Silniki wysokoprężne a
ochrona środowiska
Recyrkulacja spalin, w skrócie EGR
(Exhaust Gas Recirculation), jest jedną z "przybudówek"
ponawieszanych na silniki spalinowe w ostatnich 20 latach, na
podobieństwo jakichś glonów na żywej materii. Należy do grona
tzw. ulepszaczy spalin i razem z plejadą najrozmaitszych filtrów
sadzy, katalizatorów, sond lambda, itp. tworzy pakiet obecnie
priorytetowych i obligatoryjnych wynalazków lobby ochrony
środowiska. Bez tego zestawu żadne auto z silnikiem diesla lub
benzynowym nie może opuścić hali fabrycznej, dopóki nie spełni
norm EOBD IV/V, czyli ograniczenia emisji spalin z coraz bardziej
rozszerzanym spectrum tlenków, wodorotlenków,
azotków oraz sadzy (tu się dopiero dzieją cyrki!), itd. Krótko
mówiąc już nic nie wolno wydzielać pojazdom z silnikami
spalinowymi.
Te drakońskie ograniczenia dotkliwie uderzyły
bezpośrednio w silniki z zapłonem samoczynnym, gdyż straciły -
przez wsadzenie czegoś, co je w sposób oczywisty ogranicza - całą
przewagę nad benzyniakami, wypracowaną pracowicie przez ostatnie
dziesięciolecia: przyspieszenie, żywiołowość, niskie zużycie
paliwa i kultura pracy (patrz 3 do 5-ciu wtrysków paliwa w jednej
fazie - silniki Common Rail).
Dlatego w USA silniki
wysokoprężne nie zrobiły takiej kariery jak w Europie. Surowe
normy OBD (On Board Diagnostic), z których większość
żywcem przywleczono na grunt europejski i dodano jedynie słówko E
(European) - utrudniały wprowadzenie oleju napędowego do
amerykańskich samochodów osobowych. Doszła do tego jeszcze niska
cena benzyny oraz boom na auta hybrydowe i to stanowiło silną
konkurencję dla silników z samozapłonem.
Ciekawostką mało
znaną nawet w środowisku znawców przedmiotu jest m. in. odpowiedź
na pytanie, dlaczego tak nagle (2007 r.) koncern VW/Audi zrezygnował
z ambitnego programu rozwijania i promowania swoich silników z tzw.
pompo - wtryskiwaczami. W tym czasie były one skuteczną alternatywą
dla rozwijającej się technologii Common Rail (CR) (1997,
Fiat) ze względu choćby na znacznie lepszą sprawność
hydrauliczną, wyższe ciśnienie wtrysku do 2000 bar w porównaniu z
1350 bar w CR oraz wyższą moc i moment obrotowy przy
porównywalnych dawkach paliwa, itp. Otóż trick
polega na niespełnieniu norm EOBD przez silniki
wysokoprężne "klasyczne" i z pompowtryskiwaczami wskutek
braku możliwości płynnego sterowania fazami wtrysku paliwa.
Silniki te nie są w stanie, mimo swej technologicznej doskonałości,
zrealizować idealnego lub zbliżonego do niego punktu zapłonu.
Dlatego, że opierają swoje elementy sterujące na mechanizmach
krzywkowych i sprężynowych, a ponadto nie sterują osobno
wtryskiwaczami paliwa. Natomiast CR posiada unikatową
zdolność indywidualnego, sekwencyjnego, niezależnego od żadnych
krzywek czy rozrządu sterowania wtryskiwaczami. Zadanie to
powierzono komputerowi wtryskowemu, inaczej ECU (Electrinic
Control Unit), który w odróżnieniu od dwóch pozostałych
systemów wtryskowych, posiada możliwość całkowitego sterowania
wtryskiwaczami. Wystarczy w tym celu zmienić, zmodyfikować program
i uzyskać np. ekstremalnie późny wtrysk paliwa, który podwyższa
temperaturę spalin i służy do dalszej "obróbki" filtrów
sadzy (cząstek stałych) oraz katalizatorów zasobnikowych. Dla
osiągnięcia tego samego lub przynajmniej choć trochę zbliżonego
efektu "klasyki" i pompowtryski musiałyby przeżyć
serię tortur regulacyjnych w swoich w pompach wtryskowych
rozdzielaczowych lub na wałkach rozrządów ("napęd"
pompowtryskiwaczy), a także sterownikach. A i tak nie osiągnęłyby
zadowalających rezultatów. Mają wszakże komputery wtryskowe
równie "wypasione" co CR lecz, niestety,
niezdolne do indywidualnego sterowania wtryskiwaczami. Można
powiedzieć, że te dwa rodzaje systemów wtryskowych "położyła"
ochrona środowiska.
Dlatego obecnie cały świat dosłownie
przeszedł na Common Rail. Nigdzie nie produkuje się
samochodów osobowych z "klasycznymi" silnikami
wysokoprężnymi, a także turbodiesli z pompowtryskiwaczmi. Wyjątek
stanowią pojazdy użytkowe i ciężkie silniki np. okrętowe,
czołgowe, lokomotywy, itp.
O co
chodzi z recyrkulacją spalin (EGR)
Najkrócej ujmując
recyrkulacja spalin to "dodawanie trochę spalin do powietrza"
(5-15%). Właściwie należałoby używać w języku polskim drugiej
nazwy, gdyż jest po prostu mniej tajemnicza i zrozumiała dla
każdego.
Polega na - wg najprostszego możliwego wyjaśnienia -
wstawieniu kawałka nierdzewnej rury pomiędzy kolektor wydechowy
(spaliny), a kolektor dolotowy (powietrze). Wskutek tego spaliny po
części "skręcają", niektórzy mówią "zawracają",
do układu powietrza. Oczywiście, następstwa operacji
niekontrolowanego wdzierania się spalin do obwodu powietrza byłyby
katastrofalne dla pracy silnika, począwszy od utrudnionego lub
niemożliwego rozruchu, poprzez nierównomierne obroty biegu
jałowego, "szarpanie", a nawet zatrzymanie, gdyż spaliny
po prostu "wypychałyby" świeże powietrze z kolektora
dolotowego. Dlatego konieczne jest sterowanie dawki spalin możliwie
jak najprecyzyjniej, tak, aby np. w momencie zapłonu w ogóle ich
nie było w powietrzu, a jedynie na biegu jałowym i do obrotów ok.
2500 obr/min. Podczas długotrwałego utrzymywania silnika na biegu
jałowym (np. ogrzewanie taxi na postoju) oraz niskich obrotach
wydziela się nadmierna ilość azotków (NOx) wskutek wysokiej
temperatury spalania. Dodatek spalin do powietrza w tym momencie
obniża temperaturę zapłonu oraz redukuje ilość tlenu w
spalinach. Natomiast gdy silnik wchodzi na wysokie obroty nie może
otrzymywać dodatkowej porcji spalin, gdyż w sposób oczywisty
"zduszałoby" to silnik.
W związku z tym wstawiono
coś w rodzaju "kranika" w rurę obejściową, a jest nim
zwykły zawór pneumatyczny, "grzybkowy", jako element
wykonawczy dawki spalin wpuszczanych do powietrza (więcej
spalin/mniej spalin). Jest uruchamiany, w zależności od
pomysłowości konstruktorów, albo podciśnieniem z
osobnej pompki podciśnieniowej, albo elektrycznie
(cewka elektromagnetyczna).
Można powiedzieć zatem, że
przyjęły się dwa rozwiązania w sterowaniu, ogólnie nazywane
"recyrkulacją zewnętrzną" ("recyrkulacja
wewnętrzna" dotyczy benzyniaków):
1) Sterowanie za
pośrednictwem podciśnienia, wytworzonego za pomocą osobnej pompy
podciśnieniowej, mechanicznej, napędzanej wałkiem rozrządu lub
elektrycznej. Podciśnienie z pompki podawane jest giętkimi
przewodami (10) do zaworu pneumatycznego, inaczej
siłownika (1 - fotka poniżej) z mechanizmem
grzybkowo-sprężynowo-membranowym.
Działanie siłownika pneumatycznego:
"ssanie" podciśnienia powoduje uginanie się elastycznej,
metalowej membrany (5 - rysunek w lewym górnym
rogu), która przekazuje ruch na cięgło (10) z
grzybkiem (9). W pozycji "bezczynnej",
"neutralnej", "zamkniętej" grzybek zasłania
otwór (2) z przestrzeni spalin do rury (3)
łączącej z kolektorem dolotowym powietrza (4). W
pozycji "aktywnej" grzybek (9), uniesiony
ruchem cięgła (10) pod wpływem podciśnienia,
odsłania otwór (2), dając wolną drogę dla
spalin w kierunku powietrza. Ruchowi całego mechanizmu przeciwstawia
się sprężyna (8), która ma tendencję do
zamykania zaworu i odcinania spalin. Zatem z chwilą ustania
podciśnienia sprężyna automatycznie powinna zamknąć dolot
spalin. Jak wynika z niezliczonej ilości skarg i narzekań na forum
- element wykonawczy recyrkulacji spalin, jakim jest ten prosty zawór
(niekiedy nazywany przetwornikiem pneumatycznym), ulega często
awariom wskutek intensywnego znagarowania (zakoksowania) w agresywnym
środowisku spalin, tudzież różnym, mechanicznym usterkom, np.
pęknięcie sprężyny, membrany, itp. Gdy siłownik "zatnie
się" w położeniu "zamknięty", to jeszcze pół
biedy, gdyż dla silnika oraz bezwzględnie dla użytkownika to jest
"cacy", ponieważ do cylindrów wchodzi zero spalin. Silnik
zwykle jest ciut "żwawszy" na niższych obrotach, nie
mówiąc o całej drodze dolotowej, pozbawionej cuchnącego nagaru.
Natomiast prawdziwy horror zaczyna się, gdy siłownik pozostaje cały
czas "otwarty", albo porusza się bardzo wolno, z oporami,
przyprawiając o ból głowy kierowców, a zwłaszcza pasażerów,
emocjonalnie uzależnionych od humorów silnika oraz trzymającego
kierownicę... Skutki przedostawania się spalin w czasie jazdy pełną
prędkością są następujące:
- duży udział spalin w
ładunku zmniejsza masę świeżego powietrza;
- przy
zmniejszonej masie powietrza sterownik wykrywa to masowym
przepływomierzem powietrza (mpp) i traktuje jako
zakłócenie spalania typu "za mało powietrza" w stosunku
do chwilowego "nadmiaru paliwa" - nie zgadzają mu się po
prostu "słupki w mapach wtryskowych";
- sterownik
podejmuje decyzję o zmniejszeniu dawki wtrysku paliwa - jest to
obligatoryjna procedura EOBD zapobiegania nadmiernemu
dymieniu za wszelką cenę - NIE LICZY SIĘ ANI BEZPIECZEŃSTWO
SILNIKA ANI LUDZI - skutkiem czego spada drastycznie moc i
przyspieszenie. Po prostu sterownik "za kierowcę zdejmuje nogę
z gazu";
- jeżeli stan "za mało powietrza"
utrzymuje się przez dłuższy czas, zwłaszcza gdy kierowca próbuje
"na siłę" gazować silnikiem i jest wściekły, że mu
rzekomo pompa paliwa wysiadła albo wtryskiwacze (bo tak czuję
jakby silnik pracował na trzy cylindry) - na kokpicie wyskakuje
kilka komunikatów (ikonki), w zależności od wersji i generacji
silnika - im nowsza wersja i bardziej "wypasiony" komputer
wtryskowy, tym więcej szczegółów. Z reguły najbardziej
rozpoznawalna przez kierowców jest ikonka check engine / sprawdź
silnik (popularny "helikopterek") oraz antipollution
fault / problem z czystością spalin. Są to oczywiście
bardzo ogólne ostrzeżenia, mające na celu zasygnalizowanie
kierowcy, że jest niedomaganie silnika na tle czystości spalin. W
tym samym czasie sterownik rejestruje i zapamiętuje tę samą
niedogodność w swojej pamięci masowej z możliwie dokładnym
opisem miejsca, przyczyny i objawów. Sterownik nie podaje obszernych
info na kokpicie po pierwsze, z powodu zbyt małego ekraniku, po
drugie, w trosce o zdrowie i życie kierowcy i pasażerów, którzy
usiłowaliby przeczytać, co się stało, podczas gdy auto pędzi na
oślep.
Aby zawór pneumatyczny spełniał funkcję
dozownika spalin musi zawierać element sterujący podciśnieniem. W
przeciwnym razie niekontrolowane podciśnienie np. w trakcie coraz
większych obrotów silnika, wałka rozrządu oraz pompki
podciśnienia na jego przedłużeniu - utrzymywałoby, jak
wspomniano, siłownik (1) stale otwarty, nie
zamknięty. Wstawiono więc drugi zawór pomiędzy pompę
podciśnienia a siłownik pneumatyczny, tym razem
elektro-pneumatyczny, nazywany nastawnikiem recyrkulacji spalin,
albo zamiennie elektrozaworem (5 - Recyrkulacja
spalin, Peugeot 406 2,0 HDI 110 KM).
Ponieważ
nastawnik zawiera element elektryczny więc łatwo się
domyślić, że chodzi jak zwykle o cewkę elektromagnetyczną, którą
konstrukcyjnie można przystosować do sterowania m. in.
podciśnieniem. Funkcję nadzoru podciśnienia przejmuje w tym
momencie sterownik ze swoimi mapami charakterystyk wtryskowych, który
bezpośrednio impulsuje elektrozawór tzw. prądem taktującym.
Jeżeli sterownik poda większy prąd na cewkę nastawnika (5),
to popłynie większe podciśnienie na zawór pneumatyczny wykonawczy
(1) i w rezultacie więcej spalin dostanie się do
powietrza. I odwrotnie, jeżeli sterownik odetnie zasilanie
elektryczne, nastawnik powinien również odciąć dopływ
podciśnienia do zaworu pneumatycznego. Siłownik (1)
nie może więc przepuścić ani grama spalin do powietrza. W
praktyce często się zdarza, że przez ten skomplikowany układ
podciśnieniowo-pneumatyczno-elektryczny "przecieka" dużo
niekontrolowanych spalin do powietrza, powodując niezliczone kłopoty
przede wszystkim w spadku mocy silnika, problemach rozruchu,
nierównych obrotach, a nawet gaśnięciu. Recyrkulacja spalin
sterowana podciśnieniowo posiada aż 4-stopnie, jakby elementy
współdziałające, ściśle od siebie uzależnione i dające "efekt
domina" w chwili zakłócenia:
- Prąd elektryczny
taktujący, podawany przez sterownik na cewkę elektromagnetyczną;
-
Podciśnienie wytwarzane przez pompę mechaniczną łopatkową lub
elektryczną;
- Przewody giętkie łączące pompę podciśnienia
z 2-ma zaworami;
- Spaliny dozowane bezpośrednio przez siłownik
pneumatyczny.
Każdy z tych "mediów", z chwilą
jakichś wahań, potrafi skutecznie zakłócić pozostałe. Jeżeli
na kablach elektrycznych powstanie "styk chwiejny", to w
sposób oczywisty przenosi się to na cewkę elektromagnetyczną,
która zamiast np. zamykać dopływ podciśnienia, otwiera je.
Podciśnienie zamiast zamykać zawór pneumatyczny, otwiera, itd.
Rozwiązanie ze sterowaniem podciśnieniowym dotyczy aut
starszych z silnikami I-ej i początkowo II-ej generacji HDI,
m. in. cytowanym 2,0 HDI 90/110 KM z systemem wtryskowym
Bosch i Siemens. Modyfikacje polegają m. in. na
zastąpieniu pompy podciśnienia mechanicznej - elektryczną. Po
prostu zamiast wałka rozrządu pompką kręci silnik elektryczny.
Inną ciekawostką jest wbudowanie chłodnicy na rurę EGR (4
- Recyrkulacja spalin (EGR), 407 1,6 HDI FAP). Odtąd
spaliny są schładzane tak jak powietrze doładowania - lecz nie
intercoolerem typu "powietrze-powietrze" ale
cieczą chłodzącą z ogólnej instalacji chłodzenia silnika.
Sterowanie elektryczne
recyrkulacją spalin znakomicie upraszcza konstrukcję, gdyż
spośród plątaniny przewodów giętkich, począwszy od pompy
podciśnienia poprzez nastawnik recyrkulacji spalin, a na siłowniku
pneumatycznym skończywszy, pozostaje jedynie zawór
pneumatyczny, do którego przyczepiona jest cewka
elektromagnetyczna. Całość stanowi zwartą budowę, łączącą
cechy zaworu pneumatycznego (z grzybkiem i cięgłem), jednak
napędem nie jest podciśnienie lecz wspomniana cewka z wtyczką
elektryczną. Przyjmuje też zwyczajową nazwę zawór
elektro-pneumatyczny (nie pneumatyczny i nie podciśnieniowy),
albo po prostu elektrozawór recyrkulacji spalin EGR,
sterowany "stopniem otwarcia" bezpośrednio przez komputer
wtryskowy.
Jako element pomiarowy pojawia się też tzw.
czujnik skoku zaworu, zainstalowany na nim. Jest to istotne
novum, jako że w sterowaniu podciśnieniem nie ma
możliwości kontroli pracy aż 2-ch zaworów (nastawnik i siłownik
pneumatyczny) przy występowaniu jednocześnie aż trzech "mediów":
elektryki, podciśnienia i spalin. Mówimy, że w systemie
podciśnieniowym sterownik kontroluje pracę tej pajęczyny
przewodów i podzespołów jedynie w sposób pośredni - poprzez
pomiar masy powietrza (mpp), ciśnienie doładowania
powietrza (czujnik ciśnienia doładowania powietrza) i
ilości tlenu w spalinach (sonda lambda). Jest to duża
wada, gdyż dla mało kumatego mechesa stanowi nie lada wyzwanie
umysłowe, często przerastające jego percepcję: czy odchyłki
mpp, czujnika ciśnienia doładowania i sondy lambda
to usterka powietrza, paliwa albo spalin, czy tylko spalin EGR?
Przy
czujniku skoku zaworu EGR dylemat powinien łatwo się
rozstrzygnąć, gdyż pod kontrolą sterownika metodą bezpośrednią
wiadomo, że przy braku sygnału z czujnika lub jakichś jego
wahaniach, chodzi o zakłócenie pracy elektrozaworu EGR, a
nie turbosprężarki czy wtryskiwaczy.
Na obrazku u dołu
przedstawiony jest typowy obecnie i oferowany m. in. na allegro
zestaw EGR z rurą, chłodnicą spalin i elektrozaworem, który
również występuje jako osobna część. Poprzez analogię z
układem na obrazku wyżej Recyrkulacja spalin (EGR), silnik 1,6
HDI FAP można łatwo skojarzyć podobieństwa i różnice.
Zarówno podciśnieniowy jak i
elektryczny system sterowania recyrkulacji zjednał sobie
śmiertelnych wrogów wśród literalnie wszystkich użytkowników
pługów i nie tylko, ponieważ wprowadza niesłychany zamęt
w dotychczasowej prostej fizjologii procesu spalania w dieslu: zapłon
i obroty = powietrze + paliwo. Dodatek spalin wywraca do góry
nogami cały układ, gdyż komplikuje metody wykrywania przyczyn
spadku mocy silnika, gaśnięcia, nierównomiernych obrotów, itp. na
podstawie typowych objawów. Wielu wytrawnych nawet znawców diesli
myli się często sromotnie - a cóż dopiero mówić o zwykłych
użytkownikach - kwalifikując niejednokrotnie sprawne turbosprężarki
do wymiany z powodu banalnego, niekontrolowanego przedmuchu spalin
EGR do powietrza. Wyciągane są też katasrofalne wnioski, że skoro
silnik gaśnie i "trzęsie", to winien jest układ
wtryskowy paliwa. Można przywołać z forum mnóstwo przykładów
omyłkowego wyrywania całkowicie sprawnych wtryskiwaczy Common
Rail lub pomp wysokiego ciśnienia. Bo spadła
drastycznie moc silnika, gaśnie, kopci i nie chce jechać.
Powstał mętlik w głowach bowiem legł w gruzach dotychczasowy
stereotyp prostej zależności w silniku spalinowym: spada moc i
kopci na czarno - "za mało powietrza", albo "za dużo
paliwa". Winna albo turbosprężarka albo wtryski.
Tymczasem nawet niewielki dodatek spalin z "przeciekającej"
instalacji EGR na pełnym obciążeniu powoduje identyczne objawy
jakby był "niedomiar powietrza" lub "nadmiar paliwa".
Jeżeli jeszcze do tego silnik ciężko się uruchamia na zimno,
następnie gaśnie nieoczekiwanie po krótkiej pracy na biegu
jałowym, nadto "falują" obroty i wydziela się czarny
dym, to kierowca ma jak w banku "śpiewkę" ze strony
mechesa typu: panie, wtryski, pompa paliwa, turbawka do
wymiany, kurde, wszystko wykręcowywać!!!
A
wystarczy wiedzieć COKOLWIEK o tym upierdliwym tricku pt.
"recyrkulacja spalin" i poczynić proste czynności, aby
bezbłędnie zdiagnozować problem nawet nie będąc profesjonalistą,
o czym poniżej.
Wykrywanie usterek EGR
Jak
wspomniałem, sterowanie recyrkulacją spalin odbywa się albo
podciśnieniowo albo elektrycznie. W obu przypadkach elementem
wykonawczym jest zawór (siłownik, przetwornik) pneumatyczny (1
- obrazek Recyrkulacja spalin Peugeot 406 2,0 HDi i
Recyrkulacja spalin w silniku HDi wg normy EOBD/EURO 3).
Jeżeli podejrzewamy, że winę za utratę mocy silnika ponosi EGR
(spaliny przedostają się do powietrza, kiedy nie powinny), to
prawdopodobnie szwankuje ów zawór. Wówczas poszukiwanie usterki
zaczynamy od jego badania.
a) Sterowanie podciśnieniem
Istnieje kilka sposobów sprawdzenia:
-
ręcznie "na słuch" i "dotyk";
-
za pomocą dodatkowej pompki podciśnienia i z użyciem manometru;
-
za pomocą dodatkowej pompki oraz diagnoskopu poprzez pomiar sygnału
masowego przepływomierza powietrza (mpp).
Najprostszy,
możliwy do wykonania we własnym zakresie (co robię, a nawet z
pomocą moich 2-ch, nieletnich chłopaczysków, którzy mają frajdę,
gdy silnik posłusznie reaguje zmiennym pomrukiem na ich
manipulacje), polega na odłączaniu przewodów elastycznych
podciśnieniowych i osłuchiwaniu pracy silnika. W tym celu należy
uruchomić engine i utrzymywać go w granicach
1500-1800 obr/min, kiedy recyrkulacja działa najsilniej. Następnie
odłączyć przewód giętki podciśnienia z króćca (4)
(obrazek w lewym górnym rogu - Zawór pneumatyczny
podciśnieniowy - Typowy obwód recyrkulacji spalin...). W
tym momencie powinna być słyszalna wyraźna zmiana głośności
silnika. Oznacza ona, że przy odłączeniu wężyka podciśnienia,
sprężyna powrotna zaworu (8) zamyka grzybkiem (9)
dopływ spalin (3) do powietrza (2).
Oznacza to również, że recyrkulacja spalin spisuje się bez
zarzutu i nie jest winna spadku mocy silnika. Przy kilkakrotnym
powtórzeniu operacji nakładania i zdejmowania przewodu giętkiego
powinniśmy się upewnić, czy zmiany charakterystyki pracy są
natychmiastowe, bez opóźnienia. Jeżeli nie słychać żadnych
zmian, następują z dużym opóźnieniem lub "zacięciami",
oznacza albo trwałe unieruchomienie grzybka (8) w
położeniu zamknięty / otwarty lub jego skokowe, utrudnione
poruszanie się wskutek znagarowania, albo całkowity brak
podciśnienia, czy też również "kapryśne" jego
działanie. Przyczyną może być także usterka elektryczna lub
mechaniczna nastawnika elektro-pneumatycznego EGR (5
- obrazek Recyrkulacja spalin Peugeot 406 2,0 HDi 110 KM HDi).
Ponieważ łatwiej sprawdzić rzecz prostszą, zaczynamy od badania
podciśnienia. W tym celu angażujemy drugą osobę (dwa
chłopaki, niestety, kłócą się o pierwszeństwo, więc sprawę
rozstrzyga "gra w marynarza" ). Zwycięzca na nasze
wskazówki "gazuje" odpowiednio silnikiem, ma się rozumieć
, na luzie... W tym czasie do odłączonego przewodu giętkiego (9
- kolor zielony), zdjętego z siłownika pneumatycznego (1),
przykładamy opuszek palca i "wyczuwamy ssanie"
podciśnienia. Jeżeli podciśnienie narasta równomiernie, bez
zacięć do ok. 2500 obr/min, po czym po przekroczeniu 3000 obr/min -
całkowicie ustaje, oznacza prawidłowe sterowanie stopniem
recyrkulacji spalin przez sterownik wtryskowy. Tym samym cały układ
sterujący podciśnieniowy jest OK, a podejrzenie powraca do
siłownika pneumatycznego.
Jeśli nie wyczuwamy w ogóle
podciśnienia (przy niskich obrotach, zmienianych od biegu jałowego
wzwyż) lub narasta ono z dużym opóźnieniem, tzn. że gdzieś go
"diabli biorą". Należy zacząć szukać przyczyny. Być
może przewody giętkie są nieszczelne, przedziurawione lub pompa
łopatkowa na przedłużeniu wałka rozrządu "daje cyca",
albo też nastawnik (5) nie jest sprawny
elektrycznie lub mechanicznie.
Jeżeli przewody elastyczne i
pompa podciśnienia są OK, to podejrzany jest nastawnik recyrkulacji
spalin (5). Należy go sprawdzić elektrycznie,
zaczynając od kabli i styków, a na zasilaniu skończywszy. Jeżeli
elektrycznie jest OK, to winna jest mechanika. Tak czy owak nastawnik
jest do wymiany.
Gdy jednak podciśnienie działa bezbłędnie,
wówczas nie pozostaje nic innego jak zrealizowanie jednego z trzech
wariantów rozwiązania problemu:
1) wymiana siłownika
pneumatycznego (1) na nowy i sakramencki ból
finansowy;
2) przeczyszczenie domowym sposobem "babuni"
i uruchomienie na jakiś czas, po czym "kisiel w gaciach"
że za chwilę usterka powróci;
3) wsadzenie podkładki
"pełnej" w miejsce "dziurawej" wg wskazówek na
fotkach i obrazkach oraz ewentualnie przeprogramowanie sterownika
(jeśli silnik powyżej EOBD/EURO 3).
Dla HDi I-ej
generacji w tym momencie problem jest rozwiązany, ponieważ
sterownik w ogóle nie reaguje na zaślepienie EGR.
Drugim
sposobem badania układu recyrkulacji spalin jest użycie pompki
ręcznej lub elektrycznej podciśnieniowej, która po prostu symuluje
w danym momencie podciśnienie z pompy silnika. Potrzebny jest także
manometr do pomiaru podciśnienia. Pompką ręczną wytwarza się
podciśnienie rzędu 300-500 mbar i osłuchuje
jednocześnie reakcję silnika na zmianę podciśnienia - identycznie
jak przy "palcówce". Jeżeli silnik bardzo szybko reaguje
na zmiany, to EGR działa prawidłowo. Jeżeli nic się nie dzieje
lub z dużym opóźnieniem, należy przystąpić znowu do badania
siłownika (1) jako pierwszego. Przy
sposobności posiadania pompki zewnętrznej można sprawdzić
działanie siłownika (przy wyłączonym silniku) przez pompowanie, a
następnie wypuszczanie powietrza. Wtedy powinno być słychać
wyraźnie zamykanie grzybka siłownika (przez sprężynę powrotną).
Jeśli nic nie słychać i nic nie widać, to zawór do wymiany albo
przeczyszczenia.
Trzecim sposobem - subtelniejszym - jest
symulacja podciśnienia pompką zewnętrzną z jednoczesną
obserwacją przebiegu na diagnoskopie sygnału masowego
przepływomierza powietrza (mpp). Wykorzystuje się tu wpływ
spalin na masę powietrza. Jeżeli przedostają się one w sposób
niekontrolowany do powietrza dolotowego to powstaje sytuacja "za
mała masa powietrza" w stosunku do zadanej, normatywnej
wartości w matrycy pamięci sterownika. Pompką zewnętrzną
symuluje się otwarcie/zamknięcie siłownika pneumatycznego
podciśnieniem, a przebieg sygnału mpp powinien wyglądać jak na
obrazku poniżej.
Jak
widać na oscylogramie, podczas otwierania i zamykania siłownika EGR
masa zasysanego powietrza musi się odpowiednio zmniejszać lub
zwiększać. Jeżeli tak się nie dzieje, oznacza 3-punktową opcję
rozwiązania problemu j/w.
b) Sterowanie
elektryczne
Najskuteczniejszym i najszybszym sposobem jest
badanie z użyciem skanera diagnostycznego, gdzie jedną z funkcji
pozostaje sprawdzanie nastawników. Natomiast występujący tutaj
dodatkowo czujnik skoku zaworu bada się woltomierzem, a
najlepiej oscyloskopem. Ponieważ czujnik jest całkowicie
miarodajnym narzędziem kontroli zaworu wykonawczego, dlatego pomiar
jego napięcia sygnału woltomierzem daje wiarygodny obraz, czy zawór
uruchamia się prawidłowo, czy nie. Przebieg sygnału powinien więc
narastać szybko i równomiernie, gdy zawór otwiera się i
odwrotnie, maleć, gdy zamyka. Jeżeli sterowanie zaworem nie
przebiega prawidłowo i nie otwiera się w ogóle lub porusza z dużym
opóźnieniem, należy dokładnie sprawdzić, czy usterka tkwi w
elektryce, czy w mechanice. W tym wypadku pomocnym jest znów
diagnoskop, przy pomocy którego możemy śledzić wartości
współczynnika trwania impulsu zaworu i jednocześnie skok zaworu na
czujniku. Duża wartość współczynnika trwania impulsu (np.
powyżej 60%) oznacza, że zawór EGR powinien być otwarty, a jego
ruch potwierdzony czujnikiem skoku zaworu. Rozbieżności między
nimi są weryfikowane z danymi nominalnymi, które przy markowym
diagnoskopie dają stan faktyczny układu. Jeżeli brak jest
solidnego skanera, pozostaje żmudne "dziubanie" przy
kabelkach i stykach za pomocą omomierza, woltomierza, itd.
Pokrewne tematy i przydatne linki:
Intercars" budowa i działanie
EGR
http://www.intercars.com.pl/pliki/PLK/Dodatek_tech_wiadomosci35.pdf
Sprawdzanie i zaślepianie zaworu EGR
http://www.youtube.com/watch?v=8YRq2Xl58Oo&feature=related
Czyszczenie zaworu EGR
http://www.youtube.com/watch?v=hpB6CELWYhQ&feature=related
Wymiana zaworu EGR
http://www.youtube.com/watch?v=UNTBkXWC2A8&feature=related