اضطر مصنعو السيارات في جميع أنحاء العالم إلى تقليل انبعاثات العادم. وينطبق هذا على محركات البنزين والديزل مع التركيز بشكل أفضل على الديزل بسبب النطاق العالي لملوثات أكاسيد النيتروجين التي تنتجها في البيئة. يساعد نظام EGR في تخفيف انبعاثات أكاسيد النيتروجين المتولدة داخل غرفة الاحتراق. كلما كانت درجة حرارة احتراق المحرك مرتفعة عن طريق تثبيت كمية من غاز العادم في الهواء الداخل، تنخفض درجة الحرارة. في محركات الديزل، يصبح نظام EGR نشطًا جدًا عندما يصل غاز العادم إلى 450 درجة مئوية بينما يصل إلى 650 درجة مئوية في تطبيقات البنزين. تشرح هذه المقالة بإيجاز مستشعر EGR وأعماله وتطبيقاته.
ما هو مستشعر EGR؟
يكتشف مستشعر EGR (إعادة تدوير غاز العادم) حركة تدفق غاز العادم عبر صمام EGR في السيارة. تتمثل وظيفة مستشعر EGR في الحفاظ على الانبعاثات المناسبة في المركبات من خلال مراقبة موضع صمام EGR والسماح بالتحكم الأكثر دقة في معدل تدفق EGR. بعد ذلك، يقوم نظام الكمبيوتر بتغيير أداء المحرك للإعلان عن الانبعاثات المسموح بها. هؤلاء أجهزة الاستشعار ترتبط عادة بتطبيقات السيارات وهي مناسبة أيضًا للاستخدام في المعدات الزراعية والبناء والصناعية. يحتاج غلاف مستشعر EGR إلى ثبات حراري عالي وضروريات القوة ومقاومة التآكل في درجات الحرارة المرتفعة.
كيف يعمل مستشعر EGR؟
يعد مستشعر EGR مكونًا مهمًا في نظام عادم السيارة الذي يراقب تدفق وتكوين غازات العادم التي يتم إعادة تدويرها مرة أخرى إلى محرك السيارة. وهذا يساعد وحدة التحكم في المحرك (ECU) على ضبط تشغيل صمام EGR، والذي بدوره يساعد في تقليل الانبعاثات وكذلك تحسين كفاءة الوقود. يستخدم EGR بشكل رئيسي في السيارات لسببين: كفاءة أعلى وانبعاث أقل للملوثات.
مخطط نظام إعادة تدوير غاز العادم
يعد نظام EGR أحد أنظمة التحكم في انبعاثات المركبات العديدة التي تساعد على تقليل كمية أكاسيد النيتروجين (أكاسيد النيتروجين) داخل غازات العادم. بشكل عام، يمكن أن تتشكل أكاسيد النيتروجين أثناء عملية الاحتراق في أسطوانات المحرك. على الرغم من أنه يمكن تعزيز تكوين أكاسيد النيتروجين بشدة عند درجات حرارة الاحتراق الأعلى التي تزيد عن 1600 درجة مئوية (أو) 2912 درجة فهرنهايت.
تشكل درجات حرارة الاحتراق المرتفعة خطورة كبيرة على المحرك مما يسبب تأثيرات مثل الانفجار أو الاشتعال المسبق عندما يشتعل خليط الوقود أو الهواء داخل الأسطوانات من الحرارة الشديدة. ونظراً لأنه يحدث في الوقت غير الصحيح، فإن الانفجار يسبب ضغطاً على مكونات محرك السيارة قبل الوميض. لذلك، يؤدي الانفجار المطول إلى إتلاف المكابس والصمامات والعديد من الأجزاء الأخرى. يعمل نظام EGR على تقليل درجة حرارة الاحتراق عن طريق إعادة توجيه جزء صغير من غازات العادم التي تعود إلى مشعب السحب. لم تعد هذه الغازات قابلة للاشتعال، لذا فإن تخفيف الهواء الداخل بغازات العادم سيجعل الوقود أو شحن الهواء أقل قابلية للاشتعال.
كيف يتحكم كمبيوتر المحرك في تدفق نظام EGR؟
يساعد كمبيوتر المحرك في فتح أو إغلاق صمام EGR للتحكم في التدفق في نظام EGR. هنا، يتم استخدام صمام EGR لتوصيل مشعب العادم ومشعب السحب. يكون هذا الصمام مغلقًا بشكل عام، لذلك لا يوجد تدفق EGR عندما يكون المحرك باردًا أو غير نشط أو من خلال التسارع الشديد. في رحلة ثابتة، يكون تدفق EGR في ذروته في الحمل المعتدل. يتم تشغيل صمام EGR في بعض المركبات من خلال محرك مفرغ لأن السيارات الحديثة تحتوي على صمام EGR كهربائي من خلال محرك متدرج.
كيف يتم مراقبة تدفق نظام EGR؟
يقوم كمبيوتر المحرك باختبار نظام EGR بشكل دوري مع أنظمة التحكم في الانبعاثات الأخرى. لذا، إذا كان التدفق أقل أو أكثر من المتوقع، فسيقوم PCM باكتشاف الخطأ وتمكين ضوء محرك الفحص أعلى لوحة العدادات.
هناك طرق مختلفة لمراقبة تدفق EGR. يتم تركيب مستشعر درجة حرارة EGR في بعض السيارات في عنصر السحب لنظام EGR. عندما يتم فتح صمام EGR، سترتفع درجة الحرارة عند جانب السحب بسبب غازات العادم الساخنة.
تستخدم السيارات الحديثة صمام EGR الكهربائي ولكن بعض المركبات تحتوي أيضًا على مبرد EGR. لذلك يتم التحكم في تدفق EGR بواسطة PCM عن طريق فتح (أو) إغلاق صمام EGR من خلال محرك متدرج. تتم مراقبة تدفق EGR بواسطة مستشعر MAP ومستشعر MAF ومستشعر نسبة الوقود أو الهواء.
أعراض جهاز استشعار EGR السيئ
يمكن أن يسبب مستشعر EGR الخاطئ العديد من المشكلات في تدفق وتشغيل نظام EGR مما يؤدي إلى مشكلات في الأداء مثل تقليل الطاقة وانبعاثات المركبات وانخفاض التسارع وكفاءة استهلاك الوقود.
- محرك السيارة لديه خامل خشن.
- ضعف أداء السيارة.
- يمكن زيادة استهلاك الوقود.
- تتوقف سيارتك بانتظام عندما تكون في وضع الخمول.
- يمكنك الحصول على رائحة الوقود.
- يظل ضوء إدارة المحرك في السيارة مضاءً.
- تولد السيارة المزيد من الانبعاثات.
- يمكنك سماع أصوات طرق قادمة من محرك السيارة.
- يمكن أن يؤدي إلى انخفاض واضح في أداء المحرك.
- قد تشعر بالتردد أثناء تشغيل سيارتك.
- التسارع البطيء أو نقص الطاقة أثناء القيادة صعودًا.
الأسباب
تتم مناقشة أسباب أجهزة استشعار EGR السيئة أدناه.
- يمكن أن يؤدي الوقود السيئ إلى انخفاض أداء المحرك وتحسين الانبعاثات والضرر المحتمل للمستشعر.
- تجاهل الصيانة المتكررة لسيارتك يمكن أن يؤدي إلى فشل EGR.
- مع مرور الوقت، يمكن أن تتراكم رواسب الكربون في صمام EGR ويمكن للمكونات المرتبطة به أن تحد من تدفق غاز العادم وتؤثر على وظيفة الصمام بشكل سلبي.
- يمكن لصمام EGR السيئ أن يمنع الصمام من الفتح (أو) الإغلاق بشكل صحيح.
- تتسبب عيوب التصنيع في حدوث مشكلات في صمام EGR بحيث قد يكون الصمام في البداية معيبًا مما يؤدي إلى فشل مبكر أو ضعف الأداء.
- التعرض لظروف التشغيل القاسية مثل؛ يمكن أن يؤدي الغبار الزائد والفترات الطويلة من الحمل الثقيل ودرجات الحرارة المرتفعة إلى تسريع تآكل صمام EGR.
- كل ظروف التشغيل هذه يمكن أن تؤدي إلى تسريع تراكم الكربون والضغط على مكونات صمام EGR مما قد يؤدي إلى فشل مبكر.
- وبالتالي، لتقليل الأسباب التي تسببها صمامات EGR، تأكد من استخدام مصادر الوقود ذات السمعة الطيبة واتبع توصيات الشركة المصنعة للسيارة. لذا فإن الصيانة المنتظمة عن طريق تغيير الزيت واستبدال أو تنظيف EGR وفقًا لخطة الصيانة يمكن أن تساعد في منع المشكلات وإطالة عمر الصمام.
كيفية استكشاف أخطاء مستشعر EGR وإصلاحها؟
تتضمن الخطوات المتبعة في استكشاف أخطاء EGR وإصلاحها ما يلي.
- تأكد من توصيل جميع التوصيلات الكهربائية وخطوط التفريغ ووضعها بشكل صحيح.
يجب استخدام مقياس التفريغ للتحقق من أنبوب إمداد التفريغ للفراغ عند 2000 إلى 2500 دورة في الدقيقة. في درجات حرارة التشغيل العادية، لا ينصح أي فراغ بوجود خرطوم مفكوك، أو مفتاح فراغ معيب أو مسدود، أو مضخة فراغ ذات ملف لولبي معيب أو مكبر للصوت. - تحقق من الملف اللولبي الفراغي عند تشغيل المحرك. إذا لم يتم فتح الملف اللولبي عند تنشيطه، فسوف يظل عالقًا في الوضع المفتوح (أو) المغلق وإلا كان به سلك مفكوك (أو) GND تالف، ومن ثم سيتم تغيير عملية إعادة تدوير غاز العادم.
- تحقق من حركة ساق الصمام عند 1500 – 2000 دورة في الدقيقة ويجب أن يتحرك إذا كان صمام EGR يعمل بشكل صحيح.
- قم بتطبيق الفراغ مباشرة على صمام EGR إما باستخدام أداة المسح أو مضخة التفريغ اليدوية بناءً على نوع صمام EGR.
- أخرج صمام EGR وتحقق من تراكم الكربون.
- افحص أنبوب EGR داخل المشعب للتنظيف والانسداد إذا لزم الأمر.
كيفية استبدال EGR؟
يمكن استبدال EGR بناءً على الخطوات التالية.
- أولا، تحتاج إلى إزالة غطاء محرك السيارة.
- بعد ذلك، قم بفك الكابل الكهربائي الموجود فوق الصمام وإخراج التوصيلات الكهربائية وخطوط التفريغ عن طريق التحقق من وجود علامات الضرر.
- قم بإزالة براغي التثبيت وتأكد من عدم إصابة الصمام أو تراكم الكربون أو التآكل.
- قم بتنظيف سطح تركيب صمام EGR تمامًا وقم بتركيب الصمام الجديد وكذلك الحشية.
- قم بإزالة أي كربون متحرك من منفذ إمداد EGR أيضًا
- قم بتجميع صمام EGR من خلال فتحات المسامير والحشية وأعد توصيله بالمبيت.
- قم بتشديد جميع أدوات التثبيت باتجاه إعدادات عزم الدوران المقترحة.
- عند الجلوس بإحكام، قم بإعادة توصيل خطوط التفريغ والتوصيلات الكهربائية.
- أخيرًا، استخدم أداة المسح التشخيصي لإعادة ضبط ضوء إدارة المحرك والتحقق من وجود أي أخطاء أخرى. الآن تحتاج العديد من السيارات إلى إعادة ترتيب صمام EGR في التعديلات. وهذا يسمح ببساطة لوحدة التحكم الإلكترونية بدراسة موضع التوقف عند النقاط المفتوحة والمغلقة.
رموز خطأ EGR
تتضمن رموز الأخطاء الشائعة لصمامات EGR ما يلي.
P0400 – خلل في تدفق EGR.
P0401 - الكشف عن عدم كفاية تدفق EGR.
P0402 - التدفق المفرط لـ EGR.
P0403 - عطل في دائرة EGR.
P0404 - نطاق أو أداء دائرة EGR.
P0405 - دائرة مستشعر EGR منخفضة.
P0406 - دائرة مستشعر EGR عالية.
P0407 - الدائرة B لمستشعر EGR منخفضة.
P0408 - الدائرة B لمستشعر EGR عالية.
P1403 - الملف اللولبي EGR منخفض.
P1404 - خطأ في الصمام المغلق في نظام EGR.
P1405 – الملف اللولبي العالي لـ EGR
P1406 - خطأ في موضع المحور لنظام EGR.
إيجابيات - سلبيات
ال مميزات حساس EGR تشمل ما يلي.
- يساعد نظام EGR في تقليل انبعاثات أكسيد النيتروجين عن طريق إعادة تدوير جزء من غازات العادم الموجودة في المحرك مرة أخرى إلى غرفة الاحتراق.
- يمكنه خفض درجة حرارة الاحتراق عن طريق تقليل تركيز الأكسجين الداخل مما يمكن أن يعزز كفاءة استهلاك الوقود.
- يساعد في تقليل التفجير أو طرق المحرك عن طريق تقليل درجات حرارة الاحتراق القصوى.
- يقلل EGR من تبديد الحرارة إلى أسطح غرفة الاحتراق مما يحمي المزيد من الطاقة الحرارية لتحويلها إلى عمل ميكانيكي طوال شوط التمدد.
- فهو يسمح لمحركات المركبات بتحقيق التوازن بين تقليل الانبعاثات والأداء لدعم حلول النقل المستدامة.
- فهو يساعد في الحد من تطور الجسيمات التي تساهم في تلوث الهواء والقضايا الصحية.
- عندما يقلل EGR من الاحتراق قليلاً، فيمكن تعويض آثاره بشكل متكرر من خلال تحسين توقيت الشرارة وأداء الحفاظ على المحرك الأمثل.
- ويمكن دمجها من خلال تقنيات أخرى للتحكم في الانبعاثات مثل المحولات الحفازة لتقليل الملوثات غير الآمنة.
ال عيوب حساسات EGR تشمل ما يلي.
- يعمل نظام EGR على تقليل قوة المحرك واستجابته، خاصة عند دورات المحرك المنخفضة.
- فهو يضيف تعقيدًا إلى محرك السيارة، مما قد يؤدي إلى مشكلات تتعلق بالموثوقية والصيانة المحتملة.
- يمكن أن تؤدي هذه الأنظمة إلى تراكم الكربون داخل الصمامات ومشعب السحب مما يؤثر على أداء المحرك المحتمل.
- يمكن أن يؤدي الاستخدام المفرط لـ EGR إلى انخفاض إنتاج الطاقة لأنه يقلل من كثافة خليط الهواء والوقود الوارد، ومن ثم يمكن أن يؤثر على الأداء العام واستجابة المحرك.
- يؤدي الإفراط في إعادة تدوير غاز العادم إلى حدوث احتراق جزئي يمكن أن يؤدي إلى اختلالات في الإشعال وتقليل كفاءة المحرك والتباطؤ الخشن.
- يمكن أن يؤدي إعادة تدوير غاز العادم إلى تراكم رواسب الكربون في النهاية مما يؤدي إلى انسداد صمام إعادة تدوير غاز العادم والمكونات ذات الصلة. لذلك يؤثر هذا على موثوقية النظام واستبداله.
- يمكن أن يؤدي دمج أنظمة EGR إلى إضافة تعقيد إلى محرك السيارة الذي يحتاج إلى مكونات إضافية مثل الصمامات وأنظمة التحكم وأجهزة الاستشعار. يزيد هذا التعقيد من تكاليف ومتطلبات الصيانة للتصنيع.
- يقوم EGR بإدخال غازات العادم الساخنة في نظام السحب، مما يمكن أن يعزز درجة حرارة الهواء الداخل ويحتمل أن يؤثر على كفاءة نظام التبريد.
تطبيقات استشعار EGR
ال تطبيقات أجهزة الاستشعار EGR تشمل ما يلي.
- يتم استخدام مستشعر EGR لتقليل انبعاث أكسيد النيتروجين داخل غاز العادم
- ترتبط هذه المستشعرات عادةً بتطبيقات السيارات والتي تكون مناسبة أيضًا للاستخدام في المعدات الزراعية والبناءية والصناعية.
- تعد عملية إعادة تدوير غاز العادم بمثابة استراتيجية فعالة للغاية للتحكم في انبعاثات أكاسيد النيتروجين من محركات الديزل دون زيادة استهلاك الوقود.
- إنه عنصر تحكم مهم في محرك السيارة الموجود على أنبوب السحب. وتتمثل المهمة الرئيسية لهذا في التحكم في مجموع غاز العادم الذي يدخل إلى مشعب السحب وبالتالي كمية معينة من إمدادات غاز العادم إلى مشعب السحب بشكل أساسي لإعادة التدوير.
هكذا هذا نظرة عامة على EGR الحساس، عمله، مميزاته، عيوبه، وتطبيقاته. يعد مستشعر EGR الموجود في نظام عادم السيارة مكونًا مهمًا يراقب تدفق غاز العادم وتكوينه الذي يتم إعادة تدويره مرة أخرى إلى محرك السيارة. وهذا يساعد وحدة التحكم الإلكترونية على تنظيم تشغيل صمام EGR، والذي بدوره يساعد في تقليل الانبعاثات ويعزز أيضًا كفاءة استهلاك الوقود. توجد هذه المستشعرات بالقرب من صمام EGR لأنه يجب توصيل خرطوم غاز العادم بمستشعر EGR والصمام. الأسباب الشائعة لفشل مستشعر EGR هي بسبب القصور أو الفتح (أو) الإشارات المتقطعة. وهنا سؤال لك ما هو حساس خبط المحرك؟
