RECIRCULAÇÃO DOS GASES DE ESCAPE

Aqui, você poderá encontrar informações úteis e dicas importantes relacionadas com o tema do sistema de recirculação dos gases de escape em veículos.

O sistema de recirculação dos gases de escape (AGR) reduz as emissões de NOx em motores de combustão interna. Ele está exposto a cargas muito elevadas. Isso pode levar a problemas, especialmente em veículos com quilometragem elevada. Nessa página, você não encontrará somente informações interessantes sobre as variantes do sistema atual e respectivas funções. Você também pode esperar muitas dicas práticas para a detecção de erros, o controle e a substituição de componentes do sistema RGE.

Aviso de segurança importante As seguintes informações técnicas e dicas práticas foram elaboradas pela HELLA, com o intuito de apoiar as oficinas profissionalmente nos trabalhos do dia a dia. As informações disponibilizadas nesse site somente devem ser usadas por pessoal especializado e devidamente qualificado.

 

SISTEMA DE RECIRCULAÇÃO DOS GASES DE ESCAPE: PRINCÍPIOS BÁSICOS

As leis cada vez mais rígidas tornaram necessário reduzir ainda mais as emissões de gases de escape. Isso se aplica não apenas aos motores diesel como também aos motores a gasolina. Com ajuda da chamada recirculação dos gases de escape, a emissão de óxidos de nitrogênio é reduzida. No caso dos motores a gasolina, o consumo de combustível também é reduzido na faixa da carga parcial.

 

A temperaturas de combustão elevadas, formam-se óxidos de nitrogênio na câmara de combustão do motor. A temperatura de combustão na câmara de combustão é reduzida através da recirculação de parte dos gases de escape para o ar de admissão fresco. Devido à baixa temperatura de combustão, a formação de óxidos de nitrogênio é reduzida.
A taxa de recirculação dos gases de escape para motores diesel e a gasolina é apresentada através da seguinte tabela:

  Diesel Gasolina Gasolina
(Injeção direta)
Taxa RGE (máx.) 50% 20% Até 50% (dependendo da operação do motor, carga homogênea ou estratificada)
Temperatura do gás de escape, quando o sistema RGE está ativo 450 °C 650 °C 450 °C até 650 °C
Por que é usado um sistema RGE? Redução de óxido de nitrogênio, partículas de fuligem e ruído Redução de óxido de nitrogênio e consumo Redução de óxido de nitrogênio e consumo

 

VÁLVULA EGR: FUNCIONAMENTO

Existem dois tipos diferentes de recirculação dos gases de escape: a recirculação dos gases de escape "interna" e "externa".

 

Na recirculação dos gases de escape interna, a mistura entre os gases de escape e a mistura fresca ocorre dentro da câmara de combustão. Isso é conseguido em todos os motores de quatro tempos através da sobreposição relacionada com o sistema das válvulas de entrada e de saída. Devido à construção, a taxa de recirculação dos gases de escape é muito baixa e somente pode ser influenciada de forma limitada. A taxa de recirculação somente pode ser influenciada de forma ativa, dependendo da carga e da velocidade, uma vez que o desenvolvimento do comando variável da válvula pode ser influenciado ativamente.

 

A recirculação dos gases de escape externa ocorre através de uma linha adicional entre o coletor/tubo dos gases de escape e o coletor de admissão, bem como a válvula RGE.

Válvula RGE pneumática

Os primeiros sistemas eram comandados por uma válvula de disco, a qual era aberta ou fechada por uma câmara de vácuo (acionamento pneumático). Nesse processo, a pressão do coletor de admissão foi usada como variável de comando para a câmara de vácuo. Desse modo, o ajuste da válvula de disco dependia do estado de funcionamento do motor.

De modo a ter mais influência sobre a taxa de recirculação dos gases de escape, foram instaladas válvulas pneumáticas anti-retorno e válvulas limitadoras de pressão, bem como válvulas de retardo. Alguns sistemas também têm em consideração a contrapressão dos gases de escape como pressão de controle para a câmara de vácuo. Em alguns estados de funcionamento, a recirculação dos gases de escape é completamente desligada. Isso é possível graças à instalação de válvulas de comutação elétricas na linha de comando. Apesar dessas possibilidades de influência, o sistema estava sempre dependente do estado de carga do motor e do vácuo do coletor de admissão associado para comandar a câmara de vácuo.

Válvula RGE elétrica

Para cumprir os requisitos dos motores modernos e de forma independente do vácuo do coletor de admissão, foram desenvolvidos acionamentos elétricos para as válvulas de recirculação dos gases de escape. Simultaneamente, foram integrados sensores para detectar a posição da válvula. Esses desenvolvimentos permitem um controle preciso com tempos de atuação curtos. Além de motores de passo, ímãs de elevação e de rotação, são também usados atualmente motores de corrente contínua como acionamentos elétricos. Também a válvula reguladora efetiva foi alterada ao longo do tempo. Além das válvulas agulhas e de disco com diferentes tamanhos e dimensões, também são usadas atualmente as válvulas de corrediça giratórias e as válvulas borboleta.

COMPONENTES DE UM SISTEMA DE RECIRCULAÇÃO DE GASES DE ESCAPE: SINOPSE

Válvula RGE (válvula de recirculação dos gases de escape)

A válvula RGE é o componente mais importante do sistema. Ela estabelece uma conexão entre o tubo de escape e o sistema de admissão de ar. Dependendo do controle, a válvula RGE abre a abertura da válvula e permite que o gás de escape flua para o coletor de admissão. A válvula RGE está disponível em várias versões: versão de uma membrana ou duas, com e sem retorno de posição ou sensor de temperatura e controlada eletricamente. O retorno de posição significa que um potenciômetro está ligado à válvula RGE, o que transmite ao módulo de comando sinais sobre a posição da válvula. Isso permite um registro exato do volume de gases de escape recirculados em cada estado de carga. Um sensor de temperatura eventualmente montado é usado para o autodiagnóstico da válvula RGE.

Conversor de pressão

Os conversores de pressão têm a tarefa de comandar o vácuo necessário para a válvula RGE. Eles adaptam o vácuo ao respectivo estado de carga do motor, a fim de manter uma taxa de recirculação definida com precisão. Seu comando ocorre de forma mecânica ou elétrica.

Válvulas reguladoras

Elas têm uma tarefa semelhante à dos conversores de pressão, mas funcionam em função da temperatura. Os conversores de pressão e as válvulas reguladoras também podem ser combinados.

VÁLVULA EGR COM DEFEITO: CAUSA DA FALHA

Erros ocorridos e causas

Devido às elevadas cargas, a válvula RGE é certamente a maior fonte de erro. A névoa de óleo e a fuligem dos gases de escape fazem com que a válvula se torne fuliginosa e a seção transversal da abertura da válvula diminua com o tempo até um fechamento completo. Como resultado, o volume de gases de escape recirculados é constantemente reduzido, o que se reflete no comportamento dos gases de escape. A elevada carga térmica ainda favorece esse processo. O sistema de mangueiras para o vácuo é também frequentemente a causa de erros ocorridos. Os vazamentos causam a perda do vácuo necessário para a válvula RGE e a válvula não abre mais. Uma válvula RGE que não funciona devido a falta de vácuo também pode, naturalmente, ser devido a um conversor de pressão com defeito ou a uma válvula reguladora funcionando incorretamente.

 

Existem várias possibilidades de controlar o sistema de recirculação dos gases de escape. Essas dependem se o sistema é de autodiagnóstico ou não. Os sistemas que não são de autodiagnóstico podem ser controlados com um multímetro, uma bomba de vácuo manual e um termômetro digital.

 

No entanto, antes de serem iniciados os controles complexos, deve ser realizado um controle visual de todos os componentes relevantes para o sistema. Isso significa que:

  • Todas as linhas de vácuo estão estanques, corretamente conectadas e colocadas sem estarem dobradas?
  • Todas as conexões elétricas do conversor de pressão e do comutador estão conectadas corretamente? Os cabos estão em ordem?
  • Existem vazamentos na válvula RGE ou nas linhas conectadas?

CONTROLAR A VÁLVULA RGE: DETECÇÃO DE ERROS

Controle de válvulas RGE comandadas por vácuo em motores Otto

Durante o controle de válvulas RGE comandadas por vácuo em motores a gasolina, aplica-se o seguinte procedimento:

VÁLVULAS COM UMA MEMBRANA

Com o motor desligado, retirar a linha de vácuo e conectar a bomba de vácuo manual. Gerar um vácuo de aprox. 300 mbares. Se a válvula estiver em ordem, a pressão não deve cair dentro de 5 minutos. Repetir o controle quando o motor estiver trabalhando à temperatura de funcionamento. A uma diferença de pressão de aprox. 300 mbares, a velocidade de marcha lenta tem que se deteriorar ou o motor tem que desligar.

 

Se a válvula estiver equipada com um sensor de temperatura, esse também pode ser controlado. Remover o sensor de temperatura e medir a resistência. Os valores aproximados de resistência nas temperaturas individuais estão listados na seguinte tabela:

 

Temperatura      Resistência
    20 °C               > 1.000 k Ω
    70 °C              60–280 k Ω
   100 °C             60–120 k Ω

 

Use uma pistola de ar quente ou água quente para aquecer. Com o termômetro digital, controle a temperatura para comparar os valores medidos com os valores nominais.

VÁLVULAS COM DUAS MEMBRANAS

Válvulas com conexões de vácuo lateralmente deslocadas são abertas somente por uma conexão. Essas podem ser colocadas umas por cima das outras ou lateralmente deslocadas em um nível. As válvulas cujas conexões de vácuo estão dispostas umas em cima das outras funcionam em dois estágios. A válvula é parcialmente aberta através da conexão superior e completamente aberta através da conexão inferior. Válvulas com conexões de vácuo lateralmente deslocadas são abertas somente por uma conexão. A marcação das conexões ocorre através de uma marcação colorida.

 

Aí, são possíveis as seguintes combinações:

  • Preto e marrom
  • Vermelho e marrom
  • Vermelho e azul

 

A alimentação de vácuo é conectada à conexão marcada a vermelho ou preto.

 

Os controles de estanqueidade são realizados sob as mesmas condições que nas válvulas com um diafragma, mas em ambas devem ser estabelecidas as conexões de vácuo. Para controlar a alimentação de vácuo da válvula, a bomba de vácuo manual pode ser usada como manômetro. Ela é conectada à linha de alimentação da válvula RGE. Com o motor em funcionamento, é exibido o vácuo prevalecente. Em válvulas com conexões dispostas umas sobre as outras, a bomba de vácuo manual deve ser conectada à linha da conexão inferior; para conexões deslocadas lateralmente, deve ser conectada à linha da conexão vermelha ou preta.

Válvulas RGE em motores diesel

As válvulas RGE em motores diesel podem ser controladas da mesma forma que nos motores Otto: com o motor desligado, deve ser gerado um vácuo de aprox. 500 mbares com a bomba de vácuo manual. Esse vácuo deve ser mantido por 5 minutos e não deve cair. Também pode ser realizado um controle visual. Para isso, usar a bomba de vácuo manual para gerar um vácuo através da conexão de um vácuo. Observar a haste da válvula (conexão entre a membrana e a válvula) através das aberturas. Ela tem que se mover uniformemente com o acionamento da bomba de vácuo manual.

Válvulas RGE com potenciômetro

Algumas válvulas RGE têm um potenciômetro para retorno de posição da válvula. Controle de uma válvula RGE ocorre do modo descrito acima. Durante o controle do potenciômetro, deve-se proceder do seguinte modo:
Remover o conector de 3 polos e medir a resistência total nos pinos 2 e 3 do potenciômetro com um multímetro. O valor medido deve estar entre 1.500 Ohm e 2.500 Ohm. O multímetro deve ser conectado ao pino 1 e pino 2 para medir a resistência da lâmina resistiva. Abra lentamente a válvula com a bomba de vácuo manual. O valor de medição começa em aprox. 700 Ohm e aumenta até 2.500 Ohm.

CONTROLE DE CONVERSORES DE PRESSÃO, VÁLVULAS DE COMUTAÇÃO E VÁLVULAS REGULADORAS: DETECÇÃO DE ERROS

Controle de conversores de pressão mecânicos

Nesse controle, a bomba de vácuo manual não é usada para gerar vácuo, mas sim como um manômetro. Remover a mangueira de vácuo do conversor de pressão para a válvula RGE no conversor de pressão e conectar a bomba de vácuo. Ligar o motor e mover lentamente o mecanismo do conversor de pressão. A indicação do manômetro da bomba de vácuo tem que se mover em conformidade.

Controle dos conversores de pressão eletropneumáticos

A bomba de vácuo manual também é usada aqui como manômetro. A conexão ao conversor de pressão eletropneumático é realizada novamente na conexão de vácuo que conduz à válvula RGE. Ligar o motor e remover o conector da conexão elétrica do conversor de pressão. O vácuo indicado no manômetro não pode exceder 60 mbares. Conectar novamente o conector e aumentar rotação do motor. O valor indicado no manômetro tem que aumentar simultaneamente.

 

Para controlar a resistência do enrolamento do conversor de pressão, desconectar o conector elétrico de ligação e conectar um multímetro aos dois pinos de conexão. O valor da resistência deve estar entre 4 Ohm e 20 Ohm.

 

Para controlar o comando do conversor de pressão, conectar o multímetro às conexões do conector e observar o valor de tensão exibido. Esse também deve mudar à medida que a rotação do motor muda.

MEDIÇÃO DA RESISTÊNCIA NO CONVERSOR DE PRESSÃO: DETECÇÃO DE ERROS

Controle de conversores de pressão elétricos

O controle de conversores de pressão elétricos é idêntico controle de válvulas de comutação elétricas.

Controle de válvulas de comutação elétricas

As válvulas de comutação elétricas possuem três conexões de vácuo. Se somente duas conexões estiverem ocupadas, a terceira conexão é fornecida com uma tampa de fecho que não pode vedar.

 

Para o controle, a bomba de vácuo manual pode ser usada para realizar um controle de passagem nas linhas de saída da válvula de comutação. Para isso, conectar a bomba de vácuo a uma linha de saída. Se for possível gerar um vácuo, a válvula de comutação tem que ser alimentada com tensão.

IMPORTANTE:

Se a polaridade das conexões (+ e -) estiver especificada na conexão da válvula de comutação, essas não devem ser confundidas. Se a válvula de comutação estiver sendo alimentada com tensão, ela deve comutar e o vácuo gerado deve ser reduzido. Repetir o mesmo controle para a outra conexão.

Controle de válvulas reguladoras

Para o controle das válvulas reguladoras, as mangueiras de vácuo têm que ser removidas. Conectar a bomba de vácuo manual à conexão central. Com o motor frio, a válvula reguladora não deve ter qualquer passagem. Se o motor estiver à temperatura de funcionamento, a válvula tem que abrir a passagem. Para ter uma temperatura independente do motor, a válvula reguladora pode ser removida e aquecida em um banho de água ou com um soprador térmico. Aí, a temperatura deve ser constantemente monitorada para que seja possível descobrir os pontos de comutação.

 

Todos os valores de controle listados aqui são aproximados. Para obter informações exatas, têm que estar disponíveis diagramas de conexão e valores de controle específicos do veículo.

CONTROLAR EGR COM UM EQUIPAMENTO DE DIAGNÓSTICO: DETECÇÃO DE ERROS

Os sistemas RGE de diagnóstico podem ser controlados com um equipamento de diagnóstico adequado. O fator decisivo, novamente, é a extensão de controle do equipamento usado e do sistema a ser controlado. Em alguns casos, somente é possível ler a memória de erros, porém, em outros casos, também é possível ler blocos de valores de medição e realizar um teste dos atuadores.

 

Nesse contexto, é importante que os componentes que somente influenciam indiretamente o sistema RGE sejam igualmente controlados. Por exemplo, o sensor de massa de ar ou o sensor de temperatura do motor. Se o módulo de comando receber um valor incorreto do sensor de massa de ar, o volume de gases de escape a ser recirculado também é calculado incorretamente. Isso pode levar a uma deterioração dos valores dos gases de escape e a enormes problemas de funcionamento do motor.

 

Com válvulas RGE elétricas, é possível que nenhum erro seja exibido durante o diagnóstico e que um atuador não forneça nenhuma informação sobre problemas também. Nesse caso, a válvula pode estar muito suja e a abertura da válvula pode não liberar mais a seção transversal requerida pelo módulo de comando. Por esse motivo, é aconselhável remover a válvula RGE e controlar se existe sujeira.

VÍDEO SOBRE O TEMA

Diagnóstico no sistema RGE

Diagnóstico do sistema RGE, incl. equipamento de diagnóstico mega macs 66

 

04:33 min

TROCAR VÁLVULA RGE: VÍDEO

Substituição da válvula de recirculação dos gases de escape

Substituição da válvula RGE, incl. avisos de desmontagem e montagem

 

02:43 min

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