EGR (angl. Exhaust Gas Recirculation) arba išmetamųjų dujų recirkuliacijos vožtuvas yra labai svarbus automobilio variklio komponentas. Nuo jo veikimo priklauso daugelis dalykų, o gedimai ir problemos dažnai būna įkyrūs bei sunkiai tvarkomi. Šis vožtuvas sugaudo nedidelį kiekį variklio generuojamų išmetamųjų dujų ir grąžina jas atgal į įsiurbimo sistemą. Taip siekiama sumažinti NOx (azoto oksido) emisijas, taršą ir kuro sąnaudas. Be to, tai padeda palaikyti optimalią variklio temperatūrą. Ilgą laiką EGR vožtuvai buvo naudojami su dyzeliniais varikliais, tačiau dabar juos rasime ir benzininiuose agregatuose. „ScienceDirect“ tyrimas rodo, kad vien EGR sistemos buvimas kuro sąnaudas sumažina apie 2,6 %.
EGR vožtuvo vieta ir veikimo principas
Norėdami rasti EGR vožtuvą savo automobilyje, atidarykite variklio gaubtą ir ieškokite apvalaus arba stačiakampio formos metalinio elemento su prie jo prijungtu mažu vamzdeliu. Paprastai jis būna variklio viršuje arba šone, sujungtas su išmetimo ir įsiurbimo kolektoriais. Visi šiuolaikiniuose automobiliuose esantys EGR vožtuvai yra valdomi elektroniniu būdu.
Benzininių ir dyzelinių variklių EGR vožtuvų skirtumai
Benzininiai EGR vožtuvai išmetamąsias dujas ištraukia pasitelkdami cilindro atspaudimą arba priešingą degimo ciklo dalį nuo suspaudimo. Dyzelinis EGR vožtuvas veikia panašiai, tačiau šiuose varikliuose jis gali būti aukšto ir žemo slėgio. Aukšto slėgio dyzeliniai EGR vožtuvai nukreipia didelį srautą išmetamųjų dujų su daug suodžių atgal į variklį, prieš joms patenkant į dyzelino kietųjų dalelių (DPF) filtrą. Šios išmetamosios dujos grąžinamos atgal į įsiurbimo kolektorių, o vakuumui sudaryti reikalingas ir antrinis vožtuvas.
EGR (Exhaust Gas Recirculation)
Išsamus EGR vožtuvo darbo mechanizmas
Iš pradžių švarus oras iš oro filtro per droselinę sklendę įsiurbimo kolektoriuje patenka į variklį. Jame atlikęs savo darbą, dalis atidirbusių dujų (karštas oras) per EGR vožtuvą grįžta atgal į įsiurbimo kolektorių, kur susimaišo su šviežiu oru. Taigi, į variklį patenka oro mišinys, sudarytas iš dviejų komponentų: švaraus oro ir atidirbusių dujų (iš variklio išmetimo sistemos). Atidirbusių dujų ir švaraus oro kiekio santykį reguliuoja variklio valdymo kompiuteris, priklausomai nuo variklio darbo sąlygų.
Kai degimo temperatūra tampa labai aukšta, įsiurbiamame ore esantis deguonis ir azotas pradeda tarpusavyje reaguoti ir susidaro azoto oksidai (NOx). EGR grąžina dalį išmetamųjų dujų į įsiurbimo kolektorių, kur jos sumaišomos su šviežiai įsiurbtu oru. Deguonis gerina kuro mišinio degimą ir pakelia jo temperatūrą, todėl, įvedus į mišinį išmetamąsias dujas (su mažu deguonies kiekiu), galima sumažinti degimo temperatūrą ir tuo pačiu sumažinti su azotu reaguojančio azoto kiekį. Šis procesas taip pat sulygina slėgių skirtumus prie įsiurbimo sklendės benzininiuose varikliuose ir taip sumažina nuostolius, patirtus pumpuojant kurą.
Dauguma sistemų yra uždaros (angl. „closed loop“), reikalaujančios grįžtamojo ryšio. Kai kurie EGR vožtuvai yra valdomi elektroniniu būdu ir turi integruotus padėties daviklius, kurie duoda signalą į elektroninį valdymo modulį (ECM). Kitos sistemos būna valdomos elektroniniu-pneumatiniu būdu.
EGR vožtuvo veikimo zona ir poveikis techninei apžiūrai
Toliau pateikiama lentelė iliustruoja EGR vožtuvo veikimo zoną priklausomai nuo variklio apsukų ir kuro kiekio, tiekiamo į cilindrus:
| Apsukos RPM | Kuras mg/str | EGR Būsena |
|---|---|---|
| 0 - 3400 | 0 - 37.5 | Atidarytas/Dalinis |
| > 3400 | Bet koks | Uždarytas |
| Bet kokios | > 37.5 | Uždarytas |
Kaip matome, EGR vožtuvas yra pilnai uždarytas variklio apsukoms pakilus virš 3400 RPM arba paduodant į cilindrus kuro kiekį, viršijantį 37.5 mg/str. Visas kitas diapazonas žemiau šių reikšmių yra EGR vožtuvo darbo zona. Tai reiškia, kad EGR išjungimas neturi įtakos techninės apžiūros (TA) dūmingumo rezultatams, nes per TA variklis yra išsukamas daugiau nei 4000 RPM, o EGR jau būna uždarytas prie 3400 RPM.
EGR vožtuvo gedimo simptomai ir diagnostika
Yra keletas ženklų, kurie byloja apie tai, kad reikėtų automobilį vežti į servisą diagnostikai ir, jei reikia, EGR vožtuvo remontui ar keitimui:
- Prarastas dinamiškumas: Automobilis gali prasčiau traukti.
- Išaugusios kuro sąnaudos: Dažnesnis lankymasis degalinėje.
- „Check Engine“ lemputė ant skydelio: Mūsų automobiliai yra protingi ir praneša apie problemas.
- Keistas variklio garsas: Stuksenimas gali reikšti, kad EGR vožtuvas netinkamai reguliuoja temperatūrą.
- Nemalonus kvapas: Dėl neveikiančio EGR vožtuvo gali sklisti itin smarkus degalų kvapas, nes tiesiog nesudega degalai.
- Variklio perėjimas į avarinį režimą: Variklio apsukos ribojamos, atjungiama turbina, normaliai važiuoti tampa neįmanoma. Nuskaičius klaidas kompiuteriu, dažniausiai matomas klaidos kodas P0400.
Prieš imdamiesi veiksmų, specialistai servise atliks profesionalią diagnostiką. Visada reikia patikrinti žarnų, elektrinių jungčių ir jų komponentų būklę. Skanavimo įrenginys padės nustatyti DTC parodymus ir atlikti EGR vožtuvo įjungimo/išjungimo testus bei veikimo duomenų nuskaitymą realiuoju laiku. Slėgio kitimo kolektoriuje matavimas padės nustatyti pavėluotą vožtuvo veikimą bei nustatyti, kokioje padėtyje užsikirto vožtuvas.
EGR vožtuvo gedimų priežastys
Pagrindinė gedimų ar defektų priežastis - amžius ir susidėvėjimas. Tai natūralus procesas, kadangi vožtuvas renka taršias išmetamąsias dujas ir dirba itin karštoje terpėje kartu su koroziją keliančiomis medžiagomis. Gedimo problema gali būti ir ne pačio vožtuvo, o jo temperatūros sensoriaus gedimas. Kuo labiau auga temperatūra variklyje, tuo labiau atsidaro EGR vožtuvas, siekdamas kompensuoti, ir atvirkščiai.
Dažniausiai pasitaikanti problema - nuosėdos vožtuvo galvutėje arba lizde. Kadangi EGR vožtuvas yra tiesiogiai susijęs su išmetamosiomis dujomis, jį nuolat veikia anglies dalelės, suodžiai ir nesudegusių degalų likučiai. Jei vožtuvas reaguoja pavėluotai, tuomet sunkiau nustatyti gedimo priežastį. Jei užstrigo atidarytas, į įsiurbimo angą patenka per daug išmetamųjų dujų. Jei užstrigo uždarytas, sistema nutraukia išmetamųjų dujų recirkuliaciją. Be to, naudojant prastesnės kokybės arba užterštus degalus, didėja anglies sankaupų tikimybė variklyje ir EGR vožtuve.
Dažnas važinėjimas trumpais atstumais, ypač žiemą, kai varikliui nepavyksta pasiekti optimalios darbinės temperatūros, taip pat gali prisidėti prie nuosėdų kaupimosi EGR sistemoje.
EGR vožtuvo problemų sprendimo būdai
Yra keletas būdų spręsti EGR vožtuvo problemas:
1. EGR vožtuvo keitimas į naują
Tai yra pats geriausias būdas, tačiau ir pats brangiausias. Kaina paprastai susideda iš dviejų komponentų - pačio vožtuvo ir darbų kainos.
2. EGR vožtuvo valymas
Jeigu EGR vožtuvas yra tik užsikimšęs suodžiais, jį galima bandyti valyti. 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. Tačiau dažniausiai tokia procedūra mažai kada gelbsti, nes dažniausiai sugenda EGR vožtuvo elektroninė dalis (varikliukas, valdantis EGR vožtuvo atsidarymą). Nors patys EGR vožtuvą ir montavimo elementus galite įsigyti internetu, šį darbą geriau patikėti profesionalams.
Be išmontavimo, galima naudoti specialius valiklius, kurie pilami į degalų baką. Degalams cirkuliuojant, aktyviosios valymo medžiagos keliauja per įpurškimo sistemą, degimo kamerą ir išmetamųjų dujų srautą. Toks valiklis leidžia išvalyti ir atkurti sistemą neišmontuojant variklio, užkertant kelią kaupimuisi ateityje.
3. EGR vožtuvo emuliatoriaus įmontavimas
Jų variacijų yra begalė, bet esminis veikimo principas yra vienodas - apgauti variklio kompiuterį, kad šis galvotų, jog EGR vožtuvas yra veikiantis. Tai nėra pats optimaliausias problemos šalinimo metodas dėl kelių priežasčių: padaroma intervencija į automobilio laidyną, t.y. nukarpomi/nupjaunami laidai. Beje, pajungus emuliatorių dažnai pastebimas nedidelis traukos sumažėjimas ir tai yra natūralu, kadangi emuliatorius, montuojamas į variklio elektrinę sistemą, įveda pokyčius elektros signaluose, kurie reikalingi variklio valdymo kompiuteriui. Jis „išjungia“ tik avarinį variklio režimą ir nuramina automobilio savininką, nes mašina vėl važiuoja. Tačiau emuliatorius nepakeičia tos dalies oro, kuris turėtų patekti į variklį esant veikiančiam EGR vožtuvui, nes EGR vožtuvas uždaromas aklinai visiems laikams.
4. EGR vožtuvo užakinimas ir atjungimas
Tai yra pats pigiausias būdas, kurį galima pritaikyti tik kai kuriuose senesniuose varikliuose su vakuumine EGR valdymo sistema. Variklio darbui turi tokį patį minusą kaip ir emuliatoriaus pastatymas - variklis negauna pilno oro kiekio, kurio jam reikia. „Opel Zafira 2.2 DTI“ atveju, užglušinus variklis gali pereiti į avarinį režimą su 30 % ar didesniu galios sumažėjimu.
5. Programinis EGR vožtuvo išjungimas
Tai naujausias ir ko gero pats geriausias sprendimo būdas šiomis dienomis. Jo esmė - pakeisti variklio valdymo programą taip, kad joje „nebeliktų vietos“ EGR vožtuvui. Tai yra savotiškas mini chiptuningas, tiksliau būtų - remapingas. Šio metodo pliusai: teisingai suprogramavus variklio valdymo kompiuterį, yra teisingai sukoreguojamas oro/kuro santykis, dėl ko variklis dirba taip, kaip turėtų būti. Kadangi nėra jokios intervencijos į elektrines grandines, variklio valdymo sistema gauna teisingą informaciją iš atitinkamų daviklių ir dirba taip, kaip turėtų dirbti. Tačiau net ir išprogramavus EGR vožtuvą, išlieka pagrindinis aspektas, dėl ko ir yra montuojami šie vožtuvai, t.y., ekologija.
EGR vožtuvo išjungimo pasekmės ir ekologinis aspektas
Nors idėja išjungti EGR vožtuvą gali atrodyti viliojanti, ypač dėl reklamuojamo pagerėjusio variklio našumo ir spartesnio atsako į akceleratoriaus paspaudimus (nes variklis gautų tik gryną orą, o ne išmetamųjų dujų priedą), realybėje naudos - labai mažos. Pagrindinė EGR vožtuvo funkcija yra mažinti kenksmingų išmetamųjų teršalų kiekį (NOx). EGR sistemos taip pat veikia kaip savotiškas aušinimo mechanizmas, neleidžiantis varikliui perkaisti. Jį išjungus, gali kilti problemų dėl perkaitimo arba vadinamojo užkalimo.
Be to, išjungus EGR vožtuvą, gali nukentėti kitos sistemos. Pavyzdžiui, gali pakisti tepalų „long life“ technologijos efektyvumas, todėl gali tekti dažniau keisti tepalus. Netiesiogiai EGR vožtuvas veikia ir turbokompresoriaus geometriją. Kuo blogiau sudega kuras degimo kameroje, tuo daugiau suodžių išmetimo sistemoje, kas gali lemti turbinos remontą ar restauravimą. Taip pat didelis suodžių kiekis išmetimo sistemoje yra didžiausias katalizatoriaus ir DPF/FAP suodžių filtrų priešas, dėl kurio šie gali užsikimšti, o jų keitimas yra brangus. Net dyzelinių purkštukų antgaliai, kenčiantys nuo ne itin aukštos kokybės dyzelino, patiria papildomą krūvį, kai į degimo kamerą patenka išmetamosios dujos su suodžiais, dar labiau pabloginančios kuro mišinio sudeginimą.
Specialistai rekomenduoja kas 60-120 tūkstančių kilometrų atlikti EGR vožtuvo valymą. Prevencija ir apsauga paremtos atidžiu transporto priemonės eksploatavimu ir savalaike technine priežiūra. Niekada neignoruokite aukščiau išvardintų simptomų. Anksti išsprendę problemą galite išvengti brangiau kainuojančio kapitalinio remonto ateityje.