מערכת מחזור גז פליטה
תוכן
עם הדרישות הגוברות של תקנים סביבתיים, מערכות נוספות מתווספות בהדרגה למכונית מודרנית המשנות את מצבי ההפעלה של מנוע הבעירה הפנימית, מתאימות את הרכב תערובת דלק האוויר, מנטרלת תרכובות פחמימנים הכלולות בפליטה וכו '.
מכשירים כאלה כוללים ממיר קטליטי, סופג, אדבלו ומערכות אחרות. כבר דיברנו עליהם בפירוט. כעת נתמקד במערכת אחת נוספת, שכל נהג מחויב לפקח על יכולת השירות בה. זהו מחזור גז פליטה. שקול כיצד נראית שרטוט המערכת, כיצד היא עובדת, אילו סוגים ישנם, וגם אילו יתרונות יש לה.
מהי מערכת מחזור גז לרכב
בספרות הטכנית ובתיאור הרכב מערכת זו מכונה EGR. הפענוח של קיצור זה מאנגלית פירושו פשוטו כמשמעו "מחזור גז פליטה". אם לא נכנסים לפרטי השינויים השונים במערכות, למעשה מדובר בשסתום מחזור המותקן על הצינור המחבר בין סעפות היניקה והפליטה.
מערכת זו מותקנת על כל המנועים המודרניים המצוידים ביחידת בקרה אלקטרונית. אלקטרוניקה מאפשרת לך להתאים בצורה מדויקת יותר מנגנונים ותהליכים שונים ביחידת הכוח, כמו גם במערכות שעבודתם קשורה קשר הדוק להפעלת מנוע הבעירה הפנימית.
ברגע מסוים, דש ה- EGR נפתח מעט, ובגללו הפליטה נכנסת חלקית למערכת צריכת המנוע (למידע נוסף על המכשיר ועל עקרון פעולתו, קרא בביקורת אחרת). כתוצאה מכך זרם האוויר הצח מעורב חלקית עם גז הפליטה. בהקשר זה נשאלת השאלה: מדוע אנו זקוקים לגזי פליטה במערכת הכניסה, אם יש צורך בכמות מספקת של חמצן לצורך תפעול יעיל של המנוע? אם יש כמות מסוימת של חמצן לא שרוף בגזי הפליטה, בדיקת הלמבה יכולה להראות זאת (זה מתואר בפירוט כאן). בואו ננסה להתמודד עם הסתירה הזו לכאורה.
מטרת מערכת מחזור גז הפליטה
זה לא סוד לאף אחד שכאשר הדלק והאוויר הדחוס בגליל נשרפים, לא רק אנרגיה הגונה משתחררת. תהליך זה מלווה בשחרור כמות גדולה של חומרים רעילים. המסוכנים שבהם הם תחמוצות חנקן. חלקית הם נלחמים על ידי ממיר קטליטי, המותקן במערכת הפליטה של מכונית (מאילו אלמנטים מערכת זו מורכבת, ואיך היא מתפקדת, קרא בנפרד).
אפשרות נוספת להפחית את התוכן של חומרים כאלה בפליטה היא לשנות את הרכב תערובת דלק האוויר. לדוגמא, יחידת הבקרה האלקטרונית מגדילה או מפחיתה את כמות הדלק המוזרקת לחלק האוויר הצח. זה נקרא התרוששות / העשרה של MTC.
מצד שני, ככל שחמצן נכנס יותר לגליל, כך טמפרטורת הבעירה של תערובת האוויר / דלק גבוהה יותר. בתהליך זה משתחרר חנקן משילוב של פירוק תרמי של בנזין או סולר וטמפרטורות גבוהות. יסוד כימי זה נכנס לתגובת חמצון עם חמצן, שלא הספיק להישרף. יתר על כן, קצב היווצרותם של תחמוצות אלה קשור ישירות לטמפרטורת מדיום העבודה.
מטרת מערכת המחזור היא דווקא להפחית את כמות החמצן בחלק האוויר הצח. בשל נוכחותם של כמות קטנה של גז פליטה בהרכב ה- VTS, ניתן קירור קל של תהליך הבעירה בצילינדרים. במקרה זה, האנרגיה של התהליך עצמו אינה משתנה, מכיוון שאותו נפח ממשיך לזרום לתוך הגליל, המכיל את כמות החמצן הנדרשת להצתת הדלק.
זרימת הגז נחשבת בדרך כלל לאינרטית, מכיוון שהיא תוצר של בעירה של HTS. מסיבה זו, כשלעצמה, היא כבר לא מסוגלת להישרף. אם מערבבים כמות מסוימת של גזי פליטה לחלק טרי מתערובת דלק האוויר, טמפרטורת הבעירה תפחת מעט. בשל כך, תהליך חמצון החנקן יהיה פחות פעיל. נכון, סירקולציה מפחיתה מעט את כוחה של יחידת הכוח, אך המכונית שומרת על הדינמיות שלה. חסרון זה הוא כה לא מבוטל, עד שכמעט בלתי אפשרי להבחין בהבדל בהובלה הרגילה. הסיבה היא שתהליך זה אינו מתרחש במצבי ההספק של מנוע הבעירה הפנימית, כאשר מהירותו עולה. זה עובד רק בסל"ד נמוך ובינוני (ביחידות בנזין) או סל"ד סרק ונמוך (במקרה של מנועי דיזל).
לכן, מטרת מערכת ה- EGR היא להפחית את רעילות הפליטה. הודות לכך, למכונית יש יותר סיכויים להשתלב במסגרת התקנים הסביבתיים. משתמשים בו בכל מנוע בעירה פנימית מודרנית, בין אם זה בנזין או סולר. האזהרה היחידה היא שהמערכת אינה תואמת לחלק מהיחידות המצוידות במגדשי טורבו.
עקרונות הפעלה כלליים של מערכת מחזור גז הפליטה
למרות שכיום ישנם מספר סוגים של מערכות בהן מתממש חיבור סעפת הפליטה לכניסה דרך שסתום פנאומטי, יש להן עקרון פעולה משותף.
השסתום לא תמיד ייפתח. כאשר מנוע קר מתניע, פועל במצב סרק, וגם כשהוא מגיע למהירות גל ארכובה, המצערת חייבת להישאר סגורה. במצבים אחרים, המערכת תפעל, ותא הבעירה של כל קבוצת בוכנות בוכנה יקבל כמות קטנה של מוצרי בעירת דלק.
אם המכשיר יפעל במהירות סיבוב של המנוע או בתהליך הגעה לטמפרטורת ההפעלה שלו (על מה שהוא אמור להיות, קרא כאן), היחידה תהפוך לבלתי יציבה. היעילות המרבית של שסתום ה- EGR מושגת רק כאשר המנוע פועל בסל"ד ממוצע קרוב. במצבים אחרים, ריכוז תחמוצות החנקן נמוך בהרבה.
כאשר המנוע מתחמם, טמפרטורת הבעירה בתאים אינה כה גבוהה עד שנוצרת כמות גדולה של תחמוצות חנקן, ואין צורך להחזיר כמות קטנה של פליטה לגלילים. אותו דבר קורה במהירויות נמוכות. כאשר המנוע מגיע למהירות מרבית, עליו לפתח הספק מרבי. אם השסתום מופעל, הוא רק יפריע, ולכן במצב זה המערכת תהיה במצב לא פעיל.
ללא קשר לסוג המערכות, מרכיב המפתח בהן הוא דש החוסם את הגישה של גזי הפליטה למערכת הכניסה. מכיוון שהטמפרטורה הגבוהה של זרם הגז תופסת יותר נפח מאשר האנלוגי שהתקרר, יש לקרר את גז הפליטה כדי שיעילות הבעירה של ה- HTS לא תפחת. לשם כך, ישנו קירור נוסף או קירור בין המשויך למערכת קירור המנוע. המעגל בכל דגם רכב עשוי להיות שונה, אך יהיה בו רדיאטור המייצב את תהליך שמירת הטמפרטורה האופטימלית למכשיר.
באשר למנועי דיזל, השסתום בהם פתוח בשעה XX. הוואקום במערכת הכניסה מושך את גז הפליטה אל הגלילים. במצב זה המנוע מקבל כ -50 אחוז מגז הפליטה (ביחס לאוויר צח). ככל שהמהירות עולה, מפעיל הבולם מעביר אותו בהדרגה למצב סגור. זה בעצם איך סולר עובד.
אם אנחנו מדברים על יחידת בנזין, הרי שריכוז גבוה של גזי פליטה במערכת הכניסה רצוף בתפעול לקוי של מנוע הבעירה הפנימית. לכן, במקרה זה, פעולת המערכת שונה במקצת. השסתום נפתח כאשר המנוע מגיע למהירות בינונית. יתר על כן, תכולת הפליטה בחלק טרי של BTC לא תעלה על 10 אחוזים.
הנהג לומד על התחדשות שגויה על ידי האות Check Engine בלוח המחוונים. להלן התקלות העיקריות שיכולות להיות למערכת כזו:
- חיישן פתיחת הדש נשבר. בדרך כלל, מלבד מינון שגוי ונורה שנדלקת על המסודר, שום דבר קריטי לא קורה.
- נזק לשסתום או לחיישן שלו. הסיבה העיקרית לתקלה כזו היא מגע מתמיד עם גזים חמים שיוצאים מהמנוע. בהתאם לסוג המערכת, התמוטטות של אלמנט זה עשויה להיות מלווה בדלדול או להיפך בהעשרת ה- MTC. אם המנועים משתמשים במערכת משולבת המצוידת בחיישנים כמו MAF ו- MAP, אז במצב סרק התערובת מועשרת יתר על המידה, ובמהירות גל ארכובה גבוהה, ה- BTC מתרוקן באופן דרמטי.
כאשר המערכת נכשלת, הבנזין או הסולר נשרפים בצורה גרועה, ובשל כך מתרחשות תקלות נלוות, למשל, חיי העבודה של הזרז מצטמצמים בצורה חדה. כך נראית התנהגות המנוע בפועל עם מנגנון החזרת גז פליטה לקוי.
לייצוב מהירות סרק, יחידת הבקרה מתאימה את פעולת מערכת הדלק וההצתה (אם מדובר ביחידת בנזין). עם זאת, הוא אינו יכול להתמודד עם משימה זו במצב חולף, שכן פתיחת המצערת מגדילה מאוד את הוואקום, ולחץ הפליטה עולה בחדות, שבגללו זורם יותר גז פליטה דרך הבולם הפתוח.
כתוצאה מכך המנוע אינו מקבל את כמות החמצן הדרושה לצורך בעירה מלאה של הדלק. בהתאם למידת התקלה, המכונית עלולה להטלטל, יתכן שנצפו תקלות, חוסר יציבות או העדר מוחלט של XX, מנוע הבעירה הפנימית עלול להתניע בצורה גרועה וכו '.
שימון ערפל קיים בסעפת הכניסה של היחידה. עם המגע המתמיד שלו עם גזי פליטה חמים, המשטחים הפנימיים של הסעפת, השסתומים, המשטח החיצוני של המזרקים והמצתים יתכסו במהירות עם מרבצי פחמן. במקרים מסוימים, הצתת דלק יכולה להתרחש לפני שה- BTC נכנס לצילינדר (אם תלחץ על דוושת התאוצה בחדות).
באשר למהירות הסרק הבלתי יציבה, במקרה של כשל במסתם Ugr, הוא יכול להיעלם לחלוטין, או שהוא יכול לעלות לגבולות קריטיים. אם המכונית מצוידת בתיבה אוטומטית, הנהג במקרה השני יצטרך להוציא בקרוב כסף על תיקון התיבה האוטומטית. מכיוון שכל יצרן מיישם את תהליך מחזור גז הפליטה בדרכו שלו, התקלה במערכת זו הינה אינדיבידואלית. כמו כן, ההשלכות של זה מושפעות ישירות מהמצב הטכני של יחידת הכוח, מערכת ההצתה ומערכת הדלק.
השבתת המערכת תגרום למנוע הדיזל לעבוד קשה יותר במצב סרק. צריכת דלק לא יעילה תישמר במנוע בנזין. במקרים מסוימים, הזרז נסתם מהר יותר בגלל כמות הפיח הגדולה שמופיעה כתוצאה משימוש בתערובת שגויה של דלק אוויר. הסיבה היא שהאלקטרוניקה של מכונית מודרנית מיועדת למערכת זו. כדי למנוע מיחידת הבקרה לבצע תיקון למחזור, עליך לשכתב אותו, כמו עם כוונון שבבים (קרא על הליך זה כאן).
סוגי מערכות מחזור
במכונית מודרנית ניתן להתקין על יחידת הכוח אחד משלושה סוגים של מערכות EGR:
- בהתאם לתקן הסביבה Euro4. זו מערכת בלחץ גבוה. הדש ממוקם ישירות בין סעפות היניקה והפליטה. ביציאה מהמנוע, המנגנון ניצב מול הטורבינה. במקרה זה משתמשים בשסתום אלקטרו-פנאומטי (בעבר נעשה שימוש באנלוג פנאומטי-מכני). הפעולה של תוכנית כזו היא כדלקמן. מצערת סגור - המנוע מסתובב. הוואקום בדרכי היניקה קטן, ולכן הדש סגור. כאשר לוחצים על המאיץ, הוואקום בחלל גובר. כתוצאה מכך נוצר לחץ גב במערכת הכניסה, שבגללו השסתום נפתח לחלוטין. כמות מסוימת של גז פליטה מוחזרת לצילינדרים. במקרה זה, הטורבינה לא תפעל מכיוון שלחץ גז הפליטה נמוך, והם אינם יכולים לסובב את המדחף שלה. שסתומים פניאומטיים אינם נסגרים לאחר פתיחתם עד שמהירות המנוע יורדת לערך המתאים. במערכות מודרניות יותר, עיצוב המחזור כולל שסתומים וחיישנים נוספים המתאימים את התהליך בהתאם למצבי המנוע.
- בהתאם לתקן הסביבתי Euro5. מערכת זו היא בלחץ נמוך. במקרה זה, העיצוב שונה מעט. הבולם ממוקם באזור שמאחורי פילטר החלקיקים (לגבי הסיבה שהוא נחוץ, ואיך זה עובד, קראו כאן) במערכת הפליטה, ובכניסה - מול מגדש הטורבו. היתרון בשינוי זה הוא שלגזי הפליטה יש זמן להתקרר מעט, ובשל מעברם דרך הפילטר הם מנוקים מפיח ומרכיבים אחרים, שבגללם המכשיר במערכת הקודמת מחזיק בחיי עבודה קצרים יותר. . סידור זה מספק גם החזרת גז פליטה במצב הטענת טורבו, מכיוון שהפליטה עוברת לחלוטין דרך גלגל הטורבינה ומסובבת אותו. בזכות מכשיר כזה המערכת לא מפחיתה את כוח המנוע (כמו שאומרים כמה נהגים, היא לא "חונקת" את המנוע). בדגמי מכוניות מודרניים רבים, מסנן החלקיקים והזרז מתחדש. בשל העובדה כי השסתום והחיישן שלו נמצאים רחוק יותר מהיחידה הטעונה תרמית של המכונית, הם לא נכשלים לעיתים קרובות לאחר מספר הליכים כאלה. במהלך תהליך ההתחדשות, השסתום ייסגר מכיוון שהמנוע דורש תוספת דלק ויותר חמצן כדי להעלות באופן זמני את הטמפרטורה ב- DPF ולשרוף את הפיח ב- DPF.
- בהתאם לתקן הסביבה Euro6. זו מערכת משולבת. העיצוב שלה מורכב מאלמנטים שהם חלק מהמכשירים שתוארו לעיל. מכיוון שכל אחת מהמערכות הללו פועלת רק במצב משלה, מערכות הכניסה והפליטה של מנוע הבעירה הפנימית מצוידות בשסתומים משני סוגים של מנגנוני מחזור. כאשר הלחץ בסעפת הכניסה נמוך, מופעל שלב אופייני למחוון Euro5 (לחץ נמוך), וכאשר העומס עולה, מופעל השלב המשמש במכוניות העומדות בתנאי הסביבה Euro4 (לחץ גבוה) תֶקֶן.
כך עובדות מערכות השייכות לסוג של מחזור חיצוני (התהליך מתרחש מחוץ ליחידת הכוח). בנוסף אליו, יש סוג המספק אספקה פנימית של גזי פליטה. הוא מסוגל לעבוד בחלק מהפליטה כאילו הוא נכנס לסעפת היניקה. רק תהליך זה מובטח על ידי ארכובה קלה של פסי הזיזים. לשם כך, מותקן בנוסף גם מגלף פאזה במנגנון חלוקת הגז. אלמנט זה, במצב פעולה מסוים של מנוע הבעירה הפנימית, משנה מעט את תזמון השסתום (מהו ואיזה ערך יש להם עבור המנוע, הוא מתואר. בנפרד).
במקרה זה, שני שסתומי הגליל נפתחים ברגע מסוים. ריכוז גז הפליטה בחלק BTC טרי תלוי בכמה זמן שסתומים אלה פתוחים. במהלך הליך זה, הכניסה נפתחת לפני שהבוכנה מגיעה למרכז המת העליון והיציאה נסגרת ממש לפני ה- TDC של הבוכנה. בשל תקופה קצרה זו, כמות קטנה של פליטה זורמת למערכת הכניסה ואז נשאבת לתוך הגליל כאשר הבוכנה נעה לכיוון BDC.
היתרון של שינוי זה הוא פיזור אחיד יותר של גז פליטה בצילינדרים, כמו גם מהירות המערכת גבוהה בהרבה מאשר במקרה של מחזור חיצוני.
מערכות מחזור מודרניות כוללות רדיאטור נוסף, שמחליף החום מאפשר קירור גז הפליטה במהירות לפני שהוא נכנס למערכת הכניסה. אי אפשר לציין את התצורה המדויקת של מערכת כזו, מכיוון שיצרניות הרכב מיישמות את התהליך הזה על פי תוכניות שונות, וייתכן וממוקמים אלמנטים בקרה נוספים במכשיר.
שסתומי מחזור גז
בנפרד, יש להזכיר את זני שסתומי ה- EGR. הם נבדלים זה מזה באופן ניהולם. על פי סיווג זה, כל המנגנונים מחולקים ל:
- שסתומים פנאומטיים. לעתים רחוקות משתמשים בסוג זה של מכשירים. יש להם עקרון פעולה ואקום. את הדש פותח הוואקום שנוצר במערכת הכניסה.
- אלקטרו-פנאומטי. שסתום אלקטרוני הנשלט על ידי ECU מחובר לשסתום הפנאומטי במערכת כזו. האלקטרוניקה של המערכת על הלוח מנתחת את מצבי המנוע, ובהתאם לכך מתאימה את פעולת הבולם. יחידת הבקרה האלקטרונית מקבלת אותות מחיישנים לטמפרטורה ולחץ אוויר, טמפרטורת נוזל קירור וכו '. ובהתאם לנתונים שהתקבלו מפעיל את הכונן החשמלי של המכשיר. הייחודיות של שסתומים כאלה היא שהבולם בהם פתוח או סגור. הוואקום במערכת הכניסה יכול להיווצר על ידי משאבת ואקום נוספת.
- אֶלֶקטרוֹנִי. זהו ההתפתחות האחרונה של מנגנונים. שסתומי הסולנואיד פועלים ישירות מהאותות מה- ECU. היתרון בשינוי זה הוא פעולה חלקה שלהם. זה מושג באמצעות שלוש עמדות בולם. זה מאפשר למערכת להתאים באופן אוטומטי את מינון גזי הפליטה בהתאם למצב מנוע הבעירה הפנימית. המערכת אינה משתמשת בוואקום במערכת הכניסה כדי לשלוט על השסתום.
יתרונות מערכת מחזור
בניגוד לאמונה הרווחת כי מערכת הידידותיות הסביבתית של הרכב אינה מועילה למנוע הכוח, למחזור גז הפליטה יש יתרונות מסוימים. מישהו אולי לא מבין מדוע להתקין מערכת המפחיתה את הכוח של מנוע הבעירה הפנימית, אם ניתן להשתמש במנטרלים נוספים (אך במקרה זה, מערכת הפליטה תהיה "זהובה", מכיוון שמתכות יקרות משמשות לנטרול חומרים רעילים) . מסיבה זו, בעלי מכונות כאלה מוגדרים לפעמים להשבית את המערכת. למרות החסרונות הנראים, מחזור גז הפליטה אפילו מיטיב עם יחידת הכוח במובנים מסוימים.
להלן מספר סיבות לתהליך זה:
- במנוע בנזין, בגלל מספר האוקטן הנמוך (על מה זה, ועל איזה תפקיד פרמטר זה משפיע על מנוע הבעירה הפנימית, קרא בנפרד) התפוצצות דלק מתרחשת לעיתים קרובות. נוכחותה של תקלה זו תצוין על ידי החיישן באותו השם, המתואר בפירוט כאן... נוכחותה של מערכת מחזור מבטלת את ההשפעה השלילית הזו. למרות הסתירה לכאורה, נוכחותו של שסתום אגרי, להיפך, מאפשרת להגביר את עוצמת היחידה, למשל, אם אתה מגדיר תזמון הצתה שונה להצתה קודמת.
- הפלוס הבא חל גם על מנועי בנזין. במצערת של קרחונים כאלה, לעיתים קרובות יש ירידת לחץ גדולה, שבגללה יש אובדן כוח קטן. פעולת המחזור מאפשרת להפחית גם את האפקט הזה.
- באשר למנועי דיזל, במצב XX, המערכת מספקת פעולה רכה יותר של מנוע הבעירה הפנימית.
- אם המכונית עוברת בקרה סביבתית (למשל, כאשר עוברים את הגבול עם מדינות האיחוד האירופי, הליך זה הוא חובה), אז נוכחות של מיחזור מגדילה את הסיכויים לעבור צ'ק זה ולקבל כרטיס.
ברוב הדגמים האוטומטיים, מערכת ההמחזור לא כל כך קלה לכיבוי, וכדי שהמנוע יעבוד ביציבות בלעדיו, יהיה צורך לבצע הגדרות נוספות של יחידת הבקרה האלקטרונית. התקנת תוכנה אחרת תמנע מה- ECU להגיב לחוסר האותות מחיישני ה- EGR. אך אין תוכניות מפעל כאלה, לכן שינוי הגדרות האלקטרוניקה, בעל הרכב פועל בסכנתו ובסיכון שלו.
לסיכום, אנו מציעים סרטון אנימציה קצר על אופן פעולתו של סירקולציה במנוע:
שאלות ותשובות:
כיצד לבדוק את שסתום EGR? מגעי השסתום מופעלים. צריך לשמוע קליק. נהלים אחרים תלויים באתר ההתקנה. בעיקרון, נדרש ללחוץ מעט על קרום הוואקום בזמן שהמנוע פועל.
למה נועד שסתום EGR? זהו אלמנט הכרחי להפחתת תכולת החומרים המזיקים בפליטת הפליטה (חלק מהגזים מופנים לסעפת היניקה) ולהגברת ביצועי היחידה.
היכן נמצא שסתום EGR? זה תלוי בעיצוב המנוע. אתה צריך לחפש אותו באזור סעפת היניקה (בסעפת עצמה או בצינור המחבר את היניקה למנוע).
איך פועל שסתום פליטה? כאשר המצערת נפתחת יותר, עקב הפרש הלחצים בסעפת היניקה והפליטה, חלק מגז הפליטה נשאב למערכת היניקה של מנוע הבעירה הפנימית דרך שסתום ה-EGR.
