PARTNERZY PORTALU
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl

Zawór recyrkulacji spalin, czyli EGR

Zawór recyrkulacji spalin, czyli EGR Wszechobecny zawór recyrkulacji spalin, warto zapoznać się z podstawami jego działania fot. KH

Autor: Grzegorz Szularz

Dodano: 24-05-2016 07:17

Tagi:

EGR był historycznie jednym z pierwszych systemów mających poprawić czystość spalin. Cechuje się bardzo prostą budową i zasadą działania. Mimo to jego obecność często jest krytykowana. Czy słusznie?



Znany już od lat 40' a stosowany szerzej od lat 50' ubiegłego wieku, EGR czyli Exhaust Gas Recirculation – zawór recyrkulacji spalin, jest jednym z najpowszechniej stosowanych systemów oczyszczania spalin. Wynika to zarówno z jego prostej budowy, niskiego (dla producenta) kosztu montażu oraz możliwości jakie oferuje.

Dopóty, dopóki normy emisji spalin nie były zbyt restrykcyjne, EGR w zupełności wystarczał aby im sprostać. Obecnie samodzielnie jest stosowany jedynie w najmniejszych maszynach. W pozostałych, większych silnikach występuje we współpracy albo z filtrem cząstek stałych, albo z układem SCR, rzadziej w układzie EGR+DOC.

W silnikach maszyn rolniczych można wyróżnić dwa podstawowe typy układów EGR: zwykłe i z chłodnicą spalin. Występuje jeszcze podział na recyrkulację wewnętrzną za pomocą rozrządu oraz zewnętrzną czyli za pomocą zaworu. Jako że ten drugi system jest prostszy i lepiej sprawdza się w silnikach o zapłonie samoczynnym "ZS" (m. in. dzięki możliwości zastosowania chłodnicy spalin), recyrkulację wewnętrzną można pominąć. Przynajmniej dopóki koncern Fiat nie zdecyduje się na wprowadzenie swojej technologi Multiair do silników maszyn rolniczych.

Budowa zaworu EGR i cEGR

Zawór EGR w zasadzie nie różni się wiele od innych zaworów do sterowania przepływem gazów, oczywiście jako, że pracuje w wyższych temperaturach używane są inne, żarowytrzymałe, materiały. Pierwsze zawory były sterowane za pomocą ciśnienia (podciśnienia) lub mechanicznie. To właśnie za czasów tych generacji utarło się, że EGR "zamula" silnik i pogarsza jego osiągi, bowiem "zero-jedynkowa" praca pierwszych zaworów w istocie miała negatywny wpływ na pracę silnika.

Obecnie zawory recyrkulacji są sterowane za pomocą cewek i mają możliwość płynnej regulacji ilości cofanych spalin. Pracą zaworu zawiaduje oczywiście komputer, który pilnuje aby zawór pozostał zamknięty wtedy, kiedy silnik jest nierozgrzany, pracuje na biegu jałowym, czy operator chce użyć pełnej mocy. Oczywiście nowoczesny zawór EGR w pewnym stopniu dalej zmniejsza dynamikę maszyny, dając wrażenie mniejszej mocy.

W przypadku "chłodzonego zaworu", czyli tak naprawdę zaworu z chłodnicą spalin, pomiędzy nim a kolektorem dolotowym znajduje się dodatkowa chłodnica (podobna do chłodnicy powietrza), która dodatkowo obniża temperaturę spalin.

Recyrkulacja, kiedy i jak?

Jak już zostało wspomniane przy okazji budowy, zawór jest sterowany w taki sposób, by nie zakłócał pracy silnika. Charakter jego działania jest czasowy, a czas w którym spaliny są podawane do kolektora dolotowego zawiera się w przedziale małego i średniego obciążenia silnika. Czyli chociażby jazdy z ustaloną prędkością lub wykonywania lekkich prac, które nie wymagają mocnego wciśnięcia pedału przyśpieszenia.

Gdy komputer uzna, że taki warunek jest spełniony zaczyna przepuszczać spaliny przez zawór do kanału doprowadzającego je do kolektora dolotowego. Ilość jest wyliczana na podstawie danych, jakie zbierają czujniki umieszczone w układzie wylotowym za zaworem.

Po co to wszystko?

Głównym powodem stosowania zaworu recyrkulacji spalin jest chęć obniżenia ilości powstających tlenków azotu NOx. Dzięki podaniu do układu dolotowego pewnej dawki spalin (nawet do 50 proc.), możliwe jest obniżenie temperatury wewnątrz cylindrów, a to właśnie w wysokich temperaturach powstają tlenki azotu.

Oczywiście zbytnie obniżenie temperatury może spowodować nadmierne powstawianie niedopalonych cząstek stałych PM, dlatego dziś EGRy są wspomagane innymi eko-modułami lub dozowanie spalin musi odbywać się bardzo precyzyjnie.

W przypadku obecności chłodnicy spalin, są one dodatkowo chłodzone, co usprawnia całe przedsięwzięcie. Dodatkowym atutem wprowadzenia spalin z powrotem do cylindra jest możliwość dopalenia pozostałych w nich węglowodorów, tym samym zmniejszenie ich ilości.

Konsekwencje stosowania EGR

Zanim zawory EGR mogły trafić do silników by pełnić swoją ekologiczną misję, jednostki napędowe musiały zostać poddane szeregowi modyfikacji. Po pierwsze, producenci musieli całkowicie zrezygnować z luźnego pasowania silników, po to aby zmniejszyć zużycie oleju. Po drugie, należało zwiększyć zarówno ciśnienie podawanego oleju napędowego jak i powietrza. W końcu, w najnowszych normach, zaistniała konieczność stosowania co najmniej reaktorów utleniających, aby cały proces oczyszczania spalin był cokolwiek wart i mógł być zaprogramowany w komputerze sterującym. W tych kwestiach redukcja jednego niepożądanego składnika zwykle odbywa się kosztem wzrostu innego.

Mimo, że bardzo szybko dostosowano silniki do tych wszystkich wymagań, zawory EGR nie są rozwiązaniem idealnym czy bezawaryjnym. Nie bez powodu pomiędzy cylindrem, a atmosferą zwykle znajduje się przynajmniej jeden filtr powietrza.

Wprowadzenie „surowych” spalin, do kolektora dolotowego, nawet jeżeli nie zawierają znacznych ilości oleju czy sadzy, powoduje stopniowe gromadzenie się nagarów, które mogą doprowadzić zarówno do pogorszenia pracy silnika jak i samego zaworu EGR.

Zatem po stronie producenta powinno leżeć takie zaprojektowanie układu EGR, aby jego konserwacja była w miarę przystępna, bowiem prędzej czy później każda maszyna z zaworem recyrkulacji będzie jej wymagała. Warto o tym pamiętać, wybierając nowy sprzęt i sprawdzić także tą kwestię, zwłaszcza, że to rutyna przy tym rozwiązaniu.

Patrząc w przyszłość

Choć koncepcja recyrkulacji spalin jest jedną z najstarszych i wydawać by się mogło, że niebawem układy SCR wyprą zawory EGR, to nic bardziej mylnego. Jednym z bardzo istotnych trendów w budowie silników o ZS, jest zastosowanie w konstrukcji koncepcji LTC (ang. low temperature combustion), czyli spalania w niskich temperaturach. Głównie w celu wyeliminowania tlenków azotu i po części innego podejścia do samego procesu spalania wewnątrz cylindra. Aby tego typu rozwiązania weszły do powszechnego użytku musi jednak minąć jeszcze trochę czasu.

Podobał się artykuł? Podziel się!
×

WSZYSTKIE KOMENTARZE (0)

BRAK KOMENTARZY

PISZESZ DO NAS Z ADRESU IP: 54.92.164.184
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin serwisu

Drodzy Użytkownicy!

W związku z odwiedzaniem naszych serwisów internetowych przetwarzamy Twój adres IP, pliki cookies i podobne dane nt. aktywności lub urządzeń użytkownika. Jeżeli dane te pozwalają zidentyfikować Twoją tożsamość, wówczas będą traktowane jako dane osobowe zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady 2016/679 (RODO).

Administratora tych danych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz w Polityce Prywatności pod tym linkiem.

Jeżeli korzystasz także z innych usług dostępnych za pośrednictwem naszych serwisów, przetwarzamy też Twoje dane osobowe podane przy zakładaniu konta, rejestracji na eventy, zamawianiu prenumeraty, newslettera, alertów oraz usług online (w tym Strefy Premium, raportów, rankingów lub licencji na przedruki).

Administratorów tych danych osobowych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz również w Polityce Prywatności pod tym linkiem. Dane zbierane na potrzeby różnych usług mogą być przetwarzane w różnych celach, na różnych podstawach oraz przez różnych administratorów danych.

Pamiętaj, że w związku z przetwarzaniem danych osobowych przysługuje Ci szereg gwarancji i praw, a przede wszystkim prawo do sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych. Prawa te będą przez nas bezwzględnie przestrzegane. Jeżeli więc nie zgadzasz się z naszą oceną niezbędności przetwarzania Twoich danych lub masz inne zastrzeżenia w tym zakresie, koniecznie zgłoś sprzeciw lub prześlij nam swoje zastrzeżenia pod adres odo@ptwp.pl.

Zarząd PTWP-ONLINE Sp. z o.o.

Zgłoś swoje propozycje zmian!


Dziękujemy za współpracę!