A Mitsubishi kipufogógáz-visszavezető (EGR) rendszer működése, előnyei és hibái

Az EGR rövidítés az angol Exhaust Gas Recirculation kifejezésből ered, melynek pontos magyar megfelelője a kipufogógáz-visszavezetés. Az AGR és az EGR szelep között nincs különbség, ugyanarról az alkatrészről beszélünk. A szakmában a német rövidítését, az Abgasrückführung szót is előszeretettel használják, innen ered az AGR szelep elnevezés. Az alkatrész a környezetünket védi, hogy az autók megfeleljenek az egyre nagyobb környezetvédelmi elvárásoknak.

Az EGR rendszert 1970-ben találták ki a General Motors-nál, a 70-es években ugyanis már kezdett előtérbe helyeződni a környezetvédelem és a kocsik károsanyag-kibocsátásának mérséklése. Az ötlet alapjában véve meglehetősen egyszerű volt: a kipufogógázok egy részét vissza kellett vezetni a szívó oldalra és újra elégetni. Ezzel csökkentve az égési hőmérsékletet a motorban, illetve az NOx mennyiségét is. Míg a károsanyag-kibocsátásnak jót tett a kipufogógázok visszavezetése a szívó oldalba, addig ez a megoldás számos más problémát is felvetett. Ezeket a problémákat megoldandó került bele a képletbe a szelep.

1973-ban bevezették azt a megoldást, amelyben a szívósorban keletkezett vákuum szabályozta, hogy mikor van nyitva, illetve zárva az EGR szelep. Szintén ebben az évben a Volkswagen mérnökei tekertek egyet a megoldáson. Kihasználva, hogy az NOx gázok leginkább magas hőmérsékleten keletkeznek (1600 °C fölött), rájöttek, hogy nem lenne rossz ötlet pontosan megmondani a szelepnek, hogy mikor nyisson és mikor ne. Ennek érdekében a hűtőfolyadék hőmérséklet-jeladója is be lett vonva, mégpedig úgy, hogy addig nem engedte az EGR szelepet kinyitni, amíg a jármű el nem érte az üzemi hőmérsékletet. Ezeknél a megoldásoknál a PCM egy szolenoid vagy léptetőmotor segítségével működteti az EGR szelepet.

Az EGR rendszer működési elve és célja

Az EGR-szelep feladata, hogy meghatározott mennyiségű kipufogógáz szívócsőbe történő visszaáramlását, a tiszta levegővel való keveredését biztosítsa. Amikor a kinti levegő összekeveredik az üzemanyaggal és az égéskamrában sor kerül az égésre, a hőmérséklet meghaladhatja a 1370 °C-t (2500 °F). A kipufogógáz visszavezetése az égési hőmérséklet csökkenését eredményezi, ezáltal a nitrogénnel reakcióba lépő oxigén koncentrációja, és az így keletkező nitrogén-oxid (NOx) mennyisége is csökken. Az égési hőmérséklet csökkentésével (benzinmotoroknál ≈650 °C-ra, dízelmotoroknál ≈450 °C-ra) megakadályozza a nitrogén-oxidok kialakulását.

Az autók megfelelnek az egyre nagyobb környezetvédelmi elvárásoknak. Ezen elvárásoknak megfelelően fejlesztették ki a részecskeszűrőt (DPF), AdBlue rendszereket stb., hogy a lehető legkevesebb károsanyag kerüljön ki a levegőbe a kipufogón keresztül.

Mitsubishi projektor hangjavítási útmutató

Az EGR rendszerek típusai és vezérlése

A kipufogógáz-visszavezetés két főcsoportra osztható: belső (a szelepek egybenyitásának szabályozásával) vagy külső (EGR szelepek használatával). A belső kipufogógáz-visszavezetés során a kipufogógáz és a friss keverék (tüzelőanyag-levegő) keveredése az égéstéren belül történik, négyütemű motornál a szívó- és kipufogószelep összenyitásával.

A külső rendszerek tovább csoportosíthatók: léteznek a kisnyomású és a nagynyomású visszavezetések. A külső kipufogógáz-visszavezetés az EGR-szelep, a kipufogócsonk és a szívócsonk között egy külső, kiegészítő vezetéken keresztül történik. A nagynyomású rendszer azt jelenti, hogy a kipufogógázt a turbófeltöltő turbina oldala előtt csapoljuk meg, és a szívó oldalon a kompresszor után vezetjük vissza.

Az EGR szelep vezérlése régebben kizárólag pneumatikusan történt, de ezt az elektronika fejlődésével sok esetben felváltotta az elektromos vezérlésű vagy akár elektromotorral vezérelt szelep. Néhány EGR-szelep a motorvezérlő egység számára jeladóval ellátott, elektromos vezérlésű szelep. Más rendszerek elektropneumatikus vezérlésű EGR-szelepek, ahol a visszajelzést a szívólevegő légtömegáram-érzékelő vagy a szívócsonk abszolút nyomásérzékelő és a beszívott levegő hőmérséklet-érzékelő adja.

Az EGR szelep működése benzin- és dízelmotoroknál

Az EGR-szelep működése benzin- és dízelmotorok esetén különbözik:

Dízelmotorok: A dízelmotorokban az EGR-szelep a motor üresjárati üzemállapotánál teljesen nyitott, akár 50% arányú kipufogógáz-visszavezetést is biztosít. Ahogy a motor terhelése növekszik, a visszaáramoltatott kipufogógáz mennyisége lecsökken egészen addig a pontig, amikor a teljes terhelés elérésekor az EGR-szelep lezár. A szelep a motor felmelegedése, valamint magas tengerszint feletti magasságon történő üzemelés esetén szintén zárt. A dízel üzemű autók esetében az indítást követően részben nyitott állapotban van az EGR szelep, hogy elősegítse a gyorsabb üzemi hőmérséklet elérését, és a motorzaj csökkenését. Az EGR szelep a munkája nagy részét részterhelésen végzi.
Benzinmotorok: A benzinmotorok üresjáratú üzemállapotánál az EGR-szelep teljesen zárt. A teljesen nyitott fojtószelep is mindössze 5-10% arányú kipufogógáz-visszavezetést biztosít a kicsitől a közepesig terjedő motorterhelés esetén. Amint a motor eléri az üzemi hőmérsékletet és a fordulatszám megnő, a szelep, függetlenül attól, hogy vákuumos vagy elektronikus vezérlésű, fokozatosan kinyílik, lehetővé teszi a kipufogógázok beáramlását az égéstérbe, ahol ezek a levegő-üzemanyag-keverékkel vegyülnek.

A kipufogógáz természetesen nem a teljes mennyiségét vezetjük vissza, körülbelül a 10%-15%-át, de ez akár 50%-ra is felkúszhat, mivel ennél nagyobb mértékű gáz visszavezetés már nem csak teljesítményvesztést, de még esetenként több károsanyag-képződést is eredményezhet. Ezt a folyamatot az előre megadott paraméterek szerint a motorvezérlő irányítja, mennyit vezet vissza, vagy éppenséggel nyitja-zárja be a szelepet. Tehát a szelep nem mindig van nyitva, és ha nyitva is van, nem mindig egyformán. A visszavezetés mennyisége attól is függ, hogy a motor éppen milyen terhelésen dolgozik.

Értelmezze a Mitsubishi műszerfalának motorolaj szintjelzőit

Az EGR szelep előnyei

A kipufogógáz-visszavezetésnek számos jótékony hatása van. Elsődleges feladata az égéstérben a nitrogén-oxid-képződés és ennek révén a kibocsátás csökkentése. (Mint az a szakemberek előtt ismert, az égés nagy hőmérsékletén a beáramló levegő oxigén- és nitrogénmolekulái reakcióba lépnek és nitrogén-oxidot képeznek.) A visszavezetett kipufogógáz Otto-motoroknál a fogyasztást és a kopogási hajlamot is némileg csökkenti. Dízelmotornál az égési zaj szintjét mérsékli.

Az EGR szelep meghibásodása és hibajelei

A legáltalánosabb probléma a tányérszelep vagy a szelepülés elkokszolódása. Ezt rendszerint a szennyezett kipufogógáz-visszavezetés okozza. Mechanikai hiba esetén a szelep elkokszolódása (kipufogógázból származó olajköd- és koromlerakódás) miatt nem tud lezárni az EGR-szelep, nő a visszavezetett kipufogógáz mennyisége, ezáltal olyan motorüzem-állapotoknál is kipufogógáz kerül a motorba, amikor nem szabadna, például a hidegindítás vagy az üresjárat során.

A rosszul záró szelep a motor üzemében is bajt okoz. Ez főleg a dízel üzemanyag-rendszerek gyakori hibája, ahol a lerakódás intenzívebb és nem olyan „száraz” jellegű. Tehát a dízel jobban kormol, még a legtökéletesebb üzemeltetés és a legjobb minőségű üzemanyag mellett is keletkezik koromlerakódás, amely folyamatosan rétegződik a szelep szárán, szélén és annak tengelyén. Ennek van még egy triviális oka, hogy a nagy mennyiségű kipufogógáz visszavezetése során nincs semmi, ami kiszűrné a kormot.

A meghibásodásokat az alábbi problémák is jelezhetik:

A forgattyúsház szellőző rendszer blokkolása
Kopott motor, kopott dugattyúgyűrűk
A turbófeltöltő meghibásodása, főként a változó geometriájú turbófeltöltőknél
Magas motorolajszint
A tökéletlen égési folyamat során az EGR-szelepre rátapadó lerakódások
Hibás befecskendező-rendszer
A légtömegmérővel, a vákuumszivattyúval, valamint áramköri hibákkal kapcsolatos további problémák

Az EGR szelep meghibásodására utaló jelek

Egy eltömődött EGR-szelep a szelep nyitott vagy zárt állású beszorulását vagy lassú reakcióidejét eredményezi. A benzinmotoroknál a beszorult, nyitott állású EGR-szelep rossz alapjáratot okoz, míg dízelmotorok esetén a motorteljesítmény csökkenését, és légtömegáram-mérő nélküli régebbi típusoknál fekete füstöt eredményez. A benzines motoroknál, ha meghibásodik az EGR szelep, az általában a nagy hőterhelés miatt van, az elektronika egyszerűen feladja a szolgálatot, vagy a vákuumdob átszakad. Az elektromos EGR-nél az elektronikus hibakód eltárolódik a gépjármű rendszerében, amelyet a motorhiba jelzőlámpa (MIL lámpa vagy „Check Engine”) ki is jelez, ennek segítségével a hiba is könnyebben felderíthető.

L300 üzemanyag jeladó javítása

A beszorult zárt állású szelep nagymértékű kopogó dízelzajt, míg a benzinmotoroknál emelkedő tüzelőanyag-fogyasztást eredményez. Zárt szelepállás esetén valószínűleg ki sem szúrjuk a hibát, csak akkor, amikor kigyullad a figyelmeztető lámpa a műszerfalon és a következő műszaki vizsgán nem megy át az autó.

Lassú reakcióidő esetén a problémák nehezen tárhatóak fel, de az autó kezelhetősége és a motor üresjárati üzemállapota jelzi a meghibásodást. Néhány esetben a MIL-lámpa a katalizátor károsodási problémáját jelezve villogni kezd. Az EGR szelep hibánál arra lehetünk figyelmesek, hogy a motor alapjáraton elkezd ingadozni vagy bedadog, fullad, idegessé válik. Alacsony (az alapjáratnál nagyobb) fordulatszámon a motorból kopogó hang hallatszik, illetve hangos robbanások is előfordulhatnak. Konkrét hibajelenség, amikor a kipufogógázok folyamatosan ömlenek a szívócsonkba, vagy éppen ellenkezőleg, a szelep folyamatosan elzárja a kipufogógáz visszaáramlását a szívócsonkba.

Az EGR szelep diagnosztikája és hibakódjai

Az EGR-szelep meghibásodásának megállapításához mindig szemrevételezzük a csővezetékek, az elektronikai csatlakozók és az alkatrészek állapotát. Fontos a hibakódok kiolvasása! Végezzük el, ha a rendszernél lehetséges, a beavatkozótesztet, vizsgáljuk az élőadatokat. A nyomás- és áramlásértékek változásainak megfigyelése éppúgy jelzi az EGR-szelep lassú reakcióidejű működését, mint a nyitott vagy zárt állású beszorult szelepet, ez a vizsgálat menettesztet tehet szükségessé. A villamos jelek ellenőrzéséhez megfelelő feszültségű ellenállás és a vezérlőjelek ellenőrzése multiméter és oszcilloszkóp használatával történik.

Az elektromos EGR-nél a hiba eltárolódik a motorvezérlő hibatárolójában, amelyet a már említett „Check Engine” jelző lámpa ki is jelez. Diagnosztika segítségével könnyebben diagnosztizálható a hibás alkatrész.

Gyakori hibakódok (DTC-k)

Az EGR rendszerekkel kapcsolatos leggyakoribb hibakódok és jelentésük:

P0400-P0402: Ezek a hibakódok rendellenes áramlásra utalnak. A motorvezérlő összehasonlítja a mért levegő tömeget az EGR-szelep vezérlési térképéből származó referencia/sablon tömeggel. Az EGR-szeleptérkép két bemenettel (motor fordulatszáma és üzemanyag-adagolása mg/ciklusban) és egy kimenettel (szükséges levegő tömeg mg/ciklusban) rendelkezik. Minél nagyobb az üzemanyag-adagolás, annál nagyobb a szükséges tömeg. Konkrétan:
- P0400: Kevesebb a kipufogógáz mennyisége az előírtnál.
- P0401: Nem megfelelő kipufogógáz-elvezetés.
- P0402: A visszavezetett kipufogógáz mennyisége túl nagy.
P0403 és P0404: Ezek a hibakódok az EGR szelep működtető mechanikájához kapcsolódnak. Polaritás-változó PWM elektromos jel (a szelepmechanizmust mozgató egyenáramú motor) meghajtása után az ECU-n belüli DC-meghajtó modul elemzi a motor áramfogyasztását és meghatározza annak helyzetét egy beépített potenciométer (helyzetérzékelő) segítségével. Ha az EGR szelepmechanizmust hajtó villanymotor áramfelvétele túl alacsony vagy túl magas, az ECU P0403 hibát észlel. Ezt nemcsak az EGR-szelep hibája okozhatja, hanem az is, ha meghibásodás van az elektromos rendszerben. A P0404 hiba akkor fordul elő, ha a végállásvizsgálat során nem érik el a szelepállás-érzékelőtől származó előírt feszültségértékeket.
P0408: Jelentheti a hőmérséklet-jeladó vagy a szolenoid hibáját is. A legjellemzőbb hibakód a P0304, amely arra enged következtetni, hogy az elektromos EGR esetében a helyzetérzékelő valószínűleg meghibásodott és a motorvezérlő az elektromos jel hatására sem tudja vezérelni a szelepet, illetve kiszámítani, hogy éppen milyen állásban van a szelep. Így hibaüzenet jelenik meg, kigyullad a MIL lámpa a műszerfalon.

EGR szelep hiba által okozott tünetek

Az EGR szelep tisztítása és karbantartása

Az időben észrevett problémát EGR tisztítással orvosolhatjuk, és van esélyünk megmenteni a szelepet, csakis végső esetben szükséges a költséges EGR szelep csere! Néha valamilyen üzemanyag-adalék segítségével a hiba jelei tompulhatnak, esetleg teljesen eltűnhetnek. Használhatunk tisztító spray-t a tisztításhoz. A hatás hasonló, de kaphatók speciális EGR tisztító spray-k is. Vannak erre speciális EGR szelep tisztító adalékok is, sőt alkalmaznak ultrahangos tisztítást is.

Az EGR tisztítást végre lehet hajtani dízel- és benzines motornál is, és ha rendelkezünk erre alkalmas tisztító folyadékkal, spray-vel, akkor a tisztítás házilag is megoldható. Ebben az esetben a tisztítás ára néhány ezerből kivitelezhető. Rendkívül hatékony adalékok kaphatók EGR és turbószelepek tisztítására.

Megjegyzés: Ha kitisztítjuk a szelepet, az sajnos még nem garancia arra, hogy működni is fog, mivel a korom olyan helyre is bejut, ahova nem gondolnánk. Ráadásul, amikor már észrevesszük, hogy tisztítani kell, akkor már általában elég vastag a koromréteg, és a tengely részét is megkoptathatja, vagy ha túl sokáig erőlködik az elektronika, akkor tönkreteheti az emelő szerkezetet. A tisztítás elmulasztása a garanciális követelés visszautasítását eredményezheti.

Az EGR szelep kiiktatása

Sokat lehet hallani arról, hogy az EGR szelepet dízel vagy benzines motornál ilyen vagy olyan módszerrel kiiktatták. Ennek elsődleges oka az EGR szelep ára. Könnyebb kikötni a rendszerből, mintsem megvenni a méregdrága alkatrészt. A kiiktatást többféle módon is nevezhetjük: lefalazása, ledugózása, lekötése, levakolása, elektromos vagy szoftveres kikapcsolása programozással. A kiiktatás után az EGR a kipufogógázt nem fogja visszaáramoltatni a szívótorokba, így olyan, mintha nem is lenne benne, azaz kipufogógáz-visszavezető szelep nélkül működik a rendszer. Lehet találkozni néhány webáruházban lezáró lemezzel is. Ez mindegyik a szelep kiiktatására szolgál.

Miért van szükség az EGR szelepre? A motor működéséhez közvetlenül nem szükséges, de a környezetvédelmi előírások megkövetelik. És mivel megkövetelik, nem lehet eltávolítani, kiiktatni. Az EGR azonban nem jár semmilyen előnyhöz a dízelmotor számára, és nem lehet rossz hatással. Tény, hogy több internetes fórumon arról számoltak be, hogy dízelmotorjuk jobban fut, ha kiiktatják.

Gyakori problémák az 1.6 és 2.0 TDI motorokban

Sok műhely és kereskedő fokozatosan megismerhette az 1.6 és 2.0 TDI típusú dízelmotorokban használt EGR-szelepet. Az alapvető problémát a 03L131512DQ OE számú EGR-szelepnél maga a kialakítás és az elhelyezkedés okozza, illetve emiatt a szelepben lévő és a hozzá kapcsolódó alkatrészek összehangolhatósága és azok vezérlő mechanizmusa. Az alkatrész kialakítása lehetővé teszi, hogy a kipufogógáz behatoljon a szelep mechanikus- és elektromos vezérléséhez.

Amikor a szelep zárva van és nem irányít kipufogógázt a szívócsőbe, akkor nyomás keletkezik a szelep hátsó részén (ahonnan a kipufogógáz érkezik). A nyomáskülönbség hatására a kipufogógáz a szelep és szelepvezető közötti hézagon keresztül a szomszédos kamrába áramlik. A kamrában, ahova a gáz bejutott, a szelep csatlakozik a szabályozókarhoz. A szabályzó kart egy elektromos motor működteti, melynek alkatrészei egy közös tengelyen csatlakoznak egymáshoz. A szabályzó kar és az elektronika, amely a működtető motort vezérli, különálló rekeszekben helyezkednek el. Nedvesség keletkezik, ami a tűgörgős csapágy korrodálódásához vezet.

A Volkswagen dízelbotrányt követő szoftverfrissítés az EGR-szelepre is hatással volt. A problémára sajnos még nincs megoldás, legfeljebb a hiba okáról tudunk részletes felvilágosítást adni. Az autótulajdonos számára sajnos teljesen mindegy, hogy független autójavító műhelybe vagy gyári képviselethez viszi gépkocsiját javíttatni, az eredmény nem más, mint hogy az EGR szelep ezekben a típusokban a szokásosnál hamarabb elhasználódik, ezért sajnos gyakrabban kell cserélni.

A dízel autók jól ismert közellensége, ha csak városi használatban van üzemeltetve. Effektíve a városban lámpától lámpáig araszolunk a dugóban, illetve az üzemi hőmérsékletet el nem érő járművel rövid utakat teszünk meg. Ebben az esetben az EGR rendszer (csőhálózat, EGR hűtő, EGR szelep) rendkívül rövid idő alatt kritikusan lekormolódhat. A rossz hír, hogy még a DPF szűrő is pillanatok alatt eltelítődhet a huzamos városi autózás miatt. Tehát érdemes odafigyelni és a megelőzésre koncentrálni.

EGR szelep csere és árak

Ha már tudjuk, hogy a hibás alkatrész és esetlegesen a tisztítás sem segít, akkor jön a csere és az árak után böngészés. Fontos kiemelni és tisztázni azt, hogy csak a szelepcsere önmagában nem elég a sikerhez! Az EGR szelep csere nem feltétlenül tartozik az olcsó munkák közé. Az EGR-szelep cseréje esetén nem szabad megfeledkezni az összes csatlakozó csővezeték megtisztításáról. Amennyiben az EGR-szelep korommal szennyezett, akkor a hozzátartozó csővezetékek és a csatlakozók is szennyezettek.

Fontos, hogy a DTC hibakódtól függően lehet áramlási hiba, mechanikus elzáródás, helytelen jelzés a pozícióérzékelőből, a kimeneti feszültség túl alacsony vagy túl magas volta, és még sok egyéb. Ha az elvégzett diagnosztika a kipufogógáz-visszavezető szelep olyan hibáját mutatta ki, amely miatt azt ki kell cserélni, nem szabad elfelejteni, hogy a motorvezérlő a teljes EGR-rendszer hatékonyságát diagnosztizálja, amely egyéb alkatrészekből is áll, amelyeket szintén ellenőrizni kell.

Az EGR-rendszer diagnosztikai folyamatában feltétlenül figyelni kell az olyan alkatrészekre, mint többek között: rugalmas tömlők, kipufogógáz-csatornák, kipufogógáz-hűtő, légcsappantyú és légtömegáram-mérő. A vegyes recirkulációval rendelkező autók esetében ez a lista további alkatrészekkel bővül, mint például: kipufogógáz-csappantyú, töltőlevegő-hűtő, részecskeszűrő kipufogógáznyomás-érzékelővel, nyomáskülönbség-érzékelő az alacsony nyomású recirkulációhoz, és maga az alacsony nyomású EGR-szelep. Az EGR-szelep cseréje után diagnosztikai teszterrel kell elvégezni egy adaptációt, hogy a motorvezérlő újra megtanulja a beépített alkatrész működési tartományát.

Miután megismertük a recirkulációs rendszer felépítését és működési elvét, összpontosíthatunk annak működésének elemzésére. Ehhez szükség van egy diagnosztikai teszterre, amely képes sok, lehetőleg minden lehetséges mért érték úgynevezett valós idejű paraméterének olvasására (tényleges értékek). Az elemzés álló helyzetben és vezetés közben is elvégezhető.

tags: #mitsubishi #kipufogogaz #visszavezetes #működése