Это — чисто “экологическая” фишка современного мотора. К сожалению, ресурс у неё достаточно ограничен, и приходит время, когда система перестаёт работать как положено (точнее, вообще перестаёт). И тогда исключение всей системы из управления двигателем становится хорошим выходом из ситуации. Для большей убедительности скажем, что исправный EGR и так не работает на высоких оборотах или в аварийном режиме – при таких условиях заводской программой блока управления предусмотрено его полное закрытие.
Бояться отключения EGR не надо: единственным неприятным последствием станет повышенное содержание оксидов азота в выхлопе, но если на одну чашу весов поставить какие-то неведомые азоты, а на другую — беспроблемную эксплуатацию автомобиля, то второе, конечно же, перевесит. Ибо экология — экологией, а нервы дороже.
Как и почему перестаёт работать EGR?
Есть несколько вариантов типичных поломок EGR. Это заклинивание клапана, разрывы цепи актуатора или датчика положения клапана и неучтённый подсос (или утечка) воздуха. Внутри каждого варианта тоже можно выделить несколько типов поломок, поэтому чуть рассмотрим каждую из таких поломок отдельно.
Самый распространённый случай — заклинивание клапана.
Все мы прекрасно знаем, что при горении топлива образуется сажа. Со временем её количество, оседающее в клапане, затрудняет его подвижность. И клапан, естественно, клинит. Тут возможны два варианта: либо он остаётся в закрытом варианте, либо в открытом. Тут как повезёт, и больше повезёт, если клапан останется в закрытом положении. В этом случае сажа хотя бы не попадает в ДВС. Кстати, иногда практикуется такой способ отключения EGR — клапан просто программно закрывают. Почему это не лучший способ — чуть позже.
Открытое положение плохо прежде всего тем, что все отходы горения прямиком летят в цилиндры.
Если посмотреть на то, как работает EGR, то можно увидеть интересную картину: во многих режимах работы двигателя клапан закрыт и не принимает никакого участия в работе мотора — например, на высоких оборотах и при большой нагрузке. Если говорить очень грубо, то закрытое положение — более естественное и вреда никакого не приносит. Если, конечно, ошибка EGR не вносит изменений в работу других систем, которые бывают связаны с рециркуляцией.
Так как заклинивание клапана — наиболее частая неисправность EGR, рассмотрим, что чаще всего является причиной, и как можно попытаться отсрочить кончину клапана.
В целом, конечно, понятно, что основной враг клапана — плохое масло и нестабильное качество топлива. В большей степени это относится к дизельным двигателям, хотя во многом применимо и к бензину. Хотя нас и убеждают в том, что качество наших бензина и солярки вполне на уровне европейских, на деле это справедливо только для крупных сетевых заправок, да и то не для всех. Рынок заведомо плохого топлива, как бензинового, так и дизельного, в России всё ещё существует и даже процветает.
Важное условия долгой жизни EGR — хорошее и своевременное техобслуживание. Ясно, что забитый сажевый фильтр и масло, которое последний раз меняли в один день с падением Берлинской стены, никак не способствуют долголетию EGR. Кстати, при хороших условиях система вполне может жить 150-180 тысяч километров. Правда, она изначально должна быть нормальной, а не такой конструктивно ущербной, как, например, на некоторых SsangYong.
Вторая распространённая причина — неисправность самого двигателя. Тут вариантов может быть множество. Любая причина, повышающая дымность выхлопа, гарантированно снизит ресурс EGR. Например, грязный воздушный фильтр, утечки наддувного воздуха, текущая форсунка или залегшие поршневые кольца. Это очень важный фактор, особенно для тех, кто в силу своих убеждений будет восстанавливать работоспособность EGR. Ремонт обычно недешёвый, поэтому прежде чем заниматься системой рециркуляции, нужно убедиться, что сам ДВС исправен. В противном случае есть вероятность в самом ближайшем будущем опять остаться с заклинившим клапаном.
И, наконец, самая парадоксальная причина заклинивания клапана — это его самоубийство. Да, как ни странно, у клапана EGR есть конструктивная склонность к суициду. Тут опять придётся чуть-чуть углубиться в физику работы мотора. Сделаем это совсем не сильно, только немного прикоснёмся к этому процессу.
Демонтированные EGR
Итак, представим график, на котором по одной оси будет температура горения смеси, по другой — уровень оксидов азота и интенсивность партикуляции (появления твёрдых частиц в отработавших газах). Если нарисовать кривую NOх, то она будет расти с ростом температуры. А вот кривая, показывающая количество твёрдых сажевых частиц, будет наоборот, падать. В определённой точке они пересекутся.
Сложность в том, что чем меньше будет оксидов азота в выхлопе, тем лучше экологам, но хуже двигателю — больше выброс партикуляров (сажевых частиц). Задача инженеров — найти максимально сбалансированное решение: надо и сократить NOx в отработавших газах, и не сократить ресурс мотора.
И всё же в любом случае это решение будет компромиссным, и чем меньше будет оксидов в выхлопе, тем сложнее получится жизнь EGR из-за засорения клапана сажей. Вот так и получается, что эта система в ходе работы губит себя сама, исключительно только выполняя свою работу по снижению в выхлопе NOx. От этого, к сожалению, никуда не деться.
Вторая ошибка, менее распространённая, — это разрывы цепи актуатора или датчика положения клапана. В этом случае ошибка будет выглядеть как несоответствие между заданным и фактическим положением клапана. Впрочем, и в первом случае будет то же самое, поэтому диагностику надо проходить качественную, а не где попало.
И, наконец, третья ошибка — неучтённый воздух. Тут речь идёт о простой негерметичности системы.
Так как природа ошибок во всех трёх случаях разная, то и методы ремонта и отчасти диагностики тоже отличаются. Разумеется, они также зависят и от конструкции мотора. Например, часто ошибкам EGR сопутствуют ошибки измерения потока воздуха, то есть ошибки датчика расходомера воздуха (MAF-sensor).
А в старых системах с вакуумным управлением бывают ошибки по наддуву турбин. Так что к диагностике нужно относиться серьёзно.
Итак, допустим, что мы нашли неисправность, и теперь хотим от неё избавиться. Как это можно сделать?
Решение проблем с EGR
Я не любитель маркированных списков, но тут он будет как нельзя кстати. Итак, устранить неисправность можно следующими способами:
- замена клапана на новую оригинальную деталь;
- использование китайских аналогов;
- удаление EGR из системы с программным отключением;
- программное закрытие клапана.
О первом способе мы уже говорили. Он не самый простой и дешёвый, но вполне имеет право на существование. Главное помнить, что если система вышла из строя раньше положенного срока (тысячах на ста пробега или меньше), то, скорее всего, есть какая-то проблема в моторе. Её нужно обязательно найти и устранить, иначе замена клапана может повториться в ближайшем будущем, и вы просто выкинете деньги на ветер.
Точнее, на выхлоп.
О втором способе говорить не будем вообще. Тут без комментариев.
Наиболее дешевый и надежный — третий способ. Именно им обычно и пользуются при отключении EGR.
Итак, тут надо разделить механическую и программную часть работы. Что требуется сделать с механикой?
В общем-то, задача сводится к тому, чтобы перекрыть поток через клапан. Первое, что делают — ставят заглушку. Многие считают, что сделать это легко. Отчасти это так и есть. Но не надо пытаться ставить на пути горячих выхлопных газов заглушку из тоненького паронита или пивной банки. Такие заглушки прогорают очень быстро, иногда они вообще держатся до первого хорошего нажатия на педаль газа. Заглушку надо делать из стали, лучше нержавейки, причём её толщина должна быть минимум 2,5-3 мм.
Если с тем, чтобы заварить клапан или демонтировать его и поставить диффузор обычно нет сложностей, то демонтаж клапана с охладителем может быть сложным. Если у клапана есть свой охладитель, то на подающий и отводящий патрубки EGR просто ставят заглушки.
Так, например, поступают в случае работы с моторами BMW М-серии. А вот, например, у моторов Volkswagen или BMW серии N автономного контура нет, тут систему охлаждения приходится “кольцевать”.
Если с механической частью работы в большинстве сервисов всё же справляются, то вот с программной частью ошибки встречаются регулярно. Итак, что нужно сделать с софтом?
Во-первых, запретить клапану открываться. Тут вроде бы всё ясно, если программист знает, как найти в прошивке соответствующие карты EGR, но вот дальше всё может быть гораздо сложнее: надо исключить ошибки по системе EGR, то есть полностью удалить ее из программы.
Вот тут некоторые программисты сильно перебарщивают и удаляют всё, что попадётся под руку. Часто их вмешательство затрагивает всю систему диагностики, после чего устранение последствий становится процессом долгим и сложным. И, как правило, дорогим (время — деньги, это очевидно).
Помимо этого следует отключить аварийный режим, в который отправляет нерабочий EGR.
И, наконец, на некоторых автомобилях нужно перекалибровать карты по воздуху (поток воздуха через MAF), если софт не делает это автоматически. Иногда об этом тоже забывают, и ЭБУ сходит с ума, пытаясь понять, какой пришёл воздух, откуда в нём столько кислорода, и что ему теперь делать с этой непонятной смесью.
А теперь последний способ — программно дать команду на закрытие клапана EGR. Этот метод можно использовать не всегда. Например, он оправдан, когда физический доступ к EGR затруднён из-за конструктивных особенностей автомобиля. И он совсем невозможен, если клапан уже заклинил: программа такой клапан с места не сдвинет. Тут выход один — разбирать и делать всё по-человечески.
Надёжность этого метода не всегда абсолютна. В первую очередь из-за того, что не всегда можно гарантировать, что клапан перекрыт полностью. Это может привести к попаданию сажи и прочих отходов горения в цилиндры, так и к неучтённому количеству воздуха, поступающего через неплотный клапан. Поэтому предпочтительнее всё же глушить EGR полностью: одновременно механически и программно.
Быть или не быть?
Остался последний вопрос: когда мне ехать в сервис на удаление EGR? Допустим, мы смогли вас убедить, что ничего страшного не произойдёт, если от этой капризной системы избавиться полностью. Когда лучше это сделать?
О ресурсе клапана я уже говорил: тысяч до 150 километров при хорошем ТО волноваться не надо. Если посмотреть на статистику, то на дизельные машины по причине выхода из строя EGR приходится около 80% обращений в сервис, и только 20% — на бензиновые. Что логично, ибо сажи в солярке больше.
В любом случае обязательно придётся следить за состоянием мотора. Своевременная замена масла, фильтров, качественное топливо — это обязательное условие. Но со временем всё равно что-то начнёт изнашиваться. И если форсунку можно отремонтировать или заменить (хотя на большинстве современных дизельных моторов это тоже достаточно дорого), то менять кольца без явных признаков износа мотора только ради работы EGR, наверное, не совсем разумно. Тем более что ресурс цилиндропоршневой группы всё же больше, чем клапана EGR, который будет загибаться регулярно даже при небольшом и далеко не критичном износе ЦПГ. Приходится сделать неутешительный вывод: восстановление работоспособности EGR – вещь зачастую экономически неоправданная и почти бесполезная.
Одновременно не стоит забывать, что в горящей лампочке «Check engine» и уходе в “аварию” далеко не всегда виновата система рециркуляции. Причину этих печальных явлений установит только диагностика — так же, как и причины повышенной дымности, плохой динамики и повышенного расхода топлива.
За помощь в подготовке материала благодарим компанию «Лаборатория Скорости»(СПб, ул. Химиков, д. 2, (812)385-50-82
Опрос
А вы чинили когда-нибудь EGR?
Ваш голос
Всего голосов:
Как заглушить клапан ЕГР
В прошлой статье рассматривали устройство клапана ЕГР, как он работает, приводили примеры неисправностей и причин вызывающих их. А сегодня уделим пристальное внимание непосредственно отключению клапана, почему владельцы идут на это и самое главное, как отключить клапан ЕГР своими руками.
Клапан EGR l6735 Chevrolet Lacetti
Зачем глушить клапан ЕГР?
Уже знаем, что в принципе система ЕГР предназначена для рециркуляции отработанных газов, обратно во впускную систему для смешивания с бензином или дизелем. За счет рециркуляции сокращается количество чистого воздуха, соответственно образование различных оксидов азота также сокращается, по сравнению с тем, если бы использовался только чистый кислород.
Основным элементом в этой системе является клапан ЕГР, который отвечает за то, чтобы в определенный момент открыть «путь» для отработанных газов, направив их во впускной коллектор. Таким образом, сокращается доля кислорода, а соответственно и температура горения. Должны понимать первопричины появления системы, это сокращение выбросов, а они как раз наибольшее влияние оказывают при высокой температуре горения. Поэтому циркуляция отработанных газов, позволяет снизить выбросы за счет снижения температуры горения.
Принцип работы клапана ЕГР
Таким образом, через клапан передается часть от общей доли отработанных газов обратно в мотор (обычно система настроена на обороты, после 2 000 клапан открывается и пускает отработанные газы), снижая выбросы в атмосферу. Но, сами понимаете, что отработанные газы «грязные», а проходя через клапан, они забивают его, отчего периодически возникает необходимость в его чистке. Забитый клапан нарушает процесс смесеобразования, то есть препятствует подаче чистого воздуха и при этом же не пропускает даже отработанные газы в нужных количествах. Отчего смесь получается слишком богатой, подается большее количество топлива, чем обычно. Двигатель забивается нагаром, сам клапан ЕГР покрывается нагаром, на цилиндрах появляется пленка из несгоревшей смеси, виду чего быстрый износ поршневой группы.
Да и самое главное, после отключения ЕГР снижается расход топлива. При отключении ЕГР топливная смесь образуется лучше, без отработанных примесей, повышается количество кислорода, почему и топливная смесь сгорает в цилиндрах эффективней, не оставляя нагара.
Да и к тому же, в последнее время стали открыто говорить, что как таковая польза от клапана почти нулевая. Если при работе клапана сокращается выброс азота в атмосферу, то при его отключении уменьшается выброс сажи, углекислого и угарного газа.
Плюс ко всему при загрязненном клапане наблюдаются сбои в работе ДВС, сокращается мощностью, ресурс мотора. Как видим, реальных причин отключить эту систему намного больше.
Грязный клапан ЕГР Мерседес W203 C220
То есть, можно выделить следующую группу причин, в каких случаях решают глушить клапан ЕГР:
• Загрязнение клапана, отсутствие желания его чистить или покупать новый.
• Нарушение в смесеобразовании.
• Проблемы с датчиками, от которых зависит процесс смесеобразования.
• Быстрый износ цилиндро-поршневой группы.
• Увеличенный расход топлива.
• Сокращение мощности ДВС.
• Нестабильная работа ДВС.
Стоит отметить, что все эти причины в большинстве случаев появляются после того, как клапан выходит из строя или загрязняется. А его диагностика, замена, ремонт, прочистка довольно дорогостоящее мероприятие, поэтому наиболее привлекательным отечественным водителям видится банальная блокировка работы этой системы полностью или частично.
Как отключить клапан ЕГР?
Для начала нужно уяснить, что помимо механической части системы ЕГР, существуют и электронная, которая отправляет показатели на ЭБУ, влияя на формирование топливной смеси. Соответственно для правильного отключения клапана, нужно использовать:
• Электронное глушение.
• Механическое вмешательство.
Но, не всегда владельцами применяется, оба варианта. Скорей, наоборот, в процессе глушения, прибегают к наименее затратному и сложному, а именно механической блокировке. Итак, варианты отключения клапана ЕГР:
1. Самое банальное, что может сделать каждый водитель, просто «скинуть» фишку с клапана. Но, есть недостаток, почти на всех машинах после таких манипуляций постоянно горит «чек». Его не скинуть так просто, поэтому в случае действительно какой-либо неисправности, водитель вряд ли узнает о ней заранее. Не самый лучший вариант отключения.
Сняли фишку разъема клапана ЕГР Renault Laguna 1.5 Dci
2. Замена прокладки клапана. В месте крепления клапана во впускном коллекторе, стоит прокладка с отверстиями для впуска и т.д. Что вам нужно сделать? По шаблону вырезаете аналогичную прокладку, полностью «глухую» без каких-либо отверстий. Естественно, не забываем про крепление.
Заглушка клапана EGR
Материал можно использовать любой, хоть алюминий, латунь, нержавейку. Но, имейте виду, что температура воздействия всегда будет большой, поэтому лучше подбирать сразу соответствующую толщину, чтобы прокладка прослужила дольше.
Установленная заглушка клапана ЕГР
В некоторых автомобилях и заглушка вызывает ошибки в ЭБУ, соответственно будет гореть «чек». Помните об этом.
3. Многие автовладельцы поступают вообще по «варварски», в канал, где стоит клапан ЕГР, закручивает обычный болт с нужной резьбой, по необходимости резьба даже нарезается.
4. Установка заглушки не только после клапана, но и до него. Так как, устанавливая металлические пластины, снимая фишку, все равно отработанные газы будут попадать на клапан, загрязнять его и нарушать работу ДВС. Чтобы от этого избавиться, нужно перекрыть канал поступления отработанных газов от выпускного коллектора, во впускной. Там обычно идут простые шланги, закручивающиеся на гайку, по типу водопроводных. На многих машинах вместо крепления шланга к клапану, вставляют либо монету или металлический круг по форме и размерам. Таким образом, перекрывая поступление газов из выпускного коллектора.
Заглушка клапана на Лачетти
5. Наиболее действенный и эффективный способ, он включает программное отключение клапана ЕГР через ЭБУ. В таком случае не будет загораться «чек» из-за нарушения циркуляции. Во всех перечисленных случаях, «check» однозначно «выскакивал» бы. Но, с внесением поправок в «мозги» можно решить эту проблему. Но, нужно иметь опыт, знание, оборудование, что найти получится не в каждом сервисе.
Программное отключение клапана ЕГР
Программное глушение подразумевает удаление прошивки клапана ЕГР из ЭБУ. То есть с помощью компьютера и специальной программы для этого. Как правило, на крупных СТО есть умельцы, специализирующиеся на этой теме. Отключая программно клапан, нет даже необходимости в механическом глушении. Многие после этого даже фишки не отсоединяют и ездят с клапаном. Ведь по большому счету «мозги» больше не дают команды открыться/закрыться клапану и необходимости в его демонтаже, нет. Но, другие советуют в паре делать и физическое глушение, одним из перечисленных выше способов.
Заключение
В итоге хотелось бы подчеркнуть, что в нашей стране пока без последствий можно отключить этот клапан. Гораздо больше вреда приносят крупные производства, поэтому собственную совесть можно успокоить. Тем более отключение этой системы, позволяет не просто уменьшить расход, повысить мощность мотора, но и увеличить ресурс не только самого ДВС, но и различных датчиков, которые от него зависят.
Вариантов отключения масса, главное понимать, что при механическом вмешательстве, электронику отключить не получится, отчего горящий постоянно «чек» доставит неудобств. Реально эффективный способ отключить эту систему полностью, внести изменения в «мозги», главное найти хорошего мастера.
LS EGR впускной штекер
Home
/
Доставка воздуха и топлива
/
Клапаны и компоненты EGR
/
EGR клапаны блокировки
/
Часть # 91680915
/
# 91680915
/
# 91680915
/
# 91680915
/
# 91680915
/
# 91680915
/
# 91680915
/
. Поставка
/
Клапаны и компоненты EGR
/
Запорные пластины клапана EGR
/
Деталь № 91680915
Двигатели Speedway
|
Деталь № 91680915
36 отзывов
|
3 вопроса
- Для двигателей GM LS
- Все крепежные детали, уплотнительные кольца и прокладки в комплекте
- Предназначены для использования только на экологически чистых внедорожниках
Подробнее 3 9009
за штуку
В наличии
19,99 $
Сэкономьте 1,00 $
Добавить в список
Поделиться
Выберите автомобиль
Обзор продукта
Chevy LS V8, фурнитура в комплекте0003
- Для двигателей GM LS
- Все крепежные детали, уплотнительные кольца и прокладки включены в комплект поставки
- Предназначены только для использования на внедорожных транспортных средствах с экологически чистым контролем
Подробнее
Основные характеристики
Часть №См. Больше спецификаций
.0003
Нужна помощь?
855.313.9176
Перейти в Справочный центр
Быстрый и простой возврат
Политика возврата
Подробная информация
Как показано на Неделе классического грузовика в Wicked. Смотрите трансформацию здесь!
Эти заглушки для впуска EGR предназначены только для использования на внедорожных транспортных средствах без контроля загрязнения окружающей среды.
- Для двигателей GM LS
- Крепежные детали и уплотнительное кольцо входят в комплект
Предупреждение CARB
Для использования в гонках/бездорожье или для использования на автомобилях до 1966 года выпуска.
Предупреждение о выбросах: эта часть разрешена только для продажи или использования в Калифорнии для гоночных (соревновательных) транспортных средств, которые нельзя использовать, регистрировать или лицензировать для использования на дорогах общего пользования или если они установлены на автомобилях 1965 модельного года или старше; мотоциклы 1977 года выпуска и старше; или внедорожные транспортные средства для отдыха (например, внедорожные мотоциклы и вездеходы) 1996 года выпуска и старше. Любое другое использование делает транспортное средство поврежденным и незаконным для использования на дорогах общего пользования в Калифорнии (любая общественная улица или проезжая часть, общественная грунтовая дорога, общественный парк или общественное право проезда, открытое для использования населением для передвижения на автомобиле). Нарушения подлежат штрафу в размере 37 500 долларов США за каждое нарушение за каждое транспортное средство, аннулированию регистрации, прекращению использования полосы отвода общего пользования в Калифорнии и подтверждению исправления в случае несанкционированного доступа. Существуют аналогичные ограничения и штрафы в соответствии с федеральным законодательством и законами всех других штатов со штрафами в соответствии с федеральным законодательством в размере примерно до 45 268 долларов США за поврежденное транспортное средство и / или двигатель.
CA Prop 65
CARB warning
Технические характеристики
| ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ | |
|---|---|
| 91680915 | |
| Brand | Speedway Motors |
| GENERAL | |
| Sold in Quantity | Each |
| Notes | 200-122 .103 X 1.112 УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ КОЛЬЦО |
| Оборудование включено | Да |
| Тип материала | Алюминий |
| Отделка | Natural | Natural |
00 EGRES
Ханну Яаскеляйнен, Магди К. Хайр
Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.
Резюме : Системы рециркуляции отработавших газов были коммерциализированы в качестве метода снижения выбросов NOx для широкого спектра дизельных двигателей от легких, средних и тяжелых дизельных двигателей до двухтактных тихоходных судовых двигателей. При проектировании систем рециркуляции отработавших газов необходимо учитывать ряд соображений, в том числе: накопление отложений, загрязняющие вещества, смазку двигателя, комплектацию системы и многое другое. Основными компонентами систем EGR являются клапаны EGR и охладители EGR.
- Коммерческие системы рециркуляции отработавших газов
- Вопросы дизайна
- Компоненты системы рециркуляции отработавших газов
- Модернизация систем рециркуляции отработавших газов
Обзор
Рециркуляция отработавших газов (EGR) — это метод контроля выбросов NOx, применимый к широкому спектру дизельных двигателей от легких, средних и тяжелых дизельных двигателей до двухтактных тихоходных судовых двигателей. Системы рециркуляции отработавших газов также используются во многих категориях двигателей с циклом Отто, где преимущества могут варьироваться от повышения эффективности (снижение расхода топлива) до снижения проскальзывания метана в низкоскоростных двухтопливных двигателях.
Конфигурация системы EGR зависит от требуемой скорости EGR и других требований конкретного применения. Большинство систем EGR включают следующие основные аппаратные компоненты:
- Один или несколько регулирующих клапанов EGR
- Один или несколько охладителей EGR
- Трубопроводы, фланцы и прокладки
В различных типах систем возможен ряд других специализированных компонентов. Общие примеры включают смесители с соплом Вентури ( смеситель Вентури или насос Вентури ) и насосы EGR, также называемые нагнетателями EGR, которые приводятся в действие электродвигателем или механическим соединением с двигателем.
Двигатели большой мощности
Система рециркуляции отработавших газов для двигателей DDC Series 60, рис. 1, является примером систем, применяемых во многих двигателях большой мощности в Северной Америке в 2002 модельном году и позже. Система рециркуляции отработавших газов представляет собой систему контура высокого давления (HPL), в которой часть выхлопных газов берется перед турбонагнетателем. Турбокомпрессор с изменяемой геометрией, помимо прочего, обеспечивает положительную разницу давлений между выпускным и впускным коллекторами, чтобы при необходимости обеспечить достаточный поток рециркуляции отработавших газов. Затем EGR проходит через охладитель EGR, снабженный водой из рубашки охлаждения двигателя. Из охладителя EGR проходит через трубу EGR на другую сторону двигателя к расходомеру типа Вентури, который обеспечивает сигнал обратной связи для контроля скорости EGR. Клапан управления рециркуляцией отработавших газов, расположенный непосредственно перед корпусом смесителя, отвечает за регулирование скорости рециркуляции отработавших газов. Затем EGR проходит во впускной коллектор, где смешивается с охлажденным наддувочным воздухом перед подачей в двигатель. Деталь клапана EGR на рис. 1 также показывает пластину нагревателя EGR, предназначенную для использования при низких температурах окружающей среды. Пластина нагревателя нагревает EGR, проходящий через клапан, чтобы предотвратить образование льда в корпусе смесителя.
Рисунок 1 . Detroit Diesel Corporation US EPA 2007 Series 60, оснащенная охлаждаемой системой HPL EGR.
В этой системе EGR произошел ряд изменений с момента ее появления в 2002 году. В более старых версиях этого двигателя (US EPA 2002/2004) клапан EGR располагался на впускной стороне охладителя EGR. В ранних версиях использовался клапан с пневматическим приводом, который был заменен клапаном с гидравлическим приводом, и, наконец, клапан с электрическим приводом, показанный на рис. Обратная связь по скорости рециркуляции отработавших газов вместо расходомера типа Вентури. К 2008 году расходомер Вентури был полностью удален.
Другим примером охлаждаемой системы рециркуляции отработавших газов для двигателей большой мощности является система Scania Euro IV, показанная на рис. 2. Выхлопные газы перед турбиной (HPL) направляются через регулирующий клапан рециркуляции отработавших газов и охладитель рециркуляции отработавших газов во впускную систему двигателя. Вода в рубашке двигателя также используется в качестве охлаждающей среды в охладителе рециркуляции отработавших газов и в этом примере. Как правило, система рециркуляции отработавших газов может охлаждаться охлаждающей жидкостью двигателя, окружающим воздухом или низкотемпературной жидкостью.
Рисунок 2 . Система EGR с одноступенчатым охлаждением для двигателей Scania Euro IV
(Источник: Scania)
Легкие двигатели
Применение EGR не ограничивается двигателями большой мощности, но распространяется и на двигатели легковых автомобилей. На рис. 3 схематически представлена система рециркуляции отработавших газов легкового автомобиля от двигателя Audi 3,3 л V8 TDI Euro 3, представленного в 1999 году [1132] .
Рисунок 3 . Схематическое изображение системы рециркуляции отработавших газов/впускной дроссельной заслонки высокоскоростного легкового автомобиля для применения Евро 3
Audi 3,3 л двигатель V8 TDI
Система EGR представляет собой контур высокого давления с охлаждением EGR. Часть выхлопных газов направляется через регулирующий клапан EGR и поступает в охладитель EGR. Из охладителя система рециркуляции отработавших газов поступает в узел дроссельной заслонки, где смешивается с отфильтрованным свежим воздухом для горения под высоким давлением, который охлаждается промежуточным охладителем для частичного восстановления его плотности. Затем смесь воздуха и EGR подается в двигатель через впускной коллектор. Хотя двигатель оснащен турбонагнетателем с изменяемой геометрией (VTG), который может создавать более высокое давление в выпускном коллекторе, чем давление на впуске, для привода EGR, дроссельная заслонка на впуске используется в некоторых условиях, когда невозможно создать достаточный дифференциал с помощью VTG. Эта система очень похожа на системы EGR, используемые в других приложениях Euro 3, а также в приложениях EPA Tier 1 и Tier 2 Bin 10.
В начале 2000-х годов существовало некоторое мнение, что будущие двигатели с более высокой скоростью рециркуляции отработавших газов потребуют какой-либо формы насоса рециркуляции отработавших газов для достижения требуемых выбросов NOx на выходе двигателя, требуемых будущими стандартами выбросов. Система HPL EGR, обеспечивающая такие высокие скорости EGR, приведет к неприемлемому снижению расхода топлива. Однако вместо насоса во многих из этих систем в конечном итоге использовалась гибридная конфигурация, такая как показанная на рисунке 4 для 2,0-литрового двигателя Volkswagen TDI, представленного в Северной Америке в 2009 модельном году.Приложения EPA Tier 2 Bin 5. HPL EGR управляется клапаном HP EGR и положением лопаток турбонагнетателя. HPL EGR используется при более низких оборотах двигателя и нагрузках. При более высоких нагрузках и оборотах двигателя подача EGR переключается на систему LPL EGR. Хотя это и не показано, LPL системы EGR на рисунке 4 включает в себя фильтр EGR (рисунок 29).
Рисунок 4 . Гибридная система рециркуляции отработавших газов для дизельных двигателей, соответствующих стандарту Агентства по охране окружающей среды США Tier 2 Bin 5
Двигатель VW 2,0 л TDI. Положение клапанов 1, 2 и 3 типично для работы LP EGR при высоких оборотах двигателя и нагрузках. При низких оборотах двигателя и нагрузке клапан 3 полностью закрыт, а клапаны 1 и 2 открыты, чтобы обеспечить работу рециркуляции ОГ высокого давления.
Асимметричная система турбонаддува Daimler показана на рис. 5. EGR высокого давления подается на все 6 цилиндров только из 3 цилиндров. Турбина турбонагнетателя с фиксированной геометрией представляет собой конструкцию с двойной спиралью, но спираль для цилиндра, подающего EGR, имеет меньшую площадь поперечного сечения, что позволяет этим цилиндрам создавать более высокое противодавление и обеспечивает адекватный поток EGR в более широком диапазоне рабочих условий, чем было бы возможно с турбиной с фиксированной геометрией, имеющей одинаковые размеры витков. Этот подход позволяет избежать использования турбины с изменяемой геометрией. Другая спираль большего размера может быть оптимизирована для очистки трех других цилиндров 9.0275 [3934] .
Рисунок 5 . Асимметричная система турбонаддува Daimler
Двухтактные тихоходные дизельные двигатели
Для низкоскоростных двухтактных судовых двигателей, предназначенных для сжигания мазута (HFO), система рециркуляции отработавших газов может стать довольно сложной из-за необходимости очистки рециркулирующих выхлопных газов от вредных металлов и серы, а также необходимости обслуживания выпускного коллектора. давление ниже давления во впускном коллекторе для обеспечения продувки цилиндра. На рис. 6 показана одна такая система, предназначенная для модернизации 9.0275 [2466] .
Рисунок 6 . Система рециркуляции отработавших газов для низкоскоростного двухтактного морского двигателя, работающего на тяжелом дизельном топливе с высоким содержанием серы.
(Источник: MAN Diesel & Turbo)
Основными компонентами являются: скруббер, охладитель, уловитель водяного тумана, воздуходувка, запорный клапан, переключающий клапан, установка водоподготовки (WTP), состоящая в основном из буферного резервуара, системы дозирования NaOH и блока очистки воды. Система управления контролирует количество рециркуляции отработавших газов, давление продувочного воздуха, дозировку NaOH, циркуляцию воды в скруббере и выпуск воды из скруббера.
Очистку можно проводить морской или пресной водой. При очистке морской водой, предназначенной в качестве основного режима работы, морская вода проходит через скруббер один раз и сбрасывается в море. Для главного двигателя мощностью 20 МВт необходимо перекачивать не более 900 м 3 /ч морской воды, что представляет собой максимальный расход топлива примерно на 1%.
При промывке пресной водой, используемой в районах, где сбросы запрещены, около 99% промывочной воды рециркулируется. Когда пресная вода проходит через скруббер, она становится кислой из-за серы в выхлопных газах. Система дозирования NaOH используется для нейтрализации этой кислоты. Буферный бак обеспечивает постоянный приток воды к скрубберу. Установка очистки воды (WCU) используется для удаления твердых частиц, взвешенных в воде скруббера. Твердые частицы сбрасываются в виде концентрированного ила в отстойник на судне. WCU предназначен для очистки воды скруббера до такой степени, чтобы ее можно было сбрасывать в открытое море в соответствии с критериями сброса воды скруббера IMO.
Максимальный расход пресной воды через скруббер составляет 200 м3 3 /ч при ПДК (максимальная непрерывная мощность).