1.2.6.1.1 Клапан рециркуляции
Управление клапаном рециркуляции производится по сигналу с электронного блока управления работой двигателя (ЭБУ).
Позиционирование величины открытия клапана рециркуляции и удержания его в определенном положении осуществляется электромагнитом клапана, управляемого за счет подачи напряжения на обмотку электромагнита.
Подача напряжения осуществляется ЭБУ на базе алгоритма сигналов, поступающих с датчиков температуры, давления воздушного заряда и частоты вращения коленчатого вала. Положение клапана (степень открытия) определяется бесконтактным датчиком обратной связи.
1 – клапан ; 2 – корпус клапана; 3 – электромагнит; 4 – штекерный разъем;
Рисунок 17 – Клапан рециркуляции
Клапан должен периодически очищаться, так как в процессе работы в нем накапливаются сажа и нагар, которые препятствуют протеканию ОГ в камеры сгорания двигателя. При засорении клапан будет заедать, он не сможет закрываться или вообще застрянет в открытом положении.
В результате дозирование рециркулируемых ОГ нарушится и в выхлопе появится черный дым, топливная экономичность двигателя ухудшается, а уровень токсичных составляющих в ОГ растет, двигатель будет неустойчиво работать или глохнуть на холостом ходу.
1.2.6.2 Устройство дросселирования воздуха
1.2.6.2.1 Дроссельная заслонка
Дроссельная заслонка служит для увеличения степени рециркуляции отработавших газов при неполной нагрузке двигателя путем снижения повышенного давления во впускном коллекторе. Поворот заслонки уменьшает давление на стороне отфильтрованного воздуха и, следовательно, увеличивает поток отработавших газов при максимально открытом клапане рециркуляции.
Электронный блок управляет поворотом дроссельной заслонки за счет подачи напряжения широтноимпульсной модуляции на обмотку вращающегося соленоида.
Положение дроссельной заслонки определяется бесконтактным датчиком Холла.
1 – корпус дроссельной заслонки; 1 – дроссельная заслонка; 3 – вращающий соленоид
Рисунок 18 – Дроссельная заслонка
1.2.6.3 Устройство последующей обработки отработавших газов
Устройство последующей обработки отработавших газов состоит из: выпускного патрубка, моноблока окислителя-нейтрализатора с сажевым фильтром и патрубков подвода и отвода отработавших газов.
Специальный пористый материал в структуре сажевого фильтра задерживает сажевые частицы.
Регенерация сажевого фильтра в основном происходит за счет оксидации сажевых частиц – химической реакции с двуокисью азота (NO2), образующегося в нейтрализаторе. Для протекания данной реакции, оптимальным является температурный диапазон отработавших газов в нейтрализаторе 250 … 400 ℃, с максимальной эффективностью по выходу NO2 при 300…350 ℃.
При режиме работы двигателя (транспортного средства), характеризующегося низкой температурой отработавших газов (менее 180…200 ℃), происходит накапливание сажевых частиц в сажевом фильтре с соответствующим ростом противодавления.
В последующем, при выходе двигателя на режим работы с нормальной нагрузкой и ростом температуры отработавших газов, происходит оксидация сажевых частиц как описано выше, и снижение противодавления сажевого фильтра.
Окислитель нейтрализатор конвертирует угарный газ и не сгоревшие углеводороды в углекислый газ и водяной пар, а также увеличивает содержание в отработавших газах диоксида азота (NO2), а сажевый фильтр улавливает твердые частицы отработавших газов, которые затем при определенном уровне температуры реагируют с NO2, в результате чего образуются N2 и СО2.
Окислитель-нейтрализатор с сажевым фильтром работает по принципу проникающего параллельного потока. Это гарантирует бесперебойную работу двигателя даже при неполной регенерации. Этот фильтр не требует обслуживания в течение всего срока службы транспортного средства.
На входе и выходе моноблока окислителя-нейтрализатора с сажевым фильтром имеются штуцеры для подключения датчика дифференциального давления.
Чтобы фильтр продолжал находиться в рабочем состоянии , его необходимо время от времени регенерировать , сжигая накопившийся нагар . При температурах, превышающих 250° С, происходит пассивная регенерация : реакция нагара с перекисью азота и образование углекислого газа .
На двигателях с системой бортовой диагностики электронный блок управления двигателем постоянно контролирует степень заполнения фильтра сажей, рассчитывая его газодинамическое сопротивление. При этом объемный расход газов соотносится с перепадом давления на сажевом фильтре.
Перепад давления на сажевом фильтре определяется посредством дифференциального датчика давления (см. Рисунок 20).
При заполнении фильтра сажей из-за недостаточности происходившей пассивной регенерации и достижении значений внутреннего сопротивления фильтра до величины при которой снижаются эффективные показатели двигателя, на приборной панели технического средства загорается контрольная лампа сажевого фильтра.
Таким образом водитель предупреждается о необходимости проведения регенерации фильтра в кратчайшие сроки. Для этого необходимо повысить скорость технического средства до значений, при которых температура ОГ повышается до необходимого для регенерации уровня или совершить поездку по маршруту, требующему повышенной нагрузки на двигатель с продолжительностью движения 15…20 минут для обеспечения режима пассивной регенерации сажевого фильтра.
Конкретные нагрузочные режимы, обеспечивающие регенерацию, и их продолжительность зависят от ряда конструктивных особенностей технического средства и указаны для каждого типа технических средств в руководстве по их эксплуатации.
На двигателях без системы бортовой диагностики степень предельного заполнения фильтра сажей определяется по косвенным признакам:
- снижение тяги двигателя;
- периодически появляющаяся повышенная дымность выхлопных газов;
- повышенный расход топлива;
- неустойчивые обороты холостого хода;
- повышенный уровень моторного масла в двигателе;
- неестественный, шипящий звук при работе двигателя.
В случае проявления указанных признаков необходимо провести регенерациию сажевого фильтра способом, указанном в руководстве по эксплуатации на техническое средство.
Как правило, сажевые фильтры не нуждаются в обслуживании в течение первых лет работы, если не нарушают правила эксплуатации автомобиля.