Диагностика систем рециркуляции выхлопных газов

Выхлопные газы содержат комплекс вредных примесей, выделение которых в атмосферу нежелательно и регламентируется соответствующими требованиями к автомобилям. Установлено наличие следующих вредных компонент в выхлопных газах: окиси углерода (СО), углеводородов (НС), оксидов азота (NO,), свинца (РЬ) и его соединений, диоксида серы (SOj), твердых частиц (копоть). Каждая из этих примесей оказывает определенное вредное влияние на здоровье человека. Например, совершенно безобидный азот, не вступающий при нормальных условиях в реакцию с кислородом, в условиях воздействия высокой температуры и высокого давления в процессе сгорания топлива образует окись азота (NO). После выхода из выхлопной системы окись азота вступает в реакцию с кислородом воздуха с образованием нестойкого диоксида азота (NOj), а затем -устойчивых соединений с разным содержанием элементов в молекуле и поэтому обозначаемых как (NOX). При высоких концентрациях оксиды азота вызывают раздражение органов дыхания, а при длительном вдыхании наступает необратимое разрушение легочной ткани. Внешние признаки наличия в атмосфере высокой концентрации оксидов азота проявляется в образовании смога. Оксиды азота формируются в основном на жестких режимах работы двигателя. При обеднении смеси их концентрация в выхлопных газах падает (понижается температура процесса горения), при увеличении угла опережения впрыска концентрация увеличивается (повышается температура в камере сгорания).

Рециркуляция выхлопных газов снижает пиковую температуру сгорания топлива за счет введения негорючего газа в состав топливной смеси при определенных режимах работы двигателя, а понижение температуры способствует снижению концентрации оксидов азота в выхлопных газах.

Современные системы рециркуляции выхлопных газов управляются в основном пневматическими схемами, которые обеспечивают рециркуляцию соответствующего количества выхлопных газов в зависимости от давления во впускном коллекторе или от противодавления в выпускном коллекторе. Наиболее общим методом рециркуляции является метод использования специального клапана рециркуляции. На старых моделях автомобилей использовалась очень простая схема, состоящая из клапана рециркуляции, перекрывающего канал рециркуляции выхлопных газов, и клапана передачи вакуума, подсоединенного с одной стороны к впускному коллектору, а с другой - с вакуумной камерой клапана рециркуляции. В зависимости от разрежения во впускном коллекторе клапан передачи вакуума определяет степень разряжения в вакуумной камере клапана рециркуляции и таким образом степень открывания канала рециркуляции. Такие простые системы сейчас практически не используются, а им на смену пришли достаточно сложные многоуровневые системы рециркуляции, управляемые от специального блока управления системой рециркуляции выхлопных газов. Одна из таких систем и будет рассмотрена ниже.

Степень открывания клапана рециркуляции определяется степенью вакуума, создаваемого специальным вакуумным насосом, и состоянием двух электромагнитных клапанов. Включение и выключение электромагнитных клапанов осуществляется от блока управления системой рециркуляции, вырабатывающего команды на включение или выключение электромагнитных клапанов в зависимости от поступающих в блок сигналов датчиков. В данном случае на блок управления поступают сигналы от датчика температуры охлаждающей жидкости, датчика оборотов коленчатого вала двигателя и потенциометра, соединенного с рычагом управления топливным насосом. Напряжение с потенциометра изменяется в зависимости от положения педали управления подачей топлива, связанной с рычагом управления ТНВД, и таким образом потенциометр является датчиком положения педали управления, т.е. датчиком количества впрыскиваемого топлива. В зависимости от степени открывания клапана рециркуляции изменяется объем отработавших газов, возвращаемых во впускной коллектор, и по величине этого объема система обеспечивает три разных уровня рециркуляции:

1. Нулевой уровень рециркуляции: оба электромагнитных клапана выключены, вакуумная линия от вакуумного насоса к клапану рециркуляции перекрыта, отсутствие вакуума в вакуумной камере клапана рециркуляции обеспечивает его закрытое состояние, линия рециркуляции перекрыта, и во впускной коллектор отработавшие газы не возвращаются.

2. Низкий уровень рециркуляции: один из электромагнитных клапанов открыт, второй закрыт, что несколько ограничивает передачу вакуума от насоса в вакуумную камеру клапана рециркуляции и клапан открывается только наполовину. Во впускной коллектор по приоткрытому каналу рециркуляции поступает частично ограниченный поток выхлопных газов

3. Высокий уровень рециркуляции: оба электромагнитных клапана открыты, вакуум от насоса полностью передается в вакуумную камеру клапана рециркуляции, клапан полностью открыт, и во впускной коллектор проходит полный поток выхлопных газов, на пропускание которого рассчитан клапан рециркуляции (по объему это достаточно малая часть от общего потока выхлопных газов). Уровень рециркуляции задается блоком управления в зависимости от режима работы двигателя на основании поступивших от датчиков сигналов в соответствии с теорией образования оксидов азота. В порядке текущего технического обслуживания системы следует проводить проверку вакуумных шлангов системы на наличие повреждений и надежность соединений.

Для проверки исправности клапана рециркуляции при работающем двигателе прикоснитесь к клапану. При повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя должно чувствоваться перемещение диафрагмы клапана.

Электромагнитные клапаны проверяются на наличие цепи между контактами при включении и выключении питания. Для проверки потенциометре следует отсоединить его разъем, подсоединить омметр между крайним и средним выводами и замерить величину сопротивления: при изменении положения рычага управления топливным насосом сопротивление должно изменяться.

 

 

67 Функционирование системы EGR при различных режимах работы двигателя. Система EGR и детонация и бла..-бла-бла…

Для эффективной работы системы EGR достаточно небольшого количества выхлопных газов, поэтому для их подачи используются каналы малого сечения. Концентрация МОХ в выхлопных газах зависит от оборотов, температуры и нагрузки двигателя. При низких оборотах образуется незначительное количество МОХ, и в рециркуляции выхлопных газов нет необходимости. При движении автомобиля на большой скорости или при ускорении, когда двигатель должен работать на полной мощности, система EGR не используется, так как основным приоритетом в таких режимах является не понижение концентрации NOX в выхлопных газах, а максимальная мощность.

Как правило, система EGR не используется и при прогреве двигателя, когда образование МОХ незначительно, но двигатель нуждается в высокой температуре сгорания для быстрого прогрева. Наиболее интенсивно система рециркуляции используется при средних нагрузках двигателя на скорости 50...120 км/ ч. Ранние механические системы EGR были несовершенными и несколько снижали мощность двигателя. Их вытеснили современные системы EGR с электронным управлением.

Система EGR и детонация

Детонация возникает при повышенных давлении и температуре в камере сгорания. Мощность двигателя при этом уменьшается. Двигатели с каталитическими нейтрализаторами, работающие на неэтилированном бензине, более склонны к детонации, чем двигатели без нейтрализатора, использующие этилированный бензин.

В современных двигателях с электронным управлением способность системы EGR понижать давление и температуру в камере сгорания используется и для контроля за детонацией. Такой метод более эффективен по сравнению с задержкой искрообразования. Если на современном двигателе с электронным управлением отключить EGR, можно услышать характерный для детонации звон клапанов, исчезающий при восстановлении работоспособности системы EGR.