Клапан рециркуляции выхлопных газов.

Система рециркуляции выхлопных газов ( EGR – exhaust gas recirculation ) предназначена для уменьшения содержания оксидов азота Nox в выхлопных газах автомобиля. Содержание токсичных веществ в выхлопных газах автомобилей ограничивается законодательно. Азот начинает вступать в реакцию с кислородом воздуха в камере сгорания при температуре более 1370 градусов и при высоком давлении.

Для снижения температуры и давления в камере сгорания наиболее эффективен метод разбавления топливо-воздушной смеси инертным газом. Для этой цели используется выхлопной газ, небольшое количество которого (3…5%) из выпускного коллектора подается во впускной коллектор. В этом случае соотношение воздух-топливо не изменяется, но снижается температура горения и снижается концентрация оксидов азота в выхлопных газах. Процедура возврата части выхлопных газов обратно в камеру сгорания называется рециркуляцией.

Система рециркуляции может быть как внутренней, так и внешней, когда применяется система EGR со специальным клапаном. Пример реализации внешней системы рециркуляции выхлопных га зов приведен на рис.57.

Концентрация оксидов азота зависит от оборотов коленчатого вала двигателя, его температуры и нагрузки. Эти параметры контролируются электронным блоком управления по сигналам от датчиков. При движении на большой скорости или при ускорении, когда от двигателя требуется максимальная мощность, система EGR не используется.

Рис.57 . Внешняя система рециркуляции выхлопных газов:

1,2,3,4-сигналы датчиков, 5-ЭБУ, 6-клапан EGR.

Как правило, система EGR не используется и при прогреве холодного двигателя. Для управления работой клапана EGR электронный блок управления 5 получает входную информацию от датчика температуры охлаждающей жидкости 1, положения дроссельной заслонки 2 и разряжения во впускном коллекторе 3. Кроме этого положение клапана EGR контролируется специальным датчиком 4. ЭБУ управляет пневмоклапаном EGR опосредовано, с применением управляющего электропневмоклапана, подключая или отключая его.

При неисправности системы рециркуляции выхлопных газов могут наблюдаться неустойчивые обороты холостого хода и двигатель часто глохнет. Кроме этого могут быть пропуски воспламенения и детонация.

Основными причинами неисправности могут быть:

· Через клапан проходит недостаточное количество выхлопных газов.

· Через клапан проходит слишком много выхлопных газов.

· Исправность системы EGR диагностируется с помощью специальной подпрограммы ЭБУ и может быть считана специальным сканером, например ДСТ-4 или КАД-300.

Катушки зажигания.

На протяжении нескольких десятилетий на автомобилях господствовала маслонаполненная катушка зажигания с разомкнутым магнитопроводом. Появление транзисторных и микропроцессорных систем зажигания высокой энергии потребовало создания более совершенных катушек зажигания с замкнутым магнитопроводом. Такие катушки не имеют масляного наполнения, технологичнее и обладают более высокими характеристиками и прежде всего, более высоким коэффициентом передачи энергии. Катушки этого типа получили наибольшее распространение на современных двигателях. Конструкция с замкнутым магнитопроводом используется и в «двухвыводных» катушках систем «Waste Spark» и в индивидуальных катушках зажигания, устанавливаемых непосредственно на каждую свечу зажигания. Примером таких катушек являются катушки зажигания 30.3705 или 301.3705, предназначеные для вырабатывания электрического тока высокого напряжения, необходимого для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателя. Устройство катушки зажигания этого типа показано на рис.58. Катушка зажигания представляет собой трансформатор. На магнитопроводе 1 намотана первичная обмотка 5, а сверху нее секциями намотана вторичная обмотка 4. Обмотки заключены в пластмассовый корпус 2. Пространство между обмотками заполнено компаундом 7. На корпусе имеются выводы низкого и высокого напряжения 6. Электрические импульсы низкого напряжения поступают в катушку зажигания с блока управления. В катушке зажигания они трансформируются в электрические импульсы высокого напряжения, которое по проводам передается к свечам.

Рис.58. Катушка зажигания:

1 - магнитопровод; 2 - корпус; 3 - катушка; 4 - вторичная обмотка; 5 - первичная обмотка; 6 - высоковольтный вывод; 7 - компаунд; 8 - скоба крепления

Основные характеристики современных катушек для транзисторных и микропроцессорных систем зажигания представлены в табл.2.

На некоторых автомобилях применяется модуль зажигания, состоящий из высоковольтных ключей и двух катушек зажигания. В этом случае блок управления формирует для модуля низковольтные управляющие импульсы, согласованные с положением коленчатого вала ДВС.

Таблица 2. Основные параметры современных катушек зажигания

Длительность сигнала определяет время накопления энергии в катушках, а конец сигнала –момент искрообразования. Выход из строя модуля приводит к потере зажигания сразу в двух цилиндрах. Это легко проверить по осциллограммам на мотор-тесторе КАД-300.

Распределение энергии по цилиндрам в современных автомобилях может осуществляться различными способами.

Часть электронных систем зажигания для этого использует механический распределитель, аналогичный применяемым в классических системах зажигания. В некоторых системах зажигания в его корпусе размещается и коммутатор системы зажигания. С появлением катушек зажигания с замкнутым магнитопроводом появилась разновидность распределителей со встроенной катушкой зажигания в которых отсутствует центральный высоковольтный провод. Такие распределители получили широкое распространение на автомобилях GM, TOYOTA, NISSAN, HONDA.

Наибольшее распространение в современных автомобилях получил метод статического распределения высоковольтной энергии, имеющий две разновидности – метод “Waste Spark», т.е. «холодная искра» и метод непосредственного распределения.

Пример схемы включения свечей и катушек зажигания по методу «холодная искра» для шестицилиндрового двигателя приведен на рис.59. .

Рис.59. Вариант системы статического распределения:

1-датчик частоты вращения коленчатого вала, 2- маркерный диск, 3- двигатель, 4- свечи зажигания, 5,6,7- катушки зажигания, 8- выключатель зажигания.

Порядок работы цилиндров в этом двигателе 1-2-3-4-5-6. Каждая из трех используемых катушек работает на два цилиндра, в которых в такты сжатия и выпуска одновременно происходит искрообразование. Так если в конце такта сжатия в первом цилиндре происходит искрообразование, то искрообразование происходящее при этом в четвертом цилиндре не приводит к значительным потерям энергии, т.к. происходит в такт выпуска. При такой схеме включения за один рабочий цикл двигателя выдается три сигнала на искрообразование. Для правильной работы этой системы необходима идентификация фазы работы первого цилиндра – о его положении в В.М.Т.

При непосредственном распределении для каждого цилиндр используется индивидуальная катушка, расположенная вблизи от свечи зажигания. В этом случае высоковольтные провода отсутствуют, на для исключения ложного искрообразования в момент накопления энергии в катушке зажигания используются высоковольтные диоды.

Применение статического распределения энергии по цилиндрам позволяет избежать механических контактов и дополнительных потерь энергии в промежутке бегунок – крышка, но требует информации о положении распределительного вала.