Tento článok má popisný charakter a môže byť relevantný pre akúkoľvek značku auta.
Na zníženie emisií oxidov dusíka (NOx) motory sú vybavené ventilmi recirkulácie výfukových plynov - EGR ventilmi (EGR — exhaust gas recirculation) (ryža. 6.32). Od roku 1973 až donedávna sa EGR ventily používali takmer vo všetkých autách. V najnovších motoroch vysoká účinnosť počítačových systémov vstrekovania paliva umožňuje dodržiavanie emisných noriem regulovaných normami znečisťujúcich látok bez použitia systému recirkulácie výfukových plynov. V niektorých konštrukciách motorov sa zachytenie určitej časti výfukových plynov a ich nasmerovanie späť do valcov uskutočňuje prekrytím sacích a výfukových ventilov.
Ryža. 6.32. Príklad typického pneumaticky ovládaného EGR ventilu
Činnosť tohto ventilu riadi palubný počítač cez elektromagnet ovládania ventilu, ktorý je spúšťaný impulzným signálom z počítača.
EGR ventil sa otvára po zahriatí motora, keď otáčky motora stúpnu nad voľnobežné otáčky. Cez otvorený recirkulačný ventil sa od 5 % do 10 % výfukových plynov vracia späť do sacieho potrubia, kde sa zmiešajú so sacou časťou pracovnej zmesi. Výsledkom je zníženie množstva zmesi paliva a vzduchu vstupujúcej do spaľovacej komory. Recirkulované výfukové plyny sú inertné (chemicky pasívny) a nevstupujú do spaľovacej reakcie. To vedie k zníženiu teploty v spaľovacej komore a v dôsledku toho k zníženiu koncentrácie oxidov dusíka vznikajúcich pri spaľovaní pracovnej zmesi.
Systém recirkulácie výfukových plynov poskytuje prostriedky na zabezpečenie kontrolovaného spojenia sacieho a výfukového potrubia (ryža. 6.33). Prietok spojovacích kanálov je riadený ventilom recirkulácie výfukových plynov. V motoroch v tvare V sa výfukové plyny odoberajú do recirkulačného systému z prechodu výfukového potrubia. Prechod výfukového potrubia je spojený kanálom umiestneným v odliatku motora s ventilom recirkulácie výfukových plynov. Prostredníctvom recirkulačného ventilu sú výfukové plyny nasmerované do kanálov smerujúcich do sacieho potrubia. V radových motoroch sa zvyčajne používa vonkajšie potrubie na privádzanie výfukových plynov do recirkulačného ventilu. Často sa vyrába dostatočne dlhý na to, aby umožnil ochladenie plynov na ceste k recirkulačnému ventilu.
Ryža. 6.33. Keď je recirkulačný ventil otvorený, výfukové plyny ním prechádzajú do kanálov vedúcich do sacieho potrubia
Recirkulačné ventily s konvertormi nízkeho a vysokého tlaku výfukových plynov
Mnohé konštrukcie recirkulačných ventilov používajú malý vnútorný ventil, ktorý uvoľnením vákua aplikovaného na ventil bráni otvoreniu ventilu. V takýchto prípadoch sa EGR ventil otvára až vtedy, keď stúpne tlak vo výfukovom systéme. Ventil tejto konštrukcie sa nazýva recirkulačný ventil s vysokotlakovým meničom. Pri nízkych otáčkach motora a miernom zaťažení motora nie je systém EGR potrebný a protitlak je tiež nízky. Kým sa tlak vo výfukovom systéme dostatočne nezvýši, recirkulačný ventil zostane zatvorený, aj keď je vo vákuu.
Pri každom výfukovom zdvihu je časť výfukových plynov vytlačená z motora, sprevádzaná zvýšením tlaku vo výfukovom potrubí. Po zóne vysokého tlaku nasleduje malá zóna nízkeho tlaku. Na tento znížený tlak reaguje množstvo konštrukcií ventilov, ktoré uzatvárajú malý vnútorný ventil, čím umožňuje otvorenie recirkulačného ventilu v dôsledku podtlaku vytvoreného nad jeho membránou. Tento typ recirkulačného ventilu sa nazýva recirkulačný ventil s nízkotlakovým meničom. Aby ventil fungoval, musia byť splnené nasledujúce podmienky:
1. V samotnom EGR ventile musí byť vytvorený podtlak. V starších, karburátorových motoroch a niektorých konštrukciách motorov s centrálnym vstrekovacím systémom škrtiacej komory je tento znížený tlak zvyčajne vytvorený podtlakom v sacom potrubí a riadený palubným počítačom pomocou solenoidového ventilu.
2. Ventil musí byť vystavený protitlaku výfukových plynov dostatočnému na zatvorenie vnútorného ventilu inštalovaného v recirkulačnom ventile a tým umožniť pohyb membrány ventilu pod vákuom udržiavaným v recirkulačnom ventile.
Elektronický systém recirkulácie výfukových plynov
Od polovice 90. rokov 20. storočia mnohé motory využívali na riadenie toku výfukových plynov z výfukového potrubia do sacieho potrubia solenoidové ventily alebo krokové motory (nazývané lineárne motory). Na obr. Obrázok 6.34 zobrazuje príklad zostavy recirkulačného systému, ktorá má tri solenoidové ventily – táto zostava sa používa v šesťvalcovom V-motore General Motors. Palubný počítač ovláda všetky tri elektromagnetické ventily a dokáže zapnúť jeden alebo dva z nich, prípadne všetky tri súčasne, čím presne dávkuje potrebné množstvo výfukových plynov posielaných do sacieho potrubia. Mnoho motorov používa in-line recirkulačný ventil riadený krokovým motorom. Postupné nastavenie tohto ventilu na signál palubného počítača zabezpečuje presné dávkovanie prúdu výfukových plynov v akomkoľvek režime prevádzky motora. Spätnoväzbový obvod umožňuje počítaču jemne doladiť polohu ventilu a generuje chybový kód, ak je skutočná poloha ventilu mimo povoleného rozsahu riadených polôh. Funkciu recirkulačného ventilu môžete skontrolovať pomocou programu na jeho testovanie, ktorý je súčasťou počítača.
Ryža. 6.34. Pohon recirkulácie použitý v tomto šesťvalcovom dvojmotorovom motore General Motors s objemom 3800 cm3. pozri, sú použité tri solenoidové ventily. Skúšobný program môže zapnúť každý zo solenoidov jednotlivo, aby sa skontrolovala funkcia ventilu a či je v kanáloch výfukového potrubia dostatočná kapacita na prepustenie dostatočného množstva výfukových plynov, ktoré majú vplyv na výkon motora pri cyklovaní systému
Výmena skúseností
Majiteľ Chevroletu Blazer vybaveného motorom 4,3 l V6 sa sťažoval, že motor "ťahá" a je nestabilný. Zdá sa, že. všetko fungovalo dobre, až na jednu vec: servisný technik zistil, že pri voľnobehu sa v EGR ventile vytvoril mierny podtlak. Vozidlo bolo vybavené solenoidom ovládaným recirkulačným ventilom, takzvaným elektronickým podtlakovým regulačným ventilom (EVRV — electronic vacuum regulator valve) General Motors Corporation. Elektromagnetický ventil riadený palubným počítačom reguluje podtlak vytvorený v recirkulačnom ventile, ktorý riadi jeho činnosť. Technik pomocou servisnej príručky podrobne pochopil vlastnosti recirkulačného systému a zistil, že podtlak v recirkulačnom ventile by sa mal vytvárať len vtedy, keď je volič rýchlosti v jednom z pracovných prevodových stupňov (drive, low, reverse). Keďže technik našiel vákuum pri vypnutej prevodovke, bolo to zrejme spôsobené únikom solenoidového ventilu. Po výmene solenoidového ventilu zmizli poruchy v chode motora.
Poznámka. Technik sa tiež zo servisnej príručky dozvedel, že test systému EGR by sa nemal vykonávať s núteným výfukovým systémom pripojeným k výfukovému potrubiu motora, pretože podtlak vytvorený týmto ventilačným systémom môže viesť k nesprávnej činnosti ventilu EGR.
Chcel som len pomôcť!
Bolo to na konci pracovného týždňa. Skúsený automechanik zistil, že poruchu šesťvalcového motora Buick V-twin spôsobil opotrebovaný EGR ventil. Keď sa vo ventile vytvoril znížený tlak, zostal úplne nehybný. Keď sa stupeň vákua zvýšil pomocou ručnej vákuovej pumpy, ventil sa otvoril a zostal po celý čas v tejto polohe. Nový ventil rovnakého typu mohol dostať až v pondelok, no majiteľ si chcel auto ešte v ten deň vyzdvihnúť, aby na ňom cez víkend jazdil.
Aby sa motor nejako rozbehol viac-menej normálne, technik kladivom zdeformoval vrchný kryt ventilu, aby obmedzil dráhu drieku recirkulačného ventilu. Zákazníka upozornil, aby v pondelok auto určite vrátil na výmenu ventilov. Klient sa samozrejme v pondelok vrátil, no nie sám, ale so svojím advokátom. Ako sa ukázalo, jeden z piestov motora bol zlomený. Právnik technikovi a vedúcemu čerpacej stanice pripomenul, že zariadenie na kontrolu emisií je "upravené". Tým pádom firma zaplatila výmenu motora za nový a technik sa poučil, že auto je vždy potrebné opraviť poriadne alebo vôbec.