Silnik zasysa świeże powietrze i używa go do spalania paliwa. W nowoczesnych silnikach świeże powietrze jest jednak czymś zupełnie innym: jest gorące, ubogie w tlen, a bogate w zanieczyszczenia i cząstki stałe. To dlatego, że znaczna część zasysanego powietrza zastępowana jest – przede wszystkim w silnikach wysokoprężnych – spalinami. Ponieważ nie biorą one udziału w spalaniu, obniżają temperaturę w komorze spalania i zmniejszają tym samym wytwarzanie trujących tlenków. W silniku wysokoprężnym recyrkulacja spalin (EGR) jest już używana od lat 80. i od tego czasu była ulepszana wiele razy. Ze względu na rosnące wymagania w zakresie reagowania, szybkość i dokładność nastawiania konieczne stało się zastosowanie napędów elektrycznych. Jednak także mechanika zaworów EGR stała się bardziej różnorodna. Jeśli początkowo, ze względu na uruchamianie pneumatyczne, występowały tylko zawory talerzowe, to wkrótce zaczęto używać nowych zaworów klapowych i talerzowych podwójnych.

Optymalizacja VW
Akcja serwisowa
Ostatnio odnotowuje się liczne usterki układu EGR w pojazdach marki VW, w których zoptymalizowano silniki wysokoprężne. Aby klienci nie czuli się niepewnie lub nie zrezygnowali z naprawy, na terenie Niemiec Volkswagen zorganizował akcję serwisową. W wewnętrznym piśmie koncernu, do którego dotarło czasopismo „kfz-betrieb”, można przeczytać, że Volkswagen obiecuje swoim klientom, którzy zakupili samochody osobowe, że zajmie się ewentualnymi skargami związanymi z akcją techniczną dotyczącą samochodów z silnikami Diesla typu EA189 w zakresie części silnika i układu oczyszczania spalin. W ten sposób firma daje klientom do zrozumienia, że optymalizacja nie wpływa negatywnie na trwałość pojazdu. Akcja serwisowa dotyczy wszystkich samochodów z silnikami Diesla typu EA 189 marki Volkswagen, Audi, Seat, Škoda i Volkswagen – samochody użytkowe, w których przeprowadzono optymalizację w ramach wycofania produktu 23R7. Ograniczenie: przebieg samochodu nie może przekraczać 250 000 km, a pojazd musi mieć wykonane wszystkie zalecone przez producenta prace serwisowe i konserwacyjne. Akcja serwisowa dotyczy w sumie 11 części układu recyrkulacji spalin, układu wtryskowego i układu oczyszczania spalin: sondy lambda, czujnika temperatury, zaworu przełączającego recyrkulacji spalin, zaworu recyrkulacji spalin, czujnika różnicy ciśnień, wtryskiwacza, pompy wysokociśnieniowej, Common Rail, zaworu regulującego ciśnienie, zaworu tłocznego, przewodu wtryskowego.

Brud w połączeniach ogranicza ruchomość

Pneumatyczny zawór EGR firmy Borg-Warner już od kilku lat jest produkowany seryjnie i montowany w czterocylindrowych silnikach Diesla dużego niemieckiego producenta samochodów.

Tzw. LP (Low Pressure) Flap Valve (zawór klapowy niskiego ciśnienia) jest produkowany seryjnie od końca 2017 r. i montowany w czterocylindrowymi silniku Diesla o pojemności skokowej 3 litrów.

Wszystko ma jednak skutek uboczny. Można sobie łatwo wyobrazić, że brudne spaliny w tak wrażliwym układzie, jakim jest linia zasysania z jej licznymi klapami i zaworami, mogą sprawiać problemy. I tak było na długo przed „optymalizacją” silników Diesla koncernu VW. Magazyn „kfz-betrieb” zapytał ekspertów poddostawcy Borg-Warner Emissions Systems, na co warsztaty muszą zwracać uwagę, jeśli chodzi o układ recyrkulacji spalin. Amerykański koncern przejął w 2014 r. niemieckie przedsiębiorstwo Wahler z Essling, producenta urządzeń ograniczających zanieczyszczenia, takich jak układy recyrkulacji spalin, chłodnice i zawory spalinowe. Główny powód awarii zaworów EGR to ich zabrudzenie, czyli zatkanie osadzającymi się cząstkami stałymi, często w połączeniu z olejem i wilgocią. Zabrudzenia ograniczają ruchomość elementów prowadzących, odpowiedzialnych za ruch obrotowy i posuwisto-zwrotny. Zanieczyszczenia mogą też wpływać na geometrię przepływu, powodując niedostateczną recyrkulowaną ilość spalin. Dlaczego jednak dochodzi do tego zanieczyszczenia? Przyczyna zwykle nie tkwi w uszkodzeniach innych komponentów, lecz w układzie jako takim. Ciężko jest w uwzględnić w aplikacji (tzn. podczas tworzenia oprogramowania sterowniczego) EGR wszystkie możliwe profile jazdy tak, aby zupełnie wyeliminować możliwość usterki. Wielu producentów silników już w fazie projektowania silnika zwraca uwagę na to, aby zawory EGR wysokiego ciśnienia umieszczone były po tzw. gorącej stronie, czyli przed chłodnicą spalin. Dzięki temu przeważający gorący gaz sprawia z reguły, że cząstki stałe są suche i nie odkładają się. Zawory EGR nie są bardzo drogimi częściami, ale jeśli doliczy się robociznę, ich wymiana sięga sum trzycyfrowych – o ile wszystko inne jest w porządku. Wielu kierowców chciałoby więc, aby naprawy były tańsze, ale możliwości w tym względzie są ograniczone. Z reguły zawory EGR nie nadają się do naprawy, ponieważ skomplikowane procesy montażowe, takie jak tworzenie połączeń wtłaczanych i spawanych oraz konieczne końcowe wyrównanie sygnałów czujników i skoku zaworu lub kąta obrotu, wymagają urządzeń produkcyjnych. Jeśli jednak problemem jest zmniejszona średnica przepływu, zawory można udrożnić, czyszcząc je na sucho pędzlem. Nie wolno przy tym rozbierać produktu ani dopuścić do wniknięcia cieczy lub ciał obcych.

Regeneracja przemysłowa możliwa tylko w niektórych przypadkach

Regeneracja przemysłowa jest co prawda możliwa, jednak wykonuje się ją tylko w niektórych przypadkach. Mogą ją przeprowadzać tylko zakłady posiadające kompetencje producenta części oryginalnych i sprzęt potrzebny do kontrolowania i ustawiania parametrów zaworów EGR. W przypadku pojazdów niszowych lub samochodów z wysokim przebiegiem profesjonalna regeneracja zaworów EGR umożliwia opłacalną naprawę, a dodatkowo chroni środowisko. Regenerowane zawory EGR nie mają jednak żywotności nowych części, ponieważ ze względów konstrukcyjnych nie można wymienić wszystkich części. Wniosek: uszkodzenia zaworów EGR występują często i zwykle wymagają one wymiany. Jeśli takie uszkodzenia podlegają tzw. akcjom serwisowym, to można liczyć na pokrycie kosztów naprawy ze strony producenta samochodów. Koszty naprawy starszych aut najczęściej ponosi ich właściciel.