Глушить или не глушить – вот, пожалуй, главный вопрос, которым задаются владельцы автомобилей различных марок, когда речь заходит о клапане рециркуляции отработавших газов. Слишком много беспокойства доставляет капризная деталь. В чём причина возникновения неисправностей? Можно ли что-нибудь предпринять. Чтобы избавиться от проблем? Попробуем разобраться.
Система, состоящая из нескольких компонентов и обозначаемая в зарубежных источниках аббревиатурой EGR, расшифровываемой как Exhaust Gas Recirculation (Рециркуляция Отработавших Газов), присутствует на большинстве современных двигателей. И ей посвящено немало опубликованных в интернете статей, ознакомившись с содержанием которых я, говоря откровенно, пришёл в ужас. Слишком много заблуждений укоренилось в головах людей, среди которых встречаются и рядовые автолюбители, и те, кто позиционирует себя как специалисты по ремонту и обслуживанию автомобилей. И чтобы развеять эти заблуждения, придётся начать с азов.
Устройство и назначение
Своему появлению система EGR обязана ужесточению экологических стандартов, обязывающих автопроизводителей сокращать количество вредных веществ, выбрасываемых двигателями в атмосферу, и росту цен на нефть, побудившему разработчиков искать пути для снижения расхода топлива. Известно, что за один рабочий такт ДВС горючее, поступающее в цилиндры, не успевает сгорать полностью. Часть его, через систему выпуска, попадает в атмосферу. И мысль, что можно возвращать несгоревшие частицы топлива в цилиндры для дожигания, кому-то из разработчиков показалась привлекательной.
Действительно, в теории всё выглядит замечательно. То, как устроена и из чего состоит система рециркуляции выхлопных газов схематически показано на рисунке №1.
Здесь обозначены номерами:
1. Впускной коллектор, по которому топливная смесь поступает в цилиндры.
2. Датчик массового расхода воздуха, в обязательном порядке присутствующий на современных моторах, оборудованных системой впрыска.
3. Выпускной тракт, через который продукты сгорания выводятся в атмосферу.
4. Канал рециркуляции отработавших газов.
5. Собственно клапан EGR.
6. Вакуумная камера, разделённая эластичной мембраной.
7. Пружина мембраны.
8. Воздушный канал, соединяющий вакуумную камеру с впускным коллектором.
9. Электронный клапан, регулирующий работу системы (в более простых вариантах исполнения он отсутствует).
В принципе не слишком сложная система, которая, в соответствии с замыслами разработчиков, работает следующим образом:
- При увеличении нагрузки или оборотов двигателя в канале 8 усиливается разряжение.
- Клапан 5 приоткрывается, и часть отработавших газов засасывается во впускной коллектор.
- Смешавшись со свежей порцией топливной смеси, несгоревшие частицы топлива попадают в цилиндры, где происходит их дожигание.
На первый взгляд, всё логично и эффективно. Но это только на первый взгляд. Чтобы объяснить, что здесь не так, придётся коснуться высших материй, о которых не рассказывают преподаватели кратких курсов по устройству автомобиля.
Что не так с EGR
Дело в том, что гладко всё только в теории. А на практике система рециркуляции отработавших газов приносит не только пользу, но и вред. Чтобы понять это, следует обратить внимание на два важных момента:
1. Для оптимального горения поступающая в цилиндры топливная смесь должна иметь сбалансированный, без посторонних примесей, состав. Только бензин и воздух, горючее и окислитель.
2. Для нормальной работы ДВС критически важно, чтобы продукты горения полностью и как можно скорее выводились из цилиндров. Обеспечить это удаётся, добившись, чтобы выхлопные газы без задержки проходили через выхлопную систему.
Увы, но система рециркуляции отработавших газов не позволяет соблюсти эти условия. С одной стороны, через канал EGR, вместе с несгоревшими частицами бензина, в камеру сгорания попадают сажа, углекислый газ, негорючие соединения азота. Все эти компоненты препятствуют нормальному горению. С другой стороны, из-за появления дополнительных каналов, во впускном тракте возникают завихрения, замедляющие отвод выхлопных газов. Почему? Чтобы понять это, вам придётся посмотреть на рисунок №2.
В идеале, необходимо чтобы покидающие цилиндры выхлопные газы, проходящие путь от точки А до точки Б по разным ветвям системы выпуска, преодолевали одинаковое расстояние и двигались с одинаковой скоростью. Для этого необходимо, чтобы все каналы впускного коллектора имели:
- Одинаковую протяжённость и проходное сечение.
- Гладкую, без резких поворотов и сильных шероховатостей, внутреннюю поверхность.
Соблюдение этих правил позволяет получить солидную прибавку в мощности и сократить расход топлива. Добиться этого в условиях серийного производства сложно. Ради упрощения конструкции и снижения себестоимости деталей некоторые производители сознательно отступают от канонов, оснащая двигатели выпускными коллекторами вроде того, что показан на рисунке №3.
А то, как выглядит близкая к идеалу деталь, изготовленная в соответствии с высокими автомобильными стандартами, можно увидеть на рисунке №4.
Различия очевидны. И, приходится констатировать, что система EGR, в силу особенностей своего устройства, только ухудшает ситуацию. Кроме того, на некоторых моделях ДВС канал рециркуляции проходит в теле головки блока цилиндров. И этот канал наполнен раскалёнными выхлопными газами, дополнительно нагревающими ГБЦ, и без того подвергающуюся избыточному воздействию высоких температур.
А ещё, если для эксплуатации авто используются топливо и смазочные материалы низкого качества, клапан рециркуляции отработавших газов засоряется и выглядит так, как показано на рисунке №5.
И тогда узел приходится демонтировать, чистить, а иногда и полностью заменять. Словом, в теории всё красиво, а в действительности – сплошная головная боль. И некоторые производители техники это осознали, отказавшись от использования спорного узла в конструкции своих автомобилей.
Торопиться не надо
Тем не менее, не спешите отключать систему EGR. Даже если на вашем моторе установлен самый простой вариант, без дополнительного регулятора, работа которого контролируется электронным блоком управления, просто заткнуть каналы и закольцевать трубки будет недостаточно. Дело в том, что под давлением отработавших газов подпружиненный клапан может открываться. Чтобы избежать этого, необходимо полностью демонтировать деталь и установить на её место сложной формы заглушку, герметично перекрывающую канал.
При наличии дополнительного регулятора одной заглушкой не обойтись. Чтобы не возникло проблем, придётся внести изменения в настройки электронного блока управления, установив новую версию программного обеспечения. Те, кто этого не сделал, могут столкнуться с неприятными последствиями, наиболее вероятными из которых станут увеличение расхода топлива и содержания вредных веществ в отработавших газах, падение мощности и провалы при работе ДВС.
Заключение
Вот в такую технологическую ловушку разработчики, движимые благими намерениями, загнали и себя, и автовладельцев. Это далеко не единичный случай. Но ситуация с EGR наиболее показательна, и некоторые компании уже сделали правильные выводы. Поэтому, если клапан начал вас беспокоить, начните с того, что поинтересуйтесь, может быть производитель вашего авто уже внёс изменения в конструкцию и наладил выпуск деталей, необходимых для корректного отключения системы рециркуляции выхлопных газов.