Οι κατασκευαστές οχημάτων σε όλο τον κόσμο αναγκάστηκαν να μειώσουν τις εκπομπές καυσαερίων. Αυτό ισχύει τόσο για τους κινητήρες βενζίνης όσο και για τους πετρελαιοκινητήρες με καλύτερη εστίαση στο ντίζελ λόγω της υψηλότερης σειράς ρύπων NOX που παράγουν στο περιβάλλον. Το σύστημα EGR βοηθά στον περιορισμό των εκπομπών NOX που παράγονται εντός του θαλάμου καύσης. Όποτε η θερμοκρασία καύσης του κινητήρα είναι υψηλή με την εγκατάσταση μιας ποσότητας καυσαερίων στον αέρα εισαγωγής, τότε η θερμοκρασία θα μειωθεί. Στους κινητήρες ντίζελ, το σύστημα EGR γίνεται πολύ ενεργό κάθε φορά που τα καυσαέρια επιτυγχάνουν 450 ̊C ενώ είναι 650 ̊C στις εφαρμογές βενζίνης. Αυτό το άρθρο εξηγεί εν συντομία το Αισθητήρας EGR , τη λειτουργία του και τις εφαρμογές του.
Τι είναι ο αισθητήρας EGR;
Ο αισθητήρας EGR (Exhaust Gas Recirculation) ανιχνεύει την κίνηση της ροής των καυσαερίων σε όλη τη βαλβίδα EGR του οχήματος. Η λειτουργία του αισθητήρα EGR είναι να διατηρεί τις σωστές εκπομπές στα οχήματα παρακολουθώντας τη θέση της βαλβίδας EGR και επιτρέποντας πιο ακριβή έλεγχο του ρυθμού ροής EGR. Μετά από αυτό, το σύστημα υπολογιστή αλλάζει την απόδοση του κινητήρα για να δηλώσει επιτρεπόμενες εκπομπές. Αυτά τα Αισθητήρες συνδέονται συνήθως με εφαρμογές αυτοκινήτων και είναι επίσης κατάλληλα για χρήση σε γεωργικό, κατασκευαστικό και βιομηχανικό εξοπλισμό. Το περίβλημα του αισθητήρα EGR χρειάζεται υψηλή θερμική σταθερότητα, απαιτήσεις αντοχής και αντοχή στη φθορά σε έντονες θερμοκρασίες.
Πώς λειτουργεί ο αισθητήρας EGR;
Ο αισθητήρας EGR είναι ένα σημαντικό εξάρτημα σε ένα σύστημα εξάτμισης του οχήματος που παρατηρεί τη ροή και τη σύνθεση των καυσαερίων που ανακυκλώνονται πίσω στον κινητήρα του οχήματος. Έτσι, αυτό βοηθά την ECU (μονάδα ελέγχου κινητήρα) να προσαρμόσει τη λειτουργία της βαλβίδας EGR, η οποία με τη σειρά της βοηθά στη μείωση των εκπομπών καθώς και στη βελτίωση της απόδοσης του καυσίμου. Το EGR χρησιμοποιείται κυρίως σε αυτοκίνητα για δύο λόγους όπως: υψηλότερη απόδοση & χαμηλότερες εκπομπές ρύπων.
Διάγραμμα συστήματος ανακυκλοφορίας καυσαερίων
Το σύστημα EGR είναι ένα από τα πολυάριθμα συστήματα ελέγχου εκπομπών οχημάτων που συμβάλλει στη μείωση της ποσότητας των NOx (οξείδια του αζώτου) στα καυσαέρια. Γενικά, τα οξείδια του αζώτου μπορούν να σχηματιστούν κατά τη διαδικασία καύσης στους κυλίνδρους του κινητήρα. Αν και ο σχηματισμός NOx μπορεί να ενισχυθεί σημαντικά σε υψηλότερες θερμοκρασίες καύσης που είναι πάνω από 1600 °C (ή) 2912 °F.
Οι υψηλότερες θερμοκρασίες καύσης είναι πολύ επικίνδυνες για τον κινητήρα, γεγονός που προκαλεί αποτελέσματα όπως έκρηξη ή προανάφλεξη όταν το μείγμα καυσίμου ή αέρα αναφλέγεται μέσα στους κυλίνδρους από υπερβολική ζέστη. Καθώς συμβαίνει σε λανθασμένο χρόνο, η έκρηξη περιλαμβάνει καταπόνηση των εξαρτημάτων του κινητήρα του οχήματος πριν από τη λάμψη. Έτσι, η παρατεταμένη έκρηξη καταστρέφει τα έμβολα, τις βαλβίδες και πολλά άλλα μέρη. Το σύστημα EGR μειώνει τη θερμοκρασία καύσης ανακατευθύνοντας ένα μικρό μέρος των καυσαερίων που πηγαίνει πίσω στην πολλαπλή εισαγωγής. Αυτά τα αέρια δεν είναι πλέον εύφλεκτα, επομένως η αραίωση του αέρα εισαγωγής από τα καυσαέρια θα κάνει το καύσιμο ή το φορτίο αέρα λιγότερο εύφλεκτο.
Πώς ο υπολογιστής κινητήρα ελέγχει τη ροή του συστήματος EGR;
Ο υπολογιστής κινητήρα βοηθά στο άνοιγμα ή το κλείσιμο της βαλβίδας EGR για τον έλεγχο της ροής στο σύστημα EGR. Εδώ, η βαλβίδα EGR χρησιμοποιείται για τη σύνδεση της πολλαπλής εξαγωγής και της πολλαπλής εισαγωγής. Αυτή η βαλβίδα είναι γενικά κλειστή, επομένως δεν υπάρχει ροή EGR όποτε ο κινητήρας είναι κρύος, ανενεργός ή λόγω έντονης επιτάχυνσης. Στη σταθερή πλεύση, η ροή του EGR είναι στο αποκορύφωμά της σε μέτριο φορτίο. Η βαλβίδα EGR σε ορισμένα οχήματα λειτουργεί μέσω ενός ενεργοποιητή κενού, επειδή τα σύγχρονα αυτοκίνητα περιέχουν μια ηλεκτρική βαλβίδα EGR μέσω ενός βηματικού κινητήρα.
Πώς παρακολουθείται η ροή του συστήματος EGR;
Ο υπολογιστής κινητήρα ελέγχει περιοδικά το σύστημα EGR με άλλα συστήματα ελέγχου εκπομπών. Έτσι, εάν η ροή είναι μικρότερη ή μεγαλύτερη από την αναμενόμενη, τότε το PCM θα εντοπίσει ένα σφάλμα και θα ενεργοποιήσει το φως του Check Engine πάνω από τον πίνακα οργάνων.
Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για την παρακολούθηση της ροής του EGR. Ένας αισθητήρας θερμοκρασίας EGR είναι εγκατεστημένος σε ορισμένα αυτοκίνητα στο στοιχείο εισαγωγής του συστήματος EGR. Όταν η βαλβίδα EGR ξεκλειδώσει, η θερμοκρασία στην πλευρά εισαγωγής θα αυξηθεί από τα καυτά καυσαέρια.
Τα σύγχρονα αυτοκίνητα χρησιμοποιούν ηλεκτρική βαλβίδα EGR, αλλά ορισμένα οχήματα διαθέτουν επίσης ψυγείο EGR. Έτσι, η ροή EGR ελέγχεται από το PCM ανοίγοντας (ή) κλείνοντας τη βαλβίδα EGR μέσω ενός βηματικού κινητήρα. Η ροή EGR παρακολουθείται από τον αισθητήρα MAP, τον αισθητήρα MAF και τον αισθητήρα αναλογίας καυσίμου ή αέρα.
Συμπτώματα κακού αισθητήρα EGR
Ένας ελαττωματικός αισθητήρας EGR μπορεί να προκαλέσει πολλά προβλήματα με τη ροή και τη λειτουργία του συστήματος EGR, γεγονός που οδηγεί σε ζητήματα απόδοσης όπως μείωση ισχύος, εκπομπές ρύπων του οχήματος, μειωμένη επιτάχυνση και απόδοση καυσίμου.
- Ο κινητήρας του αυτοκινήτου έχει τραχύ ρελαντί.
- Κακή απόδοση του οχήματος.
- Η κατανάλωση καυσίμου μπορεί να αυξηθεί.
- Το αυτοκίνητό σας σταματάει τακτικά στο ρελαντί.
- Μπορείτε να πάρετε μια μυρωδιά καυσίμου.
- Η λυχνία διαχείρισης κινητήρα στο αυτοκίνητο παραμένει αναμμένη.
- Το αυτοκίνητο παράγει περισσότερες εκπομπές.
- Μπορείτε να ακούσετε τους θορύβους που προέρχονται από τον κινητήρα του αυτοκινήτου.
- Μπορεί να οδηγήσει σε εμφανή μείωση της απόδοσης του κινητήρα.
- Ενδέχεται να αντιμετωπίσετε έναν δισταγμό κατά την εκκίνηση του αυτοκινήτου σας.
- Υποτονική επιτάχυνση ή έλλειψη ισχύος κατά την οδήγηση σε ανηφόρα.
Αιτίες
Οι αιτίες των κακών αισθητήρων EGR συζητούνται παρακάτω.
- Το κακό καύσιμο μπορεί να οδηγήσει σε μειωμένη απόδοση του κινητήρα, βελτιωμένες εκπομπές ρύπων και πιθανή βλάβη στον αισθητήρα.
- Η παράβλεψη της συχνής συντήρησης του αυτοκινήτου σας μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη του EGR.
- Με την πάροδο του χρόνου μπορούν να συσσωρευτούν εναποθέσεις άνθρακα στη βαλβίδα EGR και τα συνδεδεμένα εξαρτήματά της μπορεί να περιορίσουν τη ροή των καυσαερίων και να επηρεάσουν αρνητικά τη λειτουργικότητα της βαλβίδας.
- Μια κακή βαλβίδα EGR μπορεί να σταματήσει το σωστό άνοιγμα (ή) κλείσιμο της βαλβίδας.
- Τα κατασκευαστικά ελαττώματα προκαλούν προβλήματα στη βαλβίδα EGR, με αποτέλεσμα η βαλβίδα στην αρχή να είναι ελαττωματική που οδηγεί σε πρόωρη αστοχία ή κακή απόδοση.
- Έκθεση σε σοβαρές συνθήκες λειτουργίας όπως: Η υπερβολική σκόνη, οι παρατεταμένες περίοδοι μεγάλου φορτίου και οι υψηλές θερμοκρασίες μπορούν να επιταχύνουν τη φθορά μιας βαλβίδας EGR.
- Όλες αυτές οι συνθήκες λειτουργίας μπορούν να οδηγήσουν σε επιτάχυνση της συσσώρευσης άνθρακα και καταπόνησης στα εξαρτήματα της βαλβίδας EGR για να προκαλέσουν πιθανή πρόωρη αστοχία.
- Έτσι, για να μειώσετε τις αιτίες που προκαλούνται από τις βαλβίδες EGR, φροντίστε να χρησιμοποιείτε αξιόπιστες πηγές καυσίμου και να ακολουθείτε τις συστάσεις του κατασκευαστή του οχήματος. Έτσι, η τακτική συντήρηση με την αλλαγή του λαδιού και την αντικατάσταση ή τον καθαρισμό του EGR σύμφωνα με το σχέδιο συντήρησης μπορεί να βοηθήσει στην αποφυγή προβλημάτων και στην παράταση της διάρκειας ζωής της βαλβίδας.
Πώς να αντιμετωπίσετε προβλήματα με τον αισθητήρα EGR;
Τα βήματα που περιλαμβάνονται στην αντιμετώπιση προβλημάτων ενός EGR περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
- Βεβαιωθείτε ότι όλες οι ηλεκτρικές συνδέσεις και οι γραμμές κενού έχουν συνδεθεί και τοποθετηθεί σωστά.
Πρέπει να χρησιμοποιηθεί μετρητής κενού για την επαλήθευση του σωλήνα παροχής κενού για κενό στις 2000 έως 2500 rpm. Σε κανονικές θερμοκρασίες λειτουργίας, κανένα κενό δεν θα συμβούλευε έναν χαλαρό σωλήνα, έναν ελαττωματικό ή μπλοκαρισμένο διακόπτη κενού ή μια ελαττωματική αντλία κενού ή ενισχυτή ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας. - Επαληθεύστε την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα υποπίεσης όταν ο κινητήρας λειτουργεί. Εάν η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα δεν ξεκλειδώσει όταν είναι ενεργοποιημένη, τότε θα κολλήσει στην ανοιχτή (ή) κλειστή θέση, διαφορετικά έχει χαλαρό καλώδιο (ή) κακό GND και, στη συνέχεια, η λειτουργία EGR θα αλλάξει.
- Ελέγξτε την κίνηση του στελέχους βαλβίδας στις 1500 – 2000 rpm και πρέπει να κινηθεί εάν η βαλβίδα EGR λειτουργεί σωστά.
- Εφαρμόστε απευθείας υποπίεση στη βαλβίδα EGR είτε με εργαλείο σάρωσης είτε με χειροκίνητη αντλία κενού ανάλογα με το είδος της βαλβίδας EGR.
- Βγάλτε τη βαλβίδα EGR και επαληθεύστε για συσσώρευση άνθρακα.
- Εξετάστε το σωλήνα EGR εντός της πολλαπλής για καθαρισμό και απόφραξη εάν είναι απαραίτητο.
Πώς να αντικαταστήσετε το EGR;
Το EGR μπορεί να αντικατασταθεί με βάση τα παρακάτω βήματα.
- Πρώτα, πρέπει να αφαιρέσετε το κάλυμμα του κινητήρα του οχήματος.
- Μετά από αυτό, λύστε το ηλεκτρικό καλώδιο πάνω από τη βαλβίδα και αφαιρέστε τις ηλεκτρικές συνδέσεις και τις γραμμές κενού ελέγχοντας για σημάδια βλάβης.
- Αφαιρέστε τις βίδες στερέωσης και εξασφαλίστε τη βαλβίδα για τραυματισμό, συσσώρευση άνθρακα ή διάβρωση.
- Καθαρίστε καλά την επιφάνεια στήριξης της βαλβίδας EGR και τοποθετήστε τη νέα βαλβίδα καθώς και τη φλάντζα.
- Αφαιρέστε τυχόν κινητό άνθρακα από το λιμάνι ανεφοδιασμού του EGR επίσης
- Συναρμολογήστε τη βαλβίδα EGR μέσα από τις οπές του μπουλονιού και στεγανοποιήστε και συνδέστε ξανά στο περίβλημα.
- Σκληρώστε όλους τους συνδετήρες προς τις προτεινόμενες ρυθμίσεις ροπής.
- Όταν τοποθετηθεί σφιχτά, συνδέστε ξανά τις γραμμές υποπίεσης και τις ηλεκτρικές συνδέσεις.
- Επιτέλους, χρησιμοποιήστε ένα εργαλείο διαγνωστικής σάρωσης για την επαναφορά της λυχνίας διαχείρισης κινητήρα και επαληθεύστε για τυχόν άλλα σφάλματα. Τώρα πολλά αυτοκίνητα χρειάζονται τη βαλβίδα EGR για αναδιάταξη σε προσαρμογές. Έτσι, αυτό επιτρέπει απλώς στην ECU να μελετήσει τη θέση στάσης στα ανοιχτά και κλειστά σημεία.
Κωδικοί σφαλμάτων EGR
Οι συνήθεις κωδικοί βλάβης των βαλβίδων EGR περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
P0400 – Δυσλειτουργία ροής EGR.
P0401 – Ανίχνευση ανεπαρκούς ροής EGR.
P0402 – Υπερβολική ροή EGR.
P0403 – Δυσλειτουργία κυκλώματος EGR.
P0404 – Εύρος ή απόδοση του κυκλώματος EGR.
P0405 – Ένα κύκλωμα του αισθητήρα EGR είναι χαμηλό.
P0406 – Ένα κύκλωμα του αισθητήρα EGR είναι υψηλό.
P0407 – Το κύκλωμα B του αισθητήρα EGR είναι χαμηλό.
P0408 – Το κύκλωμα B του αισθητήρα EGR είναι υψηλό.
P1403 – Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα χαμηλού EGR.
P1404 – Σφάλμα πίντας κλειστής βαλβίδας στο σύστημα EGR.
P1405 – Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα ψηλά για EGR
P1406 – Σφάλμα θέσης πίντας για σύστημα EGR.
Πλεονεκτήματα μειονεκτήματα
ο πλεονεκτήματα του αισθητήρα EGR περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
- Το σύστημα EGR βοηθά στη μείωση των εκπομπών οξειδίων του αζώτου ανακυκλώνοντας ένα μέρος των καυσαερίων στον κινητήρα πίσω στον θάλαμο καύσης.
- Μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία καύσης μειώνοντας τη συγκέντρωση του οξυγόνου εισαγωγής που μπορεί να βελτιώσει την απόδοση του καυσίμου.
- Βοηθά στη μείωση της έκρηξης ή του χτυπήματος του κινητήρα μειώνοντας τις μέγιστες θερμοκρασίες καύσης.
- Το EGR μειώνει τη διάχυση θερμότητας στις επιφάνειες του θαλάμου καύσης, γεγονός που προστατεύει περισσότερη θερμική ενέργεια για να μετατραπεί σε μηχανικό έργο κατά τη διάρκεια της διαδρομής διαστολής.
- Επιτρέπει στους κινητήρες των οχημάτων να επιτύχουν μια ισορροπία μεταξύ της μείωσης των εκπομπών και της απόδοσης για την υποστήριξη βιώσιμων λύσεων μεταφορών.
- Βοηθά στη μείωση της ανάπτυξης σωματιδίων που συμβάλλουν στην ατμοσφαιρική ρύπανση και σε θέματα υγείας.
- Όταν το EGR μειώνει ελαφρώς την καύση, τότε τα αποτελέσματά του μπορούν να αντισταθμιστούν συχνά με την πρόοδο του χρονισμού σπινθήρα και την απόδοση διατήρησης του βέλτιστου κινητήρα.
- Μπορεί να συνδυαστεί με άλλες τεχνολογίες ελέγχου εκπομπών, όπως καταλυτικούς μετατροπείς για τη μείωση των μη ασφαλών ρύπων.
ο μειονεκτήματα των αισθητήρων EGR περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
- Το σύστημα EGR μειώνει την ισχύ του κινητήρα καθώς και την απόκριση, ιδιαίτερα σε χαμηλότερες στροφές ανά λεπτό.
- Προσθέτει πολυπλοκότητα στον κινητήρα του οχήματος, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε ζητήματα αξιοπιστίας και πιθανή συντήρηση.
- Αυτά τα συστήματα μπορεί να οδηγήσουν σε συσσώρευση άνθρακα εντός των βαλβίδων και της πολλαπλής εισαγωγής που επηρεάζει πιθανώς την απόδοση του κινητήρα.
- Η ακραία χρήση του EGR μπορεί να οδηγήσει σε μειωμένη ισχύ εξόδου επειδή μειώνει την πυκνότητα του εισερχόμενου μείγματος αέρα-καυσίμου και στη συνέχεια μπορεί να επηρεάσει τη συνολική απόδοση και απόκριση του κινητήρα.
- Το υπερβολικό EGR προκαλεί μερική καύση που μπορεί να οδηγήσει σε αστοχίες, μειωμένη απόδοση του κινητήρα και τραχύ ρελαντί.
- Το EGR μπορεί να δημιουργήσει εναποθέσεις άνθρακα που τελικά οδηγεί σε απόφραξη της βαλβίδας EGR και συναφή εξαρτήματα. Άρα αυτό επηρεάζει την αξιοπιστία & την αντικατάσταση του συστήματος.
- Η ενσωμάτωση συστημάτων EGR μπορεί να προσθέσει πολυπλοκότητα στον κινητήρα του οχήματος που χρειάζεται πρόσθετα εξαρτήματα όπως βαλβίδες, συστήματα ελέγχου και αισθητήρες. Αυτή η πολυπλοκότητα αυξάνει το κόστος και τις απαιτήσεις συντήρησης της κατασκευής.
- Το EGR εισάγει θερμά καυσαέρια στο σύστημα εισαγωγής, τα οποία μπορούν να βελτιώσουν τη θερμοκρασία του αέρα εισαγωγής και ενδεχομένως να επηρεάσουν την απόδοση του συστήματος ψύξης.
Εφαρμογές αισθητήρα EGR
ο εφαρμογές αισθητήρων EGR περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
- Ένας αισθητήρας EGR χρησιμοποιείται για τη μείωση της εκπομπής οξειδίου του αζώτου στα καυσαέρια
- Αυτοί οι αισθητήρες συνδέονται συνήθως με εφαρμογές αυτοκινήτων που είναι επίσης κατάλληλες για χρήση σε γεωργικό, κατασκευαστικό και βιομηχανικό εξοπλισμό.
- Το EGR είναι μια πολύ αποτελεσματική στρατηγική που ελέγχει τις εκπομπές NOx από κινητήρες ντίζελ χωρίς να αυξάνει την κατανάλωση καυσίμου.
- Είναι ένα σημαντικό στοιχείο ελέγχου του κινητήρα του οχήματος που βρίσκεται στο σωλήνα εισαγωγής. Η κύρια λειτουργία αυτού είναι να ελέγχει το άθροισμα των καυσαερίων που εισέρχονται στην πολλαπλή εισαγωγής, επομένως, μια ορισμένη ποσότητα καυσαερίων τροφοδοτείται στην πολλαπλή εισαγωγής κυρίως για ανακυκλοφορία.
Έτσι, αυτό είναι μια επισκόπηση του EGR αισθητήρα, τη λειτουργία του, τα πλεονεκτήματα, τα μειονεκτήματα και τις εφαρμογές του. Ο αισθητήρας EGR σε ένα σύστημα εξάτμισης του οχήματος είναι ένα σημαντικό εξάρτημα που παρακολουθεί τη ροή και τη σύνθεση των καυσαερίων που ανακυκλώνονται πίσω στον κινητήρα του αυτοκινήτου. Έτσι, αυτό βοηθά την ECU να ρυθμίζει τη λειτουργία της βαλβίδας EGR, η οποία με τη σειρά της βοηθά στη μείωση των εκπομπών και επίσης βελτιώνει την απόδοση καυσίμου. Αυτοί οι αισθητήρες βρίσκονται κοντά στη βαλβίδα EGR επειδή ο εύκαμπτος σωλήνας καυσαερίων πρέπει να συνδεθεί με τον αισθητήρα EGR και τη βαλβίδα. Οι συνήθεις αιτίες της βλάβης του αισθητήρα EGR είναι λόγω βραχυκυκλωμάτων, ανοίγματος (ή) διακοπτόμενων σημάτων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, τι είναι ο αισθητήρας κρουστικού κινητήρα;
