Zawór EGR - typowe usterki, objawy awarii i ceny części

Zawór EGR - typowe usterki, objawy awarii i ceny części

Chociaż warsztaty i niektórzy kierowcy najchętniej wycięliby z auta całą „ekologię”, to my pójdziemy pod prąd, ale nie elektryczny: zobacz, jaką rolę pełni zawór recyrkulacji spalin w samochodzie, poznaj typowe usterki i zobacz, ile kosztują zamienniki. EGR naprawdę oszczędza Twoje płuca i warto, aby był sprawny!

Zobacz, o czym za moment przeczytasz:

Oprócz typowych objawów i porad przeczytasz także o zaleceniach z instrukcji serwisowej jednego z producentów zaworów recyrkulacji spalin - a to twarde dane warsztatowe.

Co to jest zawór EGR?

Zanim zajmiemy się usterkami zaworu recyrkulacji spalin, opowiemy o tym, do czego służy EGR i jak działa. Bo choć jego konstrukcja jest relatywnie prosta, to warunki jego pracy nie należą do komfortowych. Z jednej strony spaliny o temperaturze kilkuset stopni, z drugiej olej np. z nieszczelnej turbosprężarki, jeżeli silnik ją posiada…

Po co pchać się w takie miejsca z precyzyjnym dozownikiem, jakim jest zawór recyrkulacji spalin np. w Passacie B5 czy niemal każdym innym samochodzie?

Po to, że silnik samochodowy emituje – oprócz nieszkodliwego na wolnym powietrzu, a wynoszonego do roli truciciela świata dwutlenku węgla – także poważnie trujące tlenki azotu. Powstają one najliczniej w wysokich temperaturach. A jak schłodzić silnik „od środka”, w cylindrach?

Wpuszczenie tam świeżego powietrza odpada, bo zawiera ono tlen i popsułoby stosunek powietrza do paliwa w komorze spalania. Ale gdy wpuścimy tam schłodzone spaliny, wszystko zadziała jak za dotknięciem czarodziejskiej różdżki: temperatura w cylindrze spadnie, a do środowiska trafi nawet o połowę mniej trujących tlenków azotu, znanych także jako NOx.

Dodatkowo, w silnikach Diesla, zastosowanie recyrkulacji spalin ogranicza emisję cząstek stałych, czyli po prostu sadzy. Oto schemat najprostszego systemu recyrkulacji spalin. Naprawdę prostego – tak bardzo, że niemal żadne współczesne auto nie jest już pod maską tak proste:

Zawór EGR – typowe usterki, objawy awarii i ceny części

Legenda:

1 – filtr powietrza

2 – czujnik przepływu powietrza (przepływomierz)

3 – przepustnica

4 – cylinder silnika

5 – zawór EGR (na rysunku: pneumatyczny)

6 – elektropneumatyczny przetwornik ciśnienia

7 – sonda Lambda dla silnika benzynowego

8 – katalizator spalin

… nie napisaliśmy jeszcze, kiedy recyrkulacja spalin jest aktywna. Bo nie zawsze EGR będzie otwarty. Kiedy więc?

Zawór recyrkulacji spalin – jak i kiedy działa?

Recyrkulacja spalin włączana jest zwykle ponad biegiem jałowym do górnej granicy obciążenia częściowego (cokolwiek to znaczy :)  ) dla silników benzynowych, a dla diesli – do ok. 3000 obr. minutę i średniego obciążenia. To oczywiście bardzo przybliżone, przykładowe parametry, bo każdy silnik ma swoją specyfikę i podatność na recyrkulację spalin.

Jaki jest stopień recyrkulacji spalin w różnych rodzajach silników i jakiego można się spodziewać efektu ekologicznego?

W silniku Diesla redukcja tlenków azotu dochodzi do 50 proc., sadzy do 10 proc., a przy okazji „zmiękcza” się praca silnika i emituje on mniej węglowodorów. Stopień recyrkulacji spalin w dieslach to aż 65 procent!

W silniku benzynowym z wtryskiem do kolektora dolotowego stopień recyrkulacji dochodzi do 25 proc., co przynosi redukcję emisji tlenków azotu do 40 proc. oraz obniżenie zużycia paliwa o ok. 3 proc. i obniża emisję CO2.

Dla silnika benzynowego z wtryskiem bezpośrednim recyrkulacja sięga 50 proc. przy uwarstwieniu mieszanki (cylinder podzielony na strefy o różnym stosunku ilości paliwa do powietrza, więcej paliwa skupione wokół świecy zapłonowej) oraz 30 proc. przy pracy bez uwarstwienia. Redukcja NOx sięga 60 proc. a spalanie spada do 2 proc. przy ograniczeniu emisji CO2.

Jak wygląda zawór EGR?

Podzespół ten dozuje ilość spalin, doprowadzanych z powrotem do cylindrów silnika spalinowego. Montuje się go w jednym z trzech miejsc:

  • na kolektorze wydechowym
  • na kolektorze dolotowym
  • w żaroodpornym przewodzie, łączącym kolektor wydechowy z kolektorem ssącym

Pneumatyczne zawory EGR sterowane są za pomocą podciśnienia za pośrednictwem zaworów elektromagnetycznych. Zawory elektromagnetyczne, sterujące zaworami recyrkulacji spalin, mogą być bardzo proste, i sprowadzać się do funkcji „włącz-wyłącz” poprzez odłączenie lub dołączenie zaworu sterującego EGR-em do podciśnienia (EUV).

Istnieją jednak układy z przetwornikiem elektropneumatycznym (EPW), pozwalające na bezstopniową regulację otwarcia zaworu EGR. W silnikach benzynowych z przepustnicą przymykaną przy niewielkich obciążeniach podciśnienie sterujące EGR-em pochodzi z kolektora ssącego.

W silnikach benzynowych z uwarstwieniem mieszanki lub innych, pracujących z prawie otwartą przepustnicą także przy niskich obciążeniach, a także w silnikach Diesla, podciśnienie sterujące pochodzi z pompy próżniowej, wykorzystywanej także przez serwo wspomagania układu hamulcowego.

Istnieją także – najbardziej precyzyjne i dające największe pole do regulacji – zawory EGR sterowane wyłącznie elektrycznie. Nie wymagają one podciśnienia ani elektromagnetycznego zaworu sterującego, silnik krokowy steruje bezpośrednio zaworem recyrkulacji spalin.

Rodzaje zaworów EGR - diesel

W zależności od cyklu pracy silnika, zawory EGR przybierają różne formy. Oto trzy zawory do silników Diesla – poznacie je po stosunkowo dużych przekrojach otworów. Z lewej – pneumatyczny zawór EGR. W środku – pneumatyczny z rozpoznawaniem położenia. Po prawej – elektryczny zawór EGR.

Zawór EGR – typowe usterki, objawy awarii i ceny części 

Rodzaje zaworów EGR - benzyna

Ze względu na znacznie niższy stopień recyrkulacji spalin, przekroje zaworów EGR w silnikach benzynowych są znacznie mniejsze. Wyższa niż w silnikach wysokoprężnych temperatura spalin często wymusza ich chłodzenie. Zobaczycie to na poniższym zdjęciu.

Od lewej: elektryczny zawór EGR do silnika benzynowego z przyłączem do obiegu cieczy chłodzącej. W środku: pneumatyczny zawór EGR do silnika benzynowego. I wreszcie po prawej – w pełni elektryczny zawór recyrkulacji spalin.

Zawór EGR – typowe usterki, objawy awarii i ceny części

Aby w silnikach Diesla recyrkulacja spalin była możliwa przy wykorzystaniu wyłącznie różnicy ciśnień w kolektorach ssącym i wydechowym, w kolektorze dolotowym stosowane są przepustnice, zwane także „klapami gaszącymi”.

Przepustnica EGR w silnikach Diesla

Ta potoczna nazwa bierze się m.in. stąd, że klapa taka rzeczywiście zamykana jest po wyłączeniu silnika, aby zapobiec jego rozbieganiu, czyli niekontrolowanemu wzrostowi obrotów na skutek spalania oleju, dostającego się do cylindrów np. przez nieszczelną turbosprężarkę lub odmę. Nie chodzi tu oczywiście o olej napędowy z układu paliwowego, tylko o olej silnikowy z układu smarowania.

Ale zostawmy nazwę – co daje przepustnica w dieslu?

Wytwarza ona niezbędne podciśnienie w silniku z turbosprężarką, które pozwala na zassanie spalin z powrotem do cylindra z układu wydechowego. Przy wysokich prędkościach recyrkulacji spalin, różnica ciśnień między stroną ssącą a wydechową nie wystarczyłaby do zassania ich z powrotem do silnika. Przymknięta klapa w układzie dolotowym pozwala uzyskać takie podciśnienie.

Oto, jak wygląda taka „przepustnica” w silniku Diesla:

Zawór EGR – typowe usterki, objawy awarii i ceny części

Czujnik recyrkulacji spalin - przepływomierz

Aby było możliwe precyzyjne, obliczeniowe sterowanie stopniem recyrkulacji spalin w silnikach wysokoprężnych, wykorzystuje się dane dostarczane przez czujnik przepływu powietrza. Oto, jak taki czujnik wygląda:

Zawór EGR – typowe usterki, objawy awarii i ceny części

Zawór EGR – typowe usterki

Zawory recyrkulacji spalin pracują w trudnych warunkach – narażone są na szerokie spektrum temperatur, a także agresywne spaliny oraz opary oleju silnikowego. W silnikach Diesla spaliny zawierają znaczną ilość sadzy, która chętnie i szybko osadza się na zaworze EGR, wymuszając jego okresowe czyszczenie.

Olej z kolei powoduje powstawanie nagaru po zetknięciu z gorącymi spalinami, a także potrafi skleić część ruchomą zaworu z korpusem. Przyczyn, dla których olej dostaje się do zaworu recyrkulacji spalin, jest kilka.

Może on docierać do EGR-u przy udziale niesprawnej odmy (odpowietrzenia skrzyni korbowej), z nieszczelnych łożysk turbosprężarki, albo z powodu zatkania przewodu powrotnego oleju w turbosprężarce.

Olejem „chlapać” może także z nieszczelnych prowadnic zaworów, a także na skutek zastosowania oleju silnikowego o nieodpowiedniej lepkości lub utrzymywania zbyt wysokiego jego poziomu.

Wbrew obiegowym opiniom, wysoka temperatura stosunkowo rzadko jest bezpośrednią przyczyną awarii zaworu EGR, aczkolwiek wiele awarii następuje przy udziale temperatury, która sprzyja odkładaniu osadu na zaworze.

Jeżeli ktoś decyduje się na wymianę zaworu EGR i zauważy, że po wymianie nie ma poprawy w zachowaniu silnika, to warto odczekać, aż komputer „nauczy się” (zmapuje) nowy zawór. W jednych samochodach wystarczy do tego jazda, a w innych trzeba ustawić specjalny program sterujący silnikiem.

Zawór EGR – czyszczenie czy wymiana?

To zależy, czy mechanik ma wystarczające doświadczenie, aby na podstawie wcześniejszych przypadków w podobnych silnikach ocenić, jakie są rokowania. Jeżeli jakikolwiek element zaworu EGR uległ trwałemu mechanicznemu uszkodzeniu, czyszczenie nic nie pomoże.

Z kolei w zaworze, który jest mechanicznie sprawny, ale np. zablokowany przez nagar, można liczyć na przywrócenie go do pełniej sprawności. Jest jednak jedno „ale”. Otóż zawór EGR to precyzyjny podzespół i łatwo go uszkodzić podczas czyszczenia, szczególnie jeżeli środki chemiczne nie wystarczą.

Najważniejsze, aby przed wymianą lub czyszczeniem zaworu wskazać usterkę, która doprowadziła do jego awarii. Na przykład sadza – zawór sam jej przecież nie produkuje – musiała skądś przybyć. Zobaczcie, jak może wyglądać oblepiony sadzą zawór recyrkulacji spalin:

Zawór EGR – typowe usterki, objawy awarii i ceny części

Zawór EGR może nie działać prawidłowo także z powodu zanieczyszczenia czujnika przepływu powietrza. I tym razem nie chodzi o olej, tylko o to, co wpada do układu dolotowego silnika z zewnątrz podczas normalnej jazdy sprawnym pojazdem: brud i sól z drogi.

Zobaczcie, jak potrafi wyglądać taki zabłocony przepływomierz:

Zanim przejdziesz dalej - wybierz markę, model i rocznik poniżej i sprawdź, ile możesz zaoszczędzić na polisie OC i AC!

Zawór EGR – typowe usterki, objawy awarii i ceny części

A teraz podzielimy się z Wami zaleceniami z ciekawej instrukcji serwisowej firmy Pierburg, produkującej zamienniki zaworów EGR. Może ujęcie usterek jest trochę nietypowe, a zalecenia ogólne, ale z pewnością uratują niejeden zawór przed wymianą i niejeden silnik przed nierównomierną pracą. Oto i spis, podzielony tematycznie na kilka grup na zasadzie: objawy-przyczyny awarii-zalecenia kontrolne i serwisowe.

Zawór EGR – objawy, przyczyny i zalecenia

Objawy, spowodowane awarią zaworu EGR:

  • Nierównomierny bieg jałowy
  • Szarpanie
  • Brak mocy
  • Tryb awaryjny
  • Brak mocy na niskich obrotach
  • Brak mocy w fazie rozgrzewania silnika (benzyna)
  • Brak mocy na wysokich obrotach (diesel)

 

A teraz możliwe przyczyny awarii zaworu EGR przy powyższych objawach:

  • Zawór EGR pokryty nagarem, zablokowany lub sklejony za sprawą niedokładnego spalania mieszanki w cylindrach silnika, błędu w module sterującym, częstej jazdy na bardzo krótkich odcinkach lub nieszczelności w układzie podciśnienia. W takich przypadkach Pierburg zaleca kontrolę sterowania silnikiem, unikanie jazdy na krótkich odcinkach, a przy trwałym uszkodzeniu zaworu – jego wymianę.
  • Uszkodzone zawory elektromagnetyczne lub usterki w magistrali podciśnieniowej. W tym przypadku Pierburg zaleca sprawdzenie szczelności układu podciśnieniowego przed i za zaworem elektromagnetycznym, a także sterowania po stronie elektrycznej.
  • Silne zanieczyszczenie olejem powietrza zasysanego przez silnik za sprawą usterek w odpowietrzeniu skrzyni korbowej, zbyt wysokiego poziomu oleju silnikowego lub niskiej jego jakości, zużycia uszczelniaczy zaworowych. W takich przypadkach Pierburg zaleca kontrolę separatora odmy olejowej, zaworu odpowietrzania silnika, sprawdzenie drożności przewodu powrotnego oleju w turbosprężarce, a w drastycznych przypadkach – sprawdzenie tłoków, pierścieni pod kątem zużycia. Ten ostatni przypadek ma sens przy silnikach ze znacznymi przebiegami.
  • Uszkodzenie przepływomierza lub innego czujnika – tutaj antidotum jest albo wymiana czujników na nowe (używane też mogą działać nieprawidłowo) lub kontrola sygnałowa, jeżeli znamy charakterystykę czujników, co zazwyczaj wymaga laboratoryjnego sprzętu pomiarowego i w domowych warunkach jest trudne do wykonania.
  • Kody usterek: P0401 „Zbyt niska prędkość przepływu” lub P0103 „Przepływ powietrza zbyt wysoki” mogą pojawiać się w przypadku, gdy zawór EGR nie otwiera się lub w ogóle nie jest sterowany, a także kiedy układ EGR został odłączony, co powoduje, że auto przestaje spełniać homologacyjne normy czystości spalin. Nie ma siły – przy takich błędach niezbędna będzie kontrola przyłączy elektrycznych i pneumatycznych, a jeżeli to nie pomoże, także sterowania po stronie elektrycznej.
  • Kody usterek: P0402 „Zbyt wysoka prędkość przepływu” lub P0102 „Przepływ powietrza zbyt niski” wskazują, że zawór EGR w ogóle się nie zamyka, co powoduje stałą, niekontrolowaną recyrkulację spalin w silniku. Jeżeli kontrola przyłączy i sterowania nic nie wykaże, pozostaje wymiana lub próba oczyszczenia zaworu, zależnie od jego stanu.
  • Zawór EGR po wymontowaniu wykazuje uszkodzenia charakterystyczne dla przeciążeń termicznych materiału jak odbarwienia lub nadtopienia, usterka typowa dla silników benzynowych, bo w nich temperatura spalin jest wyższa. Winowajcą może być nieprawidłowe sterowanie zaworem, zbyt wysokie ciśnienie w układzie wydechowym (spowodowane np. zapchaniem katalizatora lub filtra cząstek stałych), a także zablokowany zawór upustowy turbosprężarki. Taki przeciążony termicznie zawór EGR nadaje się tylko do wymiany, ale zanim go wymienicie, warto sprawdzić przeciwciśnienie spalin, zawór „wastegate” turbiny i prawidłowość sterowania zaworem EGR (pneumatyka, elektryka – zależnie od rozwiązania).
  • Jeżeli nowy zawór EGR nie działa, albo po jego zamontowaniu wyraźnie wzrosły obroty biegu jałowego, to najprawdopodobniej nowy zawór recyrkulacji spalin nie „dogadał” się z elektroniką sterującą silnikiem. Niezbędne może być podłączenie testera silnika i wprowadzenie trybu programującego.

Usterki sterowania podciśnieniowego układu EGR

Oto usterki układu EGR spowodowane przez układ podciśnieniowy lub zawory elektromagnetyczne:

Zawór EGR – typowe usterki, objawy awarii i ceny części

Nierównomierna praca silnika, silnik gaśnie lub wchodzi w tryb awaryjny, mała skuteczność hamowania silnikiem (tak, jakby przepustnica nie domykała się – silnik benzynowy).

Takie objawy wskazują na uszkodzone przewody, nieszczelne przyłącza zaworów pneumatyki, nieszczelną membranę siłownika zaworu EGR, a także na nieszczelności w obrębie kolektora ssącego (np. na uszczelce, kołnierzach przewodów pneumatycznych).

W takich przypadkach pozostaje żmudna praca, polegająca na poszukiwaniu nieszczelności. O ile przewody da się jeszcze sprawdzić, choćby za pomocą ręcznej pompki podciśnienia (służącej do testowania zaworu EGR sterowanego pneumatycznie - wtedy podpinamy ją pod zawór recyrkulacji spalin zamiast przewodu sterującego)...

Zawór EGR – typowe usterki, objawy awarii i ceny części

...o tyle nieszczelności kolektora dolotowego są już znacznie trudniejsze do lokalizacji.

Usterki EGR spowodowane przez przepływomierz powietrza

W takim przypadku często pojawia się dymienie z rury wydechowej (diesel), spadek mocy, a silnik w końcu przechodzi w tryb awaryjny. Tester silnika może pokazywać błąd P0401 „Zbyt niska prędkość przepływu”. Według poradnika Pierburga, podejrzenia należy kierować w stronę przepływomierza, a konkretnie sprawdzić, czy:

  • nie jest zabrudzony kurzem
  • czy nie ma na nim śladów, świadczących o nieszczelnościach w układzie zasysania powietrza, np. wody, błota
  • nie ma na nim nieczystości wprowadzonych przy okazji wymiany filtra powietrza
  • nie ma na nim oleju z tzw. sportowego filtra powietrza
  • Powodem objawów takich jak brak mocy czy dymienie może być także uszkodzona lub skrajnie zużyta turbosprężarka.

Zawór EGR – cena

To będzie ciekawy rozdział, bo zawór zaworowi nierówny i EGR-y do aut różnych marek potrafią solidnie różnić się ceną. Oto zestawienie cen zaworów recyrkulacji spalin w popularnych samochodach (po kliknięciu linków czasem trzeba przewinąć stronę w dół, bo pierwsze na liście będą drobniejsze części, a dopiero po nich pokażą się zawory:

Twojego auta nie ma na liście? Skorzystaj z tego linku:

Lista marek - zawory recyrkulacji spalin...

...a następnie wybierz markę z listy i model z listy rozwijanej. Zobaczysz wtedy oferowane do tego auta zamienniki.

I to już koniec naszego poradnika, powstałego na kanwie instrukcji serwisowej do zaworu EGR marki Pierburg. Z pewnością nie wyczerpaliśmy tematu, więc jeżeli chcecie poczytać więcej o objawach i alternatywach dla wymiany zaworu EGR w popularnych dieslach, zapraszamy do naszego materiału o typowych usterkach silnika 1.9 TDI, w którym piszemy także o tym, co dzieje się z silnikiem po odłączeniu lub zaślepieniu zaworu EGR – np. o wzroście spalania, o którym czasem wspominają użytkownicy.

Tekst: Michał Krasnodębski, zdjęcia: Pierburg.