EGR-ventilen
En EGR-ventil med tillhörande back pressure transducer
"EGR-ventilen är din herde, den skall inte fattas"
Teorin bakom det hela.
EGR står för exhaust gas recycling, eller rökgasåterföring på svenska. EGR går ut på att avgaser från avgasröret leds tilbaka till motorns insug och därmed går genom motorn en gång till. EGR-ventilen har just i uppgift att släppa tillbaka en viss mängd avgaser. Vitsen med att släppa tillbaka avgaser (ca. 15-20% av insugsvolymen i en bensinmotor) är att förbränningstemperaturen minskar och därmed få lägre utsläpp av kväveoxider (NOx).
Eftersom avgaserna inte innehåller nåt syre så kommer dom inte delta i förbränningen (gasen är med andra ord inert). Men då avgaserna tar plats och tränger undan en del syre så blir förbränningen mindre intensiv då det är glesare mellan syremolekylerna. Då utvecklas inte lika mycket värme och därmed inte lika mycket NOx heller.
Kväveoxider (NOx) omvandlas uppe i atmosfären till salpetersyra och bidrar till försurningen. Försurningen lakar ur jorden så att tagetesar, kottar & sånt växer sämre.
Att förbränningstemperaturen sänks innebär även att motorn inte "spikar" (förtänder) lika lätt. Detta är speciellt viktigt om man som i USA, skramlar runt på så lågoktanigt bränsle som 87 oktan*. Påfundet med EGR-ventil dök upp 1974 då miljökraven från den amerikanska miljöstyrelsen EPA blev hårdare.
EGR ventilen höjer inte motorns effekt, men på bilar av "min" årgång (70-talet) så sänker den inte effekten heller, eftersom EGR-ventilen håller sig stängd på full gas pga avsaknaden av insugsvacuum.
Men EGR-ventilen sänker däremot bensinförbrukningen! Detta av tre skäl. Det första gäller bara förgasarmotorer, där EGR-gaserna hjälper till att atomisera bränslet. Ofta sitter nämligen EGR-portarna precis under förgasarens primärluftspjäll, och "möter" insugsluften. Detta leder till rejäl turbulens som hjälper till att finfördela bränslet.
Den andra skälet är att då förbränningstemperaturerna inte blir lika höga, så blir värmeförlusterna i cylindern också mindre. Mer av värmeenergin blir alltså uträttat arbete.
Det tredje skälet gäller alla motorer, men ju större motorn är, desto större blir effekten. Nånstans vid 6 liters slagvolym tror jag det börjar bli märkbart med lägre förbrukning. EGR-ventilen hjälper nämligen till att minska motorns pumpförluster. En motor som går på tomgång eller dellast kan man nämligen säga är en stor luftpump.
Vadårå?
Låt oss nu tänka i "absolut tryck", där noll bar, är absolut vacuum, och vanligt atmosfärtryck är 1 bar.
En motor på tomgång orkar dra ner undertrycket i insuget från ursprungliga 1 bar till cirka 0,3 bar. Det går åt en hel del arbete att skapa sånt sug. Alltså undertryck.
Om undertrycket vore mindre (läs: mindre sug) så skulle det inte vara lika jobbigt för motorn. Eller hur?
Hur kan vi ordna det då?
Ett sätt att släppa in mer luft och därmed höja insugstrycket , är genom att gasa! Tyvärr är det bara en bra idé så länge som vägen är rak och polisen inte syns till.
Men vad händer om vi släpper in avgaser iställer för mer luft? Jo då stiger också trycket i insuget. Och sen händer inget mer!
Eftersom avgaserna som släpps in är inerta deltar dom inte i förbränningen på något sätt, och därför behövs inget extra bränsle tillsättas.
Nu har vi med höjt insugstryck, minskat motorns pumpförluster, och därmed ökat motorns verkningsgrad!
Drömmen vore förstås en otrottlad motor där effekten regleras endast med
avgasinblandning, men då fyramiljonerkilovoltständspolarna är svåra att hitta så får det vänta.
Däremot funkar en etanol eller metanolmotor bättre på det sättet. SAE (Society of Aotomotive Engineers) i USA har byggt en metanolmotor som trottlas med EGR och den fick en verkningsgrad på nästan 45%. Det är bättre än samtliga fordonsdieslar!
Lite uträkningar
Min 7-litersmotor "pumpar" cirka 750 liter luft(med normaltryck) per minut på tomgång. Uträknat drar den ca 6,5 liter bensin per timme på tomgång bara för att pumpa luft!
Sammanfattning:
EGR-ventilen minskar förbränningstempraturen, och då minskar försurningen i naturen.
Bensinen räcker längre när den funkar som den ska.
Den motverkar skadliga spikningar i motorn.
Fanskapet har en förmåga att sota igen.
EGR-ventilen är den man får en tvåa på hos bilprovningen.
Den värmer upp insuget, och det är dåligt om man vill ha maximalt med pulver ur motorn.
Åter till det praktiska!
EGR-ventilen sitter på kadillacks 368,425,472&500-motorer till höger om spjällhuset på insprutningsmotorer, och bakom förgasaren på förgasarmotorer.
Förgasarmotorer har en "trekantig" fot på sina EGR-ventiler, och inspreutarna har pga platsbrist en avlång modell.
EGR-ventilen är vacuumstyrd via en eller fler vacuumslangar och eventuellt några termiska och elektriska ventiler som styr vacuumsignalen. Vissa modeller har en transducer, vissa andra inte.
EGR-ventilen håller sig stängd på tomgång, annars skulle motorn storkna av avgaserna och stanna. Det är för övrigt det dom kollar på besiktningen när dom för in fingrarna under ventilen och öppnar den för hand. Stannar motorn då så fungerar den.
Nåväl, då motorn väl blivit varm och man gasar på börjar den öppna sig och släppa tillbaka avgaser i rätt mängd. På tidiga modeller stänger den på fullgas för att bibehålla maxeffekten, medans den på nyare (ca 1980 och framåt) fortsätter hålla sig öppen för att hålla utsläppen nere.
På 90-talet och framåt blev allt sånt datastyrt.
Ett välkänt problem är att avgaskanalerna till och från ventilen med tiden sätter igen sig på grund av sotavlagringar och/eller rost. Mina kanaler var nästan helt igensatta, och det blev mycket pillande med pinnar, ståltrådar och sugning med dammsugaren innan det blev rent. Ett tips är att förtunning löser upp sot bra, men sen gäller det att få ut det nu geggiga sotet också. Testa utan kemikalier först.
På alla tre insug jag kommit över, så var kanalerna helt igentäppta.
Ett annat problem är att strypningen i packningen till EGR-ventilen med tiden nöts större så att för mycket avgaser släpps tillbaka. Det är enledning till att insprutningsmotorer börjar gå sämre med tiden. Se till att få tag på rätt sort.
Typisk EGR-ventil
Cadillac hade tre typer av egr-ventiler under 1977-1979. Vanlig linjär för förgasarmotorer, "positive backpressure" för insprutningsmotorer, och "negative backpressure" för förgasarmotorer med "high altitude option".
Tydligen så hade GM problem med att positive backpressure EGR-ventilerna sotade igen efter en viss tid och slutade fungera.
Istället uppfann dom en mojäng som fick namnet transducer som kopplades till en vanlig linjär EGR-ventil. Transducern har i uppgift att känna av avgastrycket och beroende på det, släppa igenom vacuumsignalen till EGR-ventilen.
Efter att ha pillat (det blev rätt mycket våld) isär en transducer, så kan jag konstera att det inte är någon form av reglerventil, utan snarare on/off-reglering. Antingen släpper den genom vacuumsignalen, eller så gör den det inte.
Det går i viss mån att justera den också. Bakom "filtret" så finns tre flärpar som trycker ner en fjäder. Böj ner dom lite, och EGR-ventilen öppnar inte lika fort, och vice versa. Jag böjde upp mina, då jag har lägre avgastryck då katalysatorn är borttagen
Transducern. Den mojängen till höger.
Positive- och Negative-backpressure modellerna fungerade till skillnad mot vanliga linjära att dom stänger under motorbromsning.
Positive-backpressureventilerna använder sig av avgastrycket (i avgasröret alltså) för att öppna. Negative-backpressure-modellerna använder sig av undertrycket (i insuget alltså) för att känna av motorns last och öppna därefter.
På en del andra GM-märken så fanns även en double-diaphragm-modell, som känns igen på att den har två luftanslutningar, en till förgasaren, och en till insuget. Den funkar likadant som en negative-back-pressure-modell. Fördelen är att den är okänslig för avgastryck. Fritt fram för installation av dubbla rör alltså.
Vad händer om man tar bort/pluggar EGR-ventilen? Jag vet faktiskt inte, men något händer tydligen med bränsleluftblandningen. Jag har läst på andra ställen att den blir magrare, och tills jag vet bättre får jag väl tro på det. Tydligen ska man stoppa i två storlekar större förgasarmunstycken för att kompensera effektförlusten vid en borttagen EGR-ventil.
Vad händer om man tar bort katalysatorn eller installerar dubbla avgasrör? Jo om ovanstående stämmer så kommer du få sämre effekt! Varför? Jo därför att avgastrycket sjunker, och då öppnar inte din backpressure-EGR-ventil lika mycket, och då får du för mager bränsleblandning, och då tappar du effekt.
Om motorn går bra gör man bäst i att inte pilla på EGR-systemet.
*= Jänkarna räknar inte oktan på samma sätt som vi. Oktanvärdet kan mätas på två olika sätt, RON och MON (Research Octane och Motor Octane) RON kör vi med här i Sverige, medans man i USA räknar med medelvärdet av RON och MON, ibland kallat PON (Pump Octane).
MON ligger cirka 8 enheter under PON, vilket kan liknas med att bensin för "oss" finns mellan 92-98 oktan RON, medans det i MON blir 80-90.
Medelvärdet av dessa två blir då ca 4 enheter lägre. Så tillexempel när vi tankar 98 oktan så är det samma sak som 94 oktan i USA, och vårt 95 oktan är som deras 91.
Linjär EGR-ventil. På riktigt är käglan mer konisk.