Sistem resirkulasi gas buang

Dengan meningkatnya persyaratan standar lingkungan, sistem tambahan secara bertahap ditambahkan ke mobil modern, yang mengubah mode operasi mesin pembakaran internal, menyesuaikan komposisi campuran udara-bahan bakar, menetralkan senyawa hidrokarbon yang terkandung di knalpot, dll.

Perangkat tersebut termasuk Konventer Katalitik, adsorber, AdBlue dan sistem lainnya. Kami telah membicarakannya secara rinci. Sekarang kita akan fokus pada satu sistem lagi, yang wajib dipantau kesehatannya oleh setiap pengendara. Ini adalah resirkulasi gas buang. Mari kita pertimbangkan seperti apa gambar sistem itu, cara kerjanya, jenis apa yang ada, dan juga kelebihan apa yang dimilikinya.

Apa itu sistem resirkulasi gas mobil

Dalam literatur teknis dan deskripsi kendaraan, sistem ini disebut EGR. Penguraian kode dari singkatan dari bahasa Inggris ini secara harfiah berarti "resirkulasi gas buang". Jika Anda tidak membahas detail dari berbagai modifikasi sistem, sebenarnya, ini adalah katup resirkulasi yang dipasang pada pipa yang menghubungkan manifold intake dan exhaust.

Sistem ini dipasang pada semua mesin modern yang dilengkapi dengan unit kontrol elektronik. Elektronik memungkinkan Anda untuk menyesuaikan berbagai mekanisme dan proses dalam unit daya dengan lebih akurat, serta dalam sistem yang pekerjaannya terkait erat dengan pengoperasian mesin pembakaran internal.

Pada saat tertentu, flap EGR terbuka sedikit, sehingga knalpot sebagian masuk ke sistem intake mesin (untuk informasi lebih lanjut tentang perangkat dan prinsip operasinya, baca di review lain). Akibatnya, aliran udara segar tercampur sebagian dengan gas buang. Dalam hal ini, muncul pertanyaan: mengapa Anda membutuhkan gas buang dalam sistem intake, jika oksigen dalam jumlah yang cukup dibutuhkan untuk pengoperasian mesin yang efisien? Jika ada sejumlah oksigen yang tidak terbakar dalam gas buang, probe lambda dapat menunjukkan ini (dijelaskan secara rinci di sini). Mari kita coba menangani kontradiksi yang tampak ini.

Tujuan dari sistem resirkulasi gas buang

Bukan rahasia lagi bagi siapa pun bahwa tidak hanya energi yang layak dilepaskan selama pembakaran bahan bakar terkompresi dan udara dalam silinder. Proses ini disertai dengan pelepasan sejumlah besar zat beracun. Yang paling berbahaya adalah nitrogen oksida. Sebagian mereka diperangi oleh konverter katalitik, yang dipasang di sistem pembuangan mobil (elemen apa yang terdiri dari sistem ini, dan bagaimana fungsinya, baca terpisah).

Kemungkinan lain untuk mengurangi kandungan zat tersebut di knalpot adalah dengan mengubah komposisi campuran udara-bahan bakar. Misalnya, unit kontrol elektronik menambah atau mengurangi jumlah bahan bakar yang diinjeksikan ke bagian udara segar. Ini disebut pemiskinan / pengayaan MTC.

Sebaliknya, semakin banyak oksigen yang masuk ke dalam silinder, maka semakin tinggi pula temperatur pembakaran campuran udara / bahan bakar tersebut. Selama proses ini, nitrogen dilepaskan dari kombinasi dekomposisi termal bensin atau solar dan suhu tinggi. Unsur kimia ini memasuki reaksi oksidatif dengan oksigen, yang tidak sempat terbakar. Selain itu, laju pembentukan oksida ini secara langsung berkaitan dengan suhu lingkungan kerja.

Tujuan sistem resirkulasi justru untuk mengurangi jumlah oksigen di bagian segar udara. Karena adanya sejumlah kecil gas buang dalam komposisi VTS, sedikit pendinginan dari proses pembakaran di dalam silinder disediakan. Dalam hal ini, energi dari proses itu sendiri tidak berubah, karena volume yang sama terus mengalir ke dalam silinder, yang berisi jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk menyalakan bahan bakar.

Aliran gas secara konvensional dianggap inert, karena merupakan produk dari pembakaran HTS. Karena alasan ini, dengan sendirinya, tidak lagi bisa terbakar. Jika sejumlah gas buang tercampur menjadi bagian segar dari campuran udara-bahan bakar, suhu pembakaran akan sedikit menurun. Karena itu, proses oksidasi nitrogen menjadi kurang aktif. Benar, resirkulasi sedikit mengurangi kekuatan unit daya, tetapi mobil tetap mempertahankan dinamismenya. Kerugian ini sangat tidak signifikan sehingga hampir tidak mungkin untuk melihat perbedaan pada transportasi biasa. Alasannya, proses ini tidak terjadi pada mode daya mesin pembakaran internal, saat kecepatannya meningkat. Ini hanya bekerja pada rpm rendah dan sedang (dalam unit bensin) atau idle dan rpm rendah (untuk mesin diesel).

Jadi, tujuan dari sistem EGR adalah untuk mengurangi toksisitas pada knalpot. Berkat ini, mobil memiliki lebih banyak peluang untuk masuk ke dalam kerangka standar lingkungan. Ini digunakan pada mesin pembakaran internal modern, terlepas dari apakah itu bensin atau diesel. Satu-satunya peringatan adalah bahwa sistem tersebut tidak kompatibel dengan beberapa unit yang dilengkapi dengan turbocharger.

Prinsip pengoperasian umum sistem resirkulasi gas buang

Meskipun saat ini ada beberapa jenis sistem di mana sambungan manifold buang ke saluran masuk melalui katup pneumatik direalisasikan, mereka memiliki prinsip operasi yang sama.

Katup tidak selalu terbuka. Saat mesin dingin mulai, berjalan saat idle, dan juga saat mencapai kecepatan poros engkol maksimum, throttle harus tetap tertutup. Dalam mode lain, sistem akan beroperasi, dan ruang bakar dari setiap grup silinder-piston akan menerima sejumlah kecil hasil pembakaran bahan bakar.

Jika perangkat akan beroperasi pada kecepatan idle mesin atau dalam proses mencapai suhu operasinya (tentang bagaimana seharusnya, baca di sini), unit akan menjadi tidak stabil. Efisiensi maksimum katup EGR dicapai hanya jika mesin bekerja mendekati rpm rata-rata. Dalam mode lain, konsentrasi nitrogen oksida jauh lebih rendah.

Saat mesin melakukan pemanasan, suhu pembakaran di dalam ruangan tidak terlalu tinggi sehingga sejumlah besar nitrous oksida terbentuk, dan kembalinya sejumlah kecil gas buang ke silinder tidak diperlukan. Hal yang sama terjadi pada kecepatan rendah. Saat mesin mencapai kecepatan maksimum, itu harus mengembangkan tenaga maksimum. Jika katup dipicu, itu hanya akan mengganggu, oleh karena itu, dalam mode ini, sistem akan dalam keadaan tidak aktif.

Terlepas dari jenis sistemnya, elemen kunci di dalamnya adalah penutup yang memblokir akses gas buang ke sistem masukan. Karena suhu tinggi aliran gas membutuhkan volume lebih banyak daripada analog yang didinginkan, gas buang perlu didinginkan agar efisiensi pembakaran HTS tidak berkurang. Untuk ini, ada pendingin atau intercooler tambahan yang terkait dengan sistem pendingin mesin. Sirkuit di setiap model mobil mungkin berbeda, tetapi ia akan memiliki radiator yang menstabilkan proses menjaga suhu optimal perangkat.

Sedangkan untuk mesin diesel, katup di dalamnya terbuka di XX. Vakum dalam sistem intake menarik gas buang ke dalam silinder. Dalam mode ini, mesin menerima sekitar 50 persen gas buang (terkait dengan udara segar). Saat kecepatan meningkat, aktuator damper secara bertahap memindahkannya ke posisi tertutup. Ini pada dasarnya adalah cara kerja diesel.

Jika kita berbicara tentang unit bensin, maka konsentrasi gas buang yang tinggi di saluran masuk penuh dengan pengoperasian mesin pembakaran internal yang buruk. Oleh karena itu, dalam hal ini, pengoperasian sistem sedikit berbeda. Katup terbuka saat mesin mencapai kecepatan sedang. Apalagi kandungan knalpot dalam porsi baru BTC tidak boleh melebihi 10 persen.

Pengemudi mempelajari tentang regenerasi yang salah dengan sinyal Check Engine di dasbor. Berikut adalah perincian utama yang dapat dimiliki oleh sistem semacam itu:

• Sensor pembuka tutup rusak. Biasanya, kecuali untuk dosis yang salah dan bola lampu yang menyala dengan rapi, tidak ada hal kritis yang terjadi.
• Kerusakan katup atau sensornya. Alasan utama kerusakan ini adalah kontak konstan dengan gas panas yang keluar dari motor. Bergantung pada jenis sistem, kerusakan elemen ini dapat disertai dengan penipisan atau sebaliknya pengayaan MTC. Jika mesin menggunakan sistem gabungan yang dilengkapi dengan sensor seperti MAF dan MAP, maka saat idle campuran menjadi sangat kaya, dan pada kecepatan poros engkol yang tinggi, BTC secara dramatis lebih ramping.

Ketika sistem gagal, bensin atau solar terbakar dengan buruk, yang menyebabkan malfungsi yang menyertainya, misalnya, masa kerja katalis berkurang tajam. Beginilah perilaku motor dalam praktiknya dengan mekanisme pengembalian gas buang yang salah.

Untuk menstabilkan kecepatan idle, unit kontrol menyesuaikan pengoperasian sistem bahan bakar dan pengapian (jika itu adalah unit bensin). Namun, ia tidak dapat mengatasi tugas ini dalam mode transien, karena membuka throttle sangat meningkatkan vakum, dan tekanan buang meningkat tajam, yang menyebabkan lebih banyak gas buang mengalir melalui peredam terbuka.

Akibatnya, mesin tidak menerima jumlah oksigen yang diperlukan untuk pembakaran bahan bakar secara sempurna. Bergantung pada tingkat kerusakan, mobil mungkin tersentak, misfire, ketidakstabilan atau ketiadaan XX dapat diamati, mesin pembakaran internal mungkin start dengan buruk, dll.

Pelumasan kabut ada di intake manifold unit. Dengan kontak konstan dengan gas buang panas, permukaan bagian dalam manifold, katup, permukaan luar injektor, dan busi akan segera tertutup oleh endapan karbon. Dalam beberapa kasus, penyalaan bahan bakar dapat terjadi sebelum BTC memasuki silinder (jika Anda menekan pedal akselerator dengan tajam).

Sedangkan untuk kecepatan idle yang tidak stabil, jika katup Ugr rusak, katup Ugr bisa hilang sama sekali, atau bisa naik ke batas kritis. Jika mobil dilengkapi dengan transmisi otomatis, maka pengendara dalam kasus kedua harus segera mengeluarkan uang untuk perbaikan transmisi otomatis. Karena setiap produsen menerapkan proses resirkulasi gas buang dengan caranya sendiri, kerusakan sistem ini bersifat individual. Selain itu, konsekuensi dari hal ini secara langsung dipengaruhi oleh kondisi teknis unit daya, sistem pengapian, dan sistem bahan bakar.

Menonaktifkan sistem akan membuat mesin diesel bekerja lebih keras saat idle. Konsumsi bahan bakar yang tidak efisien akan diamati pada mesin bensin. Dalam beberapa kasus, katalis tersumbat lebih cepat karena banyaknya jelaga yang muncul akibat penggunaan campuran bahan bakar udara yang salah. Alasannya adalah perangkat elektronik mobil modern dirancang untuk sistem ini. Untuk mencegah unit kontrol membuat amandemen untuk resirkulasi, Anda perlu menulis ulang, seperti halnya penyetelan chip (baca tentang prosedur ini di sini).

Jenis sistem resirkulasi

Di mobil modern, salah satu dari tiga jenis sistem EGR dapat dipasang pada unit daya:

1. Sesuai dengan standar eko Euro4. Ini adalah sistem bertekanan tinggi. Flap terletak langsung di antara intake dan exhaust manifold. Di pintu keluar dari motor, mekanisme berdiri di depan turbin. Dalam hal ini, katup elektro-pneumatik digunakan (sebelumnya, analog pneumo-mekanis digunakan). Tindakan skema semacam itu adalah sebagai berikut. Throttle ditutup - mesin sedang diam. Vakum di saluran masuk kecil, sehingga flap ditutup. Saat Anda menekan pedal gas, ruang hampa di rongga meningkat. Akibatnya, tekanan balik dibuat dalam sistem intake, yang karenanya katup terbuka sepenuhnya. Sejumlah gas buang tertentu dikembalikan ke silinder. Dalam hal ini, turbin tidak akan berfungsi, karena tekanan gas buang rendah, dan impelernya tidak dapat diputar. Katup pneumatik tidak menutup setelah dibuka hingga kecepatan motor turun ke nilai yang sesuai. Dalam sistem yang lebih modern, desain resirkulasi mencakup katup dan sensor tambahan yang menyesuaikan proses sesuai dengan mode motor.
2. Sesuai dengan standar eko Euro5. Sistem ini bertekanan rendah. Dalam hal ini, desainnya sedikit dimodifikasi. Peredam terletak di area di belakang filter partikulat (tentang mengapa diperlukan, dan cara kerjanya, baca di sini) di sistem pembuangan, dan di intake - di depan turbocharger. Keuntungan dari modifikasi semacam itu adalah bahwa gas buang memiliki waktu untuk sedikit mendingin, dan karena lewat melalui filter, mereka dibersihkan dari jelaga dan komponen lainnya, yang karenanya perangkat pada sistem sebelumnya memiliki masa kerja yang lebih pendek. Pengaturan ini juga menyediakan pengembalian gas buang dalam mode turbocharging, karena gas buang sepenuhnya melewati impeler turbin dan memutarnya. Berkat perangkat semacam itu, sistem tidak mengurangi tenaga mesin (seperti yang dikatakan beberapa pengendara, ini tidak "mencekik" mesin). Dalam banyak model mobil modern, filter partikulat dan katalis dibuat ulang. Karena fakta bahwa katup dan sensornya terletak lebih jauh dari unit mobil yang dibebani secara termal, mereka tidak sering gagal setelah beberapa prosedur semacam itu. Selama regenerasi, katup akan ditutup karena mesin membutuhkan bahan bakar tambahan dan lebih banyak oksigen untuk menaikkan suhu DPF sementara dan membakar jelaga yang dikandungnya.
3. Sesuai dengan standar lingkungan Euro6. Ini adalah sistem gabungan. Desainnya terdiri dari elemen yang merupakan bagian dari perangkat yang dijelaskan di atas. Karena masing-masing sistem ini hanya beroperasi dalam modenya sendiri, asupan dari sistem pembuangan mesin pembakaran internal dilengkapi dengan katup dari kedua jenis mekanisme resirkulasi. Ketika tekanan di intake manifold rendah, tahapan khas untuk indikator Euro 5 (tekanan rendah) dipicu, dan ketika beban meningkat, panggung diaktifkan, yang digunakan pada mobil yang memenuhi standar eko Euro 4 ( tekanan tinggi).

Ini adalah cara kerja sistem yang termasuk dalam jenis resirkulasi eksternal (proses berlangsung di luar unit daya). Selain itu, ada tipe yang menyediakan pasokan gas buang internal. Hal ini mampu membongkar sebagian knalpot seolah-olah sedang memasuki intake manifold. Hanya proses ini yang dipastikan dengan sedikit memutar poros bubungan. Untuk ini, pengalih fasa dipasang tambahan dalam mekanisme distribusi gas. Elemen ini, dalam mode operasi tertentu dari mesin pembakaran internal, sedikit mengubah timing katup (apa itu, dan nilai apa yang mereka miliki untuk mesin, dijelaskan terpisah).

Dalam hal ini, kedua katup silinder terbuka pada saat tertentu. Konsentrasi gas buang di bagian BTC baru tergantung pada berapa lama katup ini terbuka. Selama prosedur ini, saluran masuk terbuka sebelum piston mencapai pusat mati atas dan saluran keluar menutup tepat sebelum TDC piston. Karena periode yang singkat ini, sejumlah kecil gas buang mengalir ke sistem intake dan kemudian tersedot ke dalam silinder saat piston bergerak menuju BDC.

Keuntungan dari modifikasi ini adalah distribusi gas buang yang lebih merata di dalam silinder, serta kecepatan sistem yang jauh lebih tinggi daripada dalam kasus resirkulasi eksternal.

Sistem resirkulasi modern mencakup radiator tambahan, penukar panas yang memungkinkan gas buang didinginkan dengan cepat sebelum memasuki saluran masuk. Tidak mungkin untuk menentukan konfigurasi yang tepat dari sistem semacam itu, karena pembuat mobil menerapkan proses ini sesuai dengan skema yang berbeda, dan elemen kontrol tambahan mungkin ditempatkan di perangkat.

Katup resirkulasi gas

Secara terpisah, harus disebutkan varietas katup EGR. Mereka berbeda satu sama lain dalam cara mereka diatur. Menurut klasifikasi ini, semua mekanisme dibagi menjadi:

• Katup pneumatik. Perangkat jenis ini sudah jarang digunakan lagi. Mereka memiliki prinsip operasi vakum. Flap dibuka oleh vakum yang dihasilkan di saluran masuk.
• Elektro-pneumatik. Electrovalve yang dikendalikan oleh ECU dihubungkan ke katup pneumatik dalam sistem seperti itu. Elektronik sistem on-board menganalisis mode motor, dan karenanya menyesuaikan pengoperasian peredam. Unit kontrol elektronik menerima sinyal dari sensor untuk suhu dan tekanan udara, suhu cairan pendingin, dll. dan, tergantung pada data yang diterima, mengaktifkan penggerak listrik perangkat. Keunikan katup semacam itu adalah bahwa peredam di dalamnya terbuka atau tertutup. Vakum dalam sistem intake dapat dibuat dengan pompa vakum tambahan.
• Elektronik. Ini adalah perkembangan mekanisme yang paling mutakhir. Katup solenoida bekerja langsung dari sinyal dari ECU. Keuntungan dari modifikasi ini adalah kelancarannya. Ini dicapai melalui tiga posisi peredam. Ini memungkinkan sistem untuk secara otomatis menyesuaikan dosis gas buang sesuai dengan mode mesin pembakaran internal. Sistem tidak menggunakan vakum di saluran masuk untuk mengontrol katup.

Manfaat sistem resirkulasi

Bertentangan dengan kepercayaan populer bahwa sistem ramah lingkungan kendaraan tidak bermanfaat bagi powertrain, resirkulasi gas buang memiliki beberapa manfaat. Seseorang mungkin tidak mengerti mengapa memasang sistem yang mengurangi kekuatan mesin pembakaran internal, jika penetral tambahan dapat digunakan (tetapi dalam kasus ini, sistem pembuangan secara harfiah akan menjadi "emas", karena logam mulia digunakan untuk menetralkan zat beracun) . Karena alasan ini, pemilik mesin semacam itu terkadang disetel untuk menonaktifkan sistem. Terlepas dari kerugian yang tampak, resirkulasi gas buang bahkan agak bermanfaat bagi unit daya.

Berikut beberapa alasan untuk proses ini:

1. Pada mesin bensin, karena angka oktan rendah (tentang apa itu, dan apa peran parameter ini pada mesin pembakaran dalam, baca terpisah) peledakan bahan bakar sering terjadi. Adanya kerusakan ini akan ditunjukkan oleh sensor dengan nama yang sama, yang dijelaskan secara detail di sini... Kehadiran sistem resirkulasi menghilangkan efek negatif ini. Meskipun tampak kontradiksi, keberadaan katup egr, sebaliknya, memungkinkan untuk meningkatkan daya unit, misalnya, jika Anda menyetel waktu pengapian yang berbeda untuk pengapian sebelumnya.
2. Nilai plus berikutnya juga berlaku untuk mesin bensin. Dalam throttle ICE semacam itu, sering terjadi penurunan tekanan yang besar, yang menyebabkan hilangnya daya yang kecil. Operasi resirkulasi memungkinkan untuk mengurangi efek ini juga.
3. Sedangkan untuk mesin diesel, dalam mode XX, sistem menyediakan operasi mesin pembakaran internal yang lebih lembut.
4. Jika mobil lolos pengendalian lingkungan (misalnya, saat melintasi perbatasan dengan negara-negara UE, prosedur ini wajib dilakukan), maka adanya daur ulang meningkatkan kemungkinan lolos dari pemeriksaan ini dan mendapatkan izin.

Pada kebanyakan model mobil, sistem resirkulasi tidak mudah dimatikan, dan agar mesin bekerja dengan stabil tanpanya, pengaturan tambahan pada unit kontrol elektronik perlu dibuat. Menginstal perangkat lunak lain akan mencegah ECU merespons kekurangan sinyal dari sensor EGR. Tetapi tidak ada program pabrik seperti itu, jadi mengubah pengaturan elektronik, pemilik mobil bertindak atas risiko dan risikonya sendiri.

Sebagai kesimpulan, kami menawarkan video animasi pendek tentang cara kerja resirkulasi di motor:

Penjelasan sederhana Exhaust Gas Recirculation (EGR)

Pertanyaan dan Jawaban:

Bagaimana cara memeriksa katup EGR? Kontak katup diberi energi. Sebuah klik harus didengar. Prosedur lain tergantung pada situs instalasi. Pada dasarnya, membran vakum harus ditekan sedikit saat mesin hidup.

Untuk apa katup EGR? Ini adalah elemen yang diperlukan untuk mengurangi kandungan zat berbahaya di knalpot (beberapa gas diarahkan ke intake manifold) dan untuk meningkatkan kinerja unit.

Di mana katup EGR berada? Tergantung desain motornya. Anda perlu mencarinya di area intake manifold (pada manifold itu sendiri atau pada pipa yang menghubungkan intake ke mesin).

Bagaimana cara kerja katup buang? Ketika throttle dibuka lebih banyak, karena perbedaan tekanan pada intake dan exhaust manifold, sebagian dari gas buang tersedot ke sistem intake mesin pembakaran internal melalui katup EGR.