Będąc integralną częścią układu sterowania silnikiem, zawór recyrkulacji (zawór EGR) wprowadza odmierzoną ilość spalin do układu dolotowego silnika, redukując zużycie paliwa, a także emisję NOx. W związku z coraz większym naciskiem na redukcję emisji spalin zawór EGR będzie pełnił coraz ważniejszą rolę, dlatego warto wiedzieć do czego on służy, jakie są przyczyny usterek i jak go wymienić w razie potrzeby.
Jak działa zawór EGR?
Prawie 80% powietrza w atmosferze to azot. Jednak gdy jest on narażony na ekstremalnie wysokie temperatury w komorze spalania (nawet 1370°C), ten obojętny gaz staje się reaktywny, tworząc szkodliwe tlenki azotu (NOx), które są następnie przekazywane przez układ wydechowy do atmosfery. Aby zminimalizować to zjawisko, zawór EGR doprowadza precyzyjnie obliczoną ilość spalin z powrotem do układu dolotowego, zmieniając w ten sposób skład chemiczny powietrza dostającego się do silnika. Przy mniejszej ilości tlenu rozcieńczona mieszanka spala się wolniej, obniżając temperaturę w komorze spalania o prawie 150°C i zmniejszając produkcję NOx w celu uzyskania czystszych spalin.
Zawór EGR ma dwa podstawowe ustawienia: otwarty i zamknięty, chociaż ustawienie może się zmieniać płynnie pomiędzy wartościami granicznymi. Zawór EGR jest zamknięty podczas uruchamiania silnika. Na biegu jałowym i przy niskich prędkościach obrotowych potrzebna jest niewielka ilość energii i tym samym niewielka ilość tlenu, tak więc zawór stopniowo się otwiera – na biegu jałowym może być otwarty nawet w 90%. Gdy wymagany jest większy moment obrotowy i moc, na przykład przy pełnym przyspieszeniu, zawór EGR zamyka się, aby zapewnić większy dopływ tlenu do cylindra.
Zawory EGR mogą być również stosowane w mniejszych jednostkach silnikowych GDi w celu poprawy sprawności spalania i eliminacji zjawiska spalania stukowego. W silnikach wysokoprężnych mogą również przyczynić się do eliminacji zjawiska „klekotania” (stuków) na biegu jałowym.
Rodzaje zaworów EGR
Istnieje kilka typów zaworów EGR: wcześniejsze systemy wykorzystują zawór sterowany podciśnieniowo, podczas gdy nowsze pojazdy są sterowane elektronicznie – główne typy można ogólnie podsumować jako:
Wysokociśnieniowe zawory EGR do silników wysokoprężnych kierują spaliny o wysokim przepływie i dużej zawartości sadzy, zanim trafią one do filtra cząstek stałych – sadza może łączyć się z parami oleju, tworząc szlam. Następnie gaz spalinowy jest kierowany z powrotem do kolektora dolotowego przez rurę lub wewnętrzne otwory w głowicy cylindra. Stosuje się również zawór wtórny do wytwarzania podciśnienia w kolektorze dolotowym, ponieważ nie jest on naturalnie obecny w silnikach wysokoprężnych.
Niskociśnieniowe zawory EGR do silników wysokoprężnych kierują spaliny po przejściu przez filtr cząstek stałych do cylindrów silnika wysokoprężnego – w tym przypadku gaz spalinowy ma mniejszy przepływ, ale jest prawie całkowicie czysty od sadzy. Następnie gaz jest kierowany z powrotem przez rurę do kolektora dolotowego.
Zawory EGR do silników benzynowych kierują spaliny w podobny sposób, jak wysokociśnieniowy odpowiednik w silnikach wysokoprężnych. Próżnia wytwarzana przez podciśnienie cylindra zasysa spaliny, a przepływ jest regulowany przez otwarcie i zamknięcie zaworu EGR.
Zawory EGR sterowane podciśnieniowo wykorzystują elektromagnetyczną cewkę do regulacji podciśnienia w siłowniku podciśnieniowym, a następnie otwierają i zamykają EGR. Niektóre zawory posiadają również czujnik zwrotny informujący układ ECU o pozycji zaworów.
Cyfrowe zawory EGR wyposażone są w cewkę elektromagnetyczną lub silnik krokowy i w większości przypadków także w czujnik zwrotny. Zawory te sterowane są sygnałem PWM z układu ECU w celu regulacji przepływu spalin.
Przyczyny usterek zaworów EGR
Zawory EGR pracują w nieprzyjaznym środowisku, więc z biegiem czasu ulegają zużyciu. Jednak najczęstszą przyczyną awarii jest nagromadzenie się osadów węglowych z gazów spalinowych wzdłuż kanałów EGR i układu wlotowego. W miarę upływu czasu spowoduje to zatkanie przewodów, kanałów spalinowych i ostatecznie mechanizmu trzpienia zaworu, powodując jego zablokowanie w pozycji otwartej lub zamkniętej. Awarie mogą być również spowodowane pęknięciem lub nieszczelnością membrany siłownika podciśnieniowego.
Na co zwrócić uwagę w przypadku usterki zaworu EGR?
Objawy związane z awarią zaworu EGR są podobne do tych występujących przy wielu innych problemach z komponentami sterowania silnikiem, dlatego ich rozpoznanie sprawia problemy mechanikom warsztatowym. Jednak może wystąpić kilka objawów ostrzegawczych, na które należy zwrócić uwagę:
- Sprawdzić kontrolkę silnika: podobnie jak w przypadku większości elementów sterowania silnikiem, problem z zaworem EGR może spowodować zaświecenie kontrolki silnika.
- Problemy z osiągami silnika: jeśli zawór jest stale otwarty, stosunek powietrza do paliwa w pojeździe zostanie zakłócony, powodując np. zmniejszoną moc, małe przyspieszenie i nierówną pracę na biegu jałowym.
Może również powodować nieszczelności turbodoładowania, powodując dodatkowe obciążenie tego mechanizmu.
Komentarze (0)