Klep dicht! Servomotor voor uitlaatgasklep bij diesels

Veel dieselaggregaten hebben een extra lagedruk uitlaatgasrecirculatiesysteem. Anders dan bij een hogedruk uitlaatgasrecirculatiesysteem worden de uitlaatgassen met dit systeem pas na het roetfilter via de turbolader naar de inlaatzijde teruggevoerd. Als de servomotor die verantwoordelijk is voor de regeling van de uitlaatgasklep uitvalt, heeft dit verschillende gevolgen.

NOx-reductie is troef

Omdat het uitlaatgas van de lagedruk EGR pas achter het roetfilter wordt teruggeleid, is het al verder afgekoeld en is het drukverschil kleiner. Daarbij komt nog het roetgehalte, dat dicht bij nul ligt, zodat de roetafzetting op de turbolader uitermate laag is. Bovendien reageert de turbolader sneller op lastwisselingen en is er een betere verbranding door het gunstigere uitlaatgas/luchtmengsel. Dit resulteert in hogere EGR-percentages en lagere NOX-emissies.

Technische uitvoering

Om een lagedruk uitlaatgasrecirculatie mogelijk te maken, moet er na het deeltjesfilter een stuwdruk worden gegenereerd. Deze druk wordt opgewekt met behulp van een uitlaatgasklep die achter het roetfilter in het uitlaatsysteem is geplaatst. Door de uitlaatklep te verstellen, kan de doorsnede van de uitlaat worden verkleind, zodat de uitlaatgasdruk vóór de uitlaatklep toeneemt. Vanwege deze stuwdruk worden de uitlaatgassen via de lagedruk uitlaatgasrecirculatieklep en de lagedruk uitlaatgaskoeler naar het inlaatsysteem tussen de luchtmassameter en het compressorwiel van de turbolader gevoerd. De servomotor van de uitlaatgasklep wordt door het motormanagementsysteem aangestuurd koppelt de stand van de uitlaatgasklep terug via een positiesensor. Door middel van een actuatordiagnose kan de positiesensor worden gecontroleerd. Met een oscilloscoop kan het stuursignaal van de positiesensor van de uitlaatgasklep, evenals de terugkoppeling van de positiesensor worden weergegeven.

Gevolgen van storing

En niet goed werkende uitlaatklep kan verschillende gevolgen hebben. Als de klep niet meer kan sluiten, leidt dit bij motorbelasting tot een te laag recirculatiepercentage van het uitlaatgas en een verhoogde uitstoot van schadelijke stoffen. Als de uitlaatklep daarentegen permanent gedeeltelijk of zelfs geheel gesloten is, leidt dit tot lagere motorprestaties, een hogere stuwdruk en een hogere thermische belasting van de motor, de turbolader, de katalysator, het roetfilter en de uitlaatklep. “Het gevolg van een volledig gesloten uitlaatklep kan zijn dat de motor stopt en niet meer kan worden gestart", zegt boekauteur en diagnosticus Gerald Schneehage.

Veel verschillende varianten

Er worden verschillende combinaties van uitlaatgasrecirculatie gebruikt, afhankelijk van de eisen op het gebied van vermogen, verbruik en emissies van een aggregaat. Voorbeelden zijn de hierboven beschreven gekoelde lagedruk EGR (met inbegrip van de voorgeschakelde hogedruk EGR) en de ongekoelde en gekoelde hogedruk EGR (zonder lage druk EGR). Bijna alle moderne managementsystemen voor dieselmotoren zijn tegenwoordig uitgerust met de hierboven beschreven combinatie van lagedruk- en hogedruk uitlaatgasrecirculatie, in combinatie met een uitlaatgasklepregeling.