MIS GEEN ENKEL NIEUWS!

Met de gratis nieuwsbrief geeft HELLA om de twee weken informatie over alle nieuwe ontwikkelingen in HELLA Tech World

Blijf op de hoogte!
Meer informatie over onze nieuwsbrief weergeven Meer informatie over onze nieuwsbrief uitschakelen
 

Met de gratis nieuwsbrief geeft HELLA om de twee weken informatie over alle nieuwe ontwikkelingen in HELLA Tech World, bijvoorbeeld:

  • Nieuwe voertuigspecifieke reparatie-aanwijzingen
  • Technische informatie - van basiskennis tot diagnosetips
  • Productinnovaties
  • Werkplaatsrelevante marketingacties en wedstrijden

Daarvoor hoeft u alleen uw e-mailadres op te geven. Klik hier als u zich voor de nieuwsbrief wilt afmelden.

UITLAATGASRECIRCULATIE / EGR

Hier vindt u nuttige kennis en belangrijke tips over uitlaatgasrecirculatie bij voertuigen.

Het uitlaatgasrecirculatiesysteem (EGR) reduceert de NOx-emissies bij verbrandingsmotoren. Het systeem wordt aan zeer hoge belastingen blootgesteld. Dat kan vooral tot problemen leiden bij voertuigen waarmee veel wordt gereden. Op deze pagina vindt u niet alleen interessante informatie over de gangbare systeemvarianten en hun werking. U treft hier ook veel praktische tips voor de foutopsporing, evenals de controle en vervanging van onderdelen van het EGR-systeem aan.

Belangrijke veiligheidsaanwijzing
De volgende technische informatie en praktijktips zijn door HELLA opgesteld om werkplaatsen tijdens hun werk professioneel te ondersteunen. De aangegeven informatie op deze website mag alleen door daarvoor opgeleid vakpersoneel worden gebruikt.

 

EGR-SYSTEEM: BASISPRINCIPES

Steeds strengere wetgeving dwingt autofabrikanten om de uitlaatgasemissies verder te verlagen. Dit geldt voor zowel diesel- als benzinemotoren. Met behulp van de zogenaamde uitlaatgasrecirculatie wordt de uitstoot van stikstofoxiden verlaagd. Bij benzinemotoren wordt in het deellastgebied bovendien het brandstofverbruik gereduceerd.

 

Bij hoge verbrandingstemperaturen ontstaan stikstofoxiden in de verbrandingsruimte van de motor. Door de recirculatie van een deel van het uitlaatgas naar de verse aanzuiglucht wordt de verbrandingstemperatuur in de verbrandingsruimte verlaagd. Door de lagere verbrandingstemperatuur ontstaan er minder stikstofoxiden.
In de volgende tabel wordt de uitlaatgasrecirculatiehoeveelheid bij diesel- en benzinemotoren verduidelijkt:

  Diesel Benzine Benzine
(directe inspuiting)
EGR-hoeveelheid (max) 50% 20% Tot 50% (homogene of gelaagde toevoer afhankelijk van de status van de motor)
Uitlaatgastemperatuur, wanneer het EGR-systeem actief is 450 °C 650 °C 450 °C tot max. 650 °C
Waarom wordt er een EGR-systeem gebruikt? Reductie van stikstofoxiden, roetdeeltjes en geluid Reductie van stikstofoxiden en verbruik Reductie van stikstofoxiden en verbruik

 

EGR-KLEP: WERKING

Er worden twee soorten uitlaatgasrecirculatie onderscheiden: de “interne” en “externe” uitlaatgasrecirculatie.

 

Bij de interne uitlaatgasrecirculatie vindt de menging van het uitlaatgas en het verse lucht-brandstofmengsel in de verbrandingsruimte plaats. Dit wordt bij alle viertaktmotoren bereikt door de systeemspecifieke klepoverlap tussen de inlaat- en uitlaatklep. Door de constructie is de uitlaatgasrecirculatiehoeveelheid zeer gering en kan deze ook maar beperkt worden beïnvloed. Pas sinds de ontwikkeling van de variabele distributie kan belasting- en toerentalafhankelijk de recirculatiehoeveelheid worden beïnvloed.

 

De externe uitlaatgasrecirculatie vindt plaats via een extra leiding tussen het uitlaatspruitstuk/uitlaatpijp en het inlaatspruitstuk, evenals via de EGR-klep.

Pneumatische EGR-klep

De eerste systemen werden aangestuurd door een schotelklep, die door een vacuümdoos (pneumatische aandrijving) werd geopend of gesloten. Hierbij diende de inlaatbuisdruk als actieve grootheid voor de vacuümdoos. Daardoor was de stand van de schotelklep afhankelijk van de bedrijfstoestand van de motor.

Om meer invloed op de hoeveelheid uitlaatgasrecirculatie te krijgen, werden pneumatische terugslag- en drukbegrenzingskleppen, evenals vertragingskleppen ingebouwd. Enkele systemen hielden tevens rekening met de uitlaatgastegendruk als regeldruk voor de vacuümdoos. In sommige situaties werd de uitlaatgasrecirculatie volledig uitgeschakeld. Dit werd mogelijk gemaakt door de inbouw van elektrische omschakelkleppen in de aanstuurleiding. Ondanks deze beïnvloedingsmogelijkheden was het systeem altijd afhankelijk van de belasting van de motor en de daarmee verbonden inlaatbuisonderdruk voor aansturing van de vacuümdoos.

Elektrische EGR-klep

Om aan de eisen van moderne motoren te voldoen en onafhankelijk van de inlaatbuisonderdruk te worden, zijn elektrische aandrijvingen voor de uitlaatgasrecirculatiekleppen ontwikkeld. Tegelijkertijd zijn sensoren geïntegreerd, waarmee de klepstand wordt herkend. Deze ontwikkelingen maken een exacte regeling met korte insteltijden mogelijk. Als elektrische aandrijving worden tegenwoordig naast stappenmotoren en hef- en draaimagneten ook gelijkstroommotoren toegepast. Daarnaast is het eigenlijke regelklep in de loop der tijd veranderd. Behalve naald- en schotelkleppen van verschillende grootte en afmetingen worden tegenwoordig ook draaischuifkleppen en klepventielen toegepast.

COMPONENTEN VAN EEN EGR-SYSTEEM: OVERZICHT

EGR-klep (uitlaatgasrecirculatieklep)

De EGR-klep is het belangrijkste onderdeel van het systeem. Deze vormt een verbinding tussen de uitlaatpijp en het inlaattraject. Afhankelijk van de aansturing geeft de EGR-klep de klepopening vrij en laat deze uitlaatgas in het inlaatspruitstuk stromen. De EGR-klep is er in diverse uitvoeringen: één-of tweemembraansuitvoeringen, met en zonder terugkoppeling van positie of temperatuurvoeler, en natuurlijk elektrisch gestuurd. Positieterugkoppeling betekent dat aan de EGR-klep een potentiometer is gemonteerd, dat signalen over de stand van de klep naar het regelapparaat stuurt. Dit maakt het bij elke belasting mogelijk de exacte hoeveelheid teruggevoerd uitlaatgas te meten. De eventueel gemonteerde temperatuurvoeler dient voor de zelfdiagnose van de EGR-klep.

Drukomvormer

Drukomvormers hebben als taak de benodigde onderdruk voor de EGR-klep te regelen. Zij passen de onderdruk aan de actuele belasting van de motor aan, zodat de vastgelegde recirculatiehoeveelheid nauwkeurig kan worden aanhouden. Ze worden mechanisch of elektrisch aangestuurd.

Thermische kleppen

Deze hebben een taak die vergelijkbaar is met die van de drukomvormers, maar werken temperatuurafhankelijk. Drukomvormers en thermische kleppen kunnen ook worden gecombineerd.

EGR-KLEP DEFECT: UITVALSOORZAAK

Optredende fouten en hun oorzaken

Vanwege de hoge belastingen waaraan de EGR-klep wordt blootgesteld, is deze klep waarschijnlijk de grootste storingsbron. Door olienevel en roet uit het uitlaatgas krijgt de klep roetaanslag en wordt de diameter van de klepopening in de loop der tijd kleiner tot deze uiteindelijk volledig wordt afgesloten. Hierdoor neemt de gerecirculeerde hoeveelheid uitlaatgas gestaag af, wat zich weerspiegelt in het uitlaatgasgedrag. Dit proces wordt nog eens bevorderd door de hoge thermische belasting. Ook het slangenstelsel voor de onderdruk is vaak de oorzaak van optredende fouten. Door lekkages gaat de benodigde onderdruk voor de EGR-klep verloren en wordt de klep niet meer geopend. Een EGR-klep die vanwege een gebrek aan onderdruk niet meer functioneert, kan natuurlijk ook door een defecte drukomvormer of een niet correct werkende thermische klep worden veroorzaakt.

 

Er zijn verschillende manieren om het uitlaatgasrecirculatiesysteem te controleren. Welke methode u kiest, is afhankelijk van de vraag of het systeem een zelfdiagnostiserende functie heeft. Systemen die geen zelfdiagnostische functie hebben, kunnen met een multimeter, een handbediende vacuümpomp en een digitale thermometer worden gecontroleerd.

 

Voordat echter met dure controles wordt begonnen, moet een visuele inspectie van alle systeemrelevante onderdelen worden uitgevoerd. Controleer hierbij het volgende:

  • Zijn alle onderdrukleidingen dicht, correct aangesloten en zonder knikken aangebracht?
  • Zijn alle elektrische aansluitingen op de drukomvormer en omschakelaar correct aangesloten? Zijn de kabels in orde?
  • Zijn er lekkages aanwezig bij de EGR-klep of de aangesloten leidingen?

 

Als bij de visuele inspectie geen defecten worden vastgesteld, moet het systeem met verdere tests en metingen worden gecontroleerd.

EGR-KLEP CONTROLEREN: FOUTOPSPORING

Controle van onderdrukgestuurde EGR-kleppen bij benzinemotoren

Bij de controle van onderdrukgestuurde EGR-kleppen moet de volgende werkwijze worden gevolgd:

KLEPPEN MET ÉÉN MEMBRAAN

Bij uitgeschakelde motor de onderdrukleiding lostrekken en de handbediende vacuümpomp aansluiten. Een onderdruk van ca. 300 mbar genereren. Als de klep in orde is, mag de druk gedurende 5 minuten niet afnemen. Herhaal de controle bij draaiende en warme motor. Bij een drukverschil van ca. 300 mbar moet het stationair draaien verslechteren of de motor afslaan.

 

Als de klep met een temperatuursensor is uitgerust, kan ook deze worden gecontroleerd. Hiervoor de temperatuursensor uitbouwen en de weerstand meten. De weerstandswaarden die bij de verschillende temperaturen ongeveer moeten optreden, zijn in de volgende tabel opgesomd:

 

Temperatuur      Weerstand
    20°C               > 1000 k Ω
    70°C              60 - 280 k Ω
   100°C             60 - 120 k Ω

 

Gebruik voor het verwarmen een heteluchtpistool of heet water. Met de digitale thermometer controleert u de temperatuur, om de gemeten waarden met de gewenste waarden te kunnen vergelijken.

KLEPPEN MET TWEE MEMBRANEN

Kleppen met zijwaarts verschoven onderdrukaansluitingen worden slechts door één aansluiting geopend. Deze onderdrukaansluitingen kunnen boven elkaar of met een zijwaartse verschuiving op één niveau zijn aangebracht. Kleppen waarvan de onderdrukaansluitingen boven elkaar zijn aangebracht, werken in twee trappen. Via de bovenste aansluiting wordt de klep gedeeltelijk geopend en via de onderste aansluiting volledig. Kleppen met zijwaarts verschoven onderdrukaansluitingen worden slechts door één aansluiting geopend. De aansluitingen zijn aangeduid met een kleurmarkering.

 

Hierbij zijn de volgende combinaties mogelijk:

  • Zwart en bruin
  • Rood en bruin
  • Rood en blauw

 

Op de rood of zwart gemarkeerde aansluiting wordt de onderdrukvoorziening aangesloten.

 

De lektests vinden plaats onder dezelfde omstandigheden als bij de kleppen met één membraan, maar moeten bij beide onderdrukaansluitingen worden uitgevoerd. Voor het controleren van de onderdrukvoorziening van de klep kan de handbediende vacuümpomp als manometer worden gebruikt. Deze wordt op de toevoerleiding van de EGR-klep aangesloten. Bij draaiende motor wordt de heersende onderdruk weergegeven. Bij kleppen met boven elkaar aangebrachte aansluitingen moet de handbediende vacuümpomp op de leiding van de onderste aansluiting worden aangesloten, bij zijwaarts verschoven aangebrachte aansluitingen op de leiding van de rode of zwarte aansluiting.

EGR-kleppen op dieselmotoren

EGR-kleppen op dieselmotoren kunnen op dezelfde wijze worden gecontroleerd als bij benzinemotoren: bij uitgeschakelde motor moet met de handbediende vacuümpomp een onderdruk van ca. 500 mbar worden gegenereerd. Deze onderdruk moet 5 minuten gehandhaafd blijven en mag niet dalen. Er kan eveneens een visuele inspectie worden uitgevoerd. Hiervoor moet weer onderdruk worden verkregen met de handbediende vacuümpomp via de onderdrukaansluiting. Bekijk door de openingen de klepstang (verbinding tussen membraan en klep). Deze moet bij bediening van de handbediende vacuümpomp gelijkmatig meebewegen.

EGR-kleppen met potentiometer

Sommige EGR-kleppen beschikken over een potentiometer voor terugmelding van de kleppositie. De controle van de EGR-klep wordt op de hierboven beschreven wijze uitgevoerd. Bij de controle van de potentiometer moet als volgt te werk worden gegaan:
De 3-polige connector lostrekken en met een multimeter de totale weerstand op pin 2 en pin 3 van de potentiometer meten. De gemeten waarde moet tussen 1.500 Ohm en 2.500 Ohm liggen. Om de weerstand van de sleepcontactbaan te meten, moet de multimeter op pin 1 en pin 2 worden aangesloten. Met de handmatige vacuümpomp de klep langzaam openen. De gemeten waarde begint bij ca. 700 Ohm en neemt tot 2.500 Ohm toe.

CONTROLE VAN DRUKOMVORMERS, OMSCHAKELKLEPPEN EN THERMISCHE KLEPPEN: FOUTOPSPORING

Controle van mechanische drukomvormers

Bij deze controle wordt de handbediende vacuümpomp niet gebruikt voor het genereren van onderdruk, maar als manometer. De onderdrukslang van de drukomvormer naar de EGR-klep van de drukomvormer lostrekken en de vacuümpomp aansluiten. De motor starten en het stangenstelsel van de drukomvormer langzaam bewegen. De indicatie van de manometer van de vacuümpomp moet zich overeenkomstig bewegen.

Controle van elektro-pneumatische drukomvormers

Ook hierbij wordt de handbediende vacuümpomp weer als manometer gebruikt. De aansluiting op de elektro-pneumatische drukomvormer vindt weer plaats via de onderdrukaansluiting die naar de EGR-klep leidt. De motor starten en de stecker van de elektrische aansluiting van de drukomvormer lostrekken. De onderdruk die op de manometer wordt aangegeven, mag niet onder 60 mbar komen. De stekker weer aansluiten en het motortoerental verhogen. De waarde die op de manometer wordt aangegeven, moet gelijktijdig meestijgen.

 

Voor het meten van de weerstand van de drukomvormerwikkeling de elektrische connector weer lostrekken en een multimeter op de beide aansluitpinnen aansluiten. De weerstandswaarde moet tussen 4 Ohm en 20 Ohm liggen.

 

Om de aansturing van de drukomvormer te controleren, de multimeter aansluiten op de aansluitingen van de stekker en de weergegeven waarde aflezen. Deze moet eveneens met de verandering van het motortoerental meeveranderen.

WEERSTANDSMETING OP DE DRUKOMVORMER: FOUTOPSPORING

Controle van elektrische drukomvormers

De controle van elektrische drukomvormers gebeurt op dezelfde wijze als de controle van elektrische omschakelkleppen.

Controle van elektrische omschakelkleppen

Elektrische omschakelkleppen beschikken over drie onderdrukaansluitingen. Als er slechts twee aansluitingen bezet zijn, is de derde aansluiting voorzien van een niet-afgesloten afdekkap.

 

Voor de controle kan met de handbediende vacuümpomp een doorgangscontrole op de uitgangsleidingen van de omschakelklep worden uitgevoerd. Daarvoor de vacuümpomp op een uitgangsleiding aansluiten. Als er een onderdruk kan worden gegenereerd, moet de omschakelklep van spanning worden voorzien.

BELANGRIJK:

Als op de aansluiting van de omschakelklep de polariteit van de aansluitingen (+ en -) is aangegeven, dan mogen deze niet worden verwisseld. Als de omschakelklep van spanning wordt voorzien, moet deze omschakelen en wordt de gegenereerde onderdruk afgebouwd. Dezelfde controle voor de andere aansluiting uitvoeren.

Controle van thermische kleppen

Voor het controleren van thermische kleppen moeten de onderdrukslangen worden losgetrokken. Op de middelste aansluiting de handbediende vacuümpomp aansluiten. Bij een koude motor mag de thermische klep geen doorgang hebben. Als de motor de werkingstemperatuur bereikt, moet de klep de doorgang openen. Om onafhankelijk van de motortemperatuur te zijn, kan de thermische klep worden uitgebouwd en in een waterbad of met een heteluchtföhn worden verwarmd. Daarbij moet voortdurend de temperatuur in de gaten worden gehouden om de schakelpunten te achterhalen.

 

Alle testwaarden die hier zijn opgevoerd, berusten op benaderingen. Voor exacte gegevens moeten voertuigspecifieke aansluitschema's en controlewaarden beschikbaar zijn.

EGR CONTROLEREN MET EEN DIAGNOSEAPPARAAT: FOUTOPSPORING

EGR-systemen met diagnosefunctie kunnen met een geschikt diagnoseapparaat worden gecontroleerd. Hierbij is weer doorslaggevend hoe exact de testnauwkeurigheid van het gebruikte apparaat en het te controleren systeem is. Soms is het alleen mogelijk het foutgeheugen uit te lezen, maar oin andere gevallen kunnen er ook meetwaardeblokken worden uitgelezen en actuatortests worden uitgevoerd.

 

In dit geval is het van belang dat ook onderdelen die slechts indirect op het EGR-systeem van invloed zijn, ook worden gecontroleerd. Voorbeelden hiervan zijn de luchtmassameter en de motortemperatuurvoeler. Als het regelapparaat een verkeerde waarde van de luchtmassameter ontvangt, wordt ook de terug te voeren hoeveelheid uitlaatgas verkeerd berekend. Hierdoor kunnen de uitlaatgaswaarden verslechteren en ernstige problemen optreden met het lopen van de motorloop.

 

Bij elektrische EGR-kleppen is het mogelijk dat er tijdens de diagnose geen fouten worden aangegeven en ook een actuatortest geen uitsluitsel over de problemen biedt. In dat geval kan de klep sterk verontreinigd zijn, dat deze niet meer door het regelapparaat kan worden geopend. Het is daarom raadzaam om de EGR-klep uit te bouwen en op verontreinigingen te controleren.

VIDEO OVER HET THEMA

Diagnose aan het EGR-systeem

Diagnose van het EGR-systeem inclusief van het diagnoseapparaat mega macs 66

 

04:33 min

EGR-KLEP VERVANGEN: VIDEO

Vervanging van de uitlaatgasrecirculatieklep

Vervanging van de EGR-klep inclusief uit- en inbouwinstructies

 

02:43 min