Šiuolaikiniai varikliai yra sudėtingos sistemos, sukurtos siekiant suderinti našumą, efektyvumą ir atsakomybę už aplinkos apsaugą. Vienas svarbiausių komponentų, užtikrinančių šią pusiausvyrą, yra EGR vožtuvas (išmetamųjų dujų recirkuliacijos vožtuvas).
Kas yra EGR vožtuvas ir jo funkcija?
EGR (Exhaust Gas Recirculation) vožtuvas yra svarbus automobilio variklio komponentas, kurio pagrindinė funkcija yra išmetamųjų dujų recirkuliacija. Šis procesas leidžia sumažinti kenksmingų azoto oksidų (NOx) išmetimą į aplinką ir taip prisidėti prie ekologinių normų laikymosi.
EGR vožtuvas veikia nukreipdamas tam tikrą dalį jau sudegusių išmetamųjų dujų atgal į įsiurbimo kolektorių, kur jos sumaišomos su šviežiu oro ir kuro mišiniu. Tai sumažina deguonies kiekį mišinyje ir, atitinkamai, degimo temperatūrą, kas tiesiogiai lemia mažesnį azoto oksidų susidarymą.
Pagrindinė sistemos paskirtis - sumažinti išmetamųjų dujų toksiškumą varikliui šylant ir staigiai kylant alkūninio veleno apsisukimams, kuomet variklis dirba riebesniu degiu mišiniu nei įprasta. Svarbu pabrėžti, kad EGR vožtuvas nėra skirtas pagerinti variklio veikimo našumą, o jo pagrindinis tikslas - išmetamųjų dujų toksiškumo mažinimas.
Užvedus variklį, EGR vožtuvas uždarytas. Tuščiosios eigos ir mažo greičio metu automobiliui reikia tik nedidelės galios, taigi ir nedidelio deguonies kiekio, todėl vožtuvas palaipsniui atsidaro - tuščiąja eiga jis gali būti atidarytas iki 90%.
EGR vožtuvo konstrukcija ir veikimo principas
EGR vožtuvo konstrukcijos pagrindiniu elementu yra vožtuvas, kuris reguliuoja į recirkuliaciją nukreipiamų išmetamųjų dujų kiekį. Konstrukcija priklauso nuo būdo, kuriuo valdomas vožtuvas. Vožtuvas atidaromas, remiantis daviklio, stebinčio slėgį įsiurbimo kolektoriuje, bei masės srauto indikatoriaus parodymais. Kai kurie EGR vožtuvai turi papildomą išmetamųjų dujų atvėsinimo funkciją, kas dar labiau prisideda prie NOx emisijų mažinimo.
EGR vožtuvo veikimas tiesiogiai priklauso nuo automobilio variklio tipo:
- Benzininiai varikliai: EGR vožtuvas nebus įjungiamas, kai pasiekiamos maksimalios sukimo momento apsukos ir kai variklis dirba tuščiąja eiga.
- Dyzeliniai varikliai: EGR vožtuvas atidaromas esant tuščiai eigai ir palaipsniui uždaromas didėjant apkrovai.
Šviežias oras iš oro filtro per droselinę sklendę patenka į įsiurbimo kolektorių ir variklį. Dalį atidirbusių dujų per EGR vožtuvą variklio valdymo kompiuteris grąžina atgal į įsiurbimo kolektorių, kur jos susimaišo su šviežiu oru. Atidirbusių dujų ir švaraus oro santykį reguliuoja variklio valdymo kompiuteris (ECU) priklausomai nuo variklio darbo sąlygų. Pavyzdžiui, tam tikruose varikliuose EGR vožtuvas yra pilnai uždarytas, kai variklio apsukos viršija 3400 RPM arba paduodamo kuro kiekis viršija 37.5 mg/str. Visa žemesnė diapazono riba yra EGR vožtuvo darbo zona.
EGR vožtuvo tipai
- Vakuuminiai EGR vožtuvai naudoja vakuuminį solenoidą, kad vakuumas atitiktų diafragmą ir savo ruožtu atidarytų ir uždarytų EGR.
- Skaitmeniniai EGR vožtuvai turi elektromagnetinį arba žingsninį variklį ir daugeliu atvejų grįžtamojo ryšio jutiklį. Jie yra moderniausi ir turi daugiau funkcijų.
EGR vožtuvo pavara skirtinguose automobiliuose gali būti elektrinė arba pneumatinė. EGR solenoidas yra labiausiai pažeidžiama mazgo dalis, naudojama sistemose, kuriose vožtuvo pavara yra pneumatinė.
Kodėl atsiranda EGR vožtuvo problemos ir kokie simptomai?
EGR vožtuvas, kaip ir bet kuri kita dalis, veikiama išmetamųjų dujų, yra linkęs kauptis anglies sankaupoms, dėl kurių gali atsirasti eksploatacinių problemų, užsidegti variklio įspėjamosios lemputės ir padidėti degalų sąnaudos. Problemos esmė - ribotas EGR vožtuvo resursas ir gan didelė naujo mazgo kaina. Bet kurioje aptarnavimo instrukcijoje rašoma, kad sistema idealiai tarnaus 70-100 tūkst. kilometrų.
EGR vožtuvai veikia agresyvioje aplinkoje, todėl laikui bėgant jie susidėvės. Tačiau vienintelė didžiausia gedimo priežastis yra anglies dalelių kaupimasis išmetamosiose dujose išilgai EGR ir įsiurbimo sistemos kanalų. Laikui bėgant tai užkimš vamzdžius, išmetamųjų dujų kanalus ir galiausiai vožtuvo stūmoklio mechanizmą, dėl kurio jis gali užstrigti uždarytoje arba atidarytoje padėtyse.
Varikliuose su slėgio davikliu (MAP daviklis) nesandarus EGR vožtuvas sukelia degimo mišinio pariebinimą, sumažėjus išretėjimui įsiurbimo kolektoriuje. Varikliuose, naudojančiuose abi kontrolės sistemas vienu metu, pastebimas mišinio pariebinimas tuščia eiga ir mišinio paliesinimas didinant apsisukimus. Variklio valdymo blokas bando stabilizuoti tuščiosios eigos apsisukimus, keisdamas kitus parametrus, tačiau pradinėje stadijoje variklio dinamika gali tapti nepakankama, atsirasti „duobės” greitėjant.
Pagrindinės EGR problemų priežastys
- Užsikišęs EGR vožtuvas: Tai dažniausia problema, sukelianti daugelį simptomų. Anglies dalelių kaupimasis išmetamosiose dujose išilgai EGR ir įsiurbimo sistemos kanalų laikui bėgant užkimša vamzdžius, kanalus ir vožtuvo stūmoklio mechanizmą, dėl ko jis gali užstrigti.
- Nesandari išmetimo sistema: Jei išmetimo sistema nesandari, išmetamosios dujos gali patekti į saloną.
- Pažeistas deguonies jutiklis (lambda zondas): Šis jutiklis matuoja išmetamųjų dujų sudėtį ir siunčia informaciją variklio valdymo kompiuteriui. Jei jis neveikia tinkamai, gali atsirasti stipresnis išmetamųjų dujų kvapas.
- Susidėvėjęs katalizatorius: Išdegęs katalizatorius gali skleisti supuvusių kiaušinių kvapą ir neigiamai veikti automobilio dinamiką.
- Pažeista galvutės tarpinė arba galvutė: Išmetamosios dujos gali patekti į aušinimo skystį ir vėliau į saloną per šildytuvą.
- Kietųjų dalelių filtras (DPF): Kvapą salone gali sukelti DPF filtro išdegimas arba užsikišimas.
- Daviklių gedimai: Vienas iš jutiklių gali nustatyti modulyje ECU teisingą recirkuliuotų išmetamųjų dujų kiekį ir reguliuoti EGR vožtuvą tiksliai kontrolei.
- Slėgio praradimas: Daugiau senesnėse sistemose pasitaikanti bėda, kur vožtuvai yra valdomi vakuumu.
EGR vožtuvo gedimo simptomai
Simptomai, susiję su EGR vožtuvo gedimu, yra panašūs į daugelio kitų variklio valdymo komponentų simptomus, todėl daugeliui technikų EGR gedimai ir toliau kelia galvos skausmą. Atpažinę ankstyvus EGR vožtuvo problemų požymius galite išvengti brangiai kainuojančio remonto.
- Nemalonus išmetamųjų dujų kvapas automobilyje.
- Netolygus variklio darbas laisvąja eiga arba pernelyg didelės vibracijos.
- Padidėjusios degalų sąnaudos.
- Variklio paleidimo problemos.
- Variklio kontrolinės lemputės "Check Engine" užsidegimas.
- Variklio galios sumažėjimas. Praradimas, uždelsimas iš akceleratoriaus arba prastas akceleratoriaus pedalo „atsakas“.
- "Duobės" akceleratoriaus paspaudimo metu.
- Kalenimo arba spragsėjimo garsai.
- Gesta variklis. Sunkiais problemos atvejais, netinkamai veikiantis EGR vožtuvas gali užgesinti variklį.
- Padidėjęs NOx išmetimas (kai vožtuvas lieka uždarytas): Dėl to aukšta temperatūra degimo kameroje palieka daug nesudegusio kuro išmetamosiose dujose, todėl padidėja NOx išmetimas ir sumažėja degalų naudojimo efektyvumas.
Jei EGR vožtuvas užstrigo atidarytas, į įsiurbimo angą patenka per daug išmetamųjų dujų. Jei užstrigo uždarytas, sistema nutraukia išmetamųjų dujų recirkuliaciją. Kai EGR vožtuvas nesandarus, į įsiurbimo kolektorių patenka per daug karštų dujų. Šios dujos, sąveikaujant su variklio alyvos garais, kurie patenka į kolektorių per karterio ventiliaciją, sudaro nuosėdas.
Ką daryti su EGR problema?
EGR problemų diagnozavimas paprastai prasideda nuo transporto priemonės diagnostikos per OBD-II. Specialistas ieškos gedimų kodų, susijusių su EGR arba davikliais. Jei pastebite, kad automobilyje jaučiamas išmetamųjų dujų kvapas ar pasireiškia kiti EGR gedimo simptomai, rekomenduojama atlikti kompiuterinę diagnostiką ir patikrinti EGR vožtuvo būklę.
Yra keletas sprendimų, kaip spręsti EGR vožtuvo problemas:
1. Remontas ir valymas
Idealus ir rekomenduojamas problemos sprendimas - pakeisti visą sistemą nauja. Tačiau tai yra brangus sprendimas. Alternatyvus, labiau „liaudiškas” sprendimas - bandyti prailginti EGR sistemos gyvavimo laikotarpį. Galima bandyti išvalyti paties vožtuvo ir jo kojelės paviršių cheminiais preparatais, kad užtikrinti jo laisvą judėjimą ir sandarumą, tiesa reikėtų vengti bet kokio chemikalo patekimo ant guminės diafragmos, nes cheminiai valikliai gali ją pažeisti. Periodiškai „aptarnaujant” sistemą, jos gyvavimo laikas pailgės, o kai kurias iš rikiuotės išėjusias sistemas galbūt pavyks prikelti „antram gyvenimui”.
Tradiciškai vožtuvui išvalyti ar pakeisti reikėjo mechaniškai išardyti. Reikia išimti EGR vožtuvą, pamirkyti jį valymo tirpaluose ir rankiniu būdu nuvalyti anglies nuosėdas. Kai kuriose profesionaliose dirbtuvėse angliai ištirpinti naudojamos ultragarso vonelės arba slėginės valymo sistemos. Sunkiais atvejais EGR vožtuvas turi būti visiškai pakeistas.
Daugelis vairuotojų bando gaivinti neveikiantį EGR vožtuvą jį valydami. Tačiau dažniausiai tokia procedūra mažai kada gelbsti, nes dažniausiai sugenda EGR vožtuvo elektroninė dalis - varikliukas, valdantis vožtuvo atsidarymą. Kai EGR vožtuvas yra lengvai nuimamas, pabandyti jį išvalyti galima, tačiau kai kuriems automobiliams jo demontavimas gali kainuoti nuo 100 iki 150 eurų.
Dažna pasitaikanti klaida - išvalyti EGR, bet nevalyti įsiurbimo kolektoriaus, kuris būna pilnas tų pačių suodžių. Todėl kompleksinis valymas yra daug efektyvesnis.
2. EGR sistemos atjungimas ir išprogramavimas
Galima EGR sistemą atjungti visiškai, tačiau tam reikia rimto specialisto, kuris sugebės tinkamai tai padaryti. Atjungus sistemą, valdymo blokas turėtų būti „apgautas”, kitaip iš tokios saviveiklos gali nieko gero neišeiti. Programiškai atjungus EGR vožtuvą, jis nebepraleidžia į degimo kamerą išmetamųjų dujų. Tai reiškia, kad tuo metu kuras nesudega taip idealiai, kaip galėtų.
EGR vožtuvas - tai brangi detalė, be kurios transporto priemonė gali visiškai apsieiti. Dėl šios priežasties daugelis automobilių savininkų ne keičia sugedusį vožtuvą, o atjungia EGR vožtuvą. Reikia pažymėti, jog nepakanka fiziškai atjungti vožtuvą tam, kad būtų pasiektas norimas efektas. Reikės atlikti valdymo bloko, koordinuojančio šios sistemos darbą, programavimą. To neatlikus, ECU blokas signalizuos apie EGR klaidą ar net bandys perjungti variklį į darbą avariniu režimu. Dažniausiai, programiškai atjungus EGR vožtuvą, fiziškai atjungti nereikia, tačiau kai kuriuose automobilių modeliuose reikia EGR vožtuvą atjungti ir programiškai, ir fiziškai.
EGR panaikinimo privalumai:
- Šiek tiek didesnė galia (nors tyrimai rodo, jog tai klaidingas įsitikinimas).
- Sąlyginis ekonomiškumas.
- Nebuvimas problemų su priedegomis kolektoriuose.
- Sumažėja į variklį patenkančių teršalų kiekis.
- Automobilis gali labiau reaguoti į akceleratoriaus paspaudimą.
EGR panaikinimo trūkumai ir pasekmės:
Svarbu suprasti, kad atjungus EGR, dėl liesesnio mišinio ir nekontroliuojamo deguonies kiekio, padidėja degimo temperatūra variklio degimo kamerose. EGR misija - sumažinti degimo temperatūrą iki lygio, kad NOx dujos neatsirastų. NOx dujos pro kompresinius žiedus patenka į karterį ir reaguoja su variklio alyva, todėl alyva degraduoja, trumpėja jos tarnavimo laikas ir naikinamos plovimo savybės. Alyva tampa klampesnė, cirkuliacija prastėja, labiau kaista variklio galvutė, velenai. Tai trumpina paties variklio resursą.
Dyzeliniuose varikliuose aukšto slėgio EGR vožtuvai nukreipia didelio srauto ir daug suodžių turinčias išmetamąsias dujas prieš patekdamos į kietųjų dalelių filtrą. Suodžiai gali susimaišyti su tepalo garais ir sudaryti nuosėdas/dumblą. Tai gali sukelti problemas su turbinos geometrija, nes kuo blogiau dega kuras, tuo daugiau suodžių išmetimo sistemoje. Todėl turbinos remontas ir jos restauravimas dėl blogo EGR vožtuvo yra normali situacija.
Didelis suodžių kiekis išmetimo sistemoje taip pat gali užkimšti katalizatorių ir kietųjų dalelių filtrą (DPF/FAP), kurių keitimas yra brangus. Pavyzdžiui, kai kurių automobilių DPF filtrai gali kainuoti apie 1000 eurų.
EGR vožtuvo atjungimas gali sukelti šiuos efektus: neefektyvi arba netinkamai veikianti EGR sistema didina išmetamųjų teršalų kiekį, dėl to transporto priemonė gali nepraeiti techninės apžiūros ar net gauti baudą iš policijos. Garantijos netekimas, jei automobilis vis dar yra gamintojo garantijos laikotarpyje.
Nors trumpalaikėje perspektyvoje EGR išprogramavimas gali atrodyti patrauklus, ilgainiui tai gali sukelti nepageidaujamų pasekmių. Daugumoje Europos Sąjungos šalių, įskaitant Lietuvą, griežtai reguliuojamos transporto priemonių išmetamųjų teršalų normos, o bet kokie bandymai manipuliuoti išmetamųjų teršalų kiekiais gali būti laikomi neteisėtais ir turėti rimtų pasekmių (pvz., transporto priemonė negali praeiti techninės apžiūros).
Programinis EGR vožtuvo išjungimas (išprogramavimas)
Tai naujausias ir efektyviausias metodas, kai pakeičiama variklio valdymo programa taip, kad joje „nebeliktų vietos” EGR vožtuvui. Šis metodas, teisingai suprogramavus ECU, koreguoja oro ir kuro santykį, todėl variklis dirba optimaliai. Kadangi nėra intervencijos į elektrines grandines, variklio valdymo sistema gauna teisingą informaciją iš daviklių. Tačiau svarbu žinoti, kad išprogramavus EGR, transporto priemonė gali neatitikti išmetamųjų dujų emisijos normų, kas gali sukelti problemų techninės apžiūros metu ar pažeisti aplinkosaugos įstatymus.
Dažniausios EGR vožtuvo problemos pagal automobilių markes
EGR problemos dyzeliniuose automobiliuose beveik niekada nebūna „atsitiktinės”. Kiekviena markė turi savo silpnąsias vietas:
- VW (Volkswagen) TDI: Dažniausia problema - EGR + įsiurbimo kolektoriaus užsikimšimas suodžiais. Dažnai padeda pilnas EGR + įsiurbimo valymas, tačiau vien tik EGR valymas - laikinas sprendimas.
- Audi TDI: Dažniausia problema - elektrinio EGR mechanizmo strigimas, aušinamo EGR radiatoriaus problemos. Valymas nepadeda, dažniausiai reikalingas EGR keitimas arba restauravimas.
- BMW dyzeliniai varikliai: Dažniausia problema - EGR aušintuvo pratekėjimas, suodžių ir kondensato kaupimasis. Būtinas ne tik EGR, bet ir aušintuvo patikrinimas.
- Ford TDCi: Dažniausia problema - EGR greitas užsikimšimas, netikslus EGR darbas dėl programinių ribų. Profilaktinis valymas ir ECU atnaujinimas - veiksmingi.
- Opel CDTI: Dažniausia problema - EGR užstringa atviroje padėtyje. Pigūs analoginiai EGR - trumpalaikis sprendimas, geras valymas - ilgesnis rezultatas.
- Toyota D-4D: Dažniausia problema - užsikimšęs, bet techniškai tvarkingas EGR. Toyota EGR dažnai puikiai atsigauna po kokybiško valymo.
- Volvo D3, D4, D5: Dažniausia problema - EGR + įsiurbimo sistema pilna suodžių, vožtuvo strigimas. Būtinas kompleksinis valymas.
- Mazda dyzeliniai varikliai: Dažniausia problema - greitas EGR ir kolektoriaus užsiteršimas. Prevencija yra kritiškai svarbi.
Rekomendacijos
Jei turite pakankamai įgūdžių, galite pabandyti išimti ir patikrinti EGR būklę patys. Kitu atveju, rekomenduojame kreiptis į specialistus, kurie nustatys, ar EGR vožtuvą galima sutvarkyti, ar jį reikia keisti. Taip pat profilaktiškai rekomenduotina naudoti kuro priedus, kurie padeda tinkamai prižiūrėti ir apsaugoti EGR nuo suodžių.
Nusprendus atjungti EGR vožtuvą, svarbu suprasti visas su tuo susijusias pasekmes ir pasirinkti patikimą specialistą, kuris atliks programinį atjungimą. Rekomenduojamų intervalų dėl tepalų keitimo laikymasis, geros kokybės degalų naudojimas ir oro filtrų keitimas laiku padeda sumažinti anglies nuosėdų susidarymą EGR sistemoje.
Vienas sugedęs EGR dažnai „nusitempia” kitus mazgus paskui save. Pavyzdžiui, jei EGR vožtuvas lieka dalinai atviras, DPF filtras nuolat kimšasi ir gali būti perkaitintas, kas reikalauja papildomo filtro valymo ir EGR vožtuvo keitimo. EGT jutiklio gedimas gali iššaukti lemputės užsidegimą, kuri informuoja apie variklio pažeidimą. Diagnostinis gedimų kodas gali būti patikrintas diagnostiniu skeneriu.