배기 가스 재순환 시스템
환경 표준의 요구 사항이 증가함에 따라 내연 기관의 작동 모드를 변경하고, 공기-연료 혼합물의 구성을 조정하고, 배기 가스에 포함 된 탄화수소 화합물을 중화하는 등의 추가 시스템이 현대 자동차에 점진적으로 추가됩니다.
이러한 장치에는 다음이 포함됩니다. 촉매 변환기, 흡착기, AdBlue 및 기타 시스템. 우리는 이미 그들에 대해 자세히 이야기했습니다. 이제 우리는 모든 운전자가 건강을 모니터링해야하는 하나 이상의 시스템에 초점을 맞출 것입니다. 이것은 배기 가스 재순환입니다. 시스템 도면이 어떻게 생겼는지, 어떻게 작동하는지, 어떤 유형이 있는지, 그리고 어떤 이점이 있는지 고려해 봅시다.
자동차 가스 재순환 시스템이란?
기술 문헌 및 차량 설명에서이 시스템을 EGR이라고합니다. 영어에서이 약어를 해독하는 것은 문자 그대로 "배기 가스 재순환"을 의미합니다. 시스템의 다양한 수정 사항에 대해 자세히 설명하지 않으면 실제로 흡기 및 배기 매니 폴드를 연결하는 파이프에 설치된 재순환 밸브입니다.
이 시스템은 전자 제어 장치가 장착 된 모든 최신 엔진에 설치됩니다. 전자 장치를 사용하면 내연 기관의 작동과 밀접한 관련이있는 시스템뿐만 아니라 전원 장치의 다양한 메커니즘과 프로세스를보다 정확하게 조정할 수 있습니다.
특정 순간에 EGR 플랩이 약간 열리기 때문에 배기 가스가 부분적으로 엔진 흡기 시스템으로 들어갑니다 (장치 및 작동 원리에 대한 자세한 내용은 다른 리뷰에서). 그 결과 신선한 공기 흐름이 배기 가스와 부분적으로 혼합됩니다. 이와 관련하여 질문이 발생합니다. 엔진의 효율적인 작동을 위해 충분한 양의 산소가 필요한 경우 흡기 시스템에 배기 가스가 필요한 이유는 무엇입니까? 배기 가스에 일정량의 연소되지 않은 산소가있는 경우 람다 프로브가이를 표시 할 수 있습니다 (자세한 내용은 여기에). 이처럼 보이는 모순을 다루도록 노력합시다.
배기 가스 재순환 시스템의 목적
실린더에서 압축 된 연료와 공기가 연소되면 적절한 에너지가 방출되는 것이 아니라는 것은 누구에게도 비밀이 아닙니다. 이 과정에는 다량의 독성 물질이 방출됩니다. 이들 중 가장 위험한 것은 질소 산화물입니다. 부분적으로 그들은 자동차의 배기 시스템에 설치된 촉매 변환기에 의해 싸워집니다 (이 시스템은 어떤 요소로 구성되어 있으며 어떻게 작동합니까? 따로 따로).
배기 가스에서 이러한 물질의 함량을 줄이는 또 다른 가능성은 공기-연료 혼합물의 구성을 변경하는 것입니다. 예를 들어, 전자 제어 장치는 신선한 공기 부분에 분사되는 연료의 양을 늘리거나 줄입니다. 이를 MTC 빈곤 / 농축이라고합니다.
반면에 실린더에 더 많은 산소가 들어 갈수록 공기 / 연료 혼합물의 연소 온도가 높아집니다. 이 과정에서 질소는 가솔린 또는 디젤 연료의 열분해와 고온의 조합에서 방출됩니다. 이 화학 원소는 태울 시간이 없었던 산소와 산화 반응을 일으 킵니다. 더욱이, 이러한 산화물의 형성 속도는 작동 매체의 온도와 직접적인 관련이 있습니다.
재순환 시스템의 목적은 정확하게 공기의 신선한 부분에서 산소의 양을 줄이는 것입니다. VTS 구성에 소량의 배기 가스가 존재하기 때문에 실린더의 연소 과정이 약간 냉각됩니다. 이 경우 동일한 부피가 연료를 점화하는 데 필요한 산소의 양을 포함하는 실린더로 계속 흐르기 때문에 공정 자체의 에너지는 변하지 않습니다.
가스 흐름은 HTS 연소의 산물이기 때문에 일반적으로 불활성으로 간주됩니다. 이러한 이유로 그 자체로는 더 이상 구울 수 없습니다. 일정량의 배기 가스가 공기-연료 혼합물의 새로운 부분에 혼합되면 연소 온도가 약간 감소합니다. 이로 인해 질소 산화 과정이 덜 활성화됩니다. 사실, 재순환은 동력 장치의 힘을 약간 감소 시키지만 자동차는 그 역 동성을 유지합니다. 이 단점은 매우 사소하여 일반 운송의 차이를 알아 차리는 것이 거의 불가능합니다. 그 이유는 속도가 상승 할 때 내연 기관의 출력 모드에서는이 과정이 발생하지 않기 때문입니다. 저속 및 중 rpm (가솔린 장치) 또는 유휴 및 저속 rpm (디젤 엔진의 경우)에서만 작동합니다.
따라서 EGR 시스템의 목적은 배기 가스의 독성을 줄이는 것입니다. 덕분에 자동차는 환경 표준의 틀에 맞출 기회가 더 많아졌습니다. 가솔린이든 디젤이든 상관없이 모든 현대식 내연 기관에 사용됩니다. 유일한주의 사항은 시스템이 터보 차저가 장착 된 일부 장치와 호환되지 않는다는 것입니다.
배기 가스 재순환 시스템의 일반 작동 원리
오늘날에는 공압 밸브를 통해 배기 매니 폴드를 입구에 연결하는 여러 유형의 시스템이 있지만 일반적인 작동 원리가 있습니다.
밸브가 항상 열리지는 않습니다. 차가운 엔진이 시동되고 유휴 상태로 작동 할 때, 그리고 최대 크랭크 축 속도에 도달 할 때 스로틀은 닫힌 상태로 유지되어야합니다. 다른 모드에서는 시스템이 작동하고 각 실린더 피스톤 그룹의 연소실에 소량의 연료 연소 생성물이 공급됩니다.
장치가 엔진의 유휴 속도로 작동하거나 작동 온도에 도달하는 과정에서 작동하는 경우 (어떻게해야하는지에 대해 여기에) 기기가 불안정 해집니다. EGR 밸브의 최대 효율은 엔진이 평균 rpm에 가깝게 작동 할 때만 달성됩니다. 다른 모드에서는 질소 산화물의 농도가 훨씬 낮습니다.
엔진이 예열 될 때 챔버의 연소 온도가 너무 높지 않아 다량의 아산화 질소가 형성되고 소량의 배기 가스를 실린더로 되돌릴 필요가 없습니다. 저 속에서도 마찬가지입니다. 엔진이 최대 속도에 도달하면 최대 출력을 개발해야합니다. 밸브가 트리거되면 간섭 만 발생하므로이 모드에서는 시스템이 비활성 상태가됩니다.
시스템 유형에 관계없이 시스템의 핵심 요소는 흡기 시스템에 대한 배기 가스의 접근을 차단하는 플랩입니다. 가스 흐름의 고온은 냉각 된 아날로그보다 더 많은 부피를 차지하기 때문에 HTS의 연소 효율이 감소하지 않도록 배기 가스를 냉각해야합니다. 이를 위해 엔진 냉각 시스템과 관련된 추가 냉각기 또는 인터쿨러가 있습니다. 각 자동차 모델의 회로는 다를 수 있지만 장치의 최적 온도를 유지하는 프로세스를 안정화하는 라디에이터가 있습니다.
디젤 엔진의 경우 밸브가 XX에서 열립니다. 흡기 시스템의 진공은 배기 가스를 실린더로 끌어들입니다. 이 모드에서 엔진은 배기 가스의 약 50 %를받습니다 (신선한 공기와 관련하여). 속도가 증가함에 따라 댐퍼 액추에이터는 점차적으로 닫힌 위치로 이동합니다. 이것은 기본적으로 디젤이 작동하는 방식입니다.
가솔린 장치에 대해 이야기하면 흡입관에 고농도의 배기 가스가 내연 기관의 작동 불량으로 가득 차 있습니다. 따라서이 경우 시스템 작동이 약간 다릅니다. 엔진이 중간 속도에 도달하면 밸브가 열립니다. 또한 BTC의 새로운 부분에 포함 된 배기량은 10 %를 초과해서는 안됩니다.
운전자는 대시 보드의 Check Engine 신호를 통해 잘못된 재생에 대해 알게됩니다. 이러한 시스템이 가질 수있는 주요 분류는 다음과 같습니다.
- 플랩 열림 센서가 고장났습니다. 일반적으로 잘못된 복용량과 깔끔한 전구가 켜지는 것 외에는 중요한 일이 발생하지 않습니다.
- 밸브 또는 센서 손상. 이 오작동의 주된 이유는 모터에서 나오는 뜨거운 가스와 지속적으로 접촉하기 때문입니다. 시스템 유형에 따라이 요소의 고장은 MTC의 고갈 또는 그 반대로 강화를 동반 할 수 있습니다. 엔진이 MAF 및 MAP와 같은 센서가 장착 된 결합 시스템을 사용하는 경우 유휴 상태에서 혼합물이 과도하게 풍부 해지고 높은 크랭크 샤프트 속도에서는 BTC가 극적으로 희박 해집니다.
시스템이 고장 나면 가솔린 또는 디젤이 제대로 연소되지 않아 수반되는 오작동이 발생합니다. 예를 들어 촉매의 작동 수명이 급격히 감소합니다. 이것은 배기 가스 회수 메커니즘에 결함이있는 경우 모터의 동작이 실제로 보이는 방식입니다.
공회전을 안정화하기 위해 제어 장치는 연료 시스템 및 점화 (가솔린 장치 인 경우)의 작동을 조정합니다. 그러나 스로틀을 열면 진공이 크게 증가하고 배기 압력이 급격히 상승하여 더 많은 배기 가스가 열린 댐퍼를 통해 흐르기 때문에 과도 모드에서는이 작업에 대처할 수 없습니다.
결과적으로 엔진은 연료의 완전 연소에 필요한 산소량을받지 못합니다. 고장의 정도에 따라 차가 흔들 리거나, 불발, 불안정하거나 XX가 완전히 부재하는 것이 관찰 될 수 있으며, 내연 기관이 제대로 시동되지 않을 수 있습니다.
장치의 흡기 다기관에 미스트 윤활이 있습니다. 뜨거운 배기 가스와 지속적으로 접촉하면 매니 폴드의 내부 표면, 밸브, 인젝터 및 점화 플러그의 외부 표면이 탄소 침전물로 빠르게 덮일 것입니다. 경우에 따라 BTC가 실린더에 들어가기 전에 연료 점화가 발생할 수 있습니다 (가속 페달을 세게 밟는 경우).
불안정한 공회전 속도의 경우 Ugr 밸브가 고장 나면 완전히 사라지거나 임계 한계까지 올라갈 수 있습니다. 자동차에 자동 변속기가 장착되어 있으면 두 번째 경우의 운전자는 곧 자동 변속기 수리에 돈을 써야 할 것입니다. 각 제조업체가 자체 방식으로 배기 가스 재순환 프로세스를 구현하기 때문에이 시스템의 오작동은 본질적으로 개별적입니다. 또한 그 결과는 동력 장치, 점화 시스템 및 연료 시스템의 기술적 조건에 직접적인 영향을받습니다.
시스템을 비활성화하면 디젤 엔진이 유휴 상태에서 더 열심히 작동합니다. 가솔린 엔진은 비효율적 인 연료 소비를 경험합니다. 어떤 경우에는 잘못된 공기-연료 혼합물을 사용한 결과로 나타나는 다량의 그을음으로 인해 촉매가 더 빨리 막힙니다. 그 이유는 현대 자동차의 전자 장치가이 시스템을 위해 설계 되었기 때문입니다. 제어 장치가 재순환을 수정하는 것을 방지하려면 칩 튜닝과 마찬가지로 다시 작성해야합니다 (이 절차에 대해 읽어보십시오. 여기에).
재순환 시스템 유형
현대 자동차에서는 세 가지 유형의 EGR 시스템 중 하나를 전원 장치에 설치할 수 있습니다.
- Euro4 환경 표준에 따름. 이것은 고압 시스템입니다. 플랩은 흡기 및 배기 매니 폴드 사이에 직접 위치합니다. 모터 출구에서 메커니즘은 터빈 앞에 서 있습니다. 이 경우 전기 공압식 밸브가 사용됩니다 (이전에는 공압 기계식 아날로그가 사용되었습니다). 이러한 계획의 조치는 다음과 같습니다. 스로틀 닫힘-엔진이 공회전 중입니다. 흡입관의 진공이 작아서 플랩이 닫힙니다. 가속기를 누르면 캐비티의 진공이 증가합니다. 결과적으로 흡기 시스템에서 배압이 생성되어 밸브가 완전히 열립니다. 일정량의 배기 가스가 실린더로 반환됩니다. 이 경우 배기 가스 압력이 낮고 임펠러를 회전시킬 수 없기 때문에 터빈이 작동하지 않습니다. 공압 밸브는 모터 속도가 적절한 값으로 떨어질 때까지 개봉 후 닫히지 않습니다. 최신 시스템에서 재순환 설계에는 모터 모드에 따라 프로세스를 조정하는 추가 밸브와 센서가 포함됩니다.
- Euro5 환경 표준에 따름. 이 시스템은 저압입니다. 이 경우 디자인이 약간 수정됩니다. 댐퍼는 미립자 필터 뒤 영역에 있습니다 (필요한 이유와 작동 방식에 대해 읽으십시오. 여기에) 배기 시스템 및 흡기-터보 차저 앞. 이러한 수정의 장점은 배기 가스가 약간 냉각되는 시간이 있고 필터를 통과하기 때문에 그을음 및 기타 구성 요소가 제거되어 이전 시스템의 장치가 더 짧은 작동 수명을 갖는다는 것입니다. 이 배열은 배기 가스가 터빈 임펠러를 완전히 통과하여 회전시키기 때문에 터보 차징 모드에서도 배기 가스 리턴을 제공합니다. 이러한 장치 덕분에 시스템은 엔진 출력을 줄이지 않습니다 (일부 운전자가 말했듯이 엔진을 "초크"시키지 않습니다). 많은 현대 자동차 모델에서 미립자 필터와 촉매가 재생됩니다. 밸브와 센서가 자동차의 열 부하 장치에서 더 멀리 떨어져 있기 때문에 이러한 절차를 여러 번 수행 한 후에도 종종 실패하지 않습니다. 재생 중에는 엔진이 DPF의 온도를 일시적으로 높이고 포함 된 그을음을 없애기 위해 추가 연료와 더 많은 산소를 필요로하므로 밸브가 닫힙니다.
- Euro6 환경 표준에 따름. 이것은 결합 된 시스템입니다. 디자인은 위에서 설명한 장치의 일부인 요소로 구성됩니다. 이러한 각 시스템은 자체 모드에서만 작동하기 때문에 내연 기관의 흡기 및 배기 시스템에는 두 유형의 재순환 메커니즘의 밸브가 장착되어 있습니다. 흡기 매니 폴드의 압력이 낮 으면 Euro5 (저압) 표시기의 일반적인 단계가 트리거되고 부하가 증가하면 단계가 활성화되어 Euro4 (고압) eco를 준수하는 차량에 사용됩니다. 표준.
이것이 외부 재순환 유형에 속하는 시스템이 작동하는 방식입니다 (프로세스는 전원 장치 외부에서 발생 함). 그 외에도 배기 가스의 내부 공급을 제공하는 유형이 있습니다. 흡기 매니 폴드에 들어가는 것처럼 일부 배기 가스를 제거 할 수 있습니다. 이 과정은 캠 축을 약간 돌려서 만 보장됩니다. 이를 위해 위상 시프터가 가스 분배 메커니즘에 추가로 설치됩니다. 이 요소는 내연 기관의 특정 작동 모드에서 밸브 타이밍을 약간 변경합니다 (그것이 무엇이며 엔진에 대해 어떤 값이 있는지 설명합니다) 따로 따로).
이 경우 실린더의 두 밸브가 특정 순간에 열립니다. 신선한 BTC 부분의 배기 가스 농도는 밸브가 얼마나 오래 열려 있는지에 따라 다릅니다. 이 과정에서 피스톤이 상사 점에 도달하기 전에 입구가 열리고 피스톤의 TDC 직전에 출구가 닫힙니다. 이 짧은 시간으로 인해 소량의 배기 가스가 흡기 시스템으로 유입 된 다음 피스톤이 BDC쪽으로 이동함에 따라 실린더로 흡입됩니다.
이 수정의 장점은 실린더에서 배기 가스가 더 고르게 분포 될뿐만 아니라 시스템 속도가 외부 재순환의 경우보다 훨씬 빠르다는 것입니다.
현대의 재순환 시스템에는 추가 라디에이터가 포함되어 있으며 열교환기를 통해 배기 가스가 흡입관으로 들어가기 전에 신속하게 냉각 될 수 있습니다. 자동차 제조업체가 다른 방식에 따라이 프로세스를 구현하고 장치에 추가 제어 요소가있을 수 있기 때문에 이러한 시스템의 정확한 구성을 지정하는 것은 불가능합니다.
가스 재순환 밸브
이와 별도로 EGR 밸브의 종류에 대해 언급해야합니다. 그들은 통치하는 방식이 서로 다릅니다. 이 분류에 따르면 모든 메커니즘은 다음과 같이 나뉩니다.
- 공압 밸브. 이 유형의 장치는 더 이상 거의 사용되지 않습니다. 진공 작동 원리가 있습니다. 흡입관에서 생성 된 진공에 의해 플랩이 열립니다.
- 전기 공압. ECU에 의해 제어되는 전자 밸브는 이러한 시스템의 공압 밸브에 연결됩니다. 온보드 시스템의 전자 장치는 모터의 모드를 분석하고 그에 따라 댐퍼의 작동을 조정합니다. 전자 제어 장치는 온도 및 기압, 냉각수 온도 등에 대한 센서로부터 신호를 수신합니다. 수신 된 데이터에 따라 장치의 전기 구동을 활성화합니다. 이러한 밸브의 특징은 댐퍼가 열리거나 닫혀 있다는 것입니다. 흡기 시스템의 진공은 추가 진공 펌프로 생성 할 수 있습니다.
- 전자. 이것은 가장 최근의 메커니즘 개발입니다. 솔레노이드 밸브는 ECU의 신호에서 직접 작동합니다. 이 수정의 장점은 부드러운 작동입니다. 이는 세 가지 댐퍼 위치를 통해 달성됩니다. 이를 통해 시스템은 내연 기관 모드에 따라 배기 가스량을 자동으로 조정할 수 있습니다. 시스템은 밸브를 제어하기 위해 흡입관에서 진공을 사용하지 않습니다.
재순환 시스템 이점
차량의 친환경 시스템이 파워 트레인에 도움이되지 않는다는 대중의 믿음과는 달리 배기 가스 재순환에는 몇 가지 이점이 있습니다. 추가 중화제를 사용할 수있는 경우 내연 기관의 출력을 줄이는 시스템을 설치하는 이유를 누군가 이해하지 못할 수 있습니다 (그러나이 경우에는 귀금속이 독성 물질을 중화하는 데 사용되기 때문에 배기 시스템은 문자 그대로 "황금"이됩니다) . 이러한 이유로 이러한 기계의 소유자는 때때로 시스템을 비활성화하도록 설정됩니다. 보이는 단점에도 불구하고 배기 가스 재순환은 동력 장치에 다소 유익합니다.
이 프로세스에 대한 몇 가지 이유는 다음과 같습니다.
- 가솔린 엔진에서는 옥탄가가 낮기 때문에 (이 값이 무엇인지,이 매개 변수가 내연 기관에 미치는 영향에 대해 따로 따로) 연료 폭발이 자주 발생합니다. 이 오작동의 존재는 동일한 이름의 센서로 표시되며 자세히 설명됩니다. 여기에... 재순환 시스템의 존재는 이러한 부정적인 영향을 제거합니다. 모순처럼 보이지만 반대로 egr 밸브가 있으면 예를 들어 이전 점화에 대해 다른 점화 타이밍을 설정하는 경우 장치의 출력을 높일 수 있습니다.
- 다음 플러스는 가솔린 엔진에도 적용됩니다. 이러한 ICE의 스로틀에는 종종 큰 압력 강하가 있으며, 그로 인해 약간의 전력 손실이 발생합니다. 재순환의 작동으로이 효과도 줄일 수 있습니다.
- 디젤 엔진의 경우 XX 모드에서 시스템은 내연 기관의 부드러운 작동을 제공합니다.
- 자동차가 환경 통제를 통과하면 (예 : EU 국가와의 국경을 넘을 때이 절차가 필수입니다), 재활용이 있으면이 검사를 통과하고 통과 할 가능성이 높아집니다.
대부분의 자동차 모델에서 재순환 시스템은 꺼지기가 쉽지 않으며 엔진이 없이도 안정적으로 작동하려면 전자 제어 장치의 추가 설정이 필요합니다. 다른 소프트웨어를 설치하면 ECU가 EGR 센서의 신호 부족에 반응하지 않습니다. 그러나 그러한 공장 프로그램이 없으므로 전자 장치 설정을 변경하면 자동차 소유자가 자신의 위험과 위험을 감수해야합니다.
결론적으로, 우리는 모터에서 재순환이 어떻게 작동하는지에 대한 짧은 애니메이션 비디오를 제공합니다.
질의 응답 :
EGR 밸브를 확인하는 방법? 밸브 접점에 전원이 공급됩니다. 딸깍 소리가 나야 합니다. 기타 절차는 설치 장소에 따라 다릅니다. 기본적으로 엔진이 작동하는 동안 진공 멤브레인을 살짝 눌러야 합니다.
EGR 밸브는 무엇을 위한 것입니까? 배기가스의 유해물질 함량을 줄이고(일부 가스는 흡기매니폴드로 향함) 장치의 성능을 높이는 데 필요한 요소이다.
EGR 밸브는 어디에 있습니까? 모터의 설계에 따라 다릅니다. 흡기 매니 폴드 영역 (매니 폴드 자체 또는 흡기를 엔진에 연결하는 파이프 라인)에서 찾아야합니다.
배기 밸브는 어떻게 작동합니까? 스로틀을 더 많이 열면 흡기 및 배기 매니폴드의 압력 차이로 인해 배기 가스의 일부가 EGR 밸브를 통해 내연 기관의 흡기 시스템으로 흡입됩니다.
