Un sistem EGR la un Euro 3 din 1998-2003
Ce este EGR?
Dupa 20 ani de activitate,consider ca EGR-ul este cel mai misterios element de la motoarele masinilor,depasind la distanta sonda lambda care e la fel de 'vedeta' si de 'misterioasa'.Poate cele doua nu ar fi atit de 'vedete' si de 'misterioase' daca nu ar fi 'aratate cu degetul' drept defecte de atit de multi mecanici care au cu mecanica in comun cam cit am eu cu chineza.Dar asta e o alta discutie.
Si ca sa pot oferi clientilor mei care pun aceasta intrebare un link de citit,m-am hotarit sa scriu aici despre EGR.
Deci,EGR este mai intii de toate o prescurtare.Cu E nu cu I,desi pe la noi prin Moldova si versiunea cu I e des intilnita.Cu E pentru ca prescurtarea vine din engleza si inseamna Exhaust Gas Recirculation sau RECIRCULAREA GAZELOR EVACUATE.
Apoi,EGR este un sistem.Adica la recircularea gazelor evacuate participa mai multe componente si nu exista o piesa pe care sa o poti arata cu degetul la motor si sa spui "Asta e EGR-ul!".
Aici lucrurile devin un pic complicate pentru ca pentru a intelege rolul acestui sistem la motor trebuie sa intelegem alte citeva lucruri si va promit ca lucrurile vor vi mai clare mai spre final.
Mai intii,e esential sa intelegem ARDEREA
Acum...toata lumea stie ce e arderea,nu? Partial adevarat. De exemplu nu multi stiu ca hidrogenul arde intr-o atmosfera de clor in lipsa oxigenului. Cei care nu stiau,nu stiu exact nici ce e arderea. Pentru ei,definitia simplificata a arderii ar suna cam asa : arderea este reactia chimica dintre carbon si oxigen.O reactie cu degajare de caldura in exterior.
Acum...daca nu aveti idee ce e 'carbonul' sau 'reactia chimica' e momentul sa va intoarceti la ce faceati inainte sa va apucati de citit pentru ca va pierdeti timpul :)
De unde carbon? Din organismele vii.Tot carbonul pe care il folosim noi pe Pamint a fost cindva un organism viu.Carbunele,motorina,benzina,lemnul de foc,hirtia sau carcasa de plastic a monitorului.Chiar si interiorul de plastic al unei masini contine carbon ce a fost cindva un organism viu.Un om contine si el aproximativ 20% carbon.O idee interesanta,nu?
De unde oxigen? Din aer,din atmosfera.Atmosfera nu este un gaz unic ci e un amestec de gaze,o multime de gaze.Dintre ele,Azotul e cel mai mult,cam 78% si Oxigenul cam 20%.Cele doua gaze coexista de miliarde de ani intr-un amestec omogen,fara sa aiba o reactie chimica intre ele.De ce nu reactioneaza intre ele?Deoarece azotul este,la temperatura si presiunea de pe Pamint o substanta foarte stabila,practic inerta din punct de vedere chimic.Ati retinut? "la temperatura si presiunea de pe Pamint"!...Nu si in cilindrul unui motor unde,teoretic,are loc arderea unei hidrocarburi din care ar trebui sa rezulte doar energie, dioxid de carbon si apa...Si aici ne intoarcem la istoria EGR :)
In cilindrul unui motor DIESEL sau la un FSI modern presiunea poate atinge 200 bar iar temperatura 2500 grade celsius.La o 'benzina aspirata' aceste valori sint mult mai mici,chiar sub jumatate.Vorbim de temperatura in interiorul zonei de combustie si nu de temperatura chiulasei sau a pistonului.La asemenea valori,arderea nu mai e ceea ce stie toata lumea.In acest mediu,azotul poate arde/oxida relativ usor.Mecanismul arderii in cilindru si modul in care apar oxizi de azot,numiti NOx nu este perfect inteles si nici dorit in motor deoarece reactia de ardere a azotului in oxigen e endoterma,adica absoarbe energie din exterior,dar masuratorile au aratat clar ca acesti oxizi se gasesc in gazele evacuate din motoarele masinilor.
Diverse studii incepute chiar din anii '70 au indicat ca ei influenteaza negativ viata pe Pamint fiind un constituient important al smog-ului.Link catre Wikipedia aveti aici.Ei pot cauza sau inrautati diverse probleme de sanatate si ploi acide.Este adevarat ca o parte din aceste studii sint contradictorii si influenta acestor poluanti nu e pe deplin inteleasa inca,dar,pentru ca motoarele masinilor emit peste 50% din totalul NOx (link), legislatia pentru limitarea lor a intrat in vigoare inca de acum 35 ani.Valorile maxime la emisiilor de NOx care trebuie atinse astazi de o masina pentru a putea fi omologata sint de 6 ori mai mici decit la norma Euro3 de la 0.5 la 0.080 gram/km.Valorile sint atit de mici si tehnologia necesara mentinerii lor in acele limite atit de scumpa,incit Volkswagen a facut ce a facut si a stirnit scandalul pe care toti il stim.
Si aici ne intoarcem in sfirsit la EGR.Pentru ca EGR este un sistem al carui rol este sa reduca emisiile de oxizi de azot NOX.Prin introducerea, RECIRCULAREA unui procent de gaze arse din EVACUARE inapoi in motor se obtine REDUCEREA TEMPERATURII DIN CILINDRU si se reduc sansele aparitiei reactiilor ce genereaza NOX.
Evident,gazele respective sint sarace in oxigen,sint fierbinti (ceea ce reduce eficienta volumetrica a admisiei) si sint murdare,pline de particule de carbon nearse.De aceea EGR-ul nu aduce nici o imbunatatire functionarii motorului ci din contra il sufoca pentru a atinge anumite valori ale emisiilor NOX.Motoarele moderne merg in marea majoritate a timpului cu un amestec de aer curat si gaz ars recirculat de 40-60%.Doar in regimul de acceleratie admisia contine 100% aer curat.
Initial,problema nu era asa grava deoarece temperaturile si presiunile nu erau asa de mari si volumul de gaze recirculat era mic.Motorul DIESEL de dupa 1995 a schimbat insa datele problemei.Puterea si eficienta acestui tip de motor mai ales cu turbosuflanta,atit de apreciatul TDI,se datoreaza presiunilor si temperaturilor mari din cilindru.Odata cu ele au venit si problemele la omologare mai ales ca piata cerea asemenea motoare.De la 1.6 DIESEL de 54 CP in 1990 s-a ajuns in 2015 la 2.0 de 240CP si 500Nm.Cresterea de performanta a fost uriasa,la fel si nivelul de emisii. Motoarele moderne,Euro 6, au mai multe sisteme care sa le limiteze : doua vane EGR electrice care controleaza fluxul EGR de joasa (cu 'priza' dupa dupa DPF) si inalta presiune (cu 'priza' inainte de turbosuflanta) (asa numitul 'internal EGR' are loc si direct in interiorul cilindrului in faza de admisie),EGR controlat dupa procentul de oxigen din gazele evacuate masurat de o sonda de oxigen (asa numita lambda),'cylinder disabling' la sarcini mici si partiale si mai ales sistemul Ad Blue.Toate aceste sisteme sint complexe,sint 'prinse' de la inceput in software-ul motor si sint dificil de diagnosticat si de reparat.Si de aici pornesc toate legendele cu EGR-ul.Din incapacitatea multor mecanici de a cunoaste si diagnostica corect aceste sisteme.
Poate fi scos EGR-ul? Raspunsul meu este clar,NU.Nu poate fi scos din acelasi motiv pentru care nu poti sa iti pui becuri Xenon aftermarket sau nu poti lasa motorul sa functioneze intr-o statie PECO.Pentru ca e interzis.In tarile NORMALE,asemenea modificari duc la retragerea dreptului de circulatie pe drumurile publice.In Romania si nu numai,unde mai toata lumea se ghideaza dupa vorba 'decit sa plinga mama mai bine sa plinga ma-ta' totul e posibil.Chiar si sa iti faci reclama pe internet cu aceste operatiuni si sa stirnesti zeci de comantarii apreciative despre cit de bine merge masina ta dupa modificare.Ai crede ca e ceva atit de bun incit,fascinati ca am inventat apa calda,ar trebui sa 'ne scoatem toti EGR-ul' si sa scriem la intrarea in tara 'Romania libera de EGR'!.
Acum,din punct de vedere practic,pina la Euro3 operatiunea e relativ simpla,exclusiv mecanica, dar si inutila,debitul de gaz recirculat fiind,cum am mai spus,mic.La Euro3 inca se mai poate face fara modificari ale software-lui motor desi mult mai eficienta e curatarea ductului de admisie,a vanei pneumatice si a galeriei de admisie.Dupa sute de mii de kilometri pot sa arate asa.Asta nu inseamna sa o curati la fiecare revizie sau la masina ta de 80.000 km Euro5 din 2012, dar la un Golf 4 vechi de 15 ani cu vreo 300.000 km in bord e o operatiune chiar recomandata.
La Euro4 si mai sus, treaba devine complicata cind vine vorba de 'scos EGR-ul',mai ales la motoarele cu filtre de particule pentru ca debitul recirculat e controlat nu doar de valorile MAF ci si de valori ale concentratiei de oxigen din gazele evacuate dupa niste harti pe care noi,specialistii le numim 'lambde'.Aceleasi 'lambde' controleaza masa de aer admisa in 'regenerare' controlata de clapeta de admisie centrala si/sau comanda la injectorul de AdBlue.Pare complicat? Pentru ca e complicat! Cei mai multi care fac asemenea modificari anuleaza si filtrul de particule,taie,uneori nediscriminatoriu,din software-ul motor pentru a anula coduri de eroare sau a forta motorul sa mearga dupa alte valori decit cele programate initial beneficiind de anumite lacune sau caracteristici ale software-lui initial.O fac pentru ca nu exista informatii despre structura software,despre cum functioneaza el exact si toata lumea,dar toata lumea,modifica dupa cita minte si experienta are.Doar nu va inchipuiti ca VW sau Bosch sau Siemens vor publica tutoriale despre cum e gindit software-ul lor,tabele de test,coeficienti de trasformare a datelor din tabele,constante sau grafice de selectie a hartilor in functie de diversi coeficienti samd. :)
De ce exista posibilitatea sa facem aceste modificari? Pentru ca ele nu sint (inca) 'main stream',sint facute in numar mic in tarile civilizate si mai mult in cele subdezvoltate.Faptul ca pot fi modificate cu usurinta e un criteriu in alegerea unei masini second hand si duce la 'curatarea' mai usoara a pietei lor de masinile vechi.La urma urmei,copii nostri se inghesuie in paturi bolnavi de tot felul de boli respiratorii si maladii ucigatoare nu ai lor.Noi traim cu citiva ani buni mai putin ca ei,nu invers.Iar tendinta este de ingreunare a acestor tentative,soft-urile necesare modificarii motoarelor Euro5 si 6 nefiind atit de usor de piratat comparativ cu precedentele.Si vorbim de licente de mii de euro care fac mai ieftina inlocuirea vanei EGR sau a cooler-ului EGR sau a sondei lambda etc decit modificarea software.
Si am ajuns la final cu explicatiile despre acest sistem.Pentru detalii suplimentare si studiu individual,cei curiosi pot da click pe link-urile din text.
Sistemul EGR la EA288 noul motor diesel al VW Group dupa 2013
