Система рециркуляції вихлопних газів (Exhaust Gas Recirculation, EGR) в двигунах внутрішнього згоряння — клапан, що сполучає на деяких режимах роботи післядросельний простір впускного колектора з простором випускного колектора.
Застосовується, починаючи з 1970-х років на бензинових, дизельних і газових двигунах. Призначається для зниження токсичності відпрацьованих газів (вмісту оксидів азоту) в режимі часткових навантажень. Оксиди азоту утворюються в двигуні під дією високої температури. Чим вищою є температура в камерах згоряння, тим більше утворюється оксидів азоту. Повернення (рециркуляція) частини відпрацьованих газів у впускний колектор дозволяє знизити максимальну температуру згоряння паливо-повітряної суміші і, тим самим, понизити інтенсивність утворення оксидів азоту. Робота системи викликає часткове зниження ефективної потужності двигуна. При цьому співвідношення компонентів у паливо-повітряної суміші залишається незмінним.
В цілому, це єдине завдання, яке вирішує система рециркуляції відпрацьованих газів. Ні на що інше EGR не впливає. Це – чисто екологічна фішка сучасного двигуна. На жаль, ресурс у неї досить обмежений, і приходить час, коли система перестає працювати як належить. І тоді виключення всієї системи з управління двигуном стає хорошим виходом із ситуації. Для більшої переконливості скажімо, що справний EGR і так не працює на високих оборотах або в аварійному режимі – при таких умовах заводської програмою блоку управління передбачено його повне закриття.
Чому перестає працювати EGR?
Є кілька варіантів типових поломок EGR. Це заклинювання клапана, розриви ланцюга актуатора або датчика положення. Усередині кожного варіанту теж можна виділити кілька типів несправностей, тому розглянемо кожну з них окремо.
Найпоширеніший випадок – заклинювання клапана. Всі ми прекрасно знаємо, що при горінні палива утворюється сажа. Згодом її кількість, осідає в клапані чим ускладнює його рухливість. І клапан, природно, клинить. Тут можливі два варіанти: або він залишається в закритому варіанті, або в відкритому. Тут як повезе, і більше пощастить, якщо клапан залишиться в закритому положенні. В цьому випадку сажа хоча б не потрапляє в двигун. Відкрите положення погано насамперед тим, що всі відходи горіння прямо летять в циліндри. Якщо подивитися на те, як працює EGR, то можна побачити цікаву картину: у багатьох режимах роботи двигуна клапан закритий і не бере ніякої участі в роботі двигуна – наприклад, на високих оборотах і при великому навантаженні. Якщо говорити дуже грубо, то закрите положення – більш природне і шкоди ніякої не приносить. Якщо, звичайно, помилка EGR не вносить змін в роботу інших систем, які бувають пов’язані з рециркуляцією.
Так як заклинювання клапана – найбільш часта несправність EGR, розглянемо, що найчастіше є причиною, і як можна спробувати відстрочити кончину клапана.
В цілому, звичайно, зрозуміло, що основний ворог клапана – погане масло і погана якість палива. Більшою мірою це відноситься до дизельних двигунів, хоча багато в чому може бути застосовано і до бензину.
Друга поширена причина – несправність самого двигуна. Тут варіантів може бути безліч. Будь-яка причина, що підвищує димність вихлопу, гарантовано знизить ресурс EGR. Наприклад, брудний повітряний фільтр, форсунка або поршневі кільця, які залягли. Це дуже важливий фактор, особливо для тих, хто в силу своїх переконань буде відновлювати працездатність EGR. Ремонт зазвичай недешевий, тому перш ніж займатися системою рециркуляції, потрібно переконатися, що сам двигун справний. В іншому випадку є ймовірність, що несправність проявиться знову.
І, нарешті, найбільш парадоксальна причина заклинювання клапана – це його самогубство. Так, як не дивно, у клапана EGR є конструктивна схильність до суїциду. Тут доведеться трохи заглибитися в фізику роботи двигуна.
Отже, уявімо графік, на якому по одній осі буде температура горіння суміші, за іншою – рівень оксидів азоту і інтенсивність партікуляціі (появи твердих частинок у відпрацьованих газах). Якщо намалювати криву NOх, то вона буде рости з ростом температури. А ось крива, що показує кількість твердих часток саж, буде навпаки, падати. В певній точці вони перетнуться.
Складність в тому, що чим менше буде оксидів азоту в вихлопі, тим краще екологам, але гірше двигуну. Завдання інженерів – знайти максимально збалансоване рішення: треба і скоротити NOx у відпрацьованих газах, і не скоротити ресурс мотора. І все ж в будь-якому випадку це рішення буде компромісним, і чим менше буде оксидів у вихлопі, тим складніше вийде життя EGR через засмічення клапана сажею. Ось так і виходить, що ця система в ході роботи губить себе сама, виключно тільки виконуючи свою роботу щодо зниження в вихлопі NOx. Від цього, на жаль, нікуди не дітися.
Друга помилка, менш поширена, – це розриви ланцюга актуатора або датчика положення клапана. У цьому випадку помилка буде виглядати як невідповідність між заданим і фактичним становищем клапана. Втім, і в першому випадку буде те ж саме, тому діагностику треба проходити якісну, а не де попало.
І, нарешті, третя помилка – невраховане повітря. Тут мова йде про просту негерметичність системи.
Так як природа помилок у всіх трьох випадках різна, то і методи ремонту теж відрізняються. Зрозуміло, вони також залежать і від конструкції мотора.
Ресурс клапана 150 тис. кілометрів при хорошому ТО, а то і більше. Якщо подивитися на статистику, то на дизельні машини через вихід з ладу EGR припадає близько 80% звернень в сервіс, і тільки 20% – на бензинові. Що логічно, бо сажі в солярці більше.
У будь-якому випадку обов’язково доведеться стежити за станом двигуна. Своєчасна заміна масла, фільтрів, якісне паливо – це обов’язкова умова довгої роботи EGR.
