Ovaj članak je opisne prirode i može biti relevantan za bilo koju marku automobila.
Kako bi se smanjile emisije dušikovih oksida (NOx), motori su opremljeni ventilima za recirkulaciju ispušnih plinova (EGR ventili) (slika 6.32). Od 1973. do nedavno, EGR ventili su se koristili u gotovo svim vozilima. Najnoviji motori koriste visoko učinkovite računalne sustave ubrizgavanja goriva kako bi zadovoljili standarde emisija bez potrebe za recirkulacijom ispušnih plinova. U nekim izvedbama motora, određeni dio ispušnih plinova presreće se i usmjerava natrag u cilindre preklapanjem usisnih i ispušnih ventila.
Slika 6.32. Primjer tipičnog pneumatski kontroliranog EGR ventila
Rad ovog ventila kontrolira ugrađeno računalo putem solenoida za upravljanje ventilom, koji se aktivira impulsnim signalom iz računala.
Ventil za recirkulaciju ispušnih plinova otvara se nakon što se motor zagrije, kada mu se brzina poveća iznad brzine praznog hoda. Kroz otvoreni recirkulacijski ventil, 5% do 10% ispušnih plinova vraća se u usisni kolektor, gdje se miješaju s usisanim dijelom radne smjese. Kao rezultat toga, smanjuje se količina smjese goriva i zraka koja ulazi u komoru za izgaranje. Recirkulirani ispušni plinovi su inertni (kemijski pasivan) i ne ulaze u reakciju izgaranja. To dovodi do smanjenja temperature u komori za izgaranje, a time i do smanjenja koncentracije dušikovih oksida nastalih tijekom izgaranja radne smjese.
Sustav recirkulacije ispušnih plinova uključuje sredstva za osiguravanje kontroliranog spajanja usisnog i ispušnog razvodnika (slika 6.33). Protok spojnih kanala kontrolira se ventilom za recirkulaciju ispušnih plinova. U motorima u obliku slova V, ispušni plinovi se skupljaju u sustav recirkulacije iz prijelaza ispušnog kolektora. Prijelaz ispušnog kolektora spojen je s ventilom za recirkulaciju ispušnih plinova putem kanala predviđenog u odljevku motora. Kroz recirkulacijski ventil, ispušni plinovi se usmjeravaju u kanale koji vode do usisnog razvodnika. Redni motori obično koriste vanjsku cijev za dovod ispušnih plinova do EGR ventila. Često se izrađuje dovoljno dugo da se plinovi ohlade na putu do recirkulacijskog ventila.
Slika 6.33. Kada je EGR ventil otvoren, ispušni plinovi prolaze kroz njega u prolaze koji vode do usisnog razvodnika
EGR ventili s pretvaračima niskog i visokog tlaka za ispušne plinove
Mnogi modeli recirkulacijskih ventila koriste mali unutarnji ventil koji, otpuštanjem vakuuma koji djeluje na ventil, sprječava njegovo otvaranje. U takvim slučajevima, EGR ventil se otvara samo kada se tlak u ispušnom sustavu poveća. Ventil ovog dizajna naziva se recirkulacijski ventil s pretvaračem visokog tlaka. Pri malim brzinama i malim opterećenjima motora nema potrebe za radom sustava recirkulacije ispušnih plinova, a i povratni tlak u njemu je nizak. Sve dok tlak u ispušnom sustavu ne postane dovoljno visok, recirkulacijski ventil ostaje zatvoren, čak i kada je izložen vakuumu.
U svakom ispušnom taktu, dio ispušnih plinova izbacuje se iz motora, što je popraćeno povećanjem tlaka u ispušnom kolektoru. Nakon zone visokog tlaka slijedi mala zona niskog tlaka. Neki dizajni ventila reagiraju na ovaj smanjeni tlak tako što uzrokuju zatvaranje malog unutarnjeg ventila, što omogućuje otvaranje recirkulacijskog ventila pod djelovanjem vakuuma stvorenog iznad njegove dijafragme. Ova vrsta recirkulacijskog ventila naziva se recirkulacijski ventil pretvarača niskog tlaka. Da bi ventil radio, moraju biti ispunjeni sljedeći uvjeti:
1. U samom ventilu za recirkulaciju ispušnih plinova mora se stvoriti vakuum. U starijim motorima s rasplinjačem i brojnim izvedbama motora s centralnim sustavom ubrizgavanja goriva u komoru leptira za gas, ovaj smanjeni tlak obično se stvara vakuumom u usisnom razvodniku, a regulira ga ugrađeno računalo pomoću elektromagnetskog ventila.
2. Ventil mora biti podvrgnut povratnom tlaku ispušnih plinova dovoljnom da zatvori unutarnji ventil ugrađen u recirkulacijski ventil i time omogući pomicanje dijafragme ventila pod djelovanjem vakuuma koji se održava u recirkulacijskom ventilu.
Elektronički sustav recirkulacije ispušnih plinova
Od sredine 1990-ih, mnogi motori koriste solenoidne ventile ili koračne motore za kontrolu protoka ispušnih plinova iz ispušnog razvodnika u usisni razvodnik (nazivaju se linearni elektromotori). Slika 6.34 prikazuje primjer EGR sklopa koji koristi tri solenoidna ventila, kao što se koristi u General Motors V6 motoru. Ugrađeno računalo kontrolira sva tri solenoidna ventila i može uključiti jedan ili dva od njih, ili sva tri istovremeno, kako bi precizno kontroliralo količinu ispušnih plinova koji se šalju u usisni razvodnik. Mnogi motori koriste linearni recirkulacijski ventil kojim upravlja koračni motor. Postupno podešavanje ovog ventila na temelju signala s ugrađenog računala osigurava precizno doziranje protoka ispušnih plinova u bilo kojem načinu rada motora. Krug povratne veze omogućuje računalu precizno podešavanje položaja ventila i generira kod pogreške ako je stvarni položaj ventila izvan prihvatljivog raspona upravljanja. Možete provjeriti kako recirkulacijski ventil radi pomoću programa za testiranje koji se nalazi u računalu.
Slika 6.34. Aktuator recirkulacijskog sustava koji se koristi u ovom General Motors V6 motoru od 3800 ccm koristi tri elektromagnetska ventila. Pomoću testnog programa moguće je pojedinačno aktivirati svaki solenoid kako bi se provjerila funkcionalnost ventila i imaju li prolazi ispušne grane dovoljan kapacitet protoka za propuštanje tolike količine ispušnih plinova koji utječu na način rada motora kada sustav radi u cikličkom načinu rada
Razmjena iskustava
Vlasnik Chevrolet Blazera s 4,3-litrenim V6 motorom žalio se da motor povremeno "trza" i radi neravnomjerno. Sve je izgledalo kao da radi dobro osim jedne stvari: serviser je otkrio da EGR ventil stvara blagi vakuum u praznom hodu. Automobil je bio opremljen solenoidnim recirkulacijskim ventilom, takozvanim elektroničkim regulatorom vakuuma (EVRV) tvrtke General Motors Corporation. Pomoću elektromagnetskog ventila kojim upravlja ugrađeno računalo regulira se vakuum stvoren u recirkulacijskom ventilu, što kontrolira njegov rad. Tehničar je, koristeći servisni priručnik, pregledao detalje recirkulacijskog sustava i otkrio da se vakuum u recirkulacijskom ventilu treba stvarati samo kada je mjenjač u jednom od radnih stupnjeva prijenosa (drive, low, reverse). Budući da je tehničar otkrio vakuum dok mjenjač nije u brzini, očito je uzrok bio curenje solenoidnog ventila. Nakon zamjene solenoidnog ventila, kvarovi motora su nestali.
Napomena: Tehničar je iz servisnog priručnika također saznao da se test rada EGR sustava ne smije provoditi s pozitivnim sustavom za filtriranje ispušnih plinova spojenim na ispušnu cijev motora, budući da vakuum koji stvara pozitivni sustav za filtriranje ispušnih plinova može uzrokovati lažan rad EGR ventila.
Samo sam htio pomoći!
Dogodilo se to na kraju radnog tjedna. Iskusni automehaničar utvrdio je da je kvar Buickovog V6 motora uzrokovan trošenjem ventila za recirkulaciju ispušnih plinova. Kad se u ventilu stvorio niski tlak, on je ostao potpuno nepomičan. Kada se vakuum povećao ručnom vakuumskom pumpom, ventil se otvorio i ostao u tom položaju cijelo vrijeme. Novi ventil istog tipa nije bio dostupan do ponedjeljka, ali vlasnik je htio preuzeti svoj automobil taj dan kako bi ga mogao voziti preko vikenda.
Kako bi nekako uspio natjerati motor da radi manje-više normalno, tehničar je čekićem deformirao gornji poklopac ventila kako bi ograničio hod stabljike recirkulacijskog ventila. Upozorio je kupca da obavezno vrati automobil u ponedjeljak kako bi se zamijenio ventil. Klijent se, naravno, vratio u ponedjeljak, ali ne sam, već sa svojim odvjetnikom. Kako se ispostavilo, jedan od klipova motora je bio probušen. Odvjetnik je podsjetio tehničara i voditelja benzinske postaje da je uređaj za kontrolu emisija "modificiran". Kao rezultat toga, tvrtka je platila zamjenu novog motora, a tehničar je naučio lekciju o tome kako uvijek popraviti automobil ispravno ili ga uopće ne popraviti.