Zestawy naprawcze chłodnic spalin systemów EGR

Zamiast zestawu naprawczego chłodnicy spalin można wybrać chłodnicę regenerowaną. Kolejnym ułatwieniem napraw systemów EGR jest oferta regenerowanych zespołów chłodzenia spalin z dołączonym nowym lub regenerowanym zaworem EGR. Chłodnica spalin podczas profesjonalnej regeneracji otrzymuje nowy rdzeń, a zespół zaworu doprowadzany jest do pełnej sprawności poprzez naprawę elementów, np. korpusu zaworu lub wymianę części uszkodzonych, np. ruchomy element zaworu.

Wykorzystanie części do napraw systemów EGR z oferty AVA pozwala na znaczne obniżenie kosztów usuwania awarii, przyspiesza ten proces, a także – co obecnie ma duże znaczenie – wpływa na ograniczenie emisji CO2 do atmosfery. W procesie wykorzystuje się części już gotowe, nie trzeba wydatkować energii na produkcję nowych.

Normy ekologiczne nakładane na przemysł motoryzacyjny wymagają od producentów silników ciągłego dążenia do ograniczania emisji szkodliwych składników w spalinach. Do najważniejszych składników toksycznych zalicza się dziś CO2, NOx i cząstki sadzy. Substancje te powstają w wyniku spalania paliw węglowodorowych w cyklu pracy silników spalinowych. Dostosowanie procesu spalania silnika do aktualnych norm emisji wymaga stosowania różnych rozwiązań. Z jednej strony poprawiają one proces przygotowania mieszanki paliwowej dostarczanej do silnika, z drugiej obejmują działania bezpośrednio na powstających w komorze spalania spalinach. W efekcie silniki spełniają normy ekologiczne, ograniczając emisję CO2, istotną składową tworzenia efektu cieplarnianego.

Jednym z powszechnie wykorzystywanych sposobów ograniczania emisji składników toksycznych w spalinach jest recyrkulacja spalin. Proces ten polega na wprowadzeniu pewnej ilości spalin z kolektora wydechowego do kolektora ssącego. Spaliny wprowadzone do kolektora ssącego powodują obniżenie temperatury w komorze spalania, co wpływa na zmniejszenie tworzenia się NOx (tlenków azotu). Ponowne wprowadzenie spalin do komory spalania powoduje także „dopalenie” długich łańcuchów węglowodorowych, a efektem tej procedury jest zmniejszenie powstawania cząstek sadzy. Dotyczy to szczególnie silników z zapłonem samoczynnym, spalających olej napędowy składający się głównie z długich łańcuchów węglowodorowych. Wprowadzenie powrotne spalin do komór spalania, szczególnie w dużych silnikach z zapłonem samoczynnym, zmniejsza efekt „twardego chodu”, co wpływa na obniżenie hałasu pracy silnika i poprawia komfort pracy kierowcy. W silnikach benzynowych recyrkulacja także zmniejsza powstawanie cząstek sadzy, ale efekt ten ze względu na skład paliwa jest mniej znaczący. W obu rodzajach silników recyrkulacja spalin istotnie obniża emisję CO2.

Recyrkulacja spalin z punktu widzenia pracy silnika „zatruwa” nowy ładunek mieszanki paliwa, który kierowany jest do komory spalania i zmniejsza efektywność wykorzystania energii z paliwa. Aby utrzymać parametry silnika i jednocześnie spełniać wymagania ekologiczne, ilość spalin kierowana ponownie do kolektora ssącego musi być dokładnie kontrolowana. Zajmuje się tym sterownik silnika, który oblicza jaka ilość spalin może w danym momencie być dostarczona do komór spalania. Elementem wykonawczym przez który przepływa określona ilość spalin z kolektora wydechowego do ssącego jest zawór EGR.

Zawór EGR składa się z dwóch części: zaworu mechanicznego i części sterującej. Część mechaniczna to zazwyczaj zawór grzybkowy zamykający odpływ z kolektora wydechowego i wpuszczający spaliny do specjalnego połączenia z kolektorem ssącym. W wielu wypadkach, a szczególnie w silnikach samochodów użytkowych, spaliny kierowane do kolektora ssącego są chłodzone w chłodnicy spalin. Jako chłodnice stosuje się wymienniki ciepła typu spaliny – powietrze lub spaliny – płyn chłodzący. Rozwiązanie zależy od wielkości, parametrów i przeznaczenia silnika. Do kolektora ssące spaliny przedostają się poprzez zawór po własnym ciśnieniem.

Druga część zaworu to sterownik poruszający elementami mechanicznymi. Sterownik zaworu uruchamiany jest przez sterownik silnika. Stosuje się tu w dwa systemy sterowników zaworu EGR: siłownik podciśnieniowy i układ z silnikiem krokowym. Siłownik podciśnieniowy połączony jest z układem ssącym silnika – wykorzystuje podciśnienie z kolektora ssącego do poruszania zaworu. Na wejściu do siłownika znajduje się zawór elektryczny sterowany przez sterownik silnika. Jeżeli zawór jest otwarty, to podciśnienie podciąga membranę siłownika, a ta z kolei otwiera zawór przepuszczający spaliny. Czas otwarcia zaworu decyduje o ilości spalin biorących udział w procedurze recyrkulacji. Drugim rozwiązaniem sterowania jest układ z silnikiem krokowym. Silnik poprzez przekładnię połączony jest z zaworem i umożliwia bezstopniowe otwieranie i zamykanie zaworu. Sygnał ze sterownika silnika wysterowuje silnik krokowy, który ustala położenie zaworu EGR.

Zawory EGR mogą ulegać awariom spowodowanym osiadaniem nagarów na częściach ruchomych lub uszczelniających zawór. Nagar powstaje w wyniku spalania słabej jakości paliwa lub gdy silnik jest zużyty i spore ilości oleju dostają się do układu dolotowego. Elementy ruchome mogą się również zacierać w wyniku działania wysokich temperatur związanych np. z niewłaściwym składem mieszanki dostarczanej do komór spalania, uszkodzeniem lub utrata wydajności chłodnic spalin systemu EGR.

Część mechaniczna   musi wykazywać dużą odporność na wysoką temperaturę spalin, a dobór materiałów na elementy zaworu muszą zabezpieczać go przed zatarciem i zmianom wymiarów pod wpływem temperatury.

Konstrukcje zaworów EGR stosowanych w małych silnikach, głównie benzynowych, to elementy, których się nie naprawia. W przypadku awarii należy wymienić cały zawór. Natomiast w silnikach pojazdów użytkowych jak ciągniki siodłowe, maszyny budowlane i podobne stosuje się systemy EGR, do których oferowane są zestawy naprawcze. Taka oferta daje użytkownikom możliwość oszczędzania na zakupie części zamiennych, pozwala także na utrzymywanie pewnych „zapasów” znacznie skracających naprawy w przyszłości.