Išmetamųjų dujų recirkuliacijos (angl. Exhaust Gas Recirculation arba tiesiog EGR) sistema yra labai svarbus komponentas moderniose transporto priemonėse. Ši sistema diegiama vidaus degimo varikliuose siekiant sumažinti į atmosferą išmetamų dujų toksiškumą. Ji veiksmingai naudojama tiek benzinu, tiek dyzeliniu kuru, tiek ir gamtinėmis dujomis varomuose varikliuose. Pagrindinė EGR sistemos funkcija - recirkuliuoti dalį variklio išmetamųjų dujų atgal į įsiurbimo kolektorių.
Kasmet didėjant spaudimui pasaulyje mažinti išmetamųjų teršalų kiekį, EGR vožtuvas vaidina tikrai svarbų vaidmenį. Svarbu žinoti, ką jis daro, kodėl genda ir kaip jį prižiūrėti. Deja, bet pasitaiko ir EGR problemų, kurios gali gerokai apsunkinti važiavimą ar net sukelti didžiulį pavojų.
EGR vožtuvo veikimo principas ir nauda aplinkai
Beveik 80 procentų oro, kuriuo kvėpuojame, sudaro azotas. Susidūrus su itin aukšta temperatūra variklio degimo kameroje (kuri gali siekti net 1370 °C), paprastai inertinės azoto dujos tampa reaktyvios ir susidaro kenksmingi azoto oksidai (NOx), kurie per išmetimo sistemą patenka į atmosferą.
Kad sumažintų šių teršalų kiekį, EGR vožtuvas leidžia tiksliam išmetamųjų dujų kiekiui vėl patekti į įsiurbimo sistemą, efektyviai keisdamas į variklį patenkančio oro cheminę sudėtį. Šis procesas žemina degimo temperatūrą variklio viduje, taip sumažindamas taršių azoto oksido dalelių (NOx) susidarymą.
EGR vožtuvas turi du pagrindinius nustatymus: atidarytą ir uždarytą, nors padėtis gali skirtis. Užvedus variklį, EGR vožtuvas yra 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%.
Transporto priemonių gamintojams pradėjus naudoti EGR vožtuvus dyzeliniuose varikliuose, šiek tiek labiau pradėta saugoti gamtą, sumažinant azoto oksidų (NOx) skaičių. Išmetamosios dujos nedalyvauja degimo procese, tačiau dėl savo didelės „šiluminės talpos“ gali priimti didelius šilumos kiekius.
EGR aušintuvas: esminis komponentas
Ypatingą vaidmenį azoto oksidų (NOx) kiekio redukcijoje atlieka aušinama išmetamųjų dujų recirkuliacijos sistema (EGR). EGR aušintuvas yra svarbi automobilio išmetamųjų dujų recirkuliacijos (EGR) sistemos dalis. Jo pagrindinė funkcija - aušinti išmetamąsias dujas, kurios vėliau grąžinamos atgal į įsiurbimo kolektorių. Tai padeda sumažinti azoto oksidų (NOx) emisijas ir pagerinti variklio efektyvumą.
EGR aušintuvas naudoja aušinimo skystį, kad sumažintų išmetamųjų dujų temperatūrą iki optimalios ribos. Kai išmetamosios dujos yra aušinamos, jos mažiau kenkia varikliui ir aplinkai. Daugelis šiuolaikinių išmetamųjų dujų aušintuvų turi pneumatiniu arba elektriniu būdu valdomas apėjimo sklendes. Per apėjimo sklendę dujos gali būti nukreipiamos tiesiogiai į variklį, apeinant aušintuvą. Tai naudojama variklio pakaitinimo fazėje tam, kad variklis ir katalizatorius kuo greičiau pasiektų darbinę temperatūrą. Tai taip pat sumažina dyzelinių variklių garsą, ypač vadinamąjį „kalenimą“, ir angliavandenilių emisiją kaitinant variklį.
Emisijos standartai ir EGR sistemos raida
Europos Sąjunga azoto oksidų patekimą į atmosferą pradėjo riboti nuo 2001 metų sausio mėnesio, kai visoje bendrijoje parduodamiems naujiems automobiliams įsigaliojo „Euro 3“ taršos standartas tiek benzininiams, tiek dyzeliniams varikliams. Nors pirmasis „Euro 1“ taršos standartas, galiojęs nuo 1992 iki 1996-ųjų, orientavosi tik į kelis esminius rodiklius, „Euro 2“ padėjo pamatus dabartinei sistemai, kuomet benzininių ir dyzelinių variklių tarša ir jiems keliami reikalavimai išjudino traukinį link mažesnės transporto priemonių taršos.
2000-ųjų sausį įsigalioję „Euro 3“ standartai automobilių gamintojams uždėjo dar didesnį apynasrį. Lengvieji automobiliai su dyzeliniais varikliais turėjo į atmosferą išmesti ne daugiau kaip 0,50 g/km NOx, o benzininius variklius turintys automobiliai - ne daugiau kaip 0,15 g/km NOx emisijų. Palyginimui, dabar „Euro 6“ taršos reikalavimai yra žymiai griežtesni: dyzeliniams varikliams taikomas ribojimas siekia 0,080 g/km NOx, o benzininiams varikliams - 0,060 g/km NOx. Pagal šiuo metu galiojančius normatyvus, „Euro 6“ taršos standartą atitinkantys dyzeliniai varikliai į atmosferą turi išmesti ne daugiau nei 80 mg/km NOx emisijų, o tai yra ženklus skirtumas, net lyginant su „Euro 5“ (180 mg/km NOx).
Firma PIERBURG, ilgametė kenksmingų medžiagų emisijos redukcijos specialistė, jau daug metų yra kompetentinga originalių aušinamų išmetamųjų dujų recirkuliacijos sistemų tiekėja naujų automobilių gamybai.
EGR (išmetamųjų dujų recirkuliacija)
Įvairūs EGR sistemos metodai ir konfigūracijos
Žvelgiant iš techninės pusės, automobilių gamintojai atrado ne vieną būdą išmetamąsias dujas grąžinti į cilindrus.
Vidinis išmetamųjų dujų recirkuliacijos režimas
Vienas iš metodų buvo vidinis išmetamųjų dujų recirkuliacijos režimas. Jis buvo ne tik paprastesnis, bet ir gerokai patikimesnis. Šio režimo veikimo principas yra gana paprastas: sudegus mišiniui, variklio cilindruose lieka arba atgal į juos iš išleidimo ar įleidimo kolektoriaus grįžta šiek tiek atidirbusių dujų. Jos vėliau sumaišomos su uždegimo mišiniu arba su deguonimi. Pastarąjį metodą išskirtinai naudoja varikliai su tiesioginiu kuro įpurškimu. Daugelis gamintojų jo atsisakė, nes jis nepadėjo pasiekti norimų efektyvumo rodiklių.
Išorinė išmetamųjų dujų recirkuliacija
Nuolatos griežtėjantys taršos reikalavimai buvo pagrindinė priežastis, dėl kurios inžinieriams buvo liepta surasti efektyvesnį sprendimą, leisiantį ženkliai sumažinti CO2 bei NOx emisijas. Šios problemos sprendimo būdu tapo išorinė išmetamųjų dujų recirkuliacija, kurios pagrindinis tikslas - išmetamąsias dujas į cilindrus sugrąžinti per atitinkamą praleidžiamąjį vožtuvą ir aušintuvą.
Aukšto slėgio EGR sistema
Ši konfigūracija yra klasikinio dizaino ir labiausiai paplitusi senesniuose automobiliuose, atitinkančiuose „Euro 1“ arba „Euro 2“ taršos standartus. Dyzeliniai aukšto slėgio EGR vožtuvai nukreipia didelio srauto ir daug suodžių turinčias išmetamąsias dujas prieš patekdamos į kietųjų dalelių filtrą. Tuomet dujos per vamzdį arba vidinius cilindro galvutės kanalus grąžinamos į įleidimo kolektorių. Benzino EGR vožtuvai nukreipia išmetamąsias dujas, panašiai kaip aukšto slėgio dyzelino atitikmuo.
Pagrindiniai aukšto slėgio sistemos komponentai:
- Variklis
- Įsiurbimo kolektorius
- Droselinė sklendė
- EGR praleidžiamasis vožtuvas
- EGR aušintuvas
- EGR aušintuvo praleidžiamasis vožtuvas
- EGR vožtuvas
- Tarpinis suslėgto oro aušintuvas
- Turbokompresorius
- Oro srauto matuoklė
- Kietųjų dalelių filtras
Žemo slėgio EGR sistema
Didžioji dauguma automobilių, turinčių „Euro 6“ taršos standartą atitinkantį variklį, ypač dyzelinu varomuose automobiliuose, naudoja žemo slėgio išmetamųjų dujų recirkuliacijos grandines. Žemo slėgio išmetamųjų dujų recirkuliacijos grandinėje EGR vožtuvas būna sumontuotas už kietųjų dalelių filtro. Tokiu būdu suodžiai nepatenka į EGR vožtuvą, aušintuvą ar turbokompresorių. Šios sistemos didžiausias privalumas yra tas, jog ji gali užtikrinti žemesnę išmetamųjų dujų temperatūrą ir tuo pačiu padeda palaikyti žemesnę visos sistemos temperatūrą. Žemesnė temperatūra taip pat padeda efektyviau sumažinti NOx emisijas.
Vis dėlto, žemo slėgio grandinė turi vienintelį, gana rimtą trūkumą: išmetamųjų dujų inercija yra gerokai didesnė. Kadangi visi pagrindiniai komponentai yra palyginti toli nuo variklio ir negali pakankamai greitai reaguoti į pasikeitusį išmetamųjų dujų recirkuliacijos sistemos veikimo greitį.
Pagrindiniai žemo slėgio sistemos komponentai:
- Variklis
- Įsiurbimo kolektorius
- Tarpinis suslėgto oro aušintuvas
- Turbokompresorius
- Oro srauto matuoklė
- Kietųjų dalelių filtras
- Išmetamųjų dujų sklendė
- EGR vožtuvas
- EGR aušintuvas
Hibridinė EGR sistema
Hibridinė sistema yra modernių variklių pavyzdys. Vienu metu ši sistema leidžia išnaudoti žemo ir aukšto slėgio sistemų privalumus, tačiau tuo pačiu ji reikalauja žymiai daugiau vietos ir, be abejonės, ši sistema yra gerokai brangesnė, ypač kai ateis metas ją remontuoti.
Pagrindiniai hibridinės sistemos komponentai:
- Oro filtras
- Oro srauto matuoklė
- Turbokompresorius
- Cilindrų spaudimo davikliai
- Kuro įpurškimo sistema
- Tarpinis suslėgto oro aušintuvas
- Droselio sklendė
- Aukšto slėgio „EGR“ vožtuvas
- Žemo slėgio „EGR“ vožtuvas
- EGR aušintuvas
- Kietųjų dalelių filtras
- NOx „spastai“
- Išmetamųjų dujų sklendė
- Vandenilio sulfido (H2S) katalizatorius
Dažniausios EGR vožtuvo ir aušintuvo problemos
EGR vožtuvai veikia agresyvioje aplinkoje, todėl laikui bėgant jie susidėvės. Vienintelė didžiausia gedimo priežastis yra anglies dalelių kaupimasis išmetamosiose dujose išilgai EGR ir įsiurbimo sistemos kanalų.
EGR vožtuvo gedimo priežastys
EGR vožtuvas dažniausiai pradeda strigti dėl šalia jo prisikaupusių nuosėdų, kurios gali atsirasti dėl:
- Anglies nuosėdų susikaupimo. Laikui bėgant, suodžiai ir anglies nuosėdos gali užkimšti EGR vožtuvą arba kanalus, kuriais teka dujos. Tai užkemša vamzdžius, išmetamųjų dujų kanalus ir galiausiai vožtuvo stūmoklio mechanizmą, dėl kurio jis gali užstrigti uždarytoje arba atidarytoje padėtyse.
- Neteisingo degimo, prastai veikiančių purkštukų.
- Per didelio alyvos kiekio ar netgi užsikimšusios karterio ventiliacijos.
- Sugedusios elektroninės dalies. Tai yra varikliukas, valdantis EGR vožtuvo atsidarymą. Daugelis bando gaivinti neveikiantį EGR vožtuvą jį valydami, tačiau dažniausiai tokia procedūra mažai kada gelbsti, nes dažniausiai sugenda elektroninė dalis.
- Stringančio arba sugedusio vožtuvo. Gali užstrigti atidarytoje arba uždarytoje padėtyje, taip pat gali judėti per lėtai.
- Daviklių gedimų. Elektroniniuose EGR vožtuvuose yra integruotas padėties jutiklis. Kai šis sugedęs - ECU neteisingai valdo EGR sistemą.
- Vakuuminio nuotėkio (vakuuminėse sistemose). Daugiau senesnėse sistemose pasitaikanti bėda, kur vožtuvai yra valdomi vakuumu. Įtrūkusi ar atsijungusi žarnelė trikdo sistemą.
- Elektrinių grandinių gedimų. Instaliacijos ar ECU jungčių pažeidimai gali sukelti EGR sistemos gedimus elektroniniuose modeliuose.
- Kai kurių gamintojų naudojami komponentai tiesiog yra linkę sugesti. Tai ypač galioja „Volkswagen Group“ koncerno automobiliuose naudojamiems 1,6 ir 2 litrų dyzeliniams varikliams, kuriuose sugenda vožtuvą atidarantis arba uždarantis mechanizmas.
EGR aušintuvo gedimai
EGR aušintuvas, kaip ir EGR vožtuvas, yra jautrus gedimams:
- Suodžių ir anglies nuosėdų kaupimasis. Tai viena iš pagrindinių EGR aušintuvo problemų, dėl kurios gali užsikimšti kanalai.
- Aušinimo skysčio pratekėjimas. Jei EGR aušintuvas pradeda leisti aušinimo skystį, gali kilti rimtų variklio problemų, o koncerno „Volkswagen Group“ gaminami dyzeliniai varikliai (2 litrų, 2,7 arba 3 litrų darbinio tūrio) žinomi ir dėl „EGR“ aušintuvo gedimų.
- Korozija arba mechaninis poveikis. EGR aušintuvas gali būti pažeistas dėl korozijos arba mechaninio poveikio.
- Užsikimšimas. Jei EGR aušintuvas visiškai užsikemša, dujos nebegali tinkamai cirkuliuoti, dėl ko gali kilti rimtų variklio veikimo sutrikimų.
Gedimo simptomai ir pasekmės
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. Laimei, laiku pastebėjus šiuos simptomus, galima išvengti pavojaus ir brangesnių problemų ateityje.
EGR vožtuvo gedimo simptomai
- Variklio veikimo problemos. Jei vožtuvas užstringa, transporto priemonės oro ir degalų santykis bus netinkamas, o tai sukels variklio veikimo problemas, pvz., sumažėjusią galią, prastą greitėjimą ir netolygų veikimą tuščiąja eiga.
- Variklis netolygiai dirba laisvoje eigoje arba pernelyg vibruoja laisva eiga.
- Sumažėjęs variklio dinamiškumas. Jaučiamas galios praradimas, uždelsimas iš akceleratoriaus arba prastas akceleratoriaus pedalo „atsakas“.
- Padidėjusi tarša. Gedimas EGR sistemoje gali vesti prie to, kad variklis generuos didesnį teršalų kiekį. Neefektyvi arba netinkamai veikianti EGR sistema didina išmetamųjų teršalų kiekį, dėl to transporto priemonė gali nepraeiti techninės apžiūros ar net gauti baudą iš policijos.
- „Check Engine“ lemputė užsidega (galimi klaidos kodai: P0401 - Nepakankamas EGR srautas, P0402 - Per didelis EGR srautas, P0405 - Per žema jutiklio įtampa, P0403 - EGR valdymo grandinės sutrikimas).
- Kalenimo arba spragsėjimo garsai.
- Išaugusios kuro sąnaudos.
- Gesta variklis. Sunkiais problemos atvejais, netinkamai veikiantis EGR vožtuvas gali užgesinti variklį. Tai kelia didelį pavojų piko metu bandant įvažiuoti į judrią žiedinę sankryžą arba įsilieti į greitesnio srauto gatvę.
Poveikis kitiems automobilio komponentams
Yra ir kita (tamsioji) medalio pusė - tai poveikis pačiam varikliui ir jo agregatams, kitaip sakant, agregatų ilgaamžiškumui.
Turbokompresorius
Egzistuoja netiesioginis ryšys tarp turbinos gedimo ir EGR vožtuvo. Tai reiškia, kad automobilyje veikiančio EGR vožtuvo poveikis turbokompresoriui yra netiesioginis, ir jis pasireiškia vienai turbinos vietai - turbinos geometrijai. Viskas paprasta: kuo blogiau sudega kuras degimo kameroje, tuo daugiau suodžių išmetimo sistemoje. Taigi, turbinos remontas ir jos restauravimas dėl blogo EGR vožtuvo yra normali situacija. Tai nesudėtingas gedimas, tačiau jo remontas vis tiek kainuoja mažiausiai 150 eurų (garažo kaina). Reikia nuiminėti turbiną, valyti geometriją, o kartais reikia ir keisti visą geometrijos mechanizmą, kuris kainuoja dar papildomai.
Katalizatorius ir DPF/FAP filtras
Reikia turėti galvoje, kad išmetimo sistemoje yra ne tik katalizatorius, bet ir suodžių filtras. Abiejų paskirtis ta pati - saugoti aplinką nuo teršalų, susidarančių degimo proceso metu, tačiau veikimo principas skiriasi. Bet kuriuo atveju, didžiausias katalizatoriaus priešas yra didelis suodžių kiekis išmetimo sistemoje. Suodžiai, kaip ir minėta anksčiau, yra degimo metu susiformavę junginiai. Per didelis jų kiekis užkemša katalizatorius taip, kad net gerai „pavaikius“ automobilį, jie nesugeba pasišalinti nuo katalizatoriaus sienelių.
Su DPF/FAP suodžių filtru situacija analogiška katalizatoriaus atvejui. Įdomiausia yra tai, kad suodžių filtrai dažniausiai kainuoja tris kartus brangiau nei katalizatorius. Pavyzdžiui, Audi, Mercedes Benz, BMW DPF filtrai kainuoja apie 1000 eurų. Visų šių išlaidų kaltininkas gali būti EGR vožtuvas.
Dyzeliniai purkštukai
Dyzelinių purkštukų remontas ir EGR vožtuvai - du dalykai, apie kuriuos mažai susimąsto net tie meistrai, kurie tuos purkštukus remontuoja. Purkštukų antgaliai ir taip nuolat kenčia nuo ne itin aukštos kokybės dyzelino. Jeigu prie viso to dar paduodamos ir išmetamosios dujos per EGR vožtuvą į įsiurbimo kolektorių - gaunama košė, sudaryta iš truputėlio suodžių, tepalo ir nesudegusių angliavandenilių. Tai reiškia, kad degimo kameroje turime nekokį dyzeliną, orą reikalingą jam susprogti ir... dar išmetamųjų dujų su suodžiais, kurie sumažinę temperatūrą dar labiau pablogina kuro mišinio sudeginimą.
Kai turbina nėra nauja, per ilgą laiką įsiurbimo kolektoriuje atsiranda nemažai tepalo nuosėdų. Kai prie viso to dar paduodamos ir išmetamosios dujos per EGR vožtuvą į įsiurbimo kolektorių - gaunama „košė“. Dėl to purkštukų antgaliai nuolat kenčia nuo prastos kokybės dyzelino ir degimo problemų. Pavyzdžiui, vienas Toyota D’cat variklio modifikacijos purkštukas kainuoja net 500 eurų.
Sprendimo būdai ir prevencija
Jei jau pradėjote skaityti, greičiausiai jus domina, kokie sprendimai galimi, kai neveikia ar blogai veikia EGR vožtuvai.
Valymas ir remontas
Daugelis bando gaivinti neveikiantį EGR vožtuvą jį valydami. Tačiau dažniausiai tokia procedūra mažai kada gelbsti, nes dažniausiai sugenda EGR vožtuvo elektroninė dalis (varikliukas, valdantis EGR vožtuvo atsidarymą). Kai EGR vožtuvas stovi prieš akis ir lengvai nuimamas - pabandyti galima. Tačiau kai kuriems automobiliams EGR vožtuvo demontavimas kainuoja ir 100, ir 150 eurų.
Jeigu turite pakankamai įgūdžių, galite bandyti išimti ir patikrinti EGR būklę patys. Kitu atveju rekomenduojame vežti į servisą patikrai, kur bus tiksliai išsiaiškinta EGR būklė, ar galima jį sutvarkyti ar reikia keisti.
EGR sistemos išprogramavimas/atjungimas: didelė rizika
Paprasčiausiai dauguma renkasi kelią - atjungti EGR. Tačiau mūsų nuomone, atjungti, išpjauti, „apgauti“ automobilių sistemose esančius įrenginius yra nekorektiška. Mes nesmerkiame vairuotojų, kurie pasirenka tokį kelią, nes dauguma tiesiog nežino, kas yra EGR ir kam jis reikalingas. Labiau norėtųsi sukritikuoti mechanikus, kurie atlieka tokią paslaugą (EGR pašalinimas), prieš tai pilnai ir detaliai nepaaiškinę klientui, kokia išvis yra EGR vožtuvo esmė.
Nusprendus išprogramuoti EGR vožtuvą, tai padaryti galima penkiais būdais. Kiekvienas jų turi savo kainą ir, žinoma, už tam tikrą kainą - atitinkama kokybė. Jeigu EGR vožtuvas atjungtas programiškai - tai yra atliktas EGR vožtuvo išprogramavimas - jis nebepraleidžia į degimo kamerą išmetamųjų dujų jau niekada. Tai reiškia, kad tuo metu kuras nesudega taip idealiai, kaip kad galėtų.
Jeigu atjungsite EGR, išspręsite tik tai, kad jis neva nekels galvos skausmo. Bet tokiu atveju kuro mišinys taps nekontroliuojamas, ko pasekoje padidės temperatūra degimo kameroje. O kaip jau supratome, EGR tikslas atvirkščiai - temperatūrą mažinti. Taigi, atjungus EGR, temperatūra bus didesnė, o dėl aukštesnės temperatūros ir azoto oksido dujų poveikio variklio tepalui, motorui teks dirbti daug sudėtingiau/ekstremaliau (ne tokiais parametrais, kaip turėtų). Taigi, siūlome gerai pagalvoti prieš nusprendžiant panaikinti EGR.
Prevencinės priemonės
Norint išvengti problemų su EGR vožtuvu ir aušintuvu, svarbu reguliariai jį prižiūrėti. Laikykite rekomenduojamų intervalų dėl tepalų keitimo, naudokite geros kokybės degalus ir laiku keiskite oro filtrus, kad sumažintumėte anglies nuosėdų susidarymą EGR sistemoje. Taip pat profilaktiškai rekomenduojama naudoti kuro priedus, kurie padės tinkamai prižiūrėti ir apsaugoti EGR nuo suodžių.
EGR vožtuvų priežiūra ir tinkamas pasirinkimas gali turėti didelę įtaką jūsų automobilio veikimui ir aplinkos apsaugai. Reguliarus tikrinimas ir priežiūra užtikrina optimalų variklio darbą ir mažesnę taršą.
tags: #egr #ausintuvas #ismetamuju #duju