14.2. 2017 Tomáš Dusil Tomáš Dusil

EGR ventil: Postrach moderních motorů. K čemu vlastně slouží? A proč je tak problémový?

 

Jednou z možností, jak snížit u motorů emise oxidů dusíku, je dopravovat do válců spolu s čerstvým vzduchem (zápalnou směsí) současně i spaliny z výfuku. Recirkulace spalin se obecně označuje anglickou zkratkou EGR (Exhaust Gas Recirculation).

Smyslem recirkulace spalin a tedy opětovného nasátí zbytkových plynů do válce je snižovat množství emisí oxidů dusíku. Evropská emisní legislativa jeho produkci coby samostatné sloučeniny omezuje až od normy Euro 3, a to u zážehových i vznětových motorů. Do té doby se množství NOx ve výfukových plynech sledovalo pouze ve spojení s uhlovodíky. Pokud norma Euro 3 dovolovala u dieselů a kategorie vozidel M1 (osobních aut s hmotností do 3,5 tuny) maximálně 0,50 g/km a u zážehových motorů 0,15 g/km, současná norma Euro 6 snížila hodnoty NOx na pouhých 0,080 (diesel) respektive 0,060 (zážehový motor). To je o celý řád méně!

Zvyšování podílu spalin na úkor čerstvého vzduchu (zápalné směsi) ve válci, má obecně do určitého okamžiku pozitivní vliv na spotřebu paliva (díky energetické přeměně). Je-li podíl spalin větší, má to za následek snížení maximální hodnoty teploty při spalování. Právě tímto způsobem se snižují emise oxidů dusíku. Platí to však jen do určité míry. Pokud se podíl spalin zvýší více, dochází zároveň k nedokonalému spalování. To vede ke zvyšování emisí uhlovodíků, spotřeby paliva a rovněž se snižuje kultivovanost chodu motoru. Pohled na příslušný graf závislosti emise škodlivých látek na podílu recirkulovaných výfukových plynů odhalí, že do přibližně 35 až 40 procent množství oxidů dusíku klesá, zatímco podíl uhlovodíků zůstává takřka nezměněný. Po překročení zmíněného podílu sice NOx stále klesá, ovšem složka uhlovodíků rapidně roste.

S proměnným časování

Jednodušším, mnohem spolehlivějším, avšak méně účinným způsobem, jak spaliny vracet zpět do válců při sacím zdvihu, je využít k tomu proměnné časování rozvodu. Jde o takzvanou vnitřní recirkulaci spalin (vnitřní EGR). Princip spočívá v dřívějším otevírání sacích ventilů ve fázi výfuku. Díky tomu se část pístem vytlačovaných spalin dostane zpět do sacího potrubí, odkud se následně nasaje smíchaná s čerstvým vzduchem (diesely, zážehové motory s přímým vstřikem) nebo se zápalnou směsí (benzinové motory s nepřímým vstřikováním).

Filtry pevných částic: Na kolik vyjde výměna? A jak zajistit, aby vydržely déle?

Problém je, že tento způsob (jakkoliv je spolehlivý a v praxi nepřinášející problémy) má svá omezení. Prostě zpět do sání lze natlačit jen určité množství spalin, které odpovídá možnostem překrytí otevření ventilů. Jde tedy o metodu pevně návaznou na provozní stav motoru a také na jeho konstrukci.

Účinnější, avšak složitější

Se stále zpřísňujícími se požadavky na čistotu emisí přestala účinnost vnitřního EGR vyhovovat. Začal se proto používat systém s vnější recirkulací spalin. Je účinnější než vnitřní EGR. Smyslem vnější recirkulace spalin je vracet výfukové plyny zpět do sání přes aktivně řízený ventil recirkulace - EGR ventil. Toto řešení se hojně využívá u moderních vznětových motorů, ale také u zážehových agregátů s přímým i nepřímým vstřikováním benzínu. U vznětových motorů plnících Euro 6 se dnes často kombinuje navíc takzvaný vysokotlaký a nízkotlaký okruh recirkulace spalin.

Šoupátko ventilu EGR, jehož otevřením dochází k proudění části spalin do sání, bývalo dříve ovládáno podtlakovým členem. Podtlak byl řízený solenoidovým ventilem. U novějších motorů, splňujících normu Euro 5 a vyšší, se stále častěji uplatňuje elektromotorické ovládání šoupátka ventilu. Při spouštění motoru musí být režim recirkulace spalin vždy odpojen.

Systém recirkulace spalin EGR: Strašák moderních motorů a všechny jeho závady

Další vývoj systému recirkulace spalin je spojený se snahou před vstupem do sacího traktu spaliny ochladit, čímž lze zvýšit jejich objem. K tomu slouží chladič EGR, přes nějž mohou spaliny proudit, zařazený do chladicího okruhu motoru. V chladiči tak probíhá tepelná výměna mezi spalinami a chladicí kapalinou. Chlazení dále zvětšuje účinnost EGR napříč využitelného spektra otáček a zatížení motoru. Spaliny tak mohou být vedeny přímo do sání, nebo přes chladič. Okruh vedení přes chladič je blokován klapkou. Zpravidla je ovládána elektropneumaticky.

Nízkotlaký a vysokotlaký

Až dosud jsme mluvili o systému vnější recirkulace spalin pracující s vysokým tlakem. Spaliny jsou do systému odebírány ještě před turbodmychadlem, přesněji mezi turbínou a hlavou válců. Modul EGR bývá často připojený přímo na hlavu válců, přičemž část cesty spalin vede skrz hlavu motoru. Tím se vlastně přidává žádoucí chladicí účinek. Do sacího traktu se výfukové plyny vracejí za dieselovou škrticí klapkou. Takto to mají vyřešeno třeba motory VW 1.6 TDI CR a 2.0 TDI CR generace EA189.

Naopak u nízkotlakého okruhu recirkulace spalin jsou výfukové plyny odebírány až za turbodmychadlem, přesněji za oxidačně-redukčním katalyzátorem a filtrem pevných částic. Do sacího traktu se spaliny dostávají na sací straně dmychadla. To znamená, že turbo následně stlačuje vzduch spolu se spalinami.

Opravdu nastává konec dieselů? Nebo je zachrání nejnovější technologie?

Množství recirkulovaných spalin závisí na otáčkách motoru, množství nasávaného vzduchu, teplotě nasávaného vzduchu, dávce paliva a plnicího tlaku turbodmychadla. V případě vysokotlakého okruhu se k regulaci používá kombinace míry otevření šoupátka EGR spolu s vhodným nastavením rozváděcích lopatek turbodmychadla. Chladič není v případě použití zdvojené recirkulace spalin u vysokotlakého okruhu nezbytně nutný.

Vysokotlaký okruh recirkulace spalin se uplatní při nízkém zatížení motoru a nízkých otáčkách. Jakmile roste zatížení motoru a jeho otáčky, přechází řídicí elektronika motoru postupně z vysokotlakého okruhu na nízkotlaký. Uplatní se tak v režimu od středního až po vysoké zatížení motoru, přičemž si pomáhá ještě výše zmíněným chladičem recirkulovaných spalin.

Karbon škodí všude

Recirkulace spalin sice přispívá ke snížení emisí oxidů dusíku, ovšem motoristé z tohoto systému příliš radost nemají. Závady EGR jsou totiž poměrně častým koloritem napříč snad všemi moderními, zejména pak vznětovými pohonnými jednotkami.

Problém přestavují právě spaliny, které jsou mastné, takže snadno zalepí šoupátko EGR. To se pak pohybuje obtížněji, až jednoho dne zůstane viset v jedné poloze. Pokud v té, v níž nedochází k recirkulaci spalin, motor lze obvykle nastartovat. Pokud ale šoupátko zatuhne v otevřené poloze, tedy v režimu přepouštění spalin do sání, motor s největší pravděpodobností nenatočíte. A pokud se vám to náhodou povede, po chvíli motor opět zhasne, navíc se bude z výfuku linout bílý kouř. Špatná funkce EGR ventilu se projeví také při jízdě, a to padáním motoru do nouzového režimu, doprovázeném ztrátou výkonu. Tento neduh trápil zejména agregáty používající ještě elektropneumaticky ovládané šoupátko EGR. Ovládání tak bylo nejen méně přesné, ale současně poskytovalo rovněž omezené možnosti, jak s úsadami bojovat. Lepší jsou v tomto systémy s elektromotorickým ovládáním šoupátka. Aby nedošlo k zatuhnutí, jsou v řídicí jednotce motoru algoritmy, díky nimž dojde k nucenému pohybu šoupátka při zhasínání motoru.

Přesto i u těchto vyspělejších EGR ventilů se problémy objevují. Třeba u motorů VW 1.6 TDI CR a 2.0 TDI CR jde o selhání samotného ovládání šoupátka, které je tady řešeno přes rohatku napojenou na ovládací servomotor. Rohatka je plastová, takže jednoho dne prostě praskne.

Dále se servisy potýkají také s problémy s chladičem EGR. Občas může být porézní, což je problém motorů VW 2.0 TDI-PD. Nebo se rychle ucpává karbonem (jde o typickou závadu motorů Audi 2.7 a 3.0 V6 TDI).

Spolupracujeme s TipCars.com
Český Google spustil portál pro začínající podnikatele v menších městech Český Google spustil portál pro začínající podnikatele v menších městech

Česká pobočka Google spustila nový portál Startup with…

Soud zamítl Bakalovu stížnost ve vleklém sporu o sídlo Havlovy knihovny Soud zamítl Bakalovu stížnost ve vleklém sporu o sídlo Havlovy knihovny

Ústavní soud (ÚS) odmítl stížnost podnikatele Zdeňka…

Komentář Martina Čabana: Jak potichu přepsat ústavu Komentář Martina Čabana: Jak potichu přepsat ústavu

Miroslav Poche bude dnes navržen na funkci ministra…

 

Štítky Technika

 

Přidat názorDiskuse: EGR ventil: Postrach moderních motorů. K…







Doporučujeme
Pokuta za rychlost v Chorvatsku, Rakousku či Itálii. Jaký trest vám hrozí v zahraničí? Pokuta za rychlost v Chorvatsku, Rakousku či Itálii. Jaký trest vám hrozí v zahraničí?

Vysoké tresty za rychlost jako již tradičně hrozí v…

Že jsou moderní auta blbuvzdorná? Těmito věcmi si auto ničíte, aniž o tom víte Že jsou moderní auta blbuvzdorná? Těmito věcmi si auto ničíte, aniž o tom víte

Automobil je dnes čistě spotřební záležitostí. V…

 

AutoRevue
VW přepsal historii motorsportu. Zajel absolutní rekord Pikes Peaku! VW přepsal historii motorsportu. Zajel absolutní rekord Pikes Peaku!

Volkswagen Motorsport vyrazil na letošní ročník…

Nová Kia Ceed má první ceny. Za 530.000 Kč je v plné výbavě! Nová Kia Ceed má první ceny. Za 530.000 Kč je v plné výbavě!

Zatímco na české ceny nové Kie Ceed si ještě musíme…

 





 
Připomeňte si sportovní Porsche se čtyřválcovými motory ve velké galerii

Čtyřválec u Porsche není novinka. Připomeňte si sportovce s malými motory

Dnes 08:00

Porsche byl čtyřválcům věrné od svého zrodu na konci 40. let až do poloviny let devadesátých.




Blesk.cz

Nejošklivějším psem světa se stala fenka: Nelichotivý titul získala buldočka Zsa Zsa

Nejošklivějším psem světa se stala fenka:…

Titul nejošklivějšího psa letošního roku má právo nosit devítiletá fenka anglického buldoka Zsa Zsa, která…

Šarlatánství zabíjí, pustili se pacienti do Aktipu. Herečce radili rozvod

Šarlatánství zabíjí, pustili se pacienti do Aktipu.…

Měsíc uběhl od doby, kdy českou odbornou i laickou veřejnost zdvihl ze židlí dokument Infiltrace: Obchod se…

 

iSport.cz

Program MS ve fotbale 2018: Kompletní rozpis zápasů, hrací dny, play off

Program MS ve fotbale 2018: Kompletní rozpis zápasů,…

Mistrovství světa ve fotbale 2018 v Rusku nabídne od 14. června celkem 64 zápasů, ze kterých 8. července vzejde…

Maskot Bohemians jako skutečné zvíře. Klokana vyhnalo z hřiště až auto

Maskot Bohemians jako skutečné zvíře. Klokana…

Klokan je maskotem fotbalistů Bohemians, jenže jaké to je, pokud se skákavé zvíře dostane přímo na hřiště? Zápas…

 

Reflex.cz

Postřiky nikdo netestuje. Hmyz vymírá a dává nám signál, v jak špatném prostředí žijeme, říká entomolog

Postřiky nikdo netestuje. Hmyz vymírá a dává nám…

Umíte si představit přírodu bez ptáků nebo květin? Pokud se naplní nejčernější scénáře, možná to bude realita.…

Imigrační systém USA nevpustil do země bývalého šéfa NATO, tvrdí španělský deník

Imigrační systém USA nevpustil do země bývalého šéfa…

Bývalý šéf diplomacie Evropské unie a někdejší generální tajemník NATO Javier Solana nedostal nedávno povolení…