Abgasrückführungssystem

Mit den steigenden Anforderungen an Umweltstandards werden einem modernen Auto schrittweise zusätzliche Systeme hinzugefügt, die die Betriebsarten des Verbrennungsmotors ändern, die Zusammensetzung des Luft-Kraftstoff-Gemisches anpassen, die im Abgas enthaltenen Kohlenwasserstoffverbindungen neutralisieren usw.

Solche Geräte umfassen Katalysator, Adsorber, AdBlue und andere Systeme. Wir haben bereits ausführlich darüber gesprochen. Jetzt konzentrieren wir uns auf ein weiteres System, dessen Wartungsfreundlichkeit jeder Autofahrer überwachen muss. Dies ist eine Abgasrückführung. Überlegen Sie, wie die Zeichnung des Systems aussieht, wie es funktioniert, welche Typen es gibt und welche Vorteile es hat.

Was ist ein Autogas-Umwälzsystem?

In der Fachliteratur und in der Beschreibung des Fahrzeugs wird dieses System als AGR bezeichnet. Die Dekodierung dieser Abkürzung aus dem Englischen bedeutet wörtlich "Abgasrückführung". Ohne auf die Details verschiedener Systemmodifikationen einzugehen, handelt es sich tatsächlich um ein Umwälzventil, das an dem Rohr installiert ist, das die Einlass- und Auslasskrümmer verbindet.

Dieses System ist in allen modernen Motoren installiert, die mit einem elektronischen Steuergerät ausgestattet sind. Mit der Elektronik können Sie verschiedene Mechanismen und Prozesse im Aggregat sowie in Systemen, deren Arbeit eng mit dem Betrieb des Verbrennungsmotors zusammenhängt, genauer einstellen.

Zu einem bestimmten Zeitpunkt öffnet sich die AGR-Klappe leicht, wodurch der Auspuff teilweise in das Motoransaugsystem gelangt (weitere Informationen über das Gerät und das Funktionsprinzip finden Sie unter in einer anderen Bewertung). Dadurch wird der Frischluftstrom teilweise mit dem Abgas vermischt. In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage: Warum benötigen Sie Abgase im Ansaugsystem, wenn für den effizienten Betrieb des Motors eine ausreichende Menge Sauerstoff benötigt wird? Wenn sich in den Abgasen eine bestimmte Menge unverbrannten Sauerstoffs befindet, kann die Lambdasonde dies anzeigen (dies wird ausführlich beschrieben hier). Versuchen wir, mit diesem scheinbaren Widerspruch umzugehen.

Zweck des Abgasrückführungssystems

Es ist für niemanden ein Geheimnis, dass beim Verbrennen des im Zylinder komprimierten Kraftstoffs und der Luft nicht nur anständige Energie freigesetzt wird. Dieser Prozess geht mit der Freisetzung einer großen Menge toxischer Substanzen einher. Die gefährlichsten davon sind Stickoxide. Teilweise werden sie von einem Katalysator bekämpft, der in die Abgasanlage eines Autos eingebaut ist (aus welchen Elementen dieses System besteht und wie es funktioniert, lesen Sie getrennt).

Eine andere Möglichkeit, den Gehalt solcher Substanzen im Abgas zu verringern, besteht darin, die Zusammensetzung des Luft-Kraftstoff-Gemisches zu ändern. Beispielsweise erhöht oder verringert die elektronische Steuereinheit die in den Frischluftteil eingespritzte Kraftstoffmenge. Dies wird als MTC-Verarmung / Anreicherung bezeichnet.

Andererseits ist die Verbrennungstemperatur des Luft / Kraftstoff-Gemisches umso höher, je mehr Sauerstoff in den Zylinder gelangt. Während dieses Prozesses wird Stickstoff aus der Kombination der thermischen Zersetzung von Benzin oder Dieselkraftstoff und hohen Temperaturen freigesetzt. Dieses chemische Element geht eine oxidative Reaktion mit Sauerstoff ein, die keine Zeit zum Verbrennen hatte. Darüber hinaus steht die Bildungsrate dieser Oxide in direktem Zusammenhang mit der Temperatur des Arbeitsmediums.

Der Zweck des Umwälzsystems besteht genau darin, die Sauerstoffmenge im frischen Luftanteil zu reduzieren. Aufgrund des Vorhandenseins einer geringen Menge an Abgas in der Zusammensetzung des VTS wird eine leichte Abkühlung des Verbrennungsprozesses in den Zylindern bereitgestellt. In diesem Fall ändert sich die Energie des Prozesses selbst nicht, da weiterhin das gleiche Volumen in den Zylinder fließt, der die zum Zünden des Kraftstoffs erforderliche Sauerstoffmenge enthält.

Der Gasstrom wird herkömmlicherweise als inert angesehen, da er ein Produkt der Verbrennung von HTS ist. Aus diesem Grund ist es an sich nicht mehr brennbar. Wenn eine bestimmte Menge an Abgasen in einen frischen Teil des Luft-Kraftstoff-Gemisches eingemischt wird, nimmt die Verbrennungstemperatur leicht ab. Aufgrund dessen ist der Prozess der Stickstoffoxidation weniger aktiv. Zwar reduziert die Umwälzung die Leistung des Aggregats geringfügig, aber das Auto behält seine Dynamik. Dieser Nachteil ist so unbedeutend, dass der Unterschied im normalen Transport kaum zu bemerken ist. Der Grund ist, dass dieser Prozess in den Leistungsmodi des Verbrennungsmotors nicht auftritt, wenn seine Drehzahl steigt. Es funktioniert nur bei niedrigen und mittleren Drehzahlen (in Benzinaggregaten) oder im Leerlauf und bei niedrigen Drehzahlen (bei Dieselmotoren).

Der Zweck des AGR-Systems besteht also darin, die Toxizität des Abgases zu verringern. Dank dessen hat das Auto mehr Chancen, sich in den Rahmen von Umweltstandards einzufügen. Es wird in jedem modernen Verbrennungsmotor verwendet, unabhängig davon, ob es sich um Benzin oder Diesel handelt. Die einzige Einschränkung ist, dass das System nicht mit einigen Einheiten kompatibel ist, die mit Turboladern ausgestattet sind.

Allgemeine Funktionsprinzipien des Abgasrückführungssystems

Obwohl es heute verschiedene Arten von Systemen gibt, bei denen die Verbindung des Abgaskrümmers mit dem Einlass über ein pneumatisches Ventil realisiert wird, haben sie ein gemeinsames Funktionsprinzip.

Das Ventil öffnet nicht immer. Wenn ein kalter Motor startet, im Leerlauf läuft und auch wenn er die maximale Kurbelwellendrehzahl erreicht, muss die Drosselklappe geschlossen bleiben. In anderen Modi arbeitet das System und die Brennkammer jeder Zylinder-Kolben-Gruppe erhält eine kleine Menge an Kraftstoffverbrennungsprodukten.

Wenn das Gerät im Leerlauf des Motors arbeitet oder gerade seine Betriebstemperatur erreicht (lesen Sie, was es sein sollte, lesen Sie hier) wird das Gerät instabil. Der maximale Wirkungsgrad des AGR-Ventils wird nur erreicht, wenn der Motor mit nahezu durchschnittlicher Drehzahl läuft. In anderen Modi ist die Konzentration von Stickoxiden viel niedriger.

Wenn der Motor warmläuft, ist die Verbrennungstemperatur in den Kammern nicht so hoch, dass eine große Menge Lachgas gebildet wird und eine kleine Menge Abgas nicht benötigt wird, um zu den Zylindern zurückzukehren. Das gleiche passiert bei niedrigen Geschwindigkeiten. Wenn der Motor die maximale Drehzahl erreicht, sollte er maximale Leistung entwickeln. Wenn das Ventil ausgelöst wird, stört es nur, daher befindet sich das System in diesem Modus in einem inaktiven Zustand.

Unabhängig von der Art der Systeme ist das Schlüsselelement in ihnen eine Klappe, die den Zugang von Abgasen zum Einlasssystem blockiert. Da die hohe Temperatur des Gasstroms mehr Volumen einnimmt als das gekühlte Analogon, muss das Abgas gekühlt werden, damit der Verbrennungswirkungsgrad des HTS nicht abnimmt. Hierzu ist dem Motorkühlsystem ein zusätzlicher Kühler oder Ladeluftkühler zugeordnet. Die Schaltung in jedem Automodell kann unterschiedlich sein, verfügt jedoch über einen Kühler, der den Prozess der Aufrechterhaltung der optimalen Temperatur für das Gerät stabilisiert.

Bei Dieselmotoren ist das Ventil bei XX geöffnet. Das Vakuum im Ansaugsystem zieht das Abgas in die Zylinder. In diesem Modus erhält der Motor etwa 50 Prozent der Abgase (bezogen auf Frischluft). Mit zunehmender Geschwindigkeit bewegt der Dämpferaktuator ihn allmählich in die geschlossene Position. So funktioniert Diesel im Grunde.

Wenn wir von einem Benziner sprechen, ist eine hohe Konzentration von Abgasen im Ansaugtrakt mit einem schlechten Betrieb des Verbrennungsmotors behaftet. Daher unterscheidet sich in diesem Fall der Betrieb des Systems geringfügig. Das Ventil öffnet, wenn der Motor die mittlere Drehzahl erreicht. Darüber hinaus sollte der Abgasgehalt in einer frischen Portion BTC 10 Prozent nicht überschreiten.

Der Fahrer erfährt durch das Signal "Engine prüfen" auf dem Armaturenbrett von einer fehlerhaften Regeneration. Hier sind die Hauptausfälle, die ein solches System haben kann:

• Der Klappenöffnungssensor ist defekt. Abgesehen von einer falschen Dosierung und einer Glühbirne, die ordentlich aufleuchtet, passiert normalerweise nichts Kritisches.
• Beschädigung des Ventils oder seines Sensors. Der Hauptgrund für diese Fehlfunktion ist der ständige Kontakt mit heißen Gasen, die aus dem Motor austreten. Abhängig von der Art des Systems kann der Abbau dieses Elements mit einer Erschöpfung oder umgekehrt einer Anreicherung des MTC einhergehen. Wenn die Motoren ein kombiniertes System verwenden, das mit Sensoren wie MAF und MAP ausgestattet ist, wird das Gemisch im Leerlauf übermäßig fett und bei hoher Kurbelwellendrehzahl ist der BTC dramatisch magerer.

Wenn das System ausfällt, verbrennt Benzin oder Diesel schlecht, wodurch beispielsweise begleitende Fehlfunktionen auftreten und die Lebensdauer des Katalysators stark verkürzt wird. So sieht das Verhalten des Motors in der Praxis bei einem fehlerhaften Abgasrückführmechanismus aus.

Um die Leerlaufdrehzahl zu stabilisieren, passt das Steuergerät den Betrieb des Kraftstoffsystems und der Zündung an (wenn es sich um ein Benzinaggregat handelt). Er kann diese Aufgabe jedoch im Übergangsmodus nicht bewältigen, da das Öffnen der Drossel das Vakuum stark erhöht und der Abgasdruck stark ansteigt, wodurch mehr Abgas durch die offene Klappe strömt.

Infolgedessen erhält der Motor nicht die Sauerstoffmenge, die für eine vollständige Verbrennung des Kraftstoffs erforderlich ist. Abhängig vom Grad der Panne kann das Auto ruckeln, Fehlzündungen, Instabilität oder völliges Fehlen von XX können beobachtet werden, der Verbrennungsmotor kann schlecht starten usw.

Im Ansaugkrümmer des Geräts befindet sich eine Nebelschmierung. Durch den ständigen Kontakt mit heißen Abgasen werden die Innenflächen des Verteilers, der Ventile, der Außenfläche der Einspritzdüsen und der Zündkerzen schnell mit Kohlenstoffablagerungen bedeckt. In einigen Fällen kann eine Kraftstoffzündung auftreten, bevor der BTC in den Zylinder eintritt (wenn Sie das Gaspedal stark drücken).

Die instabile Leerlaufdrehzahl kann bei einem Ausfall des Ugr-Ventils entweder vollständig verschwinden oder bis zu kritischen Grenzen ansteigen. Wenn das Auto mit einem Automatikgetriebe ausgestattet ist, muss der Autofahrer im zweiten Fall bald Geld für die Reparatur des Automatikgetriebes ausgeben. Da jeder Hersteller den Abgasrückführungsprozess auf seine Weise durchführt, ist die Fehlfunktion dieses Systems individueller Natur. Die Folgen davon werden auch direkt vom technischen Zustand des Aggregats, des Zündsystems und des Kraftstoffsystems beeinflusst.

Durch Deaktivieren des Systems arbeitet der Dieselmotor im Leerlauf härter. Ein Benzinmotor wird einen ineffizienten Kraftstoffverbrauch erfahren. In einigen Fällen verstopft der Katalysator aufgrund der großen Rußmenge, die durch die Verwendung eines falschen Luft-Kraftstoff-Gemisches entsteht. Der Grund ist, dass die Elektronik eines modernen Autos für dieses System ausgelegt ist. Um zu verhindern, dass die Steuereinheit Änderungen an der Umwälzung vornimmt, müssen Sie diese wie beim Chip-Tuning neu schreiben (lesen Sie mehr über dieses Verfahren hier).

Umwälzsystemtypen

In einem modernen Auto kann eine von drei Arten von AGR-Systemen am Aggregat installiert werden:

1. In Übereinstimmung mit dem Euro4-Öko-Standard. Dies ist ein Hochdrucksystem. Die Klappe befindet sich direkt zwischen Einlass- und Auslasskrümmer. Am Ausgang des Motors steht der Mechanismus vor der Turbine. In diesem Fall wird ein elektropneumatisches Ventil verwendet (zuvor wurde ein pneumomechanisches Analogon verwendet). Die Wirkung eines solchen Schemas ist wie folgt. Drosselklappe geschlossen - der Motor läuft im Leerlauf. Das Vakuum im Ansaugtrakt ist klein, daher ist die Klappe geschlossen. Wenn Sie auf das Gaspedal drücken, steigt das Vakuum im Hohlraum. Dadurch entsteht im Ansaugsystem ein Gegendruck, wodurch das Ventil vollständig öffnet. Eine bestimmte Menge Abgas wird zu den Flaschen zurückgeführt. In diesem Fall funktioniert die Turbine nicht, da der Abgasdruck niedrig ist und sie ihr Laufrad nicht drehen können. Pneumatikventile schließen nach dem Öffnen erst, wenn die Motordrehzahl auf den entsprechenden Wert abfällt. In moderneren Systemen umfasst das Rezirkulationsdesign zusätzliche Ventile und Sensoren, die den Prozess entsprechend den Motormodi einstellen.
2. In Übereinstimmung mit dem Euro5-Öko-Standard. Dieses System ist Niederdruck. In diesem Fall ist das Design leicht modifiziert. Der Dämpfer befindet sich im Bereich hinter dem Partikelfilter (lesen Sie, warum er benötigt wird und wie er funktioniert hier) im Abgassystem und im Einlass - vor dem Turbolader. Der Vorteil dieser Modifikation besteht darin, dass die Abgase Zeit haben, sich etwas abzukühlen, und aufgrund ihres Durchgangs durch den Filter von Ruß und anderen Komponenten befreit werden, wodurch das Gerät im vorherigen System eine kürzere Lebensdauer hat . Diese Anordnung sorgt auch im Turboauflademodus für eine Abgasrückführung, da das Abgas das Turbinenlaufrad vollständig durchläuft und es hochdreht. Dank eines solchen Geräts reduziert das System die Motorleistung nicht (wie einige Autofahrer sagen, "drosselt" es den Motor nicht). In vielen modernen Automodellen werden Partikelfilter und Katalysator regeneriert. Aufgrund der Tatsache, dass das Ventil und sein Sensor weiter von der thermisch belasteten Einheit des Fahrzeugs entfernt sind, fallen sie nach mehreren derartigen Vorgängen nicht oft aus. Während des Regenerationsprozesses wird das Ventil geschlossen, da der Motor zusätzlichen Kraftstoff und mehr Sauerstoff benötigt, um die Temperatur im DPF vorübergehend zu erhöhen und den Ruß im DPF zu verbrennen.
3. In Übereinstimmung mit dem Euro6-Öko-Standard. Dies ist ein kombiniertes System. Sein Design besteht aus Elementen, die Teil der oben beschriebenen Geräte sind. Da jedes dieser Systeme nur in seinem eigenen Modus arbeitet, ist der Einlass aus dem Abgassystem des Verbrennungsmotors mit Ventilen aus beiden Arten von Umwälzmechanismen ausgestattet. Wenn der Druck im Ansaugkrümmer niedrig ist, wird eine für die Euro 5-Anzeige typische Stufe (Niederdruck) ausgelöst, und wenn die Last zunimmt, wird die Stufe aktiviert, die in Fahrzeugen verwendet wird, die der Öko-Norm Euro 4 entsprechen ( hoher Druck).

So funktionieren Systeme, die zur Art der externen Umwälzung gehören (der Vorgang findet außerhalb des Netzteils statt). Darüber hinaus gibt es einen Typ, der eine interne Versorgung mit Abgasen ermöglicht. Es ist in der Lage, einen Teil des Auspuffs so abzubauen, als würde er in den Ansaugkrümmer gelangen. Nur dieser Vorgang wird durch leichtes Anlassen der Nockenwellen sichergestellt. Hierzu ist zusätzlich ein Phasenschieber im Gasverteilungsmechanismus eingebaut. Dieses Element ändert in einem bestimmten Betriebsmodus des Verbrennungsmotors geringfügig die Ventilsteuerung (was es ist und welchen Wert sie für den Motor haben, wird beschrieben getrennt).

In diesem Fall öffnen beide Ventile des Zylinders zu einem bestimmten Zeitpunkt. Die Abgaskonzentration im frischen BTC-Teil hängt davon ab, wie lange diese Ventile geöffnet sind. Während dieses Vorgangs öffnet sich der Einlass, bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht, und der Auslass schließt kurz vor dem OT des Kolbens. Aufgrund dieser kurzen Zeit fließt eine kleine Menge Abgas in das Einlasssystem und wird dann in den Zylinder gesaugt, wenn sich der Kolben in Richtung UT bewegt.

Der Vorteil dieser Modifikation ist eine gleichmäßigere Verteilung des Abgases in den Zylindern, und die Geschwindigkeit des Systems ist viel höher als bei der externen Umwälzung.

Moderne Umwälzsysteme verfügen über einen zusätzlichen Kühler, dessen Wärmetauscher eine schnelle Abkühlung des Abgases ermöglicht, bevor es in den Ansaugtrakt gelangt. Es ist unmöglich, die genaue Konfiguration eines solchen Systems anzugeben, da Autohersteller diesen Prozess nach verschiedenen Schemata implementieren und zusätzliche Steuerelemente in der Vorrichtung angeordnet sein können.

Gasumwälzventile

Separat sollten die Sorten von AGR-Ventilen erwähnt werden. Sie unterscheiden sich in der Art und Weise, wie sie regiert werden. Nach dieser Klassifizierung sind alle Mechanismen unterteilt in:

• Pneumatische Ventile. Dieser Gerätetyp wird selten mehr verwendet. Sie haben ein Vakuum-Funktionsprinzip. Die Klappe wird durch das im Ansaugtrakt erzeugte Vakuum geöffnet.
• Elektropneumatisch. Ein von einer ECU gesteuertes Elektroventil ist in einem solchen System mit dem pneumatischen Ventil verbunden. Die Elektronik des Bordsystems analysiert die Modi des Motors und passt den Betrieb des Dämpfers entsprechend an. Das elektronische Steuergerät empfängt Signale von Sensoren für Temperatur und Luftdruck, Kühlmitteltemperatur usw. und aktiviert abhängig von den empfangenen Daten den elektrischen Antrieb des Geräts. Die Besonderheit solcher Ventile besteht darin, dass der Dämpfer in ihnen entweder offen oder geschlossen ist. Das Vakuum im Ansaugsystem kann durch eine zusätzliche Vakuumpumpe erzeugt werden.
• Elektronisch. Dies ist die jüngste Entwicklung von Mechanismen. Die Magnetventile arbeiten direkt mit den Signalen von der ECU. Der Vorteil dieser Modifikation ist ihr reibungsloser Betrieb. Es wird durch drei Dämpferpositionen bereitgestellt. Dadurch kann das System die Abgasdosis automatisch an den Verbrennungsmotormodus anpassen. Das System verwendet kein Vakuum im Ansaugtrakt, um das Ventil zu steuern.

Vorteile des Umwälzsystems

Entgegen der weit verbreiteten Meinung, dass das umweltfreundliche System eines Fahrzeugs für den Antriebsstrang nicht vorteilhaft ist, hat die Abgasrückführung einige Vorteile. Jemand versteht möglicherweise nicht, warum er ein System installiert, das die Leistung des Verbrennungsmotors reduziert, wenn zusätzliche Neutralisatoren verwendet werden können (in diesem Fall ist die Abgasanlage jedoch buchstäblich "golden", da Edelmetalle zur Neutralisierung giftiger Substanzen verwendet werden). . Aus diesem Grund werden die Besitzer solcher Maschinen manchmal so eingestellt, dass sie das System deaktivieren. Trotz der scheinbaren Nachteile ist die Abgasrückführung für das Aggregat sogar etwas vorteilhaft.

Hier sind einige Gründe für diesen Prozess:

1. Lesen Sie in einem Benzinmotor aufgrund der niedrigen Oktanzahl (was es ist und welche Rolle dieser Parameter für den Verbrennungsmotor spielt) getrennt) Kraftstoffdetonation tritt häufig auf. Das Vorhandensein dieser Fehlfunktion wird durch den gleichnamigen Sensor angezeigt, der ausführlich beschrieben wird hier... Das Vorhandensein eines Umwälzsystems beseitigt diesen negativen Effekt. Trotz des scheinbaren Widerspruchs ermöglicht das Vorhandensein eines Egr-Ventils im Gegenteil, die Leistung des Geräts zu erhöhen, wenn Sie beispielsweise einen anderen Zündzeitpunkt für eine frühere Zündung einstellen.
2. Das nächste Plus gilt auch für Benzinmotoren. Bei der Drosselung solcher ICEs tritt häufig ein großer Druckabfall auf, wodurch ein geringer Leistungsverlust entsteht. Durch den Umwälzbetrieb kann dieser Effekt ebenfalls reduziert werden.
3. Bei Dieselmotoren sorgt das System im XX-Modus für einen weicheren Betrieb des Verbrennungsmotors.
4. Wenn das Auto die Umweltkontrolle besteht (z. B. beim Überqueren der Grenze zu den EU-Ländern ist dieses Verfahren obligatorisch), erhöht das Vorhandensein von Recycling die Wahrscheinlichkeit, diesen Scheck zu bestehen und einen Pass zu erhalten.

Bei den meisten Automodellen lässt sich das Umwälzsystem nicht so einfach abstellen. Damit der Motor ohne ihn stabil arbeitet, müssen zusätzliche Einstellungen am elektronischen Steuergerät vorgenommen werden. Durch die Installation anderer Software wird verhindert, dass das Steuergerät auf fehlende Signale von den AGR-Sensoren reagiert. Es gibt jedoch keine solchen Fabrikprogramme. Wenn Sie also die Elektronikeinstellungen ändern, handelt der Autobesitzer auf eigene Gefahr und Gefahr.

Abschließend bieten wir ein kurzes animiertes Video zur Funktionsweise der Umwälzung im Motor an:

Eine einfache Erklärung der Abgasrückführung (AGR)

Fragen und Antworten:

Wie überprüfe ich das AGR-Ventil? Die Ventilkontakte werden bestromt. Ein Klicken sollte zu hören sein. Andere Verfahren hängen vom Installationsort ab. Grundsätzlich ist es erforderlich, bei laufendem Motor leicht auf die Unterdruckmembran zu drücken.

Wozu dient ein AGR-Ventil? Dies ist ein Element, das notwendig ist, um den Schadstoffgehalt im Abgas zu reduzieren (ein Teil der Gase wird zum Ansaugkrümmer geleitet) und die Leistung des Aggregats zu erhöhen.

Wo sitzt das AGR-Ventil? Das hängt von der Bauart des Motors ab. Sie müssen im Bereich des Ansaugkrümmers suchen (am Krümmer selbst oder an der Rohrleitung, die den Ansaugstutzen mit dem Motor verbindet).

Wie funktioniert ein Auslassventil? Wird die Drosselklappe weiter geöffnet, wird aufgrund der Druckdifferenz im Ansaug- und Abgaskrümmer ein Teil des Abgases über das AGR-Ventil in das Ansaugsystem des Verbrennungsmotors gesaugt.