Do czego służy zawór EGR, co się w nim psuje i czy warto go wyeliminować?

Zawór jest tylko jedną z części składowych Exhaust Gas Recirculation, czyli w prostym tłumaczeniu układu recyrkulacji spalin. Generalnie chodzi o system, który ma kierować część spalin do układu dolotowego silnika i tym samym obniżyć zawartość tlenu dostarczonego do komory spalania. Celem ostatecznym jest obniżenie emisji szkodliwych substancji w spalinach wylatujących przez rurę wydechową do atmosfery.

W niektórych silnikach częścią układu EGR jest też układ zmiennych faz rozrządu. Jest to tzw. wewnętrzna realizacja recyrkulacji spalin, polegająca na wcześniejszym otwarciu zaworu wydechowego, co w efekcie skutkuje cofnięciem się części spalin do układu dolotowego. Zewnętrzny sposób realizacji to stosowanie popularnego i omawianego w tym artykule zaworu EGR.

Celem stosowania zaworu EGR jest obniżenie zawartości tlenu w powietrzu dostarczanego do komory spalania, a tym samym obniżenie temperatury i spowolnienie procesu spalania oraz obniżenie emisji tlenków azotu (NOx). Efekt zmniejszenia ilości tlenu w komorze spalania realizuje się poprzez dodanie do układu dolotowego odpowiedniej porcji spalin, które w dużym uproszczeniu zanieczyszczają powietrze dostarczane do komory.

Opisując schematycznie, w silnikach wyposażonych w zawór EGR układ wydechowy i dolotowy łączy stosunkowo wąski przewód pozwalający na przepływ niedużej porcji spalin do kolektora dolotowego. Zawór EGR jest elementem tego przewodu, decydującym o tym, czy spaliny mają trafić do dolotu, kiedy ma to nastąpić i jak długo trwać.

Pierwsze zawory EGR były sterowane pneumatycznie i nie regulowały płynnie dawki spalin dostających się do dolotu – po prostu otwierały się lub zamykały. Nowsze urządzenia ze sterowaniem elektromagnetycznym otwierają się płynnie, w dowolnym zakresie, regulując dokładnie porcję spalin, która ma w danej chwili trafić do komory spalania.

Zawór EGR otwiera się tylko w określonych warunkach, dziś decyduje o tym sterownik pracy silnika. EGR pozostaje zamknięty na obrotach biegu jałowego oraz dopóki silnik nie jest obciążony i/lub nie osiągnie optymalnej temperatury pracy. Nie otwiera się również przy pełnym obciążeniu silnika. Najczęściej porcja spalin wraca do silnika przy niskim i średnim obciążeniu, zwłaszcza w średnim zakresie obrotów.

W nowszych silnikach spełniających normę Euro 4, nierzadko z turbodoładowaniem, stosuje się chłodnice EGR, których zadaniem jest schłodzenie spalin trafiających później do zaworu. Ten temat został szerzej opisany w poniższym artykule.

Głównym, negatywnym skutkiem stosowania zaworu EGR jest obniżenie mocy silnika, ale warto zwrócić uwagę na fakt, że bezpośrednio nie dotyczy to wartości mocy maksymalnej, ponieważ przy pełnym obciążeniu zawór EGR pozostaje zamknięty. Dlatego nie jest do końca prawdą, że wyeliminowanie zaworu EGR daje więcej mocy. Po prostu odczucia w czasie jazdy mogą być lepsze, gdyż w znakomitej większości korzystamy z częściowego obciążenia silnika, kiedy EGR faktycznie działa.

Jednak pośrednio układ i tak wpływa na moc maksymalną, ponieważ działanie EGR w dłuższym czasie powoduje zanieczyszczenie kolektora dolotowego nagarem, co zmniejsza przekrój jego kanałów. Tym samym do cylindrów trafia mniej powietrza przy maksymalnym obciążeniu.

Najczęstszą przyczyną awarii zaworu EGR jest jego zanieczyszczenie, choć w nowszych rozwiązaniach coraz częściej dochodzi do uszkodzenia układów sterujących jego pracą. Duże zanieczyszczenie powoduje utrudnioną pracę elementów sterujących, ich przeciążenie i w efekcie awarię. Duże ryzyko wiąże się również z agresywnym działaniem spalin na elementy zaworu EGR, więc nierzadko dochodzi do wypalenia materiału wewnątrz zaworu.

Warto zapytać następujące pytanie: czy zawór EGR jest częścią eksploatacyjną? Pytanie to jest o tyle słuszne, że jeśli uznamy EGR za część eksploatacyjną, to mówimy o zużyciu, a nie awarii. Nawet jeśli niektóre elementy sterujące ulegną awarii, to zwykle dochodzi do tego w wyniku zużycia. Skoro się zabrudza i to jest główną przyczyną problemów, to tak jak filtry powinien być uznany za część eksploatacyjną, a tym samym okresowo wymienianą lub czyszczoną.

Jakie to ma znacznie? Jeśli auto jeździ na czystym paliwie, jest pieczołowicie serwisowane, a silnik regularnie czyszczony z osadów, zawór EGR teoretycznie nie ma prawa się zepsuć. Niestety, nikt nie stosuje takich reżimów serwisowych, dlatego normą są problemy z EGR.

Ponieważ najczęściej dochodzi do mocnego zanieczyszczenia i problemów z przepływem spalin do układu dolotowego, zwykle pojawia się stosowny komunikat w postaci kontrolki check engine na tablicy wskaźników. Jest też problem z uzyskaniem pełnej mocy silnika, ponieważ zapchanie zaworu EGR jest powiązane z silnym zanieczyszczeniem kolektora dolotowego. Jeśli zawór EGR zablokuje się w pozycji zamkniętej, zwykle daje o sobie znać układ odprowadzania spalin i w komputerze zapisują się błędy dotyczące tego obszaru. Poza tym, kierowca nie odczuje nic, co może bezpośrednio wpływać na pracę silnika.

Najczęściej jednak zawór blokuje się w pozycji otwartej, a to wiąże się już z mocno odczuwalnymi objawami, takimi jak nierównomierna praca silnika na biegu jałowym, trudności z płynnym przyspieszaniem i utrudniony rozruch zimnego silnika.

Nierzadko dochodzi do awarii innych części sterujących pracą silnika, a podejrzenie pada na zawór EGR. Bywa i odwrotnie, gdzie winny problemom jest zawór EGR, a błędna diagnoza może doprowadzić do niepotrzebnej wymiany innych elementów.

Doskonałym przykładem pierwszej sytuacji jest awaria czujnika temperatury powietrza w przepływomierzu, którego informacje dostarczane do komputera sterującego pracą silnika mają wpływ na sterowanie również zaworem EGR. Zepsuty przepływomierz również będzie powodował zakłócenia w pracy EGR.

W drugą stronę działa to w taki sposób, że przykładowo nieszczelność zaworu EGR lub jego zablokowanie mogą wskazywać na awarię przepływomierza. Jego pochopna wymiana może być kosztowna i na pewno nie będzie efektywna.

Dochodzi również do uszkodzeń przewodów podciśnieniowych (uwaga na gryzonie) sterujących pracą zaworu. Pojawiają się zakłócenia pracy samego czujnika położenia zaworu elektromagnetycznego czy zaworu podciśnieniowego. Jeżeli można wymienić tylko te elementy, wymiana całego zaworu nie będzie konieczna.

Podczas diagnozy i próby naprawy, należy bezwzględnie ustalić prawdziwą przyczynę problemów i sprawdzić działanie zaworu EGR przed podjęciem decyzji o jego wymianie lub czyszczeniu.

Niestety, najczęściej awarie są dostrzegane i rozpoznawane dość późno, co w efekcie oznacza awarię wskazującą na konieczność wymiany zaworu EGR. Tak jak wspomniałem wcześniej - gdyby zawór był regularnie czyszczony, to wiele awarii nie miałoby miejsca.

Samo wyczyszczenie w przypadku już wystąpienia problemów pomaga w starszych, prostych konstrukcjach. Praktyka pokazuje, że wyczyszczenie nowoczesnego zaworu EGR nie daje efektu lub jest on krótkotrwały - po prostu jest za późno. Co więcej, decydując się na czyszczenie zaworu warto też wyczyścić kolektor dolotowy. Dobrą praktyką jest profilaktyczne czyszczenie zaworu co ok. 60-80 tys. km. Na pewno wydłuży to jego trwałość, ale nie da 100-procentowej pewności jego bezawaryjnej pracy na kolejny taki przebieg.

Znacznie lepsza od samego czyszczenia zaworu jest jego wymiana na nowy. Wiąże się to jednak ze sporymi kosztami. Niestety i to nie zawsze rozwiązuje wszystkie problemy z prostej przyczyny – kiepskiej jakości zamienniki.

Nie każdego stać na część oryginalną, która bardzo często kosztuje od tysiąca do kilku tysięcy złotych. Zamienniki są tańsze, a jeszcze tańsze są zawory regenerowane. Trzeba pamiętać, że regenerowany zawór czy jakakolwiek inna część, mają fabryczną jakość i trwałość tylko wtedy, gdy zużyte części wymieniono na nowe, oryginalne i gdy producent przewidział technologiczną możliwość ich wymiany. W przeciwnym razie zakup regenerowanego zaworu może okazać się finansowo złą decyzją. Na rynku są firmy oferujące zawory, które w rzeczywistości zostały jedynie solidnie wyczyszczone i pomalowane.

Często użytkownicy, zwłaszcza starszych pojazdów, decydują się na "ostateczne rozwiązanie problemów" z zaworem EGR, zaślepiając go, wyłączając jego pracę poprzez odpowiednie zmiany w oprogramowaniu sterownika lub nawet jego usunięcie i wstawienie w jego miejsce tzw. elementu bypass. Pozostaje pytanie: czy rzeczywiście są to dobre rozwiązania?

Opinie na temat takich modyfikacji są różne, ale zwykle pozytywne, bo właśnie takie wypływają z ust użytkowników. Ci, którym takie działanie spowodowało więcej problemów niż korzyści, nie chwalą się tym na forach internetowych. Tymczasem osoby, które zdecydowały się na zaślepienie zaworu EGR chwalą swoje silniki za wyższą kulturę pracy, niższe spalanie i lepsze osiągi.

Normy emisji spalin nie leżą w kręgu zainteresowania kierowców, więc pozostają pominięte w dyskusjach tak samo jak kwestie prawne. Przypomnę, że modyfikacja polegająca na zwiększeniu szkodliwości spalin jest zabroniona. Warto jednak zaznaczyć, że pozytywne dla użytkownika efekty dotyczą głównie starszych konstrukcji, w których zawory EGR nie były sterowane elektronicznie.

Nieco inaczej wygląda sprawa najnowszych jednostek napędowych, których wszystkie mechanizmy pracują nierzadko na granicy swojej wydajności i wytrzymałości, a komputer sterujący pracą silnika ma wpływ na praktycznie każdy element. Co więcej, każdy element jest częścią skomplikowanej układanki i nawet jeśli sam w sobie wydaje się zbędny, to bez niego reszta nie będzie pracować prawidłowo. Zaworów EGR używa się obecnie do sterowania procesem spalania.

Trzeba pamiętać o tym, na jakiej zasadzie zawór EGR zmniejsza produkcję NOx przez silnik – obniża temperaturę w komorze spalania. Zatem wyłączenie zaworu EGR musi być powiązane z wpisaniem odpowiednich zmian w programie odpowiadającym za proces spalania mieszanki, jeśli silnik ma pracować właściwie. Zdaniem mechaników, wyłączenie EGR poza gorszej jakości spalinami może mieć trudne do przewidzenia skutki.

Potwierdził to bardzo doświadczony mechanik, zajmujący się m.in. elektroniką samochodową, tuningiem, a także tzw. czynnościami zabronionymi, jak usuwanie filtrów DPF czy wyłączanie zaworów EGR.

• Eliminacja zaworu EGR z silnika (jego wyłączenie) powinna tak naprawdę zostać uzupełniona napisaniem nowego programu dla ECU - powiedział, nie chcąc ujawniać nazwiska i nazwy warsztatu. - Każdy komputer ma wpisany zawór EGR w proces pracy jednostki napędowej, mamy czujniki wpływające na pracę zaworu. Nie można tak po prostu go usunąć i liczyć, że przyniesie to same pozytywne skutki. Temat zaworu EGR jest analogiczny do tematu katalizatora czy filtra DPF. Jego brak może być nieodczuwalny, ale gdyby sprawdzić każdy przypadek, pewnie można odkryć ciekawe skutki takiej operacji.

• Ja nigdy nie zalecam klientom ingerencji w zawór EGR, niezależnie od konstrukcji. Owszem, często go wyłączamy lub zaślepiamy, ale tylko na wyraźne życzenie klienta. Staramy się w serwisie kierować zasadą "nie rozbieraj płotu, zanim się nie dowiesz, po co go postawiono" i radzę zawsze kierować się tą zasadą podczas jakichkolwiek modyfikacji silnika. Najlepszym rozwiązaniem jest regularne czyszczenie zaworu i układu dolotowego, co jest mniej kosztowne niż wymiana zaworu na taki, który ma odpowiednią jakość i działa prawidłowo - konkuduje.