Клапан EGR: что это такое и как работает

Что такое рециркуляция, большинство водителей знают по климатической системе, которая может работать без доступа воздуха извне. Но в современном автомобиле есть и другой канал рециркуляции — для мотора, и он возвращает выхлопные газы во впускной коллектор. Рассказываем про EGR: что это за система, как работает клапан EGR и зачем вообще нужна рециркуляция выхлопа.

Прижившееся название ЕГР на самом деле произошло от английской аббревиатуры EGR (Exhaust Gas Recirculation), обозначающей систему рециркуляции отработанных газов. Рециркуляция заключается в подаче части выхлопа обратно в камеру сгорания, точнее — во впускной коллектор, где он смешивается со свежей партией воздуха. Что же тогда такое клапан ЕГР? Это деталь, отвечающая за дозирование возвращаемого объёма газов. Но зачем в принципе это нужно, ведь они больше гореть не могут?

В режиме частичных нагрузок или вообще без них (на холостом ходу) современный двигатель ради экономии работает на обеднённой смеси. То есть топлива в ней меньше (раза в полтора), но гореть она ещё способна. 

Однако у этого есть и отрицательный эффект. После сгорания обеднённой смеси в выхлопе остаётся «лишний» кислород. Разогретый до высокой температуры и под большим давлением, он вступает в реакцию с азотом (тот в двигателе не горит совсем), в результате чего образуются крайне вредные оксиды азота. Как уменьшить количество токсичного компонента?

Инженеры придумали подавать в камеру не атмосферный воздух, а вернуть уже «отработанный», в котором кислорода меньше. За это и отвечает система рециркуляции: она подмешивает выхлопные газы к свежей порции впуска. И хотя выхлоп сам по себе горячий, это позволяет снизить температуру горения, уменьшить количество окислов азота и избежать детонации.  

Система EGR работает в определённом диапазоне температур двигателя и преимущественно при невысоких нагрузках. Отсюда понятно, зачем нужен EGR-клапан. Это главный исполнительный механизм, дозирующий объём перепускаемых выхлопных газов. Его ещё порой называют «EGR-датчик», хотя это именно исполнительное устройство, а датчики лишь собирают информацию.

Если рассматривать устройство клапана ЕГР, можно выделить три основных вида.

1. Пневматический, или вакуумный. Считается устаревшим и в двигателях современных конструкций уже не используется. Этот клапан EGR саморегулируется за счёт разрежения воздуха во впускном коллекторе. Открывается и закрывается при помощи диафрагмы, на которую действует разрежение. Контролирует работу таких клапанов датчик дифференциального давления или потенциометр.
2. Пневмоэлектрический. Является развитием предыдущего типа, включает в свой состав электровакуумный клапан, который контролируется блоком управления. Как правило, такая конструкция содержит электромагнитную катушку, которая необходима для перемещения штока клапана.
3. Электрический. Наиболее популярный сегодня тип клапана EGR. Вакуум он уже не использует совсем. А сам клапан, то есть запирающий элемент, приводится соленоидом или шаговым электромотором. Открытием клапана командует ЭБУ двигателя, а самые современные устройства имеют и обратную связь по положению запирающего элемента.

Независимо от конструкции ЕГР принцип работы фактически одинаков — разница только в том, как именно приводится в действие запирающий элемент клапана. 

Что в системе рециркуляции отработанных газов в целом и в клапане EGR в частности есть проблемы, водитель может обнаружить не сразу и не всегда (хотя могут наблюдаться неустойчивая работа двигателя на холостых оборотах или провалы при наборе скорости).

Поэтому лучше ориентироваться на сигнал о неисправности на панели приборов автомобиля или сообщение системы самодиагностики в бортовом компьютере. Если они появятся, стоит отправиться в автосервис, где специалисты проведут диагностику, считают ошибки и уточнят причину поломки.

Что может быть не так, если появилось сообщение про неисправный клапан EGR? Чаще всего проблемы с клапаном EGR возникают из-за большого количества мешающих его работе отложений, которые постепенно скапливаются внутри всей системы рециркуляции отработавших газов. Как работает ЕГР на турбодизеле? Он пропускает через себя большое количество выхлопных газов, содержащих сажу. Она и забивает шток клапана или заслонку, нарушая его работу. В бензиновых моторах засорение тоже происходит, но не так интенсивно. 

Для восстановления работоспособности узла, как правило, достаточно очистить клапан. А ещё лучше — не доводить массу отложений до критической и производить профилактическую очистку системы рециркуляции отработавших газов хотя бы раз в несколько лет.

В целом же самые простые вакуумные клапаны EGR — самые надёжные. Чаще всего у них отказывает диафрагма или клинит шток. А у пневмоэлектрического клапана системы рециркуляции отработавших газов, кроме того, может отказать электромагнитная катушка.

В электрических клапанах EGR, помимо механических проблем, ломается и электроника. Большинство этих неполадок (например, с электродвигателем, соленоидами или проводкой) диагностируются при помощи замеров тестером.

Возможность ремонта клапана рециркуляции газов зависит от его конструкции. Хотя при выходе из строя электрических компонентов восстановление, как правило, не предусмотрено. Поэтому самым простым и правильным (хотя и не самым дешёвым) решением будет замена клапана EGR на новый. Но можно и сэкономить, установив бывший в употреблении узел в рабочем состоянии.

А вот удаление клапана EGR и системы в целом требует серьёзного вмешательства не только в конструкцию мотора, но и в программу его управления. Вопреки сложившемуся мнению, сделать это корректно довольно сложно. И если всё-таки от него избавиться, то пострадают не только экологические показатели двигателя, но и его ресурс.