- Supapa EGR recirculă gaze arse pentru a reduce NOx în emisiile vehiculului
- Folosește atât motoare diesel, cât și benzină, cu depuneri mai mari la diesel
- EGR reduce consumul de combustibil în plus față de emisii mai curate
- Istoria EGR: cercetări din 1940, popularizare pe benzină în 1970-1980, diesel apoi
Supapa EGR (Exhaust Gas Recirculation) reprezintă una dintre componentele esențiale ale sistemelor moderne de control al emisiilor poluante. Această piesă, prezentă pe majoritatea vehiculelor contemporane, joacă un rol crucial în reducerea oxizilor de azot din gazele de evacuare, contribuind astfel la respectarea normelor de mediu din ce în ce mai stricte.
Deși poate părea o componentă simplă la prima vedere, sistemul EGR implică o înțelegere complexă a proceselor de ardere și a modului în care gazele de evacuare pot fi utilizate pentru optimizarea performanțelor motorului și reducerea impactului asupra mediului.
Ce este supapa EGR și cum funcționează?
Supapa EGR este un echipament care se găsește pe motoarele moderne, având ca scop principal scăderea emisiilor poluante prin reintroducerea unei părți din gazele arse rezultate în urma arderii. Aceste gaze sunt reintroduse înapoi în motor prin galeria de admisie, creând astfel un circuit de recirculare controlat.
Acronimul EGR provine de la “Exhaust Gas Recirculation”, sau pe românește “recircularea gazelor de evacuare”. Supapa EGR, valva EGR sau EGR simplu se referă la aceeași piesă tehnică.
Supapa EGR se poate găsi pe motoare diesel (unde este mult mai importantă) cât și pe motoare pe benzină. EGR-ul se prezintă ca fiind o soluție tehnică optimă, ieftină și necesară pentru scăderea emisiilor poluante, în special a oxizilor de azot (NOx).
În general, mai multe probleme la EGR sunt întâlnite la motoarele diesel, deoarece avem depuneri mai mari comparativ cu motoarele pe benzină. Particulele rezultate din arderea combustibilului diesel sunt mai numeroase și se infundă mult mai repede supapa EGR, pierzând astfel eficiența vacuum-ului necesar funcționării corecte.
Evoluția istorică a sistemului EGR
EGR-ul a apărut din necesitatea de a reduce noxele mașinilor, dar pe lângă aceasta oferă și alte avantaje importante: reduce incidența rateuurilor motorului și scade nevoia mașinii de a funcționa cu combustibil performant, de înaltă calitate.
Primele încercări de a reduce emisiile de NOx cu ajutorul EGR-ului au fost făcute încă din 1940. Totuși, după mulți ani de experimente și dezvoltări tehnice, abia în 1970 EGR-ul a fost considerat o măsură fezabilă de a scădea emisiile de carbon în cazul mașinilor diesel.
Din 1972 până în 1980, valva EGR era folosită la toate mașinile pe benzină din America. Abia în 1990 au început să renunțe la EGR-ul mașinilor pe benzină și să se gândească la aplicarea lui la diesel, unde beneficiile erau mai evidente.
Din 1990, mașinile diesel de familie dar și camioanele au început să aibă EGR. Abia din anii 2000 această valvă a început să fie foarte comună pe piața europeană. În 2010 s-a demonstrat că rolul EGR-ului nu este doar de a reduce emisiile de carbon, ci și de a reduce substanțial consumul de combustibil al mașinii.
Beneficiile moderne ale sistemului EGR
Valva EGR este acum folosită de constructorii care apelează la downsizing. La mașinile pe benzină cu injecție directă au apărut următoarele îmbunătățiri:
- Scade consumul de combustibil prin optimizarea temperaturii de ardere
- Scad șansele ca motorul să dea rateuri la sarcini parțiale
- Scade nevoia mașinii de a funcționa cu benzină aditivată sau de înaltă calitate
În cazul mașinilor diesel, EGR-ul ajută la creșterea temperaturii gazelor de evacuare, lucru care facilitează procesul de regenerare a filtrului de particule și îmbunătățește eficiența sistemelor de post-tratare.
Rolul și funcționarea supapei EGR
Rolul principal al sistemului EGR este reducerea emisiilor de oxizi de azot ca urmare a temperaturilor foarte mari din timpul arderii. Aceștia se formează la temperaturi ce depășesc 1700°C, deci se urmărește practic scăderea temperaturilor maxime pentru a evita acumularea masivă de noxe.
Supapa EGR direcționează o mică parte din gazele de evacuare înapoi în camera de ardere și scade temperatura maximă de aprindere a combustibilului. Prin introducerea gazelor inerte (gazele arse care nu mai pot participa la ardere), se reduce concentrația de oxigen din amestec, ceea ce duce la o temperatură de ardere mai scăzută.
Tipuri de sisteme EGR
Există două tipuri principale de EGR:
- Sistemul de recirculare simplu - varianta de bază, mai ieftină și cu mentenanță redusă
- Sistemul de recirculare cu răcire intermediară - având o mentenanță mai crescută dar și o eficiență superioară
Sistemul cu răcire intermediară are o componentă compusă din mai multe tuburi centrale prin care circulă gazele de evacuare. Lichidul de răcire curge pe lângă acestea și preia căldura de la gazele de evacuare, astfel crește densitatea gazelor arse introduse în motor, îmbunătățind eficiența întregului proces.
Controlul electronic modern
Înițial, acest sistem EGR era acționat electropneumatic, având avantajul izolării părții electronice a EGR-ului de componentele de temperatură înaltă. În prezent, majoritatea supapelor de recirculare a gazelor sunt acționate electric și comandate direct de către unitatea de control electronică (ECU).
Avantajul acestui sistem modern este timpul de răspuns mult mai mic al supapelor EGR - sub 100 de milisecunde - astfel timpul de răspuns al motorului este mult mai bun și mai rafinat.
Condițiile de funcționare ale EGR-ului
Supapa EGR nu funcționează în permanență. Unitatea de control electronică (ECU) trimite comenzi către supapa EGR pentru a permite unei cantități controlate de gaze arse evacuate prin supapa de evacuare să intre în admisie.
Supapa EGR trebuie să fie închisă în următoarele situații:
- Când mașina este la ralanti
- La turația maximă a motorului
- La sarcini mari când motorul trebuie să ofere performanțele maxime
EGR-ul funcționează optim doar atunci când avem sarcini mici sau medii, când emisiile sunt peste medie și sarcina motorului nu este la limita superioară.
Cel ce controlează debitul de gaze arse în interiorul motoarelor supraalimentate este obturatorul, acesta putând să scadă presiunea în galeria de admisie și să optimizeze fluxul de gaze recirculate.
Parametrii de funcționare
EGR-ul este setat să funcționeze în anumite condiții specifice:
- La diesel: se poate întâlni de obicei între 1200-3200 rotații pe minut
- La benzină: se poate întâlni între 1800 și 4600 rotații pe minut
Aceste valori sunt diferite de la un fabricant la altul și depind de strategia de calibrare a ECU-ului pentru fiecare motor în parte.
Procesul de răcire a gazelor EGR
O parte din gazele de ardere ce ies din motor sunt reintroduse în motor fiind răcite de la o temperatură de aproximativ 750°C până la o valoarea de aproximativ 160°C. Acest lucru se face prin intermediul lichidului de răcire al motorului, care circulă prin schimbătorul de căldură integrat în sistemul EGR.
Răcirea gazelor este esențială pentru:
- Creșterea densității gazelor recirculate
- Reducerea suplimentară a temperaturii de ardere
- Protejarea componentelor din galeria de admisie
- Optimizarea eficienței întregului proces
Simptomele unui EGR defect
Clapeta EGR poate rămâne blocată pe închis sau pe deschis. În ambele cazuri, acest lucru este foarte dăunător motorului, astfel putem avea porniri realizate cu dificultate, un fum de culoare închisă din cauza depunerilor în momentul în care accelerăm, poate scădea cuplul și implicit puterea.
În acest caz, motorul va ajunge mai greu la temperatura optimă de funcționare, deoarece în mod normal supapa EGR trebuie să funcționeze doar atunci când motorul se încălzește și ajunge la temperatura optimă.
Simptomele principale ale defectării EGR
Simptomele cele mai evidente ar fi următoarele:
- Funcționarea neregulată la ralanti
- Pierderi de putere semnificative
- Accelerație mai greoaie și un consum mai ridicat de combustibil
- Fumul negru la evacuare
- Aprinderea martorului Check Engine
- Vibrații anormale ale motorului
- Dificultăți la pornirea la rece
EGR blocat pe deschis
Dacă valva a rămas blocată pe deschis, efectele sunt imediat observabile. Motorul mașinii va merge incredibil de prost sau chiar se va opri la ralanti dar și în mers. Aceasta se întâmplă pentru că o cantitate prea mare de gaze inerte intră în motor, afectând grav procesul de ardere.
EGR blocat pe închis
Când EGR-ul este blocat pe închis, simptomele sunt mai subtile inițial, dar pe termen lung pot duce la:
- Creșterea emisiilor de NOx
- Temperaturi de ardere mai ridicate
- Uzura prematură a componentelor motorului
- Probleme cu sistemele de post-tratare (filtru de particule)
Metode de curățare și întreținere EGR
EGR-ul este responsabil pentru acumularea particulelor de carbon și calamină în traseul de admisie. Dacă acest aspect este neglijat, cu timpul depunerile vor mări rezistența la înaintarea gazelor în admisie, motorul va fi “mai murdar” și acesta nu va mai funcționa în parametri optimi.
Curățarea profesională
Pentru a putea rectifica problema, ideal ar fi să mergi la service pentru o diagnoză completă pe mașină, astfel poți afla ce problemă ai cu pierderi minime de timp și bani.
EGR-ul se poate curăța fizic cu aditivi speciali de curățare ce pot fi pulverizați conform fișei tehnice a produsului. Este ideal să se curețe tot circuitul de la admisie la colectorul de admisie pentru o eficiență maximă.
Curățarea casnică cu benzină
O metodă mai clasică de a curăța EGR-ul ar fi curățarea acestuia cu benzină. Procesul presupune:
- Demontarea supapei EGR
- Lăsarea inițial a EGR-ului timp de circa 30 de minute în benzină
- Astfel depunerile se vor elimina rapid
- Curățarea depunerilor rămase cu o perie
- Finalizarea cu spray de frâne pentru eliminarea reziduurilor
Materialele necesare:
- Circa 1-1,5 litri de benzină
- O cârpă curată
- Niște mănuși de protecție
- O perie cu păr tare
- Spray de frâne (pentru curățarea finală)
Această metodă cu curățarea EGR-ului cu benzină este mai ieftină, dar trebuie să ai mare atenție și câteva scule în plus pentru demontarea acestuia. Cu 20-30 de lei poți scăpa de problema cu EGR-ul, dar este necesară experiență tehnică pentru demontare și montare.
Înlocuirea supapei EGR
În cazul în care EGR-ul este stricat pe partea electronică sau este foarte infundat, acesta se poate înlocui cu unul nou, fie original fie aftermarket. Este recomandat să eviți supape EGR la mâna a doua, deoarece prețurile pentru acestea nu sunt foarte mari, rareori depășind 450 de lei.
Tinând cont că defectarea acestuia poate atrage după sine defectarea altor piese ce sunt mai scumpe, ca de exemplu filtrul de particule, investiția într-o supapă nouă este justificată economic.
EGR pe motoarele cu benzină
Cum am menționat anterior, inițial EGR-ul a fost folosit la motoarele pe benzină. El este mult mai mic față de cel de la diesel, însă are același rol fundamental. Este mai mic pentru că reține mult mai puține funingine și se infundă foarte rar sau deloc.
La motoarele pe benzină moderne, EGR-ul aduce beneficii suplimentare:
- Îmbunătățește economia de combustibil
- Reduce tendința de detonație (bătaia)
- Permite utilizarea unui avans mai mare la aprindere
- Reduce necesitatea combustibililor cu cifra octanică înaltă
Pot conduce cu EGR defect?
Aceasta este o întrebare mai complicată pentru că nu există o definiție exactă a unui EGR defect. El poate rămâne blocat pe deschis, blocat pe închis sau se poate infunda. În cazul în care începe să dea unul din simptomele menționate anterior și să apară martorul Check-Engine în bord, ar fi ideal să nu mai conduceți mașina până la rezolvarea problemei.
Mașina va merge în continuare în unele cazuri, în cazul cel mai pesimist nu va mai porni deloc. Chiar dacă mașina totuși pornește, nu este recomandat să conduceți cu:
- O mașină care dă să se oprească în mers
- Care dă rateuri frecvente
- Care nu își ține turația
- Care se încălzește extrem de tare
Riscurile conducerii cu EGR defect
Conducerea cu EGR defect poate duce la:
- Avarierea filtrului de particule (la diesel)
- Uzura prematură a motorului
- Creșterea consumului de combustibil
- Poluarea excesivă
- Probleme la controlul tehnic periodic
- Amenzi pentru depășirea limitelor de emisii
Concluzie
Supapa EGR reprezintă o componentă esențială a sistemelor moderne de control al emisiilor, contribuind semnificativ la reducerea poluării și îmbunătățirea eficienței motorului. Înțelegerea funcționării și menținerea în stare bună a acestui sistem nu numai că asigură respectarea normelor de mediu, dar contribuie și la longevitatea motorului și reducerea costurilor de exploatare.
Un program regulat de întreținere, care include verificarea și curățarea periodică a sistemului EGR, poate preveni majoritatea problemelor și poate asigura funcționarea optimă a vehiculului pe termen lung.
