Zawór EGR stanowi zaporę między układem wydechowym a układem dolotowym silnika. Przez niego przepływają wszystkie spaliny biorące udział w recyrkulacji, czyli te, dzięki którym obniżana jest temperatura w układzie dolotowym.

Przyczyny uszkodzeń

Najczęstszą przyczyną niesprawności układu recyrkulacji spalin jest zawieszenie się lub niecałkowite otwarcie zaworu EGR, które może być wywołane zanieczyszczeniem cząstkami oleju lub sadzy. Występuje wówczas nieszczelność lub zatarcie tego zaworu. Wymiana zaworu EGR, niezależnie od rodzaju jego konstrukcji, wymaga odkręcenia śrub jego mocowania do elementów pośredniczących. Częstą przyczyną niesprawności układu recyrkulacji spalin może być także nieszczel­ność, która wpływa na działanie zaworu EGR, wynikająca z uszkodzenia przewodów podciśnienia, uszkodzenia zaworu elektropneumatycznego sterowania wspomaganiem, nieszczelności zaworu zwrotnego albo uszkodzenia membrany lub uszczelki siłowników pneumatycznych.

Wymiana pneumatycznych zaworów EGR wymaga zwrócenia uwagi na prawidłowe ułożenie uszczelki połączenia tego zaworu z przewodem metalowym odpo­wietrzenia skrzyni korbowej silnika oraz uszczelek rur przepływu powietrza dolotowego. Podczas wymiany zaworu EGR równie ważne jest poprawne podłączenie przewodów pod­ciśnieniowych do pneumatycznego zaworu sterującego EGR i siłownika pneumatycznego. Z uwagi na dość dużą liczbę przewodów pneumatycznych o podobnych przekrojach stosowanych w takich układach sterowania recyrkulacją spalin przed ich rozłączeniem lub wymianą dowolnego podzespołu zaleca się odpowiednie ich oznaczenie w celu ułatwienia ich późniejszego zamontowania.

W pneumatycznych zaworach EGR z rozpoznaniem położenia stosuje się dodatkowo złącze elektryczne czujnika położenia zaworu. Po wymianie takiego zaworu należy spraw­dzić jego prawidłowe połączenie z gniazdem elektrycznym zaworu EGR. Pneumatyczne zawory sterowania EGR mają kilka przyłączy przewodów pneumatycznych. Podczas mon­tażu takich przewodów trzeba sprawdzić ich poprawne podłączenie oraz osadzenie na króćcu. Ich nieprawidłowy montaż grozi zakłóceniami w pracy całego układu recyrkulacji spalin i nieregularną pracą silnika. Jeżeli mechanizm zaworu EGR lub potencjometr recyr­kulacji spalin tego zaworu jest niesprawny, sprężyna dociska grzybek zaworu do gniazda, a recyrkulacja spalin zostaje wyłączona. Sygnał z potencjometru określa chwilowe położe­nie grzybka zaworu i na tej podstawie sterownik może regulować pracę układu recyrkulacji spalin, wpływając bezpośrednio na zawartość tlenków azotu w spalinach. Typowym uszkodzeniem pneumatycznych zaworów EGR połączonych z separatorem oleju obwodu odpowietrzania skrzyni korbowej jest przeciek oleju silnikowego do wnę­trza zaworu. Nadmierne gromadzenie się nagaru lub cząstek stałych na klapie przepustnicy zaworu EGR najczęściej jest wywołane zbyt dużą dawką paliwa wtryskiwaną do cylindrów silnika.

Elektryczne lub elektromechaniczne zawory EGR są regulowane bezpo­średnio przez sterownik silnika i nie wymagają podciśnienia ani zaworu elektromagne­tycznego (ilustracja 1). Zawory tego rodzaju są sterowane za pomocą zmiany współczynnika wypełnie­nia impulsu napięcia zasilającego elektromagnes (PWM). Zawierają one potencjometr, który przesyła do sterownika silnika sygnał informujący o stopniu ich otwarcia. Naprawa tych zaworów ogranicza się wyłącznie do oczyszczenia ich wewnętrznych powierzchni po wcześniejszym wymontowaniu z układu dolotowego silnika. Po ich zamontowaniu należy sprawdzić szczelność połączeń układu dolotowego.

Diagnozowanie uszkodzeń

Diagnozowanie tych zaworów polega głównie na odczycie kodów usterek zarejestrowanych w pamięci sterownika silnika, analizie sygnału rzeczywistego uzyskiwanego za pomocą odczytu parametrów rzeczywistych przy użyciu komputera diagnostycznego lub dokładnej  analizie sygnałów sterujących i sygnałów pomiarowych napięciowych przy pomocy oscyloskopu. Należy nadmienić, że diagnostyka oscyloskopowa jest jedną z najdokładniejszych metod oceny stanu funkcjonowania każdego elementu pomiarowego i wykonawczego układu recyrkulacji spalin. Na ilustracji 2 przedstawiono wyniki pomiarów bezpośrednich stanu pracy zaworu recyrkulacji spalin podczas ruchu pojazdu w warunkach rzeczywistych.

Ogólną kontrolę tego systemu w zależności od wyposażenia i typu układu sterowania sprowadza się do następujących czynności:

  1. Pomiar ciśnienia w kolektorze dolotowym – w okresie suwu zawór recyrkulacji spain zostaje uruchomiony na krótki okres, a sygnał z czujnika ciśnienia w kolektorze dolotowym powinien wskazywać wzrost ciśnienia. Chwilowe zamknięcie zaworu, np. w trybie aktywacji za pomocą komputera, oraz powiązany z tym spadek ciśnienia w trybie obciążenia częściowego umożliwiają kontrolę szczelności zaworu recyrkulacji spalin.
  2. Pomiar temperatury w kolektorze dolotowym – w fazie suwu zawór EGR zostaje chwilowo otwarty. Czujnik temperatury w kolektorze dolotowym generuje wówczas sygnał wyjściowy wskazujący zwiększenie temperatury zasysanego powietrza, spowodowany przepływającymi gorącymi spalinami mieszającymi się z powietrzem otoczenia zasysanym w wyniku normalnej pracy silnika.
  3. Pomiar temperatury po tzw. stronie zimnej zaworu EGR – przy otwartym zaworze EGR temperatura powietrza wzrasta po stronie zimnej ze względu na obecność spalin. Wzrost temperatury rejestrowany jest za pomocą czujnika temperatury, a ponadto wytwarzany jest sygnał z potencjometrów.
  4. Pomiar sygnału z potencjometrów zaworu EGR – ich sygnał wyjściowy rejestrowany w pełnym zakresie umożliwia ocenę położenia zaworu, a także poprawności funkcjonowania czujników potencjometrycznych, np. czy podczas skrajnych zmian położeń zaworu EGR nie występują zakłócenia wysysanego do sterownika sygnału napięciowego spowodowane zużyciem czujników. Czujniki takie można także sprawdzić za pomocą omomierza, zmieniając ręcznie położenie zaworu i odczytując płynność zmiany rezystancji w zależności od wychylenia kątowego zaworu.
  5. Pomiar masy zasysanego powietrza – masa powietrza zasysanego przez silnik zostaje zmniejszona o ilość doprowadzanych spalin w systemach recyrkulacji spalin. Czujniki masy powietrza w trybie recyrkulacji wytwarzają sygnał umożliwiający analizę stopnia tego zmniejszenia w zależności od warunków pracy silnika. Dodatkowo należy uwzględnić sygnały z potencjometrów zaworu EGR. Diagnostykę czujników masy zasysanego powietrza (przepływomierza) można rozszerzyć o diagnostykę oscyloskopową, która oceni poprawność przesyłanego sygnału w zależności od ilości przepływającego powietrza.
  6. Kontrola pracy silnika na biegu jałowym – w tym trybie pracy silnika zawór EGR zostaje delikatnie otwarty, spaliny mieszają się z mieszanką występującą na biegu jałowym, a bieg nierównomierny zostaje rozpoznany i wykorzystany w diagnostyce. Kontrola nierównomierności pracy silnika na biegu jałowym jest bardzo złożona, a nieprawidłowa praca silnika w tym trybie może być spowodowana wieloma usterkami niezwiązanymi bezpośrednio z systemem recyrkulacji spalin, np. uszkodzeniami mechanicznymi mechanizmów głównych i rozrządu silnika, uszkodzeniami układu zasilania silnika, niesprawnością układu oczyszczania spalin i innymi.

Komunikaty w systemie OBD

Sprawdzanie ciągłości przewodów połączenia masy.

Pomiar napięcia zasilania – wartość około 12 V.

Pomiar napięcia zasilania potencjometru – wartość około 5 V.

Pomiar napięcia zasilania potencjometru – wartość około 5 V.

Pomiar napięcia zasilania potencjometru – wartość około 5 V.

W systemie OBD błędy tego rodzaju są rozpoznawane tylko częściowo i niekiedy nieprawidłowo przyporządkowywane.

Możliwe kody błędów w systemie EOBD to:

  • P0172 – za bogata mieszanka – rząd cylindrów 1,
  • P0175 – za uboga mieszanka – rząd cylindrów 2,
  • P0400 – recyrkulacja spalin – wadliwy współczynnik przepływu,
  • P0401 – recyrkulacja spalin – zarejestrowano niedostateczny współczynnik przepływu,
  • P0402 – recyrkulacja spalin – zarejestrowano nadmierny współczynnik przepływu,
  • P0403 – recyrkulacja spalin – wadliwe działanie obwodu elektrycznego,
  • P0404 – recyrkulacja spalin – błąd zakresu/działania.

Możliwe kody błędów firmy Renault to: DF077, DF084, DF241.

Przyczynami zanieczyszczenia powietrza zasysanego lub doładowującego olejem, a w konsekwencji zanieczyszczenia zaworu EGR mogą być na przykład:

  • usterka odpowietrzacza skrzyni korbowej, np. oddzielacza oleju lub zaworu odpowietrzającego silnika,
  • nadmierny przedmuch gazów przedmuchowych z powodu nadmiernego zużycia tłoków i cylindrów,
  • zużycie lub uszkodzenie turbosprężarki, np. zużyte łożyska, zatkany przewód przepływu wstecznego oleju,
  • niezachowanie terminów przeglądów okresowych oleju, nieprawidłowa wymiana oleju i filtra oleju, używanie olejów silnikowych o nieodpowiedniej jakości,
  • zbyt wysoki poziom oleju silnikowego lub rozcieńczenie go paliwem
    – usterka układu zasilania silnika,
  • zużyte uszczelki zaworów lub prowadnice powodujące nadmierny przepływ oleju do kanału dolotowego.

Kontrola podstawowa elektrycznie sterowanego zaworu EGR:

  • 1 – pin masa sterowana-cewka, 2 – pin zasilenie napięciem potencjometru (5 V), 4 – pin masa potencjometru, 5 – pin zasilanie napięciem – cewka napięcie z instalacji elektrycznej, 6 – pin sygnał wyjściowy ze ślizgacza potencjometru (3 – pin dla drugiego podwójnego potencjometru),
  • zlokalizować i odłączyć wtyczkę od zaworu EGR,
  • zmierzyć napięcie na wtyczce między pinem 5 i masą pojazdu. Wartość zadana: wartość napięcia akumulatora = około 12 V,
  • podłączyć do pinów 1 i 5 napięcie stałe DC 12 V i na zmianę włączać je i wyłączać – powinna wystąpić reakcja zaworu otwarcie/zamknięcie.

Kontrola sygnału EGR ze sterownika obejmuje kolejno:

  • warunki wstępne: wtyczka podłączona, silnik nagrzany do temperatury roboczej i pracujący na biegu jałowym,
  • zmierzyć napięcie DC między pinami 1 i 5. Wartość zadana: 0 V na biegu jałowym,
  • wcisnąć pedał gazu – powinno to spowodować zwiększenie napięcia sygnału. Wartość zadana: do ok. 5 V przy maksymalnym wciśnięciu. Jeżeli wartość zadana nie została osiągnięta, odszukać błąd na podstawie schematu instalacji elektrycznej producenta pojazdu. Często zdarza się, że podczas wymiany zaworu EGR dochodzi do uszkodzenia przewodów przy wtyczce, co może powodować chwilowe zaniki sygnału lub napięcia zasilania.

Kontrola napięcia sygnału wyjściowego ślizgacza między potencjometrem EGR i sterownikiem przebiega następująco:

  • warunki wstępne: podłączyć wtyczkę, silnik nagrzany do temperatury roboczej i na biegu jałowym,
  • zmierzyć napięcie między pinem 6 i masą silnika. Wartość zadana: mniejsza od 1,1 V (na biegu jałowym). Jeżeli napięcie jest większe od 1,1 V, oznacza to nieszczelność gniazda zaworu EGR – zawór EGR wymaga wymiany,
  • wcisnąć pedał gazu – napięcie sygnału musi zwiększyć się do ok. 3 V lub więcej. Jeżeli wzrost napięcia jest mniejszy, oznacza to, że współczynnik przepływu w układzie EGR jest za mały, tj. średnica otworu zaworu EGR została zawężona przez zanieczyszczenia stałe i zawór EGR wymaga wymiany. Jeżeli nie można stwierdzić wzrostu napięcia, oznacza to, że popychacz zaworu EGR jest zacięty i zawór EGR wymaga wymiany,
  • przy demontażu lekko obrócić zawór EGR w kołnierzu, w zależności od lokalizacji i gabarytów. Zaś przy montażu zawsze używać nowych uszczelek. Nie zaleca się stosowania płynnych uszczelniaczy. Zawsze należy stosować wymagane momenty dokręcające około 8–10 Nm. Działanie zaworu można stwierdzić przez jego osłuchiwanie przy zmianie trybu pracy. Jeżeli nie słychać reakcji, zawór jest zatkany lub zablokowany i wymaga wymiany.

Kontrola wartości rezystancji przebiega następująco:

  • odłączyć wtyczkę od zaworu EGR,
  • zmierzyć rezystancję cewki zaworu EGR między pinami 1 i 5. Wartość zadana: 8 ± 0,5 Ω,
  • zmierzyć całkowitą rezystancję potencjometru między pinami 2 i 4. Wartości zadane: 4 kΩ ± 40%.

Jeżeli wartość zadana nie została osiągnięta, zawór EGR wymaga wymiany.

Wartości kontrolne rezystancji zawsze zależą od producenta zaworu EGR i należy ich ściśle przestrzegać. Wartości oporności poszczególnych zaworów dostępne są w dokumentacji serwisowej producenta pojazdu.