Система отвода отработанных газов -диагностика

Всё более строгие положения законов настоятельно требуют дальнейшего снижения уровня ОГ Это относится как к дизельным двигателям, так и к ДВС. С помощью так называемой системы отвода ОГ снижается выброс окиси азота. Кроме того, в бензиновых двигателях в области частичных нагрузок уменьшается расход топлива.

При высоких температурах сгорания в камере сгорания образуются окиси азота. Благодаря отводу части ОГ и подмешиванию их к свежему всасываемому воздуху, температура горения в камере сгорания понижается. Более низкая температура горения предотвращает образование окисей азота.

Размер доли отводимых ОГ в дизельных и бензиновых двигателях наглядно демонстрирует следующая таблица:

OG_diagnostika_1

Как происходит отвод ОГ?

Различают два вида отвода газов:

«Внутренний» отвод газов и «внешний» отвод газов.

При внутреннем отводе газов перемешивание ОГ и свежей смеси происходит внутри камеры сгорания. Во всех четырёхтактных двигателях это достигается за счёт системно обусловленного перекрытия клапанов от впускного и выпускного клапана. Доля отводимых ОГ обусловлена конструкцией и довольно мала, возможности для дальнейшего уменьшения незначительны. Только после изобретения изменяемого управления клапанами можно было, в зависимости от нагрузки и числа оборотов, оказать активное воздействие на долю отводимых ОГ.

OG_diagnostika_2
Внешний отвод ОГ происходит через дополнительный отвод между патрубком / трубой ОГ и всасывающим патрубком, а также клапаном AGR. Первые системы управлялись тарельчатым клапаном, который открывался или закрывался мембранным механизмом вакуумного регулятора опережения зажигания (пневматический привод). При этом давление в выпускном трубопроводе служило управляющей величиной для мембранного механизма вакуумного регулятора опережения зажигания. Таким образом положение тарельчатого клапана зависело от режима работы двигателя.

Чтобы оказывать большее влияние на долю отводимых ОГ были установлены обратные клапаны и клапаны ограничения давления, а также клапаны замедления. В некоторых системах дополнительно в качестве регулирующего давления для мембранного механизма вакуумного регулятора опережения зажигания использовалось давление ОГ На некоторых режимах отвод газов вообще отключался полностью. Это позволило применение электрических переключающих клапанов в механизм управления.

Несмотря на эти возможности повышения воздействия, система была по- прежнему зависима от состояния нагрузки двигателя и связанного с этим вакуума в выпускном трубопроводе для управления мембранным механизмом вакуумного регулятора опережения зажигания.

OG_diagnostika_3

Для осуществления требований к современным двигателям не зависеть от давления в выпускном трубопроводе, были разработаны электрические приводы для клапанов отвода ОГ Одновременно было освоено производство сенсорных датчиков, с помощью которых можно было определить положение клапанов.

Эти разработки позволяют осуществлять точное регулирование с короткими периодами срабатывания. В качестве электрических приводов сегодня применяются наряду с шаговыми электродвигателями, подъёмными и вращающимися электромагнитами также электродвигателями постоянного тока. С течением времени изменился также собственно регулирующий клапан. Кроме игольчатых и тарельчатых клапанов различных размеров и параметров, сегодня используются также клапаны с поворотной и откидной заслонкой.

Клапан возврата ОГ:

OG_diagnostika_4

Клапан возврата ОГ является важнейшим узлом системы. Он является связующим элементом между выпускной трубой и всасывающим звеном. В зависимости от управляющей команды отверстие клапана открывается и направляет ОГ во впускной патрубок.

Конструкции клапана возврата ОГ различны: одно- или двухмембранное исполнение, с обратной информацией о положении клапана или без неё, с температурным датчиком или без него и, конечно, с электрическим управлением. Обратная информация о положении клапана означает, что на клапане отвода ОГ устанавливается потенциометр, который передаёт в блок управления сигнал о положении клапана. Это позволяет установить точное количество отводимых ОГ в любом режиме работы двигателя. Устанавливаемы иногда температурный датчик служит для самоконтроля состояния клапана отводимых ОГ

Преобразователь давления.

OG_diagnostika_5

Преобразователи давления предназначены для регулирования вакуума, необходимого для работы клапана отводимых ОГ Они согласовывают вакуум с конкретным режимом работы двигателя, чтобы поддерживать точную долю отводимых ОГ Управление ими происходит от механического или электрического привода.

Термостаты:

Термостаты предназначены для той же цели, что и преобразователи давления, но их действие зависит от температуры. Преобразователи и термостаты могут быть объединены в одно устройство.

Возможные неисправности и их причины

Вследствие высоких нагрузок клапан AGR естественно является и их причины    наибольшим источником неисправностей. Масляные пары и копоть ОГ засоряют клапан, диаметр отверстия клапана уменьшается с течением времени, пока однажды оно не закроется полностью. Вследствие этого количество отводимых ОГ постоянно уменьшается, что отражается на составе отводимых ОГ Большие температурные нагрузки только усугубляют этот процесс. Частой причиной для возможных неисправностей являются также шланги вакуумной системы. Вследствие разгерметизации необходимый для работы клапана AGR вакуум снижается, и отверстие клапана больше не открывается.

Недостаточный вакуум неработающего клапана AGR может быть вызван также неисправностью преобразователя давления или неправильной работой термостата.

Для проверки системы отвода ОГ существуют различные возможности. Они зависят от того, приспособлена ли система для самоконтроля или нет. Системы, которые не приспособлены для самоконтроля, можно проверить с помощью тестера, ручного вакуумного насоса и цифрового термометра.

Прежде, чем приступить к требующей затрат времени и средств проверке, необходимо провести визуальный контроль всех релевантных узлов системы.

Это означает:

  • все ли вакуумные трубопроводы герметичны, правильно ли они соединены и нет ли трещин?
  • все ли электрические разъёмы к преобразователю давления и переключателю подключены правильно? Исправны ли проводники?
  • существует ли разгерметизация клапана AGR или подводящих трубопроводов?

Проверка вакуумных клапанов AGR на ДВС

Если при визуальной проверке никаких недочётов не обнаружено, то нужно продолжить дальнейший контроль и измерения системы.

При проверке вакуумных клапанов AGR порядок действий следующий:

Клапаны с одной мембраной

При заглушенном двигателе снять вакуумный шланг и присоединить ручной вакуумный насос. Довести разрежение вакуума до примерно 300 миллибар. Если клапан исправен, то в течение 5 минут разрежение не должно уменьшаться. Повторить проверку при работающем горячем двигателе. При разнице давлений примерно 300 миллибар работа двигателя на холостом ходу должна ухудшиться или он должен заглохнуть. Если клапан оснащён температурным датчиком, то его также следует проверить. Для этого следует снять температурный датчик и проверить сопротивление. Примерные значения сопротивления при различных температурах приведены в следующей таблице:

OG_diagnostika_6

Для нагревания используйте фен или кипяток. Поверьте с помощью цифрового термометра температуру, чтобы сравнить измеренные значения с паспортными величинами.

Клапаны с двумя мембранами

Клапаны с расположенными сбоку вакуумными подводами открываются только через одно соединение. Вакуумные подводы могут располагаться один над другим или сбоку на одном уровне. Клапаны, имеющее вертикальное расположение вакуумных подводов, работают по двухступенчатому циклу. Через верхний подвод клапан открывается только частично, через нижний открывается полностью. Клапаны с горизонтально расположенными подводами открываются только через одно соединение. Обозначение соединений производится в виде заводской маркировки. При этом возможны следующие комбинации:

  • чёрный и коричневый
  • красный и коричневый?
  • красный и синий

К соединению с красной или чёрной маркировкой присоединяется вакуумный шланг.

Проверка герметичности проводится при тех же условиях, как и в случае с клапаном с одной мембраной, но на обоих местах подключения вакуумных шлангов. Для того, чтобы проверить поступление вакуума к клапану, можно в качестве манометра использовать ручной вакуумный насос. Насос присоединяется к трубопроводу питания клапана AGR. При работающем двигателе показывается существующее разрежение вакуума. В клапанах с соединениями, расположенными вертикально, ручной вакуумный насос присоединяется к нижнему месту подключения, в клапанах с горизонтальным расположением соединений насос присоединяется к шлангу разъёма с красной или чёрной маркировкой.

Клапаны AGR дизельных двигателей

Клапаны AGR дизельных двигателей проверяют так же, как и клапаны ДВС.

При заглушенном двигателе создать ручным вакуумным насосом разрежение примерно 500 миллибар. Это разрежение должно сохраняться без изменения в течение примерно 5 минут. Также нужно провести визуальную проверку. Для этого ручным вакуумным насосом, присоединив его к разъёму подачи вакуума, создать разрежение. Через отверстия наблюдать за стержнем клапана (соединение между мембраной и клапаном). Он должен двигаться в такт с работой ручного вакуумного насоса.

Проверка герметичности клапана AGR

OG_diagnostika_7

Клапаны AGR с потенциометром

Некоторые клапаны AGR оснащены потенциометром для передачи информации о рабочем положении клапана. Проверка клапана AGR проводится по описанной выше схеме. При проверке потенциометра выполняют следующие действия:

Отсоединить 3-х полюсный разъём и проверить тестером общее сопротивление на контактах 2 и 3 потенциометра. Величина его должна составлять в пределах от 1500 Ом до 2500 Ом. Для измерения сопротивления скользящего контакта тестер подключить к контактам 1 и 2. Медленно открыть клапан, работая ручным вакуумным насосом. Измеряемое значение составляет в начале примерно 700 Ом и возрастает до 2500 Ом.

Проверка преобразователей давления, переключающих клапанов и термостатов

Проверка механических преобразователей давления:
При этой проверке ручной вакуумный насос используется не в качестве насоса, а в качестве манометра. Снять вакуумный шланг, ведущий от преобразователя давления к клапану AGR, с преобразователя давления и присоединить ручной вакуумный насос. Запустить двигатель и медленно перемещать тягу преобразователя давления. Стрелка манометра ручного вакуумного насоса должна перемещаться в такт движению тяги.

Проверка преобразователя давления

Проверка электропневматического преобразователя давления:
В этом случае ручной вакуумный насос используется также в качестве манометра. И в этом случае подключение электропневматического преобразователя давления производится к вакуумному разъёму, который ведёт к клапану AGR. Запустить двигатель и отсоединить разъём электрического соединения преобразователя давления. Показания манометра не должны превышать величину разрежения в 60 миллибар. Подключить разъём на место и увеличивать число оборотов двигателя. Показания манометры также должны возрастать.

OG_diagnostika_8

Для проверки сопротивления обмотки преобразователя давления нужно снова снять электрический разъём и подключить тестер к обоим контактам. Величина сопротивления должна находиться в пределах от 4 Ом до 20 Ом.

Для проверки управления преобразователя давления подключить тестер к контактам разъёма и наблюдать за показаниями значений напряжения. Напряжение должно изменяться с изменением числа оборотов двигателя.

Измерение сопротивления  преобразователя давления

OG_diagnostika_9

Проверка электрического преобразователя давления:

Проверка электрического преобразователя давления идентична проверке электрических переключающих клапанов.

Проверка электрических переключающих клапанов:

Электрические переключающие клапаны имеют три разъёма для подключения вакуума. Если имеется только два разъёма, это значит, что третий разъём снабжён колпачком, который не должен герметизировать разъём.

Сначала можно ручным вакуумным насосом проверить пропускную способность выходных шлангов переключающего клапана. Для этого присоединить ручной вакуумный насос к одному выходному шлангу. Создать разрежение, подать на переключающий клапан напряжение питания. Важно: если на разъёме переключающего клапана указана полярность (+ и -), то это требование надо обязательно соблюдать. Если на переключающий клапан будет подано напряжение, то он должен переключиться и созданное разрежение упадёт Такую же операцию повторить на другом разъёме подключения вакуума.

Проверка термостатов:

Для проверки термостатов снять вакуумные шланги. К центральному разъёму подсоединить ручной вакуумный насос. При холодном двигателе термостат не должен иметь пропускной способности. Если двигатель разогрет до рабочей температуры, то термостат приобретает пропускную способность. Чтобы не зависеть от температуры двигателя, термостат можно снять и проверить его в ванне или обдувая воздухом из фена. При этом следить за температурой, чтобы определить момент переключения.

Все приводимые здесь величины имеют примерные значения. Для получения точных значений нужно иметь перед собой схемы подключений и паспортные величины конкретных моделей автомобилей.