Устройство? неисправности систем воздуха и выхлопа дизеля

Современное устройство воздушного контура и системы выпуска, отработавших газов значительно отличаются от систем предыдущих поколений. Сейчас много конструкций и приспособлений автомобиля направлены на улучшение экологических показателей двигателя, на снижение вредных выбросов. Особенно эти изменения коснулись воздушной системы и системы отработавших газов дизельного двигателя особенно с системой питания Common Rail.

Принцип работы и неисправности компонентов

Свежий воздух через фильтр поступает в ДВС (двигатель внутреннего сгорания), там он перемешивается с топливом и сгорает. Далее в виде отработавших газов поступает в выхлопную систему. Часть отработавших газов крутит турбину, тем самым нагнетает свежий воздух в камеры сгорания. Надув увеличивает мощность двигателя.

Турбокомпрессор

Турбокомпрессор и воздушная система

Коротко о принципе работы турбины: отработавшие газы крутят первое колесо с лопатками (в горячей камере турбины), за счет этого вращательные движения передаются на второе колесо, расположенное в холодной воздушной камере. В ней создается разряжение, благодаря этому всасывается дополнительный воздух. Для эффективности турбокомпрессора, скорость вращения турбины должна быть очень высокой 50-100 тыс. в минуту (-1 степени).

Современные турбины должны справляться со сложными задачами. Они  работают при высоких температурах отработавших газов с одной стороны и при низких с другой. Поэтому их ремонт, а тем более замена весьма не дешевы.

Оценить самостоятельно работу турбины сложно, и не на всех специализированных центрах есть оборудование для ее проверки. Поэтому приходится только визуально оценивать состояние сложного компонента. Это проверка осевых и радиальных люфтов, осмотр лопастей горячей и холодной части. А также, какие то выводы можно сделать по разгону автомобиля и на слух оценить работу турбины. Хорошая турбина не должна сильно шуметь, свистеть и дребезжать.

Основные признаки неисправности турбины:

  • Синий выхлопной дым может быть признаком сгорания масла в цилиндрах, которое попадает туда, в том числе и через турбину.
  • Черный дым – есть вероятность утечки воздуха в системе наддува воздуха компрессором.
  • Белый дым бывает результатом забитого маслосливного шланга турбины.
  • Причиной свиста может быть не герметичность соединения турбокомпрессора с двигателем
  • Скрежет и дребезжание говорят о трении деталей в турбине и повышенной выработке втулок и подшипников.

Также потеря мощности и динамики двигателя может сказать о нарушениях работы турбины или системы наддува.

Система рециркуляции отработавших газов

Другая часть отработавших газов через систему рециркуляции поступает обратно в камеру сгорания. Происходит впуск газов через клапан ЕГР в определенных режимах работы двигателя. Это  снижает выбросы окисей и двуокисей азота и улучшает экологические параметры двигателя. Блок ЭБУ с помощью датчика расхода воздуха и датчика кислорода определяет моменты открытия и закрытия клапана. Вторая функция клапана ЕГР это понижение высоких температур в камере сгорания. Отрицательные моменты системы рециркуляции отработавших газов – это загрязнение поршневой группы сажевыми образованиями. Но без этой системы не обойтись, она прописана законом.

Причины, указывающие на неисправность системы рециркуляции отработавших газов:

  • На панели приборов может отображаться “Check Engine”.
  • Современные автомобили при проблемах ЕГР переходят в аварийную программу работы.
  • Черный дым из выхлопной трубы.
  • Неустойчивая работа двигателя.
  • Разгон происходит с рывками.
  • В выхлопах содержится повышенное количество оксида азота. Это определяется с помощью прибора: газоанализатора.

Катализатор и сажевый фильтр

После турбины и клапана ЕГР на пути отработавших газов находятся катализатор и сажевый фильтр. Они нужны исключительно для очистки отработавших газов и для повышения экологических показателей современного двигателя. Катализатор в дизельном топливе нужен для прожига сажевого фильтра, то есть при повышении температуры примерно до 500 градусов начинается сжигание сажи в фильтре до образования золы. Зола менее вредный продукт, чем сажа.

Между катализатором и сажевым фильтром стоит датчик температуры отработавших газов, по которому блок ЭБУ определяет момент включения прожига.

На сажевом фильтре также имеется датчик дифференциального давления, который сообщает о времени замены старого элемента на новый. На некоторых моделях после этих очищающих компонентов ставится дополнительный катализатор, который впрыскивает в выхлопную трубу мочевину. Она, смешиваясь с отработавшими газами, вступает в реакцию и преобразует вредные оксиды и диаксиды азота в чистый азот и воздух.

Датчики для контроля правильной работы системы

Такой сложный путь движения воздуха через систему контролируется датчиками:

  • MAP1 – датчик, который следит за состоянием воздушного фильтра;
  • MAP2 – датчик следит за исправной работой турбины;
  • ЕГР контролируется встроенным сопротивлением R в клапан;
  • Датчик температуры за турбиной следит за ее перегревом и контролирует процесс работы катализатора;
  • В моделях, где есть дополнительный катализатор, за процессом следит еще один датчик температуры перед компонентом впрыска мочевины.

Основные неисправности систем

Основные проблемы в воздушном контуре и системе отработавших газов дизельного двигателя:

  1. нарушение герметичности системы до камеры сгорания приводит к падению мощности работы двигателя и образованию черного дыма;
  2. заклинивание клапана ЕГР нередкое явление, которое приводит к нарушению динамических показателей двигателя, к повышенному расходу топлива и ухудшению экологических параметров. Современные автомобили при такой неисправности переходят в аварийный режим работы двигателя;
  3. нарушения циклов работы турбины приводит к потере мощности и ухудшению динамических параметров двигателя;
  4. очищающий узел: катализатор и сажевый фильтр легко диагностируется и ремонтируется. Иногда даже хватает чистка и промывка данных деталей. Если только не закончилось каталитическое напыление необходимое для прожига фильтра. Тогда только замена катализатора приведет эту систему в норму.

Выводы

Современная воздушная и топливная система дизеля, особенно при взаимодействии с системой питания Common Rail выдает высокие экологических показатели за счет многоэтапной очистки отработавших газов и плавного, полного сгорания топлива. При этом динамичность мощность и крутящий момент двигателя увеличились. А расход топлива сократился на 10 – 20 %. Но не обошлось и без минусов: повысилась стоимость запчастей, а также ремонт стал более трудоемким и затратным.

Многие автолюбители удаляют сложные узлы и детали очистки отработавших газов. Да и некоторые СТО предлагают услуги по заглушке клапана ЕГР, по удалению сажевого фильтра, катализатора и т.п. С одной стороны это приносит незначительную экономию на ремонте и запчастях. А с другой стороны ухудшает и не без того сложную экологическую обстановку.  Похоже, что выход из такой сложной ситуации это отсутствие выхлопных газов, то есть – электромобиль. Но их массовый выпуск – это уже следующая ступень развития автомобилестроения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*