سیستم بازگشت گازهای خروجی اگزوز (Exhaust Gas Recirculation - EGR) یک جزء حیاتی در موتورهای دیزلی مدرن با استانداردهای آلایندگی یورو 4 و یورو 5 است. هدف اصلی آن کاهش انتشار اکسیدهای نیتروژن (NOx) است که از طریق خنک کردن محفظه احتراق حاصل می‌شود. با این حال، به دلیل کیفیت سوخت دیزل و ماهیت گازهای خروجی، سیستم EGR به شدت مستعد گرفتگی و خرابی است که تأثیر مستقیم بر قدرت، مصرف سوخت و سلامت موتور می‌گذارد.
۱. مکانیزم عمل و هدف سیستم EGR
سیستم EGR با هدایت مجدد بخش کوچکی از گازهای خروجی اگزوز (گازهای نسبتاً خنثی) به داخل منیفولد هوای ورودی، دمای احتراق را کاهش می‌دهد.
- کاهش NOx: گازهای خروجی، اکسیژن کمتری دارند و دمای احتراق را پایین می‌آورند. از آنجایی که NOx عمدتاً در دماهای بالای احتراق تشکیل می‌شود، این کاهش دما منجر به کاهش شدید انتشار NOx می‌شود.
- اجزای اصلی:
- سوپاپ EGR: کنترل میزان گازهای برگشتی به منیفولد هوا.
- خنک‌کننده EGR (Cooler): وظیفه خنک کردن گازهای داغ اگزوز قبل از ورود به منیفولد را بر عهده دارد تا فرآیند کاهش دما مؤثر باشد.
۲. مشکلات مکرر و گرفتگی سوپاپ EGR
گرفتگی سوپاپ و مسیرهای EGR شایع‌ترین مشکل در کامیونت‌های دیزلی است و مستقیماً عملکرد موتور را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
الف) علل اصلی گرفتگی (Fouling)
- دوده و کربن (Soot): گازهای خروجی دیزل، حتی در احتراق بهینه، حاوی ذرات ریز کربن (دوده) هستند.
- بخار روغن و آب: در موتورهای دیزلی، مقداری بخار روغن و آب از سیستم PCV و احتراق وارد منیفولد هوا می‌شود.
- رسوب چسبنده: هنگامی که دوده داغ اگزوز با بخار روغن خنک شده در منیفولد ترکیب می‌شود، ماده‌ای چسبنده و سخت به وجود می‌آورد که به سرعت در مسیرها و روی نشیمنگاه سوپاپ EGR رسوب می‌کند.
ب) پیامدهای گرفتگی
- گیر کردن سوپاپ EGR در حالت بسته: این شایع‌ترین حالت است. گازهای EGR وارد منیفولد نمی‌شوند، در نتیجه دمای احتراق به شدت بالا می‌رود که مستقیماً منجر به افزایش شدید تولید NOx و خطر آسیب به موتور در بلندمدت می‌شود.
- گیر کردن سوپاپ EGR در حالت باز: این حالت بسیار مخرب است. ورود بیش از حد گازهای خروجی (با اکسیژن کم) به محفظه احتراق در دورهای پایین یا دور آرام، باعث ضعف شدید موتور، دود شدید و خاموش شدن خودرو در دور آرام می‌شود.
۳. تأثیر خرابی EGR بر عملکرد موتور
خرابی سوپاپ یا خنک‌کننده EGR مستقیماً بر بازدهی و سلامت موتور تأثیر می‌گذارد:
الف) افت قدرت و افزایش مصرف سوخت
- احتراق ناقص: اگر EGR بیش از حد باز باشد، غلظت اکسیژن در محفظه احتراق کاهش می‌یابد و احتراق به صورت ناقص انجام می‌شود. این منجر به افت توان خروجی و نیاز به فشردن بیشتر پدال گاز می‌شود که به نوبه خود مصرف سوخت را افزایش می‌دهد.
- سنسور MAP: گرفتگی در سیستم EGR باعث می‌شود سنسورهای فشار و جریان هوا، اطلاعات نادرستی به ECU ارسال کنند و محاسبات تزریق سوخت بهم بخورد.
ب) افزایش دمای موتور و آسیب‌پذیری
- افزایش دمای احتراق: اگر سوپاپ EGR بسته بماند، دمای احتراق بدون عامل خنک‌کننده گاز اگزوز بالا می‌رود. این افزایش دما:
- افزایش NOx و آلودگی.
- استرس حرارتی بر روی پیستون‌ها، سوپاپ‌ها و سرسیلندر وارد می‌کند و خطر ترک‌خوردگی یا سوختن واشر را افزایش می‌دهد.
۴. راهکارهای عیب‌یابی و پیشگیری
مدیریت سیستم EGR در کامیونت‌ها نیازمند نگهداری دقیق و روش‌های تخصصی است:
- شستشو و تمیزکاری دورهای: مسیر EGR، خنک‌کننده و سوپاپ EGR باید به صورت دورهای (بسته به کیفیت سوخت و نوع رانندگی) با مواد شیمیایی یا روش اولتراسونیک تمیزکاری شوند تا رسوبات کربنی پاک شوند.
- بررسی نرم‌افزاری: با استفاده از دستگاه دیاگ، می‌توان درصد باز بودن سوپاپ EGR و دمای آن را در حالت‌های مختلف موتور بررسی کرد. عدم تغییر در درصد باز بودن، نشان‌دهنده گرفتگی یا خرابی شیر است.
- تغییرات نرم‌افزاری (Remap): برخی مالکان و تعمیرکاران، به صورت نرم‌افزاری اقدام به حذف دائم یا کاهش فعالیت EGR می‌کنند. این کار مشکل گرفتگی را برطرف می‌کند و قدرت موتور را بهبود می‌بخشد، اما آلایندگی را به شدت افزایش داده و می‌تواند در بازرسی‌های فنی استاندارد یورو مشکل‌ساز شود.
- استفاده از روغن و سوخت باکیفیت: استفاده از روغن موتور مخصوص دیزل با استاندارد پایین Ash (کم خاکستر) و سوخت دیزل با کیفیت بالا، تشکیل دوده و رسوب چسبنده را کاهش می‌دهد.
