Ventil EGR motora Mercedes CGI (CGI= Stratified Charged Gasoline Injection). Cez ľavé potrubie sa výfukové plyny dostanú do sacieho systému. Mechanický ventil (1) sa ovláda elektrickým akčným členom s funkciou spätnej väzby (2). Obrázok: Heiko Peter

Ventil EGR motora Mercedes CGI (CGI= Stratified Charged Gasoline Injection). Cez ľavé potrubie sa výfukové plyny dostanú do sacieho systému. Mechanický ventil (1) sa ovláda elektrickým akčným členom s funkciou spätnej väzby (2). Obrázok: Heiko Peter

Ísť späť

Technika: recirkulácia výfukových plynov pri benzínových motoroch s priamym vstrekovaním

Na zníženie emisií NOX pri motoroch s priamym vstrekovaním benzínu sa používajú systémy recirkulácie výfukových plynov. Ukážeme, ako to funguje.

Z dôvodu vyššieho podielu kyslíka vypúšťajú motory s priamym vstrekovaním benzínu v prevádzke s čiastočným zaťažením v spaľovacom priestore vo zvýšenej miere oxid dusíka. Dôvod: kyslík okolitého vzduchu vstupuje pri teplote okolo 300 °C, ako aj pri vysokom tlaku, do zlúčeniny s dusíkom obsiahnutým v okolitom vzduchu. Vzniká jedovatý oxid dusíka (NOx), ktorému treba zabrániť. Recirkulácia výfukových plynov sa (opätovným) privádzaním výfukových plynov do spaľovacieho priestoru stará o zníženie podielu kyslíka v zmesi paliva a vzduchu, klesá teplota spaľovania a znižujú sa škodlivé emisie NOx. Ventil recirkulácie výfukových plynov (EGR) je pritom rozhraním medzi zberačom výfukových plynov a sacím systémom motora. Ovládaný je riadiacou jednotkou so signálom so šírkovou a frekvenčnou impulzovou moduláciou a nepretržite je kontrolovaný systémom.

Spúšťacie signály krokového motora ventilu EGR motora Mitsubishi GDI (Gasoline Direct Injection). Grafika: Heiko Peter

Potrebná hmota čerstvého vzduchu sa zníži o množstvo privádzaných výfukových plynov. Riadiaca jednotka motora podľa toho vymeria menej paliva. Ak motor beží v prevádzke na zmeny, množstvo privádzaných výfukových plynov predstavuje podľa rozsahu otáčok a zaťaženia maximálne 28 percent. To zodpovedá približne dvojnásobnej miere recirkulácie už známych zážihových motorov. Množstvo výfukových plynov vymeriava elektricky ovládaný tanierový ventil, ktorý sa nachádza vo ventile recirkulácie výfukových plynov, pri ktorom otočný magnet nastavuje zdvih ventilu prostredníctvom kulisy.

Spätná väzba prostredníctvom polohy ventilu recirkulácie výfukových plynov do riadiacej jednotky motora prebieha pomocou integrovaného Hallovho snímača alebo potenciometra. Pri krokových motoroch započíta riadiaca jednotka počet riadiacich krokov v smere otvárania a zatvárania a výsledne ich zobrazí v pozícii medzi 0 a 225. Riadiaca jednotka motora prispôsobí zmenu v správaní sa otvárania a zatvárania, ako aj hornú a dolnú pozíciu dorazu. Po výmene komponentov systému recirkulácie výfukových plynov sa preto musí vykonať zaučenie diagnostickým testerom. „Recirkulácia výfukových plynov prebehne v závislosti od charakteristiky riadiacej jednotky motora hneď, ako sa teplota chladiacej kvapaliny pohybuje medzi 60 °C a 110 °C a otáčky motora sú v rozsahu čiastočného zaťaženia pod 3 500/min“, hovorí Heiko Peter, autor knihy ‚Benzin-Direkteinspritzsysteme‘ (Systémy s priamym vstrekovaním benzínu). Ovládanie ventilu EGR sa dá skontrolovať pomocou diagnostických položiek menu ‚Diagnostika akčného člena‘ (‚Základné nastavenie ventilu recirkulácie výfukových plynov‘ alebo ‚Prispôsobenie ventilu recirkulácie výfukových plynov‘).

Skutočné hodnoty (Mitsubishi GDI): systém sa nachádza vo voľnobehu a v prevádzkovom režime ‚homogénne‘. Ventil EGR sa uzavrie štyrmi krokmi. Grafika: Heiko Peter
Skutočné hodnoty (Mitsubishi GDI): systém sa nachádza v prevádzke na zmeny. Počet krokov ventilu EGR poukazuje na aktívnu recirkuláciu výfukových plynov a zvýšená frekvencia merača hmotnosti vzduchu na priškrtenú prevádzku. Grafika: Heiko Peter

Okrem ‚externej‘ recirkulácie výfukových plynov s EGR hovoríme aj o internej. Tá sa realizuje prostredníctvom polohy vačkového hriadeľa a (variabilného) ovládania ventilov. Pri vzájomnom pevnom usporiadaní vačiek, resp. pri motoroch s variabilným nastavením vačkového hriadeľa, je miera recirkulácie medzi štyrmi a 12 percentami. V priaznivom prevádzkovom rozsahu motora tak z toho vyplýva celková miera recirkulácie výfukových plynov až 35 percent.

 

V prípade recirkulácie výfukových plynov sa musia pri preplňovaných motoroch navyše zohľadniť tlakové pomery medzi sacím systémom a odberným miestom vo výfukovom systéme. Preto sa na vymeranie používajú vhodné opatrenia ako predradené škrtiace klapky, resp. tzv. Venturiho efekty. Funkcia recirkulácie výfukových plynov sa teda musí vždy posudzovať v interakcii všetkých zúčastnených komponentov. Najčastejšou príčinou chyby sú silno znečistené nasávacie cesty a ventily EGR, ktoré slúžia už len obmedzene. Problémy sa často prejavujú stratou výkonu, vyššou spotrebou paliva, ako aj nepravidelným voľnobehom a vynechávaním zapaľovania. Ventil EGR sa vtedy musí väčšinou vymeniť.

Príspevok: Georg Blenk, Krafthand Medien

Ísť späť

NEWSLETTER

Melden Sie sich für unseren monatlichen Newsletter an: