Išmetamųjų Dujų Recirkuliacijos (EGR) Solenoidas: Išsamus Vadovas

Automobilių technologijoms sparčiai tobulėjant, nuolat keičiasi ir juose esančių komponentų bei sistemų technologija. Vienas iš tokių komponentų, kuris pastaruoju metu sulaukia ypatingai didelio dėmesio, yra išmetamųjų dujų recirkuliacijos (EGR) sistema. EGR vožtuvas atlieka itin svarbų vaidmenį mažinant išmetamųjų teršalų kiekį ir gerinant kuro ekonomiją šiuolaikiniuose automobiliuose. Kasmet didėjant spaudimui pasaulyje mažinti išmetamųjų teršalų kiekį, EGR vožtuvas vaidina tikrai svarbų vaidmenį.

Kas yra EGR sistema ir vožtuvas?

EGR (angl. Exhaust Gas Recirculation) - tai vidaus degimo variklio pakartotinio deginimo technika (arba metodas), atskiriant dalį išmetamųjų dujų ir įleidžiant jas į įsiurbimo pusę. Pagrindinis tikslas - sumažinti azoto oksido (NOx) kiekį išmetamosiose dujose ir padidinti degalų sąnaudas dalijantis dalimi krovinio. Tai yra sistema, kuri siunčia nedidelę dyzelinio arba benzininio variklio išmetamųjų dujų dalį atgal į cilindrą. Išmetamųjų dujų recirkuliacija vidaus degimo varikliuose montuojama siekiant sumažinti į atmosferą išmetamų dujų toksiškumą. Tokios sistemos yra sėkmingai naudojamos vidaus degimo varikliuose, varomuose tiek benzinu, tiek dyzeliniu kuru, tiek ir gamtinėmis dujomis.

EGR vožtuvas yra automobilio išmetamųjų dujų recirkuliacijos (EGR) sistemos dalis. Pagrindinė EGR vožtuvo paskirtis yra kontroliuoti išmetamųjų dujų, kurios yra grąžinamos atgal į variklio degimo kamerą, srautą. Šis procesas padeda sumažinti kenksmingų teršalų, tokių kaip azoto oksidai (NOx), emisiją. Sugrąžindama dalį išmetamųjų dujų atgal į įsiurbimo sistemą, EGR sistema gali sumažinti variklio išmetamų kenksmingų teršalų kiekį bei, tam tikrais atvejais, pagerinti kuro sąnaudas.

Išorinė ir vidinė išmetamųjų dujų recirkuliacija

• Vidinė išmetamųjų dujų recirkuliacija: Sudegus mišiniui, variklio cilindruose lieka arba atgal į juos iš išleidimo ar įleidimo kolektoriaus grįžta šiek tiek atidirbusių dujų. Šis procesas vadinamas vidine išmetamųjų dujų recirkuliacija.
• Išorinė išmetamųjų dujų recirkuliacija (EGR): Dalis (priklausomai nuo variklio galios ir paskirties - 5-25 proc.; lengvųjų automobilių dyzeliniuose varikliuose šis dydis gali siekti net 50 proc.) išmetamųjų dujų atgal į cilindrus gali būti grąžinama per atitinkamą praleidžiamąjį vožtuvą ir per aušintuvą. Šis procesas vadinamas išorine išmetamųjų dujų recirkuliacija EGR.

Ir vidinė, ir ypač išorinė išmetamųjų dujų recirkuliacija efektyviai sumažina NOx emisiją.

EGR sistemos veikimo principas ir valdymas

Recirkuliuojančios išmetamosios dujos sulėtins degimo procesą, nes jos yra inertiškos, tai yra, sulėtės degimo greitis ir sulėtės slėgio susidarymo procesas degimo kameroje, o tai ir yra pagrindinė azoto oksidų mažinimo priežastis. Be to, pagerinus išmetamųjų dujų recirkuliacijos greitį, sumažės bendras išmetamųjų dujų srautas (MASS srautas), todėl bendras išmetamųjų dujų kiekis bus santykinai sumažintas. Vožtuvą paprastai valdo automobilio variklio valdymo blokas (ECU).

EGR sistemos misija yra optimizuoti išmetamųjų dujų recirkuliacijos kiekį kiekviename darbo taške, taip užtikrinant, kad degimo procesas visada būtų optimalios būklės, o galiausiai užtikrinti, kad išmetimo taršos komponentas būtų minimalus. Kadangi išmetamųjų dujų recirkuliacijos kiekio pasikeitimas gali turėti priešingą poveikį skirtingiems taršos komponentams, vadinamoji optimali situacija dažnai yra kompromisas siekiant optimalaus bendro susijusių teršalų išmetimo. Pavyzdžiui, nors didėjantis išmetamųjų teršalų perdirbimo lygis teigiamai veikia azoto oksido (NOx) emisiją, tai taip pat neigiamai veikia didėjantį kietųjų dalelių ir kitų teršalų kiekį.

EGR reikalavimai skirtingoms variklio darbo sąlygoms yra skirtingi. Kad EGR sistema veiktų efektyviau, būtina apriboti išmetamųjų dujų, dalyvaujančių EGR, kiekį:

• Didėjant apkrovai, EGR kiekis atitinkamai didėja ir gali pasiekti optimalią vertę.
• Važiuojant tuščiąja eiga ir maža apkrova NOx emisijos koncentracija yra maža, todėl EGR neatliekamas siekiant užtikrinti normalų degimą.
• Kaitinant, variklio temperatūra yra žema, o NOx emisijų koncentracija taip pat maža. Kad EGR nepablogintų degimo proceso, EGR neatliekamas.
• EGR neatliekamas esant didelei apkrovai, dideliam greičiui ar visu akceleratoriumi, kad būtų užtikrintas variklio galios efektyvumas.
• Įsibėgėjant EGR atlieka tam tikrą vaidmenį pereinamajame procese, kad būtų užtikrintas transporto priemonės įsibėgėjimas ir būtinas valymo efektas.

EGR turi būti kontroliuojamas ir sureguliuotas taip, kad EGR taikymas variklyje galėtų pasiekti norimą efektą.

EGR vožtuvo konstrukcija ir veikimas

EGR vožtuvo konstrukcijos pagrindiniu elementu yra vožtuvas, kuris reguliuoja į recirkuliaciją nukreipiamų išmetamųjų dujų kiekį. Konstrukcija priklauso nuo būdo, kuriuo valdomas vožtuvas. Vožtuvas atidaromas, remiantis daviklio, stebinčio slėgį įsiurbimo kolektoriuje bei masės srauto indikatoriaus parodymais. Kai kurie EGR vožtuvai turi papildomą išmetamųjų dujų atvėsinimo funkciją.

EGR vožtuvas gali būti valdomas elektrine pavara (naudojant elektromagnetinį arba žingsninį variklį ir grįžtamojo ryšio jutiklį) arba pneumatine (naudojant vakuuminį solenoidą). Skaitmeniniai EGR vožtuvai yra moderniausi ir turi daugiau funkcijų. Vakuuminiai EGR vožtuvai naudoja vakuuminį solenoidą, kad vakuumas atitiktų diafragmą ir savo ruožtu atidarytų ir uždarytų EGR.

EGR vožtuvo veikimas pagal variklio tipą:

• Benzininiai varikliai: EGR vožtuvas nebus įjungiamas, kai pasiekiamos maksimalios sukimo momento apsukos ir kai variklis dirba tuščiąja eiga.
• Dyzeliniai varikliai: EGR vožtuvas atidaromas esant tuščiai eigai ir palaipsniui uždaromas didėjant apkrovai. Dyzeliniuose aukšto slėgio EGR vožtuvai nukreipia didelio srauto ir daug suodžių turinčias išmetamąsias dujas prieš patekdamos į kietųjų dalelių filtrą. Dyzeliniai žemo slėgio EGR vožtuvai nukreipia išmetamąsias dujas po to, kai jos praeina per kietųjų dalelių filtrą - šios dujos turi mažesnį srautą, tačiau beveik visiškai švarios nuo suodžių.

EGR sistemos tobulinimas ir gamintojai

Firma PIERBURG, kuri yra ilgametė kenksmingų medžiagų emisijos redukcijos specialistė, jau daug metų yra kompetentinga originalių aušinamų išmetamųjų dujų recirkuliacijos sistemų tiekėja naujų automobilių gamybai. Vis griežtesnės emisijos normos reikalauja nuolat gerinti kenksmingų medžiagų redukcijos metodus. Dyzeliniuose varikliuose ypač svarbią reikšmę turi azoto oksidų (NOx) kiekio redukcija. Ypatingą vaidmenį šioje srityje atlieka aušinama išmetamųjų dujų recirkuliacijos sistema (EGR).

EGR sistemos tobulinimo keliu žengia kompanijos „John Deere“, MAN, „Scania“ ir kt.

EGR sistemos privalumai ir trūkumai

EGR sistemos privalumai

• Iki 5 proc. mažesnės degalų sąnaudos.
• Sumažinti azoto oksidų emisiją galima 50 procentų, o pritaikius standartinį (DPF) arba regeneracinį suodžių filtrus kenksmingų deginių emisija sumažinama iki 90 proc.
• Nereikia papildomo techninio skysčio (AdBlue) ir talpos jam.
• Paprastesnė atskirų komponentų konstrukcija.
• Mažesnės gamybos ir įsigijimo sąnaudos (už SCR sistemą beveik 2 kartus pigiau).
• Gerokai paprastesnė priežiūra.
• Nereikia papildomo bako dar vienam techniniam skysčiui (AdBlue).

EGR sistemos trūkumai

• Didesnė šiluminė variklio apkrova (10-30 proc.).
• Varikliuose su EGR sistemomis suodžių kiekis išmetamosiose dujose yra didesnis. Gamintojai šį trūkumą priversti spręsti didesniu degalų įpurškimo slėgiu.
• Įrengus išmetamųjų dujų recirkuliacijos sistemą, bendras aktyvusis aušintuvų plotas turi būti iki 30 proc. didesnis, nes išorinė EGR sistema turi jai priskirtą aušintuvą. Mat į degimo kamerą grąžinama išmetamųjų dujų dalis prieš patekdama į ją turi būti priverstinai ataušinta.
• Aušinimo sistemos siurblio našumas ir ventiliatoriaus sparnuotės skersmuo didėja daug sparčiau negu šiluminė variklio apkrova.
• Reikalingas didesnis aktyvusis aušintuvų plotas padidina variklio su jam priklausančiomis sistemomis matmenis ir nenaudingai didėja jėgos agregato masė.
• Didinant atgal į cilindrus grąžinamų išmetamųjų dujų kiekį, proporcingai didėja alyvos taršos degimo produktais pavojus. Alyvos lygiui karteryje didėjant, dalis jos gali patekti į išleidimo sistemą. Todėl gamintojai ne visada gali taikyti ilgesnius alyvos keitimo intervalus.

Dažniausi EGR vožtuvo gedimo požymiai ir priežastys

EGR vožtuvai veikia agresyvioje aplinkoje, todėl laikui bėgant jie susidėvės. Vienintelė didžiausia gedimo priežastis yra anglies dalelių kaupimasis išmetamosiose dujose išilgai EGR ir įsiurbimo sistemos kanalų. Laikui bėgant tai užkimš vamzdžius, išmetamųjų dujų kanalus ir galiausiai vožtuvo stūmoklio mechanizmą, dėl kurio jis gali užstrigti uždarytoje arba atidarytoje padėtyse.

Dažniausi blogo EGR vožtuvo simptomai:

• Nemalonus išmetamųjų dujų kvapas automobilyje: Kai EGR vožtuvas nesandarus, į įsiurbimo kolektorių patenka per daug karštų dujų. Šios dujos, sąveikaujant su variklio alyvos garais, kurie patenka į kolektorių per karterio ventiliaciją, sudaro nuosėdas.
• Netolygus variklio darbas laisvąja eiga: Jei vožtuvas užstringa atidarytas, transporto priemonės oro ir degalų santykis bus netinkamas, o tai sukels variklio veikimo problemas, pvz., netolygų veikimą tuščiąja eiga.
• Padidėjusios degalų sąnaudos.
• Variklio paleidimo problemos.
• Variklio kontrolinės lemputės "Check Engine" užsidegimas: Kartais pasitaiko tik EGR vožtuvo padėties daviklio gedimas, tačiau pasekmėje gali užsidegti gedimo lemputė.
• Variklio galios sumažėjimas: Sumažėjusi galia, prastas greitėjimas.
• "Duobės" akceleratoriaus paspaudimo metu.
• Padidėjęs NOx išmetimas: Kai EGR vožtuvas lieka (užstringa) uždarytas, dėl to aukšta temperatūra degimo kameroje palieka daug nesudegusio kuro išmetamosiose dujose, todėl padidėja NOx išmetimas ir sumažėja degalų naudojimo efektyvumas.
• Kalenimo arba spragsėjimo garsai.
• Gesta variklis: Sunkiais problemos atvejais, netinkamai veikiantis EGR vožtuvas gali užgesinti variklį.

Pagrindinės EGR problemų priežastys:

• Užsikišęs EGR vožtuvas: Anglies dalelių kaupimasis išmetamosiose dujose išilgai EGR ir įsiurbimo sistemos kanalų laikui bėgant užkimša vamzdžius, kanalus ir vožtuvo stūmoklio mechanizmą, dėl ko jis gali užstrigti.
• Nesandari išmetimo sistema: Jei išmetimo sistema nesandari, išmetamosios dujos gali patekti į saloną.
• Pažeistas deguonies jutiklis (lambda zondas): Jei jis neveikia tinkamai, gali atsirasti stipresnis išmetamųjų dujų kvapas.
• Susidėvėjęs katalizatorius: Išdegęs katalizatorius gali skleisti supuvusių kiaušinių kvapą ir neigiamai veikti automobilio dinamiką.
• Pažeista galvutės tarpinė arba galvutė: Išmetamosios dujos gali patekti į aušinimo skystį ir vėliau į saloną per šildytuvą.
• Kietųjų dalelių filtras (DPF): Kvapą salone gali sukelti DPF filtro išdegimas arba užsikišimas.
• Daviklių gedimai.
• Elektros problemos.
• Slėgio praradimas: Daugiau senesnėse sistemose pasitaikanti bėda, kur vožtuvai yra valdomi vakuumu.

EGR sistemos problemos ilgainiui gali net sugadinti variklio vidines dalis, nes prastas EGR darbas padidina degimo temperatūrą.

Ką daryti su EGR problema?

1. Remontas ir valymas

Idealiu atveju rekomenduojamas problemos sprendimas - pakeisti visą EGR sistemą nauja, tačiau tai yra brangus sprendimas. Alternatyvus sprendimas - bandyti prailginti EGR sistemos gyvavimo laikotarpį. Galima bandyti išvalyti paties vožtuvo ir jo kojelės paviršių cheminiais preparatais, kad užtikrintumėte jo laisvą judėjimą ir sandarumą. Tačiau reikėtų vengti bet kokio chemikalo patekimo ant guminės diafragmos, nes cheminiai valikliai gali ją pažeisti. Periodiškai "aptarnaujant" sistemą, jos gyvavimo laikas pailgės, o kai kurias iš rikiuotės išėjusias sistemas galbūt pavyks prikelti "antram gyvenimui".

Daugelis vairuotojų bando gaivinti neveikiantį EGR vožtuvą jį valydami. Tačiau dažniausiai tokia procedūra mažai kada gelbsti, nes dažniausiai sugenda EGR vožtuvo elektroninė dalis - varikliukas, valdantis vožtuvo atsidarymą. Kai EGR vožtuvas yra lengvai nuimamas, pabandyti jį išvalyti galima, tačiau kai kuriems automobiliams jo demontavimas gali kainuoti nuo 100 iki 150 eurų.

2. EGR sistemos atjungimas

Galima EGR sistemą atjungti visiškai, tačiau tam reikia rimto specialisto, kuris sugebės tinkamai tai padaryti. Atjungus sistemą, valdymo blokas turėtų būti "apgautas", kitaip iš tokios saviveiklos gali nieko gero neišeiti. Programiškai atjungus EGR vožtuvą, jis nebepraleidžia į degimo kamerą išmetamųjų dujų. Tačiau mūsų nuomone, atjungti, išpjauti, "apgauti" automobilių sistemose esančius įrenginius yra nekorektiška. Dauguma tiesiog nežino, kas yra EGR ir kam jis reikalingas. Labiau gal norėtųsi sukritikuoti mechanikus, kurie atlieka tokią paslaugą - EGR pašalinimas, prieš tai pilnai ir detaliai nepaaiškinę klientui, kokia išvis yra EGR vožtuvo esmė.

EGR panaikinimo privalumai:

• Šiek tiek didesnė galia.
• Sąlyginis ekonomiškumas.
• Nebuvimas problemų su priedegomis kolektoriuose.

EGR panaikinimo trūkumai ir pasekmės:

Svarbu suprasti, kad atjungus EGR, dėl liesesnio mišinio ir nekontroliuojamo deguonies kiekio, padidėja degimo temperatūra variklio degimo kamerose. EGR misija - sumažinti degimo temperatūrą iki lygio, kad NOx dujos neatsirastų. NOx dujos pro kompresinius žiedus patenka į karterį ir reaguoja su variklio alyva, todėl alyva degraduoja, trumpėja jos tarnavimo laikas ir naikinamos plovimo savybės. Tai trumpina paties variklio resursą. Taigi, atjungus EGR, varikliui teks dirbti daug sudėtingiau/ekstremaliau (ne tokiais parametrais, kaip turėtų).

Dyzeliniuose varikliuose aukšto slėgio EGR vožtuvai nukreipia didelio srauto ir daug suodžių turinčias išmetamąsias dujas prieš patekdamos į kietųjų dalelių filtrą. Nes suodžiai gali susimaišyti su tepalo garais ir sudaryti nuosėdas/dumblą. Tokiu atveju dujos per vamzdį arba vidinius cilindro galvutės kanalus grąžinamos į įsiurbimo kolektorių. Tai gali sukelti problemas su turbinos geometrija, nes kuo blogiau dega kuras, tuo daugiau suodžių išmetimo sistemoje. Todėl turbinos remontas ir jos restauravimas dėl blogo EGR vožtuvo yra normali situacija.

Didelis suodžių kiekis išmetimo sistemoje taip pat gali užkimšti katalizatorių ir kietųjų dalelių filtrą (DPF/FAP), kurių keitimas yra brangus. Pavyzdžiui, kai kurių automobilių DPF filtrai gali kainuoti apie 1000 eurų.

Neefektyvi arba netinkamai veikianti EGR sistema didina išmetamųjų teršalų kiekį, dėl to transporto priemonė gali nepraeiti techninės apžiūros ar net gauti baudą iš policijos.

EGR vožtuvų tipai ir kainos

EGR vožtuvai gali būti įvairių rūšių, o nuo to priklauso ir jų kaina. Paprasčiausi ir dažniausiai pigiausi yra vakuuminiai EGR vožtuvai. Juos galima įsigyti už nedidelę kainą, pradedant nuo keliolikos eurų. Tačiau elektra valdomi EGR vožtuvai gali būti gerokai brangesni. Kai kuriems automobilių modeliams tokių vožtuvų kaina gali siekti net keletą šimtų eurų, priklausomai nuo gamintojo ir automobilio markės.

Kur įsigyti EGR vožtuvą?

Pirkdami EGR vožtuvą internetu, dažnai galite sutaupyti. Internetinėje parduotuvėje, pavyzdžiui, Autoera.lt, EGR vožtuvą savo automobiliui galite įsigyti pigiau, be to, prekių pasirinkimas paprastai yra didesnis nei fizinėse parduotuvėse.

Rekomendacijos ir prevencija

Jei pastebite, kad automobilyje jaučiamas išmetamųjų dujų kvapas ar pasireiškia kiti EGR gedimo simptomai, rekomenduojama atlikti kompiuterinę diagnostiką ir patikrinti EGR vožtuvo būklę. Jei turite pakankamai įgūdžių, galite pabandyti išimti ir patikrinti EGR būklę patys. Kitu atveju, rekomenduojame kreiptis į specialistus, kurie nustatys, ar EGR vožtuvą galima sutvarkyti, ar jį reikia keisti. Taip pat profilaktiškai rekomenduotina naudoti kuro priedus, kurie padeda tinkamai prižiūrėti ir apsaugoti EGR nuo suodžių.

Nusprendus atjungti EGR vožtuvą, svarbu suprasti visas su tuo susijusias pasekmes ir pasirinkti patikimą specialistą, kuris atliks programinį atjungimą. Laikykite rekomenduojamų intervalų dėl tepalų keitimo, naudokite geros kokybės degalus ir laiku keiskite oro filtrus, kad sumažintumėte anglies nuosėdų susidarymą EGR sistemoje.

tags: #ismetamuju #duju #recirkuliacijos #solenoidas