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1 – O que é e qual a função da válvula EGR?
Com o objetivo de redução das emissões das taxas de NOx formadas durante a combustão nos motores diesel algumas montadoras adotam para aplicações em picapes e vans a estratégia de redução do NOx na combustão o sistema de recirculação dos gases de escape (EGR) no intuito de baixar as temperaturas de queima do diesel e consequente redução das concentrações de NOx.
Válvula EGR – Recirculação dos gases de escape
A massa de gases recirculados é essencialmente composta de ar residual que não foi envolvido no processo de combustão anterior e nos produtos de combustão (dióxido de carbono e vapores de água em particular). Os dois últimos compostos químicos têm uma capacidade térmica maior que o ar que substituem. Portanto, a capacidade térmica média da carga total, ar de entrada fresco e gases de exaustão recirculados será maior. Graças a esta capacidade térmica aumentada da carga total, há uma diminuição na temperatura da chama com a consequente redução na taxa de oxidação do combustível; tudo isso produz uma desaceleração no processo de formação de óxido de nitrogênio (NOX).
De acordo com o regime de trabalho a central de injeção comanda o motor da EGR permitindo a passagem de gases de escape para o coletor de admissão. Para que esse fluxo ocorra naturalmente a central comanda também uma borboleta motorizada na entrada da admissão para criar uma depressão suficiente no coletor de admissão afim de provocar a sucção dos gases de escape.
Fluxo dos gases de escape recirculados
2 – Principais componentes do sistema EGR
Abaixo temos um exemplo de um sistema de recirculação dos gases de escape e seus principais componentes. Em seguida falaremos um pouco desses componentes e suas principais falhas e cuidados.
Componentes sistema EGR – motor FPT 2.0 diesel (aplicação Fiat Toro, Jeep Renegade, Compass e Commander)
Tubo da EGR
Válvula EGR
Atuador borboleta motorizada (TVA)
Atuador pneumático para desvio da refrigeração do gás da EGR
Trocador de calor da EGR
Solenoide de controle do atuador pneumático para refrigeração do gás da EGR
2.1 - Motor elétrico da EGR:
Têm a função de abrir a válvula e fazer a recirculação dos gases de escape.
Geralmente utiliza-se um motor DC com controle PWM proveniente da central de injeção.
Válvula EGR e motor de comando da EGR
2.2 - Sensor de posição da EGR
Informa para a central a posição do motor do atuador da EGR. Geralmente constituído por um sensor de posição especial sem contato deslizante alimentado por 5V proveniente da central e que envia um valor de tensão de acordo com sua posição.
Pin-out do motor e sensor de posição da EGR
Em caso de falha da EGR:
Função de regeneração do filtro DPF é desabilitada. Quando ocorrer superaquecimento das bobinas do motor da EGR em função de um travamento ou obstrução mecânica, ocorrerá a limitação do acionamentodela. Luz de avarias acesa no painel de instrumentos.
Em caso de falha do sensor de posição da EGR:
O comando do motor da EGR é desabilitado. A função de regeneração do filtro DPF é desabilitada. Luz de avarias acesa no painel de instrumentos.
Antes de condenar ou substituir a EGR, verificar as alimentações do sensor de posição e do motor elétrico. Em caso de falhas na alimentação, certificar a integridade e continuidade do chicote elétrico.
Em caso de substituição do motor ou da válvula EGR completa é importante realizar via scanner o aprendizado da nova válvula EGR.
2.3 - Corpo de borboleta
Tem como função ajustar a quantidade de ar de admissão pelo motor no momento de atuação da válvula EGR. É uma válvula borboleta normalmente aberta que fecha na medida da atuação
da EGR. Princípio de funcionamento e leitura de posição bem similar ao motor e sensor de posição da EGR.
Borboleta motorizada da admissão (TVA) – normalmente aberta
Em caso de substituição da borboleta motorizada (TVA), é recomendado realizar o aprendizado da mesma via scanner.
3 – Radiador / Resfriador dos gases da EGR
O radiador se encarrega de reduzir ainda mais a temperatura da combustão recirculando gases de escape refrigerados, após trocar calor com o líquido de arrefecimento do motor, permitindo uma maior diminuição das liberações de Nox. Adicionalmente permite recircular maior vazão de gases de escape em função da maior densidade dos gases de escape refrigerados.
3.1 – Refrigeração direta dos gases da EGR
Existem sistemas nos quais o radiador é direto, sem uma válvula by-pass de controle da refrigeração, obrigando os gases sempre a passar pelo radiador, refrigerando 100% dos gases de escape antes de entrar na admissão.
EGR com radiador direto – refrigeração de 100% dos gases da EGR
Radiador da EGR (passagem direta)
O radiador da EGR é passível de furar e passar líquido de arrefecimento para o sistema de escape do veículo,
O cliente irá perceber uma fumaça branca na descarga e nível baixo de líquido de arrefecimento no reservatório sem vazamento aparente, indicando a possibilidade de um radiador da EGR furado.
Um sistema de arrefecimento sempre limpo, com aditivação correta, pode contribuir para evitar essa falha.
Fluxo da EGR com passagem direta pelo resfriador
3.2 – Refrigeração dos gases da EGR com By-pass
Em certas fases de funcionamento, os gases de escapamento não devem ser resfriados antes de ser admitidos na câmara de combustão (quando em partidas a frio para permitir um aquecimento mais rápido do motor). O módulo do motor comanda, por meio de uma eletroválvula de comando pneumático, um by-pass permitindo a passagem direta dos gases de escapamento na admissão sem passar pelo trocador de reciclagem dos gases de escapamento.
Estrutura
O radiador é do tipo tubular. Uma chapeleta by-pass se abre por meio do atuador pneumático e permite a passagem dos gases de escape recirculados pelo radiador, promovendo a troca de calor com o líquido de arrefecimento e resfriamento desses gases.
EGR com resfriador e válvula By-pass
Portinhola da válvula by-pass
Nesse tipo de sistema de refrigeração da EGR é muito comum a presença de um sensor de temperatura dos gases de escape da EGR, para que, através da informação dele, a central de injeção diesel controle o solenoide de comando do atuador pneumático, forçando ou não a passagem dos gases de escape pelo trocador de calor antes de entrar na admissão.
4 – Problemas com a EGR
Além dos problemas elétricos já citados anteriormente como motor elétrico queimado, sensor de posição com avaria, falta de alimentação, etc., podemos ter problemas mecânicos de travamento ou abstração da EGR, borboleta TVA, coletor de admissão ou do radiador da EGR devido a excesso de carbonização (borras) provocados pela degradação do óleo lubrificante, fuligens provenientes do motor devido a regenerações excessivas, falhas de combustão ou uso constante em baixas rotações e tráfego intenso (anda e para frequentes em baixa velocidade).
Uma EGR travada aberta, por exemplo, pode provocar fumaça branca na descarga, oscilação de marcha lenta, perda de potência e até mesmo o não funcionamento do motor.
Válvula EGR travada aberta por carbonização excessiva
Válvula EGR: o que é, funcionamento, preço, problemas e como evitá-los
Carbonização excessiva devido a uso de lubrificante incorreto ou degradação do óleo
EGR completamente obstruída e travada
A correção desses problemas passa desde uma limpeza dos componentes com produtos específicos ou a substituição deles para a restauração do bom funcionamento do motor.
Componentes da EGR e admissão carbonizados
Componentes após limpeza
Para evitar esses problemas de obstrução da EGR e todo sistema de admissão é recomendada a verificação dos seguintes pontos:
A - Utilização correta do óleo lubrificante, com níveis de classificação de desempenho ideais para motores com sistema de pós-tratamento.
B – Respeitar os intervalos de troca do lubrificante do motor, principalmente quando se utiliza o veículo em condições severas.
C – Promover a regeneração do Filtro DPF quando solicitado pelo sistema.
D – Evitar a utilização do veículo somente em trajetos curtos em baixa velocidade e em regime de anda e para (condição severa). Sempre que possível, levar o veículo a condições de giros e velocidades mais altas.
E – Somente utilizar o Diesel S10.
Para retardar o envelhecimento e a incrustação da válvula EGR, um aprendizado automático dos batentes de início e fim de curso é efetuado a cada parada do motor.
Levando em conta a posição dos batentes aprendida automaticamente em comparação com a primeira posição aprendida em fábrica, o módulo do motor adapta a instrução de comando da válvula EGR.
Obs.: Após a limpeza de todo o sistema, realizar um novo aprendizado da válvula EGR e borboleta motorizada TVA.
