Tento článok má popisný charakter a môže byť relevantný pre akúkoľvek značku auta.
Na zníženie emisií oxidov dusíka (NOx) sú motory vybavené recirkulačnými ventilmi výfukových plynov (EGR ventily) (obrázok 6.32). Od roku 1973 až donedávna sa ventily EGR používali takmer vo všetkých vozidlách. V najnovších motorov s vysokou účinnosťou, počítačom riadené systémy vstrekovania paliva umožňuje zaistiť súlad s regulovaným normy pre emisie znečisťujúcich látok bez použitia recirkulácia výfukových plynov systém. V niektorých konštrukciách motorov je určitá časť výfukových plynov zachytená a smerovaná späť do valcov prekrytím sacích a výfukových ventilov.
Obrázok 6.32. Príklad typického pneumaticky ovládaného ventilu EGR
Činnosť tohto ventilu je riadená palubným počítačom prostredníctvom solenoidu ovládania ventilov, ktorý je spúšťaný impulzným signálom z počítača.
Ventil recirkulácie výfukových plynov sa otvorí po zahriatí motora, keď jeho otáčky stúpnu nad voľnobežné otáčky. Cez otvorený recirkulačný ventil sa 5 % až 10 % výfukových plynov vracia do sacieho potrubia, kde sa zmiešajú s nasávanou časťou pracovnej zmesi. V dôsledku toho sa zníži množstvo 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 tvorených počas spaľovania pracovnej zmesi.
Systém recirkulácie výfukových plynov obsahuje prostriedky na zabezpečenie riadeného prepojenia sacieho a výfukového potrubia (obrázok 6.33). Prietok spojovacích kanálov je riadený recirkulačným ventilom výfukových plynov. V motoroch v tvare V sa výfukové plyny zhromažďujú do recirkulačného systému z prechodu výfukového potrubia. Prechod výfukového potrubia je spojený s recirkulačným ventilom výfukových plynov cez kanál vytvorený v odliatku motora. Prostredníctvom recirkulačného ventilu sú výfukové plyny smerované do kanálov vedúcich do sacieho potrubia. Radové motory zvyčajne používajú externé potrubie na prívod výfukových plynov do ventilu EGR. Často sa vyrába dostatočne dlho, aby sa plyny mohli na ceste k recirkulačnému ventilu ochladiť.
Obrázok 6.33. Keď je ventil EGR otvorený, výfukové plyny ním prechádzajú do priechodov vedúcich do sacieho potrubia
EGR ventily s nízkotlakovými a vysokotlakovými meničmi výfukových plynov
Mnohé konštrukcie recirkulačných ventilov používajú malý vnútorný ventil, ktorý uvoľnením vákua pôsobiaceho na ventil zabraňuje jeho otvoreniu. V takýchto prípadoch sa ventil EGR otvorí iba vtedy, keď sa zvýši tlak vo výfukovom systéme. Ventil tejto konštrukcie sa nazýva recirkulačný ventil s vysokotlakovým meničom. Pri nízkych otáčkach a nízkom zaťažení motora nie je potrebné, aby systém recirkulácie výfukových plynov fungoval a spätný tlak v ňom je tiež nízky. Kým tlak vo výfukovom systéme nie je dostatočne vysoký, recirkulačný ventil zostáva zatvorený, a to aj v prípade podtlaku.
Pri každom výfukovom zdvihu sa z motora vypustí časť výfukových plynov, čo je sprevádzané zvýšením tlaku vo výfukovom potrubí. Za zónou vysokého tlaku nasleduje malá zóna nízkeho tlaku. Niektoré konštrukcie ventilov reagujú na tento znížený tlak zatvorením malého vnútorného ventilu, čo umožňuje otvorenie recirkulačného ventilu pôsobením vákua vytvoreného nad jeho membránou. Tento typ recirkulačného ventilu sa nazýva recirkulačný ventil nízkotlakového meniča. Pre prevádzku ventilu musia byť splnené nasledujúce podmienky:
1. V samotnom recirkulačnom ventile výfukových plynov sa musí vytvoriť vákuum. V starších karburátorových motoroch a v mnohých konštrukciách motorov s centrálnym systémom vstrekovania paliva do škrtiacej klapky je tento znížený tlak zvyčajne vytvorený podtlakom v sacom potrubí a je regulovaný palubným počítačom pomocou elektromagnetického ventilu.
2. Ventil musí byť vystavený spätnému tlaku výfukových plynov dostatočnému na to, aby sa uzavrel vnútorný ventil nainštalovaný v recirkulačnom ventile a tým sa umožnil pohyb membrány ventilu pôsobením podtlaku udržiavaného v recirkulačnom ventile.
Elektronický systém recirkulácie výfukových plynov
Od polovice 90. rokov 20. storočia mnoho motorov používalo solenoidové ventily alebo krokové motory na riadenie toku výfukových plynov z výfukového potrubia do sacieho potrubia (nazývané lineárne elektromotory). Obrázok 6.34 znázorňuje príklad zostavy EGR, ktorá používa tri solenoidové ventily, ako sa používajú v motore General Motors V6. Palubný počítač riadi všetky tri solenoidové ventily a môže zapnúť jeden alebo dva z nich, alebo všetky tri súčasne, aby presne reguloval množstvo výfukových plynov privádzaných do sacieho potrubia. Mnoho motorov používa lineárny recirkulačný ventil riadený krokovým motorom. Postupné nastavenie tohto ventilu na základe signálu z palubného počítača zaisťuje presné dávkovanie prietoku výfukových plynov v akomkoľvek prevádzkovom režime motora. Spätnoväzobný obvod umožňuje počítaču presne nastaviť polohu ventilu a generuje chybový kód, ak je skutočná poloha ventilu mimo prijateľného rozsahu regulácie. Funkciu recirkulačného ventilu môžete skontrolovať pomocou testovacieho programu, ktorý je súčasťou počítača.
Obrázok 6.34. Aktuátor EGR použitý v tomto motore General Motors V6 s objemom 3800 cm³ používa tri solenoidy. Pomocou testovacieho programu je možné aktivovať každý solenoid jednotlivo, aby sa skontrolovala funkčnosť ventilov a či majú priechody výfukového potrubia dostatočnú prietokovú kapacitu na prepustenie takého množstva výfukových plynov, ktoré by mali vplyv na prevádzkový režim motora, keď systém pracuje v cyklickom režime
Výmena skúseností
Majiteľ vozidla Chevrolet Blazer so 4,3-litrovým motorom V6 sa sťažoval, že motor občas "cukal" a bežal nepravidelne. Všetko sa zdalo fungovať dobre, až na jednu vec: servisný technik zistil, že ventil EGR vytvára pri voľnobehu mierny podtlak. Auto bolo vybavené recirkulačným ventilom ovládaným solenoidom, takzvaným elektronickým regulačným ventilom vákua (EVRV) od spoločnosti General Motors Corporation. Pomocou elektromagnetického ventilu ovládaného palubným počítačom sa reguluje podtlak vytvorený v recirkulačnom ventile, ktorý riadi jeho činnosť. Technik pomocou servisnej príručky preskúmal detaily recirkulačného systému a zistil, že podtlak v recirkulačnom ventile by sa mal vytvárať iba vtedy, keď je radiaca páka v jednom z pracovných prevodových stupňov (drive, low, reverse). Keďže technik zistil podtlak, aj keď prevodovka nebola zaradená, zrejme ho spôsoboval netesný solenoidový ventil. Po výmene solenoidového ventilu poruchy motora zmizli.
Poznámka: Technik sa zo servisnej príručky tiež dozvedel, že test funkčnosti systému EGR by sa nemal vykonávať s kladným systémom filtrácie výfukových plynov pripojeným k výfukovému potrubiu motora, pretože podtlak vytvorený kladným systémom filtrácie výfukových plynov môže spôsobiť nesprávnu činnosť ventilu EGR.
Len som chcel pomôcť!
Stalo sa to na konci pracovného týždňa. Skúsený automechanik zistil, že poruchu motora V6 v Buicku spôsobilo opotrebovanie recirkulačného ventilu výfukových plynov. Keď sa vo ventile vytvoril nízky tlak, zostal úplne nehybný. Keď sa vákuum zvýšilo pomocou ručného vákuového čerpadla, ventil sa otvoril a zostal v tejto polohe po celú dobu. Nový ventil rovnakého typu bol k dispozícii až v pondelok, ale majiteľ si chcel auto vyzdvihnúť v ten deň, aby s ním mohol jazdiť cez víkend.
Aby sa motor nejako rozbehol do normálu, technik kladivom deformoval horný kryt ventilov, čím obmedzil zdvih drieku recirkulačného ventilu. Upozornil zákazníka, aby v pondelok určite vrátil auto na výmenu ventilu. Klient sa, samozrejme, v pondelok vrátil, ale nie sám, ale so svojím právnikom. Ako sa ukázalo, jeden z piestov motora bol prepichnutý. Právnik pripomenul technikovi a vedúcemu čerpacej stanice, že zariadenie na reguláciu emisií bolo "upravené". V dôsledku toho spoločnosť zaplatila za výmenu nového motora a technik sa poučil z toho, že auto sa musí vždy opraviť správne alebo vôbec.