Diagnostyka

Wielu klientów odwiedza warsztat z powodu zaworu EGR. Ten, jak doskonale wiemy, może przysporzyć wielu problemów. Jak przeprowadzić jego poprawną diagnostykę? Zapraszamy do poradnika stworzonego przez firmę TEXA na przykładzie Forda Mondeo IV 2.0 16V TDCi QXBA.

EGR - co to właściwie jest?

EGR – Exhaust Gas Recyrculation – Recyrkulacja spalin - wprowadzona od rozpoczęcia obowiązywania nory EURO 3 dla wszystkich samochodów osobowych z silnikami wysokoprężnymi. Zadaniem zaworu EGR jest zmniejszenie emisji tlenków azotu po przez doprowadzenie części spalin do kolektora dolotowego. Wysokiej zawartości tlenków azotu w spalinach sprzyja nadmiar tlenu i wysoka temperatura spalania w cylindrze. Doprowadzenie spalin do kolektora dolotowego, a tym samym zmniejszenie udziału tlenu w mieszance zmniejsza temperaturę spalania. Dzieje się tak, dlatego, że dwutlenek węgla zawarty w spalinach ma większą pojemność cieplną niż świeże powietrze. By zwiększyć temperaturę dwutlenku węgla o daną jednostkę ciepła, należy dostarczyć więcej energii niż w przypadku ogrzewania powietrza. Zmniejszenie udziału tlenu i obniżenie temperatury spalania wpływają na redukcję emisji szkodliwych NOx.

Zawór EGR aktywowany jest w zakresie obrotów biegu jałowego oraz średnich obciążeń silnika do około 3000obr/min. Regulacja domieszki spalin odbywa się w sposób dynamiczny, w zależności od stopnia obciążenia silnika, sterownik reaguje natychmiastową zmianą wychylenia zaworu. Niedostatek tlenu przy dużym obciążeniu powodowałby powstanie czarnego dymienia oraz strat mocy, dlatego też praca zaworu EGR jest stale nadzorowana przez sterownik za pomocą danych dostarczanych przez przepływomierz powietrza lub czujnik potencjometryczny skoku zaworu. Ważną zależnością jest fakt, że zwiększenie stopnia recyrkulacji spalin wpływa na zmniejszenie masy zasysanego powietrza, co łatwo zaobserwować podczas testu aktywacji zaworu EGR podczas pracy silnika na biegu jałowym. Im większe jest wychylenie zaworu, co wiąże się z dostarczeniem większej ilość spalin do kolektora ssącego, tym wskazanie masy zasysanego powietrza maleje.

• utrata mocy silnika,
• zwiększenie emisji czarnego dymu,
• nierównomierna praca silnika, 
• szarpanie podczas przyśpieszania,
• gaśnięcie silnika – szczególnie w przypadkach kiedy silnik nie osiągnął jeszcze temperatury roboczej,
• pojawianie się błędów w sterowniku silnika, oraz sterownikach odbierających informację o momencie obrotowym silnika (np. sterownik automatycznej skrzyni biegów). 

Rozpoczynamy diagnostykę

Dla przybliżenia jednego ze sposobów weryfikacji poprawności działania zaworu EGR posłużymy się przykładem z diagnostyki Forda Mondeo z silnikiem 2.0 TDCi QXBA, w którym występowały negatywne objawy pracy silnika w postaci: nierównomierne obroty biegu jałowego, szarpanie silnika w okolicach 1200 - 2000obr/min podczas przyśpieszania, chwilowe spadki mocy, częste próby dopalania filtra cząstek stałych, gaśnięcie silnika podczas ruszania na zimnym silniku. Do wykonania diagnostyki posłużono się testerem diagnostycznym Navigator TXTs firmy TEXA współpracującym z  oprogramowaniem IDC5 CAR PLUS (Fot. 1).

Fot. 1. Menu wyboru – program TEXA IDC5 CAR V62 + Navigator TXTs

Przebieg diagnostyki:

• Za pomocą testera diagnostycznego wykonano odczyt kodów błędów oraz dokonano analizy wartości rzeczywistych pracy silnika. 

Sterownik zarejestrował błędy z wydajności pracy zaworu EGR oraz ze sterowania ciśnieniem doładowania (fot. 2). W celu identyfikacji faktycznej przyczyny powstawania negatywnych symptomów pracy silnika i wykluczenia ewentualności uszkodzenia jednego z zasugerowanych przez autodiagnostykę elementów, przed ich wymianą należy wykonać testy sprawdzające poprawność działania tych podzespołów. W tym celu należy posłużyć się informacjami zawartymi w zasobach diagnostycznych oprogramowania IDC5 CAR. Analizie poddano następujące wartości: obwód zaworu roboczego recyrkulacji spalin (%), położenie przepustnicy recyrkulacji spalin (V), położenie zaworu recyrkulacji spalin (V), masa powietrza zassanego (g/s), średnia przebyta odległość między próbą dopalenia filtra cząstek stałych. 

Fot. 2 Odczyt kodów błędów (oprogramowanie TEXA IDC5 CAR PLUS)

Duża oscylacja na biegu jałowym wartości parametru „obwód zaworu roboczego recyrkulacji spalin” (fot. 3) wzbudza podejrzenie, co do poprawnego funkcjonowania zaworu EGR. Parametr ten nie powinien wykazywać nadmiernych wahań podczas pracy na biegu jałowym, ewentualnie po kilku minutach pracy może zbliżyć się do 0%, dzieje się tak dlatego, że sterownik po pewnym czasie dezaktywuje zawór EGR. Aby reaktywować wysterowanie zaworu, należy chwilowo wcisnąć gwałtownie pedał gazu. W analizowanym przypadku parametr ten wahał się w zakresie dużego przedziału od 0 do 29%, (fot. 3) zmianą parametru towarzyszyły również wyczuwalne wahania pracy silnika, oraz zmiany w strumieniu przepływu powietrza mierzonego przez przepływomierz – od 57 do 143 g/s – co ewidentnie sugeruje zaburzenia w funkcjonowaniu zaworu EGR.

Autodiagnostyka udostępnia również możliwość wysterowania zaworu recyrkulacji spalin na pracującym silniku, czyli jego włączenie i wyłączenie. Umożliwia to zaobserwowanie zmian w równomierności pracy silnika, oraz wykonanie jazdy próbnej przy dezaktywowanym zaworze, co znacząco ułatwia weryfikacje usterki.

• W celu wykonania aktywacji należy wybrać funkcję „zawór EGR” znajdującą się w zakładce aktywacje (Fot. 4). W analizowanym przypadku wyłączenie zaworu (Fot. 5) spowodowało ustabilizowanie się obrotów biegu jałowego, wyeliminowało to również szarpanie podczas dodawania gazu. Podczas jazdy próbnej z wyłączonym zaworem EGR silnik pracował równo i auto odzyskało dynamikę.