Scarico dei gas di scarico: funzione e aree problematiche (Articoli)

Attorno al sistema di scarico dei gas di scarico (AGR), durante il funzionamento a carico parziale, una parte dell'aria aspirata viene sostituita dai gas di scarico, riducendo così l'eccesso di ossigeno nei cilindri.


Ciò porta a una diminuzione delle temperature locali di combustione, riducendo così le emissioni di ossidi di azoto (NOx), ma aumenta al contempo la concentrazione di fuliggine e idrocarburi non bruciati. Pertanto, l'AGR è in realtà solo un tipo di dispositivo per lo spostamento degli inquinanti, che serve atuttiRispettare i limiti specificati dalla normativa sulle emissioni.


Il sistema di ricircolo dei gas di scarico (EGR) è costituito principalmente da:

- Un condotto di collegamento tra il collettore di scarico e quello di aspirazione.

- a) Una valvola nel collettore di aspirazione che regola l'ingresso dei gas di scarico e che è azionata da un diaframma a depressione. Una valvola elettronica con ingressi per la pressione minima e massima, in base al segnale dal centralina motore (ECU), mescola alla sua uscita la pressione di controllo per il diaframma. Collegamenti per tubi tra il diaframma, la valvola di controllo, la pompa a depressione e la pressione esterna (cassetto del filtro dell'aria). OPPURE

- b) Nei motori più recenti, un modulo con una valvola EGR azionata elettricamente con feedback di posizione.

- In alcuni motori: una valvola di regolazione con regolazione continua (che svolge anche la funzione di valvola di controllo), che in base all'angolo di apertura genera una pressione di depressione aggiuntiva e supporta così il flusso dei gas di scarico verso il condotto di aspirazione.

- Nei motori più recenti: un radiatore EGR, che consente un maggiore tasso di ricircolo grazie al raffreddamento dei gas di scarico refluati.


Il circuito di controllo EGR si basa sulla tensione del sensore di flusso di massa (LMM) come segnale di feedback: quando la valvola EGR è aperta, una parte dell'aria aspirata normalmente viene sostituita dai gas di scarico, facendo così diminuire il valore del LMM di conseguenza. La valvola EGR (e, a seconda del motore, anche la valvola di controllo) viene quindi azionata in modo che, in base allo stato di funzionamento del motore (pressione di sovralimentazione, velocità e quantità di iniezione), venga raggiunto il valore di riferimento per il flusso di massa secondo la curva di controllo EGR.


Se il LMM è difettoso, di solito viene rilevato un flusso di massa di aria troppo basso. Per il circuito di controllo EGR, questo significa che sembra che la valvola EGR sia già parzialmente aperta. Di conseguenza, la velocità di ricircolo EGR viene ridotta di tale importo che il LMM segnala troppo basso.


I gas di scarico, grazie alla loro maggiore pressione, fluiscono automaticamente nel condotto di aspirazione una volta aperta la valvola EGR. La valvola di controllo, se presente, supporta il flusso e consente un controllo più preciso della funzione EGR. Il monitoraggio e la correzione della reale quantità di EGR vengono effettuati in base al corrispondente segnale ridotto del sensore di flusso di massa (LMM).


Regola generale: la valvola EGR è attiva nella zona di carico inferiore e inattiva nella zona di carico superiore.


Se la valvola EGR rimane aperta a carico elevato, ciò può causare una perdita di potenza significativa se solo una frazione della massa di aria necessaria per l'accelerazione desiderata raggiunge i cilindri. In alcuni casi, ciò può anche causare una formazione eccessiva di fuliggine.


Tuttavia, in alcuni motori più vecchi con EGR controllata dalla depressione, questo non viene rilevato dal sistema. Poiché non c'è un sensore per la posizione della valvola EGR e le informazioni sul flusso di massa, sulla pressione di sovralimentazione, sulla velocità e sull'iniezione corrispondono al normale funzionamento del motore.


Quasi tutti i veicoli più recenti sono dotati di un modulo EGR azionato elettricamente con feedback di posizione. Purtroppo, anche questi sono una fonte di errore comune, poiché spesso vengono utilizzate scatole di ingranaggi in plastica di dimensioni inadeguate, che a lungo andare soffrono di denti usurati.


Se la valvola EGR è solo parzialmente bloccata, può aprirsi parzialmente sotto carico leggero, mentre a carico elevato può aprirsi, chiudersi o rimanere chiusa. Di conseguenza, il motore può avere un comportamento di potenza e di emissioni di fuliggine diverso a seconda dell'accelerazione. Altre parti del sistema EGR possono causare funzioni simili.


Un controllo approssimativo della funzione EGR è possibile con VCDS. Per questo, in modalità di impostazione, è necessario selezionare il blocco di misurazione EGR: la valvola EGR viene aperta e chiusa a intervalli di alcuni secondi e lo stato corrente viene visualizzato in uno dei 4 campi.


A vuoto, per il motore da 1,9 litri, il valore di flusso di massa dell'aria dovrebbe essere di circa 450 mg/ciclo, mentre con EGR attiva dovrebbe essere circa la metà.


Valori significativamente diversi indicano un malfunzionamento nell'area EGR / LMM. Se il valore più alto per la EGR inattiva non viene raggiunto, la valvola di diaframma non si chiude correttamente e/o il LMM fornisce valori troppo bassi; valori variabili per la EGR attiva e inattiva indicano un problema con la valvola di diaframma.


Un problema è rappresentato dalla quantità di fuliggine che viene reimmessa nel condotto di aspirazione nel tempo. Questa si mescola con i normali fumi di olio dalla valvola di scarico del motore, formando una massa nera appiccicosa che si deposita nella valvola di aspirazione e sulle valvole, restringendo notevolmente il passaggio e riducendo così le prestazioni del motore.


Se ciò accade in modo non uniforme tra i cilindri, può anche verificarsi un "deficit di aria" in singoli cilindri, che producono quindi più fuliggine, accelerando ulteriormente l'accumulo nel condotto di aspirazione.


Alcuni dei casi peggiori sono illustrati nell'allegato.


L'intero sistema è progettato in modo tale che, in base alla richiesta di iniezione per mezzo dell'acceleratore...

a) la pressione di sovralimentazione viene regolata in base alla curva,

b) il flusso di massa dell'aria viene regolato in base alla curva EGR.

Nella curva di sovralimentazione, nella zona di carico leggero, i valori di pressione sembrano essere eccessivi, creando riserve di aria per un'accelerazione improvvisa e migliorando la risposta del motore.

Pertanto, nella zona di carico leggero, la pressione di sovralimentazione viene utilizzata per aumentare la massa di aria disponibile e poi viene ridotta alla sua impostazione tramite l'apertura della valvola EGR.


Di conseguenza (per determinati intervalli di giri e carico): maggiore è la pressione di sovralimentazione, maggiore è l'apertura della valvola EGR.Quindi, se alcuni motori operano con una pressione leggermente superiore a quella prevista a causa delle tolleranze del sistema di controllo del carico (regolazione della leva VTG, ecc., e talvolta anche a causa di una leva VTG bloccata), allora viene regolata una maggiore portata di AGR rispetto ai motori con una pressione di carico corretta o troppo bassa, e i depositi nel condotto di aspirazione aumentano di conseguenza più rapidamente.

In linea di principio, lo stesso può essere previsto se, durante la messa a punto, la pressione di sovralimentazione viene aumentata anche a pieno carico (e la curva di correzione di AGR rimane invariata in relazione alla classe di emissione).Questo è apparentemente una tattica diffusa per avere una maggiore pressione di sovralimentazione "in anticipo", che consente al motore di rispondere in modo più spontaneo e incisivo quando si accelera dalla posizione di carico parziale.




Per prevenire o limitare i danni, il sistema EGR può essere disattivato nei motori più vecchi. Anche se in questo caso il segnale del sensore MAF non può più essere regolato in base alle impostazioni del sistema EGR, nei motori più vecchi non viene generato alcun errore. Nei motori con filtro antiparticolato, la disattivazione non è utile, poiché in tal caso potrebbe diventare difficile riscaldare rapidamente il motore e/o raggiungere le temperature di scarico adatte alla rigenerazione del filtro antiparticolato! Una disattivazione completa è raramente utile!




Il comportamento a pieno carico rimane invariato con la disattivazione dell'EGR, poiché in tal caso il sistema EGR è comunque chiuso."Segreti" da leggere ripetutamente, flusso e prestazioni (a pieno gas) aumenterebbero senza AGR, quindi sono del 100% senza senso - a meno che, nel caso specifico, l'AGR rimanga aperta nonostante il pieno gas e venga chiusa solo quando si spegne.



L'effetto "Boah-ey" minimo che si può notare: il valore LMM più elevato nella zona di carico parziale consente di iniettare immediatamente maggiori quantità di carburante quando si accelera (perché non è necessario aspettare che l'AGR si chiuda), ovvero il motore reagisce leggermente in modo più evidente quando si accelera da una bassa carica - ma anche solo un secondo dopo, il motore fornisce la stessa potenza con l'AGR rispetto a quando non c'è l'AGR. Altri successi di tuning ottenuti spegnendo un'AGR funzionante non sono tecnicamente possibili!Nell'intervallo di carico, a causa delle temperature più elevate della camera di combustione, il consumo può diminuire. Tuttavia, le temperature localmente più elevate nella camera di combustione sono sicure, perché nel complesso rimangono comunque inferiori al livello di carico completo. Ciò significa che non c'è alcun rischio per il caricatore a causa di temperature del gas di scarico eccessivamente elevate, ecc.Tuttavia, a causa dei modificati valori delle emissioni a seguito dello spegnimento del catalizzatore, la omologazione del veicolo viene revocata. Un veicolo così modificato non può più essere legalmente utilizzato sulle strade pubbliche!

Nella maggior parte dei veicoli "compatibili con OBD" (termini di ricerca nel libretto di circolazione: EU4, OBD2 o EOBD), la disattivazione del sistema EGR viene inoltre riconosciuta e memorizzata come un errore rilevante per le emissioni, e la spia di avvertimento (MIL = Malfunction Indicator Lamp) si accende.Finché l'errore non è stato eliminato e le successive routine di autotest automatiche del MSG non hanno ancora scritto un "risultato OK completo" nel MSG, il veicolo non può effettuare (il normale) controllo di conformità!SeIl valore di riferimento AGR, quando è impostato al massimo, diventa sufficientemente basso, in modo che anche lo spegnimento successivo non causi errori nel MSG - purché non si verifichino errori di regolazione superiori al limite di rilevamento.


Tuttavia, non esiste una garanzia: a seconda del profilo di guida e delle condizioni ambientali, la spia di errore potrebbe accendersi solo dopo migliaia di chilometri!


In questi casi, si può tentare di prolungare ulteriormente lo spostamento della leva VTG: ciò riduce anche la pressione di carica nell'intervallo di carico rilevante per l'AGR, riduce il valore effettivo di massa d'aria e quindi l'altezza dell'errore di regolazione.


Svantaggio: la pressione di carica viene regolata più lentamente quando si accelera, ovvero la risposta del motore diventa più lenta. A seconda di quanto viene allungata la leva VTG, il motore non riesce a uscire da questo stato, il che significa una perdita di potenza.



Esistono diverse possibilità per lo spegnimento (ILLEGALE!) dell'AGR, che dovrebbero essere utilizzate solotemporaneamente esclusivamente per la risoluzione dei problemiob realmente l'AGR rappresenta un problema, da utilizzare:



-> Installare una barriera, ad esempio con un sottile foglio di metallo tra il tubo di scarico e il collettore di aspirazione.



-> Interrompere il circuito di aspirazione verso il sensore. Quando si rimuove il tubo dal sensore, la sua apertura deve essere chiusa per evitare che corpi estranei vengano aspirati nel circuito di aspirazione e per evitare che il livello di aspirazione diminuisca. È necessario un valvola di membrana affidabile che si chiuda correttamente! Se si blocca in posizione aperta, l'AGR sarà sempre attiva anche senza aspirazione.



-> Rimuovere il connettore elettrico dal solenoide dell'AGR ha anche effetto, ma causa un costante errore nel MSG a causa del monitoraggio elettrico del solenoide.



La chiusura meccanica dell'AGR nei motori con valvola di controllo dell'AGR fa sì che questa si chiuda sempre di più quando il valore di massa dell'aria è troppo alto, fino a quando il valore di massa dell'aria non viene raggiunto solo tramite la rotazione del gas. In questo caso, la normale quantità di gas di scarico manca durante la compressione, causando potenziali problemi o l'arresto del motore.



Il tasso di crescita della "crusta di olio" quando l'AGR è attiva dipende da diversi fattori:

1. Valore di adattamento dell'AGR (non possibile per i motori attuali)

2. Stato dell'hardware che influenza la quantità di "crusta" (getto del tubo, sensore di massa dell'aria, compressione...)

3. Stile di guida: nel campo di funzionamento dell'AGR, il valore di massa dell'aria più basso si ottiene con piccole quantità di iniezione, il che porta a tassi di AGR più elevati.

Al di sopra di circa 2500 giri/min, il valore di massa dell'aria è generalmente così alto nella maggior parte dei motori che l'AGR è anch'essa in gran parte chiusa.



Chi desidera mantenere l'AGR il più spesso e a lungo possibile, dovrebbe:arrow:spesso con carichi motore il più elevati, quindi nella marcia più alta possibile:arrow:o mantenere il motore alla massima velocità possibile (circa 2500 giri/min), ma questo comporta un inutile consumo di diesel:arrow:evitare profili di guida con carichi motore minimi prolungati, mantenendo giri elevati al di sotto di circa 2500 giri/min (sbagliato: ad esempio, mantenere una velocità costante di 50 km/h in rettilineo nella 3a marcia, giusto: inserire la 4a o addirittura la 5a marcia):arrow:Facilmente andare a velocità moderata, ove le condizioni del traffico lo consentono: accelerare brevemente con circa la metà dell'acceleratore (in questo modo si chiude l'AGR), quindi far roteare il motore senza accelerare (quando si disattiva la spia di controllo, non si emette fumo), quindi accelerare di nuovo, ecc.