Uitlaatgasrecirculatie (EGR-klep) in motorvoertuigen – opbouw, diagnose en vervangingsinstructies

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:

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.

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.

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

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 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.

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.

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.