EGR ventil: Ako funguje a čo sa stane ak prestane fungovať?
Čo je to EGR ventil? S touto veľmi často kladenou otázkou neznalými motoristami sa môžeme stretnúť na automobilových fórach takmer každý deň. EGR ventil, je skratka pre anglický výraz Exhaust Gas Recirculation, ktorý v preklade znamená recirkulácia výfukových plynov. V skratke a jednoduchosti teda môžeme povedať, že sa jedná o akúsi ekologickú „vychytávku“, ktorá znižuje množstvo emisií vo výfukových plynoch vyprodukovaných spaľovacími motormi. Naozaj to však funguje? Poďme si o tomto zariadení niečo napísať.
Funkcia EGR ventilu:
EGR ventil funguje na princípe vrátenia časti výfukových plynov naspäť do spaľovacieho priestoru motora. Pri automobiloch, respektíve ich motoroch, ktoré sú vybavené týmto zariadením je sacie a výfukové potrubie navzájom prepojené, pričom EGR ventil uzatvára toto prepojenie medzi potrubiami. Po tom, ako sa EGR ventil otvorí dôjde k prieniku výfukových plynov do sacieho potrubia, ktoré sa zmiešajú s novo nasávanou zmesou/vzduchom do valca.
Miešanie výfukových plynov spolu so zmesou/vzduchom spôsobí, že podiel kyslíka bude v konečnom dôsledku v spaľovacom priestore menší. To je z hľadiska výkonu nežiadúce, no pre zníženie emisií výfukových plynov je tento jav veľmi priazniví. Zmiešanie vzduchu s výfukovými plynmi totiž spôsobí zníženie teploty horenia, čo vedie k zníženej tvorbe oxidov dusíka. Naopak vysoké teploty horenia spôsobujú pravý opak a teda vyššiu produkciu oxidov dusíka vo výfukových plynoch.
Pre tých, ktorí by tomuto vysvetleniu nechápali, opíšeme vám to podrobnejšie. Časť výfukových plynov prejde spaľovacím procesom dva krát. To čo už raz zhorelo, znovu nehorí. Výsledkom je teda menšie množstvo kyslíka pre spaľovanie a ako už z fyziky základnej školy všetci dobre vieme, k horeniu je potrebné palivo, kyslík a iniciátor horenia. To všetko je aj pri zmiešaní vzduchu s výfukovými plynmi dodržané, no menšie množstvo kyslíka spôsobí, že je možné spáliť menej paliva a tým získať nižšiu teplotu spaľovania, pri ktorej je tvorba oxidov dusíka nižšia.
EGR ventil v motoroch:
EGR ventil využívajú ako zážihové (benzínové), tak aj vznetové (dieselové) motory. Pri zážihových motoroch sa recirkulácia výfukových plynov pohybuje medzi 10-20% z objemu nasávanej zmesi do valca a pri vznetových motoroch sa recirkulácia výfukových plynov pohybuje medzi 15-25%. To znamená, že pri zážihovom motore sa počas jedného spaľovacieho cyklu vráti do spaľovacieho priestoru 10 až 20% výfukových plynov z celkového objemu nasatej zmesi do valcov a pri vznetových motoroch sa do spaľovacieho priestoru vráti 15 až 25%.
Nevýhody použitia EGR ventilu:
Ako asi všetci dobre vieme, to čo je dobré pre zníženie emisií, zvyčajne nebýva dobré nie len pre motor samotný, ale aj jeho spotrebu paliva a výkon.
– podiel recirkulovaných výfukových plynov znižuje výkon motora (menej vzduchu, menej paliva, nižšia teplota horenia = menej mechanickej práce)
– sacie potrubie sa postupom času zanáša pevnými časticami (karbónom) z výfukových plynov, čím sa značne obmedzuje objem nasávaného vzduchu do valcov
Množstvo recirkulovaných výfukových plynov skrz EGR ventil sa stanovuje v závislosti na množstve nasávaného vzduchu, otáčkach motora a množstvom vstrekovaného paliva. Recirkulácia výfukových plynov je aktívna až pri teplotách motora vyšších ako 50°C. Taktiež pri otáčkach vyšších ako 3000 ot/min je EGR ventil neaktívny a tak nedochádza k recirkulácii výfukových plynov, pretože pri týchto otáčkach je uprednostnený výkon pred emisiami. To však platí len pre prvé jednookruhové systémy Egr ventilu. Po príchode prísnejších emisných noriem Euro sa však začali presadzovať dvojokruhové systémy EGR ventilov, ktoré pracujú vo všetkých režimoch motora bez ohľadu na teplotu motora či výšku otáčok.
Dvojokruhový systém EGR ventilu:
Moderné motory spĺňajúce prísne emisné normy Euro 5 a 6 využívajú dvojokruhový systém recirkulácie výfukových plynov, ktorý je zložený z vysokotlakového a nízkotlakového systému spätného vedenia výfukových plynov.
1. Vysokotlakový systém spätného vedenia
Pri vysokotlakovom systéme spätného vedenia výfukových plynov sú plyny odoberané priamo zo zberného výfukového potrubia a bez ochladenia sú vedené až do sacieho potrubia. Takéto horúce výfukové plyny sa miešajú s čerstvo nasávaným vzduchom, ktorý prúdi sacím potrubím a ohrieva sa. Výsledkom funkcie tohto systému je rýchlejšie zahriatie katalyzátora, filtra pevných častíc, ale aj samotného motora. Tento systém je však aktívny len pri studenom motore.
2. Nízkotlakový systém spätného vedenia
Pri nízkotlakovom systéme spätného vedenia výfukových plynov sú plyny odoberané až za filtrom pevných častíc, čo znamená že sú zbavené sadzí (pevných častic). Spaliny sú teda čistejšie a tak sa opotrebenie motora a zanášanie sacieho potrubia karbónom výrazne znižuje. Okrem toho, že sú výfukové plyny zbavené nečistôt, sú pred tým ako sa vrátia do sacieho potrubia schladené chladičom výfukových plynov. Tento systém začne pracovať ihneď po tom, ako sa vysokotlakový systém deaktivuje.
Zanesený EGR ventil:
Ako sme už spomínali, tak táto ekologická hračička vie niekedy narobiť viac problémov ako úžitku. Pokiaľ sa EGR ventil zanesie má to neblahý vplyv na celý chod motora. Ako k tomu dochádza?
Výfukové plyny, ktoré sa recirkulujú pomocou jednookruhového systému EGR ventilu sú vrátené do sacieho potrubia bez toho, aby boli očistené katalyzátorom a filtrom pevných častíc. Takéto výfukové plyny potom veľmi rýchlo zanášajú karbónom nie len samotný EGR ventil, ale aj celé sacie potrubie, čo vedie k zníženému prietoku vzduchu do motora. Výsledkom zaneseného sacieho potrubia a EGR ventilu je nakoniec:
– nadmerná dymivosť
– trhanie motora pri akcelerácii
– rýchlejšie zanášanie filtra pevných častíc
– zlé štarty motora
– zvýšenie produkcie oxidu dusíka a uhľovodíkov
– svietiaca kontrolka motora
– motor sa dusí a má znížený výkon (kvôli hrubej vrstve karbónu v sacom potrubí sa do valcov nedostáva dostatok vzduchu)
Všetkým týmto problémom sa však dá predísť pravidelnou údržbou a čistením EGR ventilu od karbónových usadenín.
Problém s EGR ventilom sa dá vyriešiť:
Pokiaľ vás už postihol niektorí zo spomenutých problémov, máte na výber len tri varianty nápravy tohto problému. Problém so zaneseným EGR ventilom vyrieši:
Výmena EGR ventilu za nový
Tá spočíva vo výmene ventilu za nový a naprogramovaní riadiacej jednotky motora. Takáto výmena však nie je práve najlacnejšia a pokiaľ máte možnosť vyriešiť váš problém s EGR ventilom iným spôsobom, siahnite radšej po zvyšných dvoch možnostiach.
Čistenie EGR ventilu
Čistenie EGR ventilu spočíva v demontované samotného ventilu, ktorý sa následne vloží do ultrazvukovej čističky, ktorá z neho pomocou špeciálnej kvapaliny vyčistí všetky usadeniny a nečistoty. Toto čistenie je veľmi šetrné, pretože pri ňom nedochádza k mechanickému namáhaniu a teda ani k poškodeniu EGR ventilu. Ventil je však možné vyčistiť aj svojpomocne doma, pomocou rôznych špeciálnych čističov, ktoré rozkladajú karbónové usadeniny. Za žiadnych okolností sa neodporúča čistiť ventil dráteným kartáčom, šrobovákom, či inými podobnými predmetmi, ktoré by mohli ventil mechanicky poškodiť.
Zaslepenie EGR ventilu
Pri starších typoch automobilov stačí EGR ventil jednoducho mechanicky zaslepiť pomocou kovového pliešku. Pri novších motoroch je potrebná deaktivácia ventilu cez riadiacu jednotku motora.
Existuje veľa názorov o tom, čo sa s motorom deje po zaslepení ventilu. Jedna strana motoristov si pochvaľuje o niečo nižšiu spotrebu paliva a vyšší výkon, zatiaľ čo druhá strana kritizuje pomalšie zahrievanie motora. Obe strany majú pravdu, aj keď by sa o pomalšom zahrievaní motora dalo polemizovať. To je totiž citeľné len pri nízkych teplotách a rozdiel v rýchlosti zahriatia motora je len o pár minút (2-5 min).
Veľkou výhodou tiež je, že aj po zaslepení EGR ventilu prejdete emisnou kontrolou a práve preto by bolo kupovanie nového ventilu, zbytočné vyhadzovanie peňazí. Iróniou taktiež zostáva fakt, že správne fungujúci EGR ventil síce dokáže znížiť množstvo tvorby oxidu dusíka, no množstvo tvorby pevných častíc týmto procesom narastá. A práve o zníženie množstva tvorby pevných častíc sa v posledných rokoch snažia výrobcovia automobilov najviac.
Krátka video ukážka, ako funguje EGR ventil:
