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
Hodnota virtuální měny ripple náhle vzrostla, během týdne vyskočila o 110 procent Hodnota virtuální měny ripple náhle vzrostla, během týdne vyskočila o 110 procent

Druhá nejrozšířenější virtuální měna ripple zvýšila během…

Babiš dal za úkol neziskovým organizacím, aby vybraly syrské sirotky k přesunu do Česka Babiš dal za úkol neziskovým organizacím, aby vybraly syrské sirotky k přesunu do Česka

Zástupci neziskových organizací spolu s europoslankyní…

Jablek se sklidí o desítky tisíc tun víc, odhady ale byly ještě vyšší Jablek se sklidí o desítky tisíc tun víc, odhady ale byly ještě vyšší

Letošní úroda jablek v sadech českých pěstitelů by podle…

České dráhy dostaly téměř padesátimilionovou pokutu České dráhy dostaly téměř padesátimilionovou pokutu

Úřad pro ochranu hospodářské soutěže (ÚOHS) udělil Českým…

 

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
Víme, jak bude vypadat nová Škoda Octavia. A známe i další detaily Víme, jak bude vypadat nová Škoda Octavia. A známe i další detaily

Oficiální premiéra nové Octavie proběhne až v příštím…

Seat Tarraco oficiálně: Má čtyři motory, šokující záď a nepřevrátí se Seat Tarraco oficiálně: Má čtyři motory, šokující záď a nepřevrátí se

Seat dnes večer oficiálně představil své největší SUV…

 





 
Suzuki Hayabusa Sport: Tuhle motorku na čtyřech kolech měli vyrábět

Suzuki Hayabusa Sport: Tuhle motorku na čtyřech kolech měli vyrábět

Dnes 18:56

Malý a lehounký sporťák s křídlovými dveřmi a motocyklovým motorem? Úkol pro malou anglickou dílnu. Nebo pro relativně velkého výrobce jedno- i dvoustopých vozidel...




Blesk.cz

Houby na víkendovém talíři! Česnečka, karbanátky i rizoto

Houby na víkendovém talíři! Česnečka, karbanátky i rizoto

Přinesli jste si z lesa koše plné hub, ale došly vám nápady, co si z nich ukuchtit? Přinášíme tři snadné, rychlé…

Z ruiny se stal domov důchodců. V Praze 13 otevřeli svoji největší letošní investici

Z ruiny se stal domov důchodců. V Praze 13 otevřeli…

Budova v ulici Za Mototechnou dlouho jenom chátrala. Po náročné rekonstrukci se v pátek 21. září slavnostně…

 

iSport.cz

Smoleňák se vrací do Hradce. Počká na angažmá jako Novotný

Smoleňák se vrací do Hradce. Počká na angažmá jako Novotný

Mountfield rozjel sezonu slušně, po porážce na Spartě dvakrát vyhrál, porazil Chomutov a uspěl i na ledě…

Babylony v české lize! Trenéři řekli, kdy cizinci obohacují a kdy je jich moc

Babylony v české lize! Trenéři řekli, kdy cizinci…

Ghaňan, Venezuelan, Černohorec, Rus, samozřejmě Slováci. Ti všichni se trefili v posledním kole FORTUNA:LIGY.…

 

Reflex.cz

Michal Hašek je zpátky ve Vinařském fondu. Pár týdnů před rozhodováním o zakázce za 100 milionů

Michal Hašek je zpátky ve Vinařském fondu. Pár týdnů…

Někdejší jihomoravský hejtman Michal Hašek je mimo jiné známý tím, že v minulosti zastával desítky různých…

Poslední šábes šneků: Leváci odhaleni!

Poslední šábes šneků: Leváci odhaleni!

Konečně přišel čas prozradit strašnou pravdu. Náš seriál Šábes šneků byl částečně trolling, částečně reklama na…