Никто не знает про EGR

Что обычно подкидывает память, когда ухо слышит аббревиатуру "EGR"?

Примерно такое:

Большинство считает, что это какой-то накопитель грязи в моторе, который отвратительно выглядит, иногда ломается, и требует чистки. Экология. Что с нее взять.

Продвинутые слышали про рециркуляцию отработавших газов, про дожиг сажи, про окислы азота и про то, что его меняют по гарантии, предварительно изучив эндоскопом. С таким уровнем квалификации уже можно уверенно рассказывать чушь на ютубе, или продавать чиптюнинг.

Тех, кто реально понимает, что такое EGR и как он работает, я знаю буквально пару человек. Если потратите 15 минут на прочтение поста, добавитесь к этим людям, обладающим чуть более полной картиной мира, позволяющей принимать осмысленные решения.

Погнали.

Дизель великолепен в своем низком расходе топлива. В отличие от бензинового мотора, ему не нужно соблюдать стехиометрический состав смеси, для того чтобы её поджечь. "Вдохнули" воздуха, сжали его так, что впрыснутое в нужный момент топливо сразу же воспламенилось от температуры. Получили максимальную эффективность по сжиганию солярки, за счет постоянного избытка кислорода.

* мощностные режимы, где топлива с избытком, не берем, ездим мы практически всегда в режиме частичных нагрузок

Но есть проблема.

Бодро горящая смесь имеет высокую температуру. При которой свободные молекулы кислорода, соединяются с молекулами азота и образуют вредные оксиды NOx, NO и NO2.

* я не буду затрагивать экологическую сторону вопроса, надеюсь в нашем обществе наступят времена, когда мне будет стыдно за каждый закрытый ЕГР, но на данный момент, видя уставшие ведра на улицах с синим дымом из трубы, я понимаю, что свежие сейчас БМВ, еще очень долго будут колесить по дорогам, а не поедут доживать свой век в страны третьего мира на пробеге под 200 тысяч км, как они это делают в Германии, и о сохранении ресурса, нужно думать уже сейчас, чтобы потом не отравлять атмосферу сгоревшим маслом

Так вот. Чтобы снизить образование оксидов, нужно снизить температуру горения и уменьшить количество кислорода.

Одним из решений оказалась система рециркуляции выхлопных газов EGR (Exhaust Gas Recirculation).

Принцип следующий — берем часть выхлопных газов из выпуска и подаем во впускной коллектор. Это инертные газы. Гореть в них нечему. Кислорода в них нет. Они перемешиваются с воздухом на впуске и УХУДШАЮТ процесс горения. Молекулам топлива, становится сложнее находить молекулы кислорода. Смесь горит медленнее. За счет этого температура горения снижается и вредных оксидов образуется меньше.

* разбавили дрова золой

Вот я на бумажке схематично нарисовал:

Турбина пропускает забортный воздух, он поступает в двигатель, там помогает гореть топливу, на выпуске часть сгоревшего, через канал EGR возвращается, и снова поступает во впуск.

Первая проблема в том, что сгоревшая смесь, это ведь не умный сироп от кашля, поступающий сразу в легкие, и просто так обратно по каналу не пойдет. Соответственно на выпуске нужно создать противодавление (одна из задач, для решения которых, ставится затычка — сажевый фильтр), а на впуске создать разряжение (да, разряжение на впуске блин, когда мы не валим, там специально прикрывается дроссель, в принципе больше ни для чего дизелю не нужный).

Чтобы перемешать выхлоп на впуске с чистым воздухом — поставлены вихревые заслонки. А чтобы охладить смесь, в канале ЕГР предусмотрен радиатор-теплообменник ОЖ (когда с ним проблемы, сочетание сажи осевшей на сочащийся антифриз, при неисправном клапане, может создать условия для возгорания).

Боремся с преимуществами дизеля, ради экологии. Смесь горит хуже. Медленнее. Сажи образуется больше. Конструкция усложняется. Появляются дополнительные ненадежные элементы.

Живьем вот так EGR выглядит на B37 моторе:

А что же делать, когда турбина дует? Ведь при избыточном давлении на впуске, выхлоп из выпуска, никакой сажевый фильтр не заставит обратно лететь.

Встречайте, cистема EGR низкого давления. У нас появилась начиная с двигателя B57, переименовав вышеописанную, в систему EGR высокого давления:

Идея простая, подадим выхлоп не после турбины, а перед ней, там где она всасывает. А чтобы не угробить крыльчатку сажей, выхлоп возьмем после уже после сажевого фильтра. Дополнительно пропустим его через ситечко (номер 17 на схеме), на случай отваливающихся элементов самого сажевика:

Вот так выглядит нормальная схема работы этих систем, с которой я не мог начать пост, чтобы никого не испугать:

В железе:

Представляете путь? Какая-нибудь молекула H2O, уже поучаствовавшая в процессе, может еще разок слетать по малому кругу, а потом, вытянув счастливый билет в большой, возвращается обратно в турбину, жмется с воздухом, летит охлаждаться в интеркулере, и снова в камеру сгорания, замедлять процесс.

Всем этим, по сложному алгоритму сочетая оба контура, учитывая сколько влетело и сколько пошло по кругу, управляет блок двигателя. Выключая рециркуляцию только в режимах близких к полной мощности.

Сложно да? Треть мануала по работе двигателя, описание этих систем занимает. И это еще без впрыска мочевины пока.

Надеюсь понятно получилось.

Подытожу немного практическое применение, если систему программно отключить:

Увеличение температур при закрытом EGR в камере сгорания на холостых, и в режиме частичных нагрузок никак мотору не вредит. Цифры эти заметно ниже тех, которые развиваются в мощностных режимах. Здесь речь идет больше о скорости сгорания. При закрытом EGR можно даже некоторое снижение температуры на выпуске наблюдать, т.к. сгорело быстрее и остыло (сгорело забортное, не подогретое выхлопом).

Вихревые заслонки, что бы про них не рассказывали в мануале, про размешивание смеси (ну что там можно размешивать, если топливо в последний момент впрыскивается?) работают только на смешивание воздуха и выхлопа летящего из EGR. При закрытом EGR шевелиться практически перестают.

Теоретически, EGR должен помогать прогреву двигателя, т.к. связан с системой охлаждения. На практике, я значимой разницы не заметил. Также и с ощущением плавности работы двигателя на холостых. В теории более медленное сгорание, должно ощущаться как более мягкая работа. Не практике, промерзшие или уставшие опоры двигателя перечеркнут весь эффект от работы EGR.

На автомобилях с впрыском ad-blue, закрытие EGR приведет к тому, что система будет расходовать мочевину как солярку, пытаясь нейтрализовать поток оксидов азота.

При исправных клапанах, достаточно программно закрыть их, чтобы отключить весь этот праздник. При неисправных — нужно ставить заглушки в каналы. Теплообменники удалять не нужно.

При сохранении манеры езды, с закрытием EGR можно получить некоторый рост КПД и, соответственно, снижение расхода топлива, но оценить его сложно, т.к. программное вмешательство обычно сопровождается прошивкой stage, и она позволяет сжечь больше топлива.

Еще раз, при закрытом EGR, САЖЕВЫЙ ПРОЖИВЕТ ДОЛЬШЕ, т.к. смесь горит лучше и САЖИ ОБРАЗУЕТСЯ МЕНЬШЕ.

* вообще все эти уставшие сажевые, турбины, цпг и остальное, следствие несвоевременного обслуживания (редкая замена масла, фильтров) и скотского отношения к автомобилю (агрессивная езда на холодном, тошнилово в пробках, забитые радиаторы, паршивое топливо), а не работы егр или чиптюнинга

Также, ничего страшного не произойдет, если Вы не будете ничего делать. Сотни тысяч машин так ездят. Просто имейте в виду необходимость обслуживания, контроля и очистки связанных с рециркуляцей систем. Тысячах на 100км пробега можно во впуск заглянуть.

Если есть что дополнить-исправить, велком в комментарии. Надеюсь, это прочитают, людей понимающих как работает система прибавится, и у меня реже будет сводить скулы от безграмотности в эфире.

Делитесь ссылкой пожалуйста, я сам эти схемы рисовал (не все, только те, где подписи ручкой).

upd#1: про отзывные по EGR:

www.drive2.ru/b/626574844103760175/

upd#2:

В процессе очередного срача с адептами "система егр работает как байпасс, сбрасывая лишнее давление создаваемое турбиной" мне подкинули занимательную картинку, на которой этот байпас замечательно видно (двигатель N57):

Процесс выяснения зачем этот байпас там нужен, позволил не только опровергнуть теорию о сбросе давления, но и застрелить второго зайца с теорией о "ЕГР позволяет быстрее прогревать двигатель".

Скриншот из описания системы работы:

Понимаете? Байпас открывается на холодном двигателе и пускает отработавшие газы мимо теплообменника, чтобы не загрязнять его сажей активно вырабатывающейся на этапе прогрева двигателя (чтоб не сгорело потом), и чтобы быстрее прогреть катализатор до рабочей температуры (экология).

Т.е. двигатель выхлопом не греет. И на работу турбины не влияет.

flawless victory

upd #3:

Постоянно в ленте вижу посты про чистку ЕГР, ссылки на самые страшные из них, буду добавлять сюда, для понимания, сколько там этого "гуталина" набирается со временем (если есть примеры, поделитесь пожалуйста):

F10 N47 www.drive2.ru/l/644990014601561777/

Лайк репост респект.