Клапан EGR — что это такое и для чего он нужен

Современные государственные стандарты предъявляют высокие требования к уровню экологичности автомобилей, которые работают за счет двигателя внутреннего сгорания. Один из узлов транспортного средства, который обеспечивает меньший выброс в атмосферу вредных веществ вместе с выхлопными газами – клапан EGR (ЕГР). Поговорим более подробно, что это такое, где находится, для чего нужно и как работает.

Клапан ЕГР что это такое и где он находится

EGR – аббревиатура, которая заимствована из английского языка и расшифровывается как Exhaust Gas Recirculation. Дословно оно переводится как «рециркуляция выхлопных газов». Правильное русское название узла – система рециркуляции отработавших газов (сокращенно – СРОГ).

Не следует путать ЕГР с другими схожими аббревиатурами – ЭГР и ЭГРД. Несмотря на схожесть, они обозначают совсем другое. Их расшифровка – «электрогидравлический регулятор» и «электрогидравлический регулятор давления» соответственно».

Зачем же ЕГР стали устанавливать на транспортные средства? Дело в том, что большинство современных ДВС используют режимы работы, при которых в топливной смеси повышено содержание воздуха. Как правило, они используются для экономии топлива. В обычном режиме работы кислород полностью расходуется на окислительную реакцию с горючим (то есть горение). Однако в определенных режимах работы ДВС он поступает в цилиндры с избытком. В результате часть химического соединения начинает реагировать не с топливом, а с азотом, содержащимся в атмосферном воздухе. Следствием такой реакции является появление оксида и диоксида азота.

Эти вещества могут оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека, поэтому во многих государствах производители автомобилей должны стремиться к минимизации их выброса. Такие требования и послужили причиной появления клапана ЕГР. На сегодняшний день он используется во всех типах двигателей:

• бензиновых;
• дизельных;
• газовых.

На турбированные бензиновые двигатели (но не на турбодизели) ЕГР не устанавливают. Это обусловлено тем, что такие моторы и так в большинстве случаев работают на средних оборотах. Обеднение топливной смеси понизило бы их еще больше, что привело бы к потере мощности. Поэтому на турбированных ДВС с оксидом азота борются иначе – охлаждают поступающий в цилиндры воздух (реакция окисления азота происходит только при очень высоких температурах).

Однако клапан выполняет и другую важную функцию – стабилизирует работу автомобильного двигателя. Это необходимо:

• при прогреве мотора;
• при работе ДВС в условиях стабильной нагрузки на постоянных оборотах;
• при работе ДВС в условиях повышенного или пониженного атмосферного давления.

Благодаря такой стабилизации не только становится ровнее работа двигателя, но и несколько снижается расход топлива.

Следует отметить, что оксид и диоксид азота вредят не только человеку. Это довольно едкие вещества и при их переизбытке происходит вымывание тонкого масляного слоя в цилиндре, что ведет к его износу. Поэтому еще одна задача клапана – предотвращать возникновение подобного явления. И, как следствие, преждевременного износа мотора машины.

Стоит ЕГР неподалеку от впускного коллектора (во многих случаях закреплен непосредственно на последнем).

Принцип работы клапана ЕГР

Функционирование клапана основано на взаимодействии с устройством ЭБУ и датчиков. Рассмотрим, как ведет себя ЕГР в различных ситуациях.

• Прогрев. Во время прогрева в цилиндры поступает обогащенная смесь, что в данном случае является излишним. Датчики считывают это и передают информацию на ЭБУ. Блок, в свою очередь, приоткрывает ЕГР и впускает немного отработавших газов (ОГ) обратно в цилиндр. В результате топливная смесь обедняется, поскольку в ней понижается количество кислорода.
• Постоянные обороты. При стабильной работе мотора на постоянных оборотах (например, на круиз-контроле) ЭБУ также дает команду на открытие клапана. Отработавшие газы начинают поступать в цилиндры, смесь обедняется. Это делается с целью экономии топлива и для снижения выбросов в атмосферу.

Как можно заметить, принцип работы узла довольно прост.

Устройство клапана

Клапан состоит из следующих элементов.

• Корпус. Представляет собой металлическую коробку с двумя трубками. Один из них подсоединяется к впускному, а второй к выпускному клапану. Изготавливается из термостойких материалов, так как температура отработавших газов очень высока (обычно из особых сплавов стали).
• Заслонка. Представляет собой металлический диск с прокладками, который перекрывает доступ выхлопных газов во впускной клапан.
• Электродвигатель. Представляет собой подпружиненный электромагнит, который открывает заслонку клапана в нужный момент по команде, поступающей от ЭБУ.
• Охладитель. Представляет собой воздушный радиатор или омыватель, соединенный с системой охлаждения транспортного средства. Необходим для корректной работы узла, так как тот достигает очень высоких температур. Используется не на всех моделях авто.

Кроме того, в совокупности с ЕГР работает целый комплекс датчиков. Некоторые из них не являются конструктивными элементами клапана, однако выполняют важную роль в его функционировании. Пожалуй, главный – лямбда-зонда. Он расположен в выпускном коллекторе и определяет содержание кислорода в выхлопах (а значит, и степень обогащения смеси). Также в работе ЕГР используются датчики:

• положения заслонки клапана;
• температуры выхлопов;
• давления отработавших газов.

ЕГР может быть установлен и на автомобили старых моделей, в которых отсутствует ЭБУ. На них использовали так называемый вакуумный клапан. Его открытие контролирует не ЭБУ, а подпружиненная диафрагма, которая располагается в специальной вакуумной камере и жестко связана с заслонкой. При достижении определенного давления отработавших газов на заслонку диафрагма прогибается и клапан приоткрывается. Газы поступают в цилиндр и обедняют топливную смесь.

Неисправности клапана EGR

О неисправностях узла могут свидетельствовать следующие внешние признаки:

• во время разгона происходят рывки;
• при работе мотора на холостом ходу он слишком сильно дрожит;
• происходит существенное снижение мощности;
• на приборной панели загорается значок, свидетельствующий о неисправности двигателя (check engine);
• выхлоп становится темнее (иногда – практически черным);
• значительно увеличивается расход горючего.

Чаще всего подобные симптомы вызывает сильное загрязнение ЕГР. Выхлопные газы содержат большое количество сажи, которая оседает на стенках корпуса узла и на заслонке. Это самым прямым образом влияет на их работу – слой нагара попросту не дает клапану открываться. В Интернете не сложно найти фото «запущенных» ЕГР, которые почти полностью забиты сажей. Решить проблему помогает чистка.

Загрязнение может произойти не только естественным путем, но и из-за неисправностей в системе смазки. При проблемах с ней масло подтекает и появляется в области головки цилиндроблока. Его испарения приводят к более интенсивному нагару.

Еще одна причина, по которой узел может работать неправильно – это неисправность лямбда-зонда. Датчик некорректно отвечает за определение уровня содержания кислорода в выхлопах, в результате чего ЕГР тоже функционирует некорректно. Решается проблема заменой лямбда-зонда.

Нередко причиной проблем может служить нарушение контактов узла. Чаще всего оно происходит из-за оплавления прокладок или разъема. В результате этого часть сигнала, который поступает на узел с ЭБУ, попросту не доходит до него. Как следствие, клапан начинает работать некорректно. Решают проблему заменой разъема или ЕГР.

Также неприятности могут возникнуть из-за физического износа ЕГР. Он постоянно работает в условиях очень высокой температуры, в результате чего может выйти из строя. В таком случае требуется полная замена узла.

Следует отметить, что ресурс у узла довольно большой. В среднем его хватает на 150 000 – 200 000 километров пробега. Поэтому в большинстве случаев необходима не замена, а именно чистка.

Замена или чистка клапана ЕГР

Для того, чтобы провести чистку, потребуется выполнить следующие действия:

• демонтировать ЕГР;
• визуально проверить наличие грязи;
• аккуратно удалить слой копоти проволокой или тонкой отверткой;
• залить в устройство бензин, растворитель или специальное чистящее средство;
• вытряхнуть остатки грязи;
• промыть клапан бензином;
• установить его на прежнее место.

В разных моделях автомобилей конструкция ЕГР сильно отличается. Это влияет и на чистку. Из некоторых клапанов почти всю грязь можно удалить вручную. В других большая часть загрязнений устраняется растворителем, так как доступ к внутренней части корпуса затруднен.

Что касается замены клапана, то ее проводят далеко не все автомобилисты ее проводят. Во многом это обусловлено высокой стоимостью нового ЕГР. Вместо замены клапан отключают. Это требует:

• перепрошивки ЭБУ;
• установки в корпус ЕГР вместо заслонки стальной заглушки не тоньше 3 – 4 мм.

В результате подобных действий отработавшие газы перестают поступать в цилиндр. Таким образом, обеднения смеси не происходит. Конечно, стабильность функционирования двигателя при этом несколько снижается. Однако ездить с отключенным узлом вполне можно.