EGR – екологично откритие, познато от години. Представлява ли проблем, или не?

Клапанът за рециркулация на отработените газове EGR  се подменя при нужда,  заедно с инжекторите, турбо компресорът и филтър за твърди частици, тоест най-скъпите за ремонт елементи от оборудването на съвременните двигатели.

На много хора им се струва, че клапанът за рециркулация на отработените газове EGR е едно от най-новите произведения на инженерите, “които развалят автомобилите”.  В същото време първите клапани EGR са изобретени от американците и са прилагани от седемдесетте години на миналия век. В началото са примитивни, което води до проблеми с правилната работа на двигателите. Но още през 1973 година Крайслер прилага изцяло изправна система.

Главната задача на клапана за рециркулация на отработените газове е намаляване на емисията на много вредните азотни оксиди NOX, които са най-опасните съставни елементи на фотохимичния смог, появяващ се в най-големите градове по света.

Клапан за рециркулация на отработените газове EGR – как действа и защо употребата му е задължителна?

За да разберем принципа на работа на EGR, трябва първо да знаем как възникват азотните оксиди. Азотът е газът, който присъства най-много в състава на въздуха (78%). Но при обичайни условия той не влиза в никакви реакции с кислорода.

Азотът е и съставна част на нефта (т.нар. горивен азот), където представлява до 0,9% от неговия състав.

Азотът попада в горивните клетки на двигателя и като съставна част на въздуха, засмукван от системата, и като съставна част на бензина и моторното масло (горивен азот).

Под влияние на много високото налягане и температурата в цилиндрите азотът реагира с кислорода. В резултат на химическата реакция възниква азотен оксид.

Така че, как да се намали количеството азотни оксиди в отработените газове?

Клапанът EGR не работи през цялото време. Това би довело до редица проблеми с работата на двигателя, например при запалване, при голямо натоварване (загуба на мощност) или при работа на празен ход. EGR клапанът не работи, когато към двигателя се подава богата горивна смес, защото тогава възникват малко азотни оксиди.

Клапанът за рециркулация на отработените газове EGR започва да работи само тогава, когато има оптимални условия за това – двигателят работи и е загрял. Когато EGR получи управление от изпускателния колектор, той ги пропуска през радиатор (топлообменник с каналчета, охлаждан с помощта на охлаждаща течност) и го насочва обратно към всмукателния канал (с дебитомер). Не всички EGR разполагат с водно охлаждане.

Отработените газове изпълняват ролята на допълваща съставка. Благодарение на това в цилиндрите попада по-малко кислород. От своя страна, това е причина изгарянето на горивната смес да става при по-спокойни условия и по-ниска температура. В резултат се отделят по-малко вредни азотни оксиди. EGR може да намали количеството им до 60%.

А какъв е страничният ефект от действието на клапана EGR? Намалява мощността на двигателя.

Защо използването на клапани EGR е задължително?

Това е свързано с европейските стандарти относно емисиите на отработени газове, които регулират допустимото количество азотни оксиди в тях.

• Стандартът за емисии на отработени газове ЕВРО 3 (действащ от 2000 до 2006 г.) позволява емисии на азотни оксиди в количества до 0,5 g/kg за коли с дизелови двигатели и 0,15 g/kg за коли с бензинови двигатели.
• Стандартът за емисии на отработени газове ЕВРО 6 (действащ от 2014 г.) позволява емисии на азотни оксиди в количества до 0,08 g/kg за коли с дизелови двигатели и 0,06 g/kg за коли с бензинови двигатели.

При автомобили с дизелови двигатели само системата EGR не успява да елиминира всички азотни оксиди.  Възниква необходимост от прилагане на система за селективна каталитична редукция SCR. Преди прилагането на система за селективна каталитична редукция SCR се появява филтъра за твърди частици DPF. В зависимост от пазарите има автомобили Евро 4 с DPF, при Евро 5 DPF-ът е задължителен. SCR системата се прилага при автомобили с Евро 6.

Клапанът за рециркулация на отработените газове EGR – устройство

Работата на клапана EGR се управлява от компютъра на двигателя.

В състава на типичното просто съоръжение влизат:

• Метална тръба, която свързва изпускателния колектор (засмукване преди катализатор и ламбда сонда) с всмукателния колектор (засмукване след дебитомер за въздух), и съответното монтиране и уплътняване.
• Клапан
• Управление на клапана – пневматично с мех или електронно. Управлението на клапана е свързано чрез електрически кабел с компютъра ECU, който управлява степента на отваряне и затваряне на клапана.
• Сензор за състоянието на клапана, също свързан с компютъра ECU. Не всички EGR клапани разполагат със сензор за състоянието.
• Радиатор за охлаждане на отработени газове – пълен с каналчета, по които се отвеждат газовете, охлаждани от стандартна охлаждаща течност. Не всички EGR са оборудвани с охладителна система.

При по-сложно устроените системи се използват няколко клапана, електрически двигатели, допълнителни сензори и т.н. В зависимост от вида на захранването (бензин или дизел) и от обема на двигателя се използват клапани с различна пропускливост.

За да подбере правилно степента на отваряне на клапана за рециркулация на отработените газове, компютърът на двигателя взема информация от:

• дебитомера за въздух или MAP сензор
• сензора за скорост на оборотите
• сензора за температура на охлаждащата течност

Повредата на който и да е от трите посочени по-горе сензори води до проблеми с правилната работа на EGR.

Клапан за рециркулация на отработените газове EGR – повреди и проблеми

Трудно е да се определи дълготрайността на клапана EGR. Клапанът се разваля и при по-старите, и при по-новите автомобили. Най-лошото е това, че при по-новите автомобили, където неговото устройство е по-сложно, той може да се повреди още при 100 хиляди километра пробег.

Проблемите, свързани с EGR, са много, за съжаление...

Състоянието на двигателя влияе върху бързото износване на клапана.Силно експлоатирани или занемарени двигатели, които имат висок разход на моторно масло, изхвърлят много сажди (напр. дизели с износени инжектори), както и коли със силно износена турбина, значително съкращават живота на клапана EGR.

Клапанът EGR подлежи на бързо износване и при автомобили с газова уредба LPG.

Типични повреди на EGR

• Блокиране на клапана в затворена позиция– това е повреда, за която някои шофьори само си мечтаят. Никакви изгорели газове не попадат обратно в цилиндрите. Двигателят има по-голяма мощност и значително по-добри постижения. За съжаление, клапанът най-често блокира в отворена позиция.

При по-новите автомобили тази повреда може да доведе до светване на контролна лампа “check engine” (като при някои производители лампата и информационното съобщение може да бъде различно от check engine)и вкарване на двигателя в авариен режим. Причина за блокиране на клапана най-често е натрупване на замърсявания по него – сажди и катранени вещества.

Решението е демонтиране на клапана и почистването му с помощта на химически средства или подмяна на клапана с нов.

• Блокиране на клапана в отворена позиция (най-честата повреда) – води до връщане на част от изгорелите газове във всмукателната система през цялото време на работа на двигателя. Симптомите за тази повреда са проблеми със запалване на двигателя, видима загуба на мощност, гаснене на двигателя по време на празен ход. Решението – както по-рано – е почистване или смяна на клапана с нов.
• Повреда на управлението на клапана– също води до блокиране на клапана. В този случай решението е смяна на целия EGR с нов.
• Неправилна работа на клапана EGR в резултат на повреда на дебитомера за въздух (повреди, замърсяване на сензора или прекъсване на кабел) – трябва да се почисти дебитомера или да се смени с нов, или да се ремонтира засегнатата част.
• Повреда на радиатора EGR

Клапанът за рециркулация на отработените газове EGR – видове ремонти и разходи

В случай на повреда на клапана EGR шофьорът има следния избор (в зависимост от щетите):

• Закупуване на цял нов клапан EGR
• Закупуване на отделни елементи, ако тяхната смяна е възможна (тръба, радиатор, клапан)
• Почистване на блокирани клапани с химически средства
• Рециклиране
• Покупка на рециклиран клапан
• Покупка на цял клапан след демонтаж

При някои автомобили достъпът до EGR е лесен (трябва само да се демонтира горният капак на двигателя), при други – силно затруднен, което изисква демонтаж на редица подсистеми. Това, разбира се, оказва влияние върху разходите.

Колко струва регенерация на клапан EGR?

• Средно 120 лева
• В този случай трябва да се и добавят разходите за монтаж и демонтаж, които зависят от модела на автомобила

Колко струва покупката на използван рециклиран клапан EGR?

• Средно от 150 до 250 лева
• Към цената трябва да се добави разходът за монтаж и демонтаж

Закупуването на рециклиран клапан EGR е съпроводено с голям риск, по мнението на хората, занимаващи се с ремонт на EGR, след няколко месеца повредата се повтаря.

Колко струва почистването на клапан EGR с химически средства?

• Средно 50–150 лева в зависимост от това какъв е достъпът до клапана.
• Клапанът трябва да се демонтира, да се почисти със специално химическо средство на спрей, а след това да се монтира отново.

Колко струва цял нов клапан EGR?Цената зависи от модела на колата, възрастта ѝ и т.н.

Не си струва да се купуват клапаните EGR втора ръка, които се продават най-често на търгове в интернет. Покупката им е съпроводена от много висок риск (никой не знае дали са изправни и доколко ще работят), а трябва да се направи и разход за демонтаж на стария и монтаж на закупения клапан.

Клапан за рециркулация на отработените газове EGR – отстраняване

На пазара може да се намерят фирми, които се занимават с отстраняване на клапани EGR. Разходът за такава услуга варира около 100 до около 300 лева. Някои шофьори запушват клапана EGR сами, с помощта на гумени комплекти, продавани в магазините и на онлайн.

При по-старите автомобили е достатъчно да се блокира тръбата EGP с помощта на метална тапа. При по-новите е необходимо препрограмиране на компютъра на двигателя.

Отстраняването на клапана EGR представлява нарушаване на закона. В такава ситуация автомобилът не отговаря на стандартите относно емисията на газове.

Съществува и опасността от сериозно повреждане на по-новите двигатели или възникване на постоянни проблеми с електрониката (вкарване на двигателя в авариен режим, светване на контролната лампа “check engine”).