מחזור גזי פליטה – למה יש לי EGR במנוע הרכב

החבר שלי "מידבר" קנה בשעה טובה רכב שטח מעודכן, אבל... עם מנוע דיזל. במקום למלא בנזין ולראות תא מנוע ריק, הוא ממלא סולר ורואה תא מנוע מלא במערכות עזר. שאל אותי החבר "מדוע יש לי EGR במנוע ומה הוא עושה?".
EGR = exhaust gas recirculation
השאלה הגדולה היא מדוע צריך בכלל למחזר את גזי הפליטה, ואיזו תרומה ואיזה עול זה עבור מערכת ההנעה של הרכב.
ספויילר – EGR אינו עוזר לקרר את המנוע.
הנחת עבודה ראשונה: עלינו להבדיל בין חום המנוע כפי שנמדד ע"י מערכת הקירור ומערכת השימון (שניהם פחותים מאשר 150 מעלות C) לבין הטמפ. בחלל השריפה סביב 2000 מעלות C.
מנועי דיזל פולטים 4 סוגי מזהמים מצינור הפליטה: תוצרי דלק לא שרופים, פיח, CO2, NOx. הגרוע מכול אלה לאטמוספירה שלנו הוא NOx. מדובר על שתי תחמוצות של חנקן, NO, NO-2. שתי תחמוצות אלו הם הגורם המשמעותי להיווצרות SMOG שהיא אותה שיכבה של אויר שחור המכיל חומר אורגני שהתרכב עם התחמוצות בעזרת קרינת השמש ומרחף מעל הערים בייחוד בימי הקיץ, כן יצירת גשם חומצי ופגעיה באוזון.
את שני המזהמים הראשונים, ניתן להפחית באופן משמועתי באמצעים מכניים, ואילו הפחמן הדו חמצני הוא תוצר כימי של התהליך האנרגטי ובאופן מצער לכולנו הוא משאיר עקבה אקולוגית ארוכת טווח אך ללא סיכון מיידי.
NOx נוצר באופן מובהק כאשר הטמפ. בחלל השריפה גבוהות מאוד. מסיבה זו מנועי דיזל מייצרים NOx רב יותר מאשר מנועי בנזין. ישבו חכמי האיחוד האירופאי בבריסל ושתו בירה קרה להנאתם, ותיקנו תקנות להפחתת פליטת מזהמים ממנועי בעירה פנימית – היום אנו בתקן יור 6 גרסה E.
כאשר הגיעה התקינה ליצרנים, התפתחו שתי אסכולות כיצד להפחית את המזהמים.
אסכולה 1, מנועים חדשים בטמפ. עבודה גבוהה מאוד = אין תוצרי דלק לא שרופים, אין פיח, יש המון NOx אבל נטפל בו במתקן כימי חיצוני SCR selective catalytic convertor ע"י שימוש בנגזרת של אמוניה הנקראת אוריאה.
אסכולה 2, נשתמש במנועים קיימים, ונוריד את הטמפ. בחלל השריפה = יש תוצרי דלק לא שרופים, יש המון פיח, יש מעט מאוד NOx וחשוב לזכור, שנוסף עומס טרמי למערכת הקירור, אבל זה בהמשך. את שאריות הלק נשרוף בעזרת ממיר מחמצן oxy cat הבנוי מכוות קרמית, ואת הפיח נתפוס במסננת עדינה DPF diesel particulate trap שהם למעשה צינוריות מחוררות בעלות קצה אטום.
אסכולה 2 היתה נפוצה מאוד במנועי דיזל קלים.
אז איך קשור מחזור גזי פליטה לכל זה? השר באמת חסר היגיון לחלוטין. אנחנו נוסעים בכביש עוטף עזה ביום חורף קר לראות כלניות, המנוע עם יחס דחיסה של 1:20, מגדש הטורבו גודש 1.5 באר מעל לחץ האויר בכניסה למסנן, סה"כ קיבלנו פי 50 יותר מולקולות של חמצן לכל ליטר מאשר באויר הפתוח. כל זה נהדר, כעט אפשר להזריק כמויות אדירות של סולר ולהנות מהמומנט האדיר של מנוע הדיזל. אבל רגע, זוכרים את החבר'ה עם הבירה בבריסל? המנוע ברגע זה מייצר המון NOx , אז שסתום במנוע העונה לשם EGR, מחזיר לסעפת היניקה חלק מגזי הפליטה, בגזים האלה אין בכלל חמצן (הוא כבר השתתף בתהליך הבעירה) ויש המון CO2. פד"ח אינו יכול להשתתף בתהליך הבעירה של הסולר, ולכן מהנוע לא יכול לייצר את החום הרב שהוא תוכנן לייצר, והחבר'ה בבריסל מאושרים. אין NOx.
מה עשינו בפועל: החזרנו לפחות 30% מגזי הפליטה בחזרה לסעפת היניקה, הם היו חמים נורא, אז קיררנו אותם עם מחליף חום על מערכת הקירור של המנוע וגרמנו לעומס טרמי נוסף על מערכת הסעת החום של מנוע, על המקרן ועל המניפה. הורדנו אל לחץ הגידוש כי "גנבנו" גזי פליטה מהמגדש. אבל החשוב מהכל, ברגע ששסתום EGR פתוח, אנו למעשה לא מקבלים את מלא ההספק של המנוע!! דפקו אותנו בגדול. ברירת המחדש של מחשב ניהול המנוע היא להפעיל את שסתום EGR כאשר הדרישה להספק אינה על המקסימום, ולסגור אותו כאשר הנהג צריך את כל הסוסים, אבל באופן ממוצע אנו מקבלים פחות סוסים ממה שהבטיחו לנו.
מה יצא לנו מזה:
סיבוך טכני מיותר, יצירת כמויות של פיח בכל מערכת היניקה, הגדלה של מערכת הקירור, בזבוז אנרגיה במניפת המנוע על מנת להתמודד עם תוספת החום, בזבוז סולר כדי לשרוף מדי פעם את הפיח במלכודת החלקיקים DPF כדי להפוך אותו לאפר. צורך לניקוי / החלפה תקופתיים של הממיר מהחמצן ושל מלכודת החלקיקים.

איפה אנחנו עם הזיהום היום: רוב היצרנים משתמשים בשילוב של שתי האסכולות יחד, הם העלו את טמפ. השריפה ומשתמשים באוריאה וממיר סלקטיבי כדי לפרק את מולקולות NOx, בכל זאת חסכון בדלק הוא צו השעה, אבל, כדי להפחית אפילו במעט את צריכת האוריאה, לכולם יש גם מערכת EGR עבור נסיעות של "ישרה ואופקית" בהספק מנוע נמוך.

שאלה ראשונה: האם פירוק מערכת EGR יגרום לעלית טמפ. המנוע? הוא אמנם יגרום לעליית טמפ. תא השריפה, אבל מבחינת מערכת הקירור של המנוע, עדיף ללא מערכת EGR. החום המוסף בגלל הצורך לקרר את גזי הפליטה גבוה מאשר החום המוסף מתהליך השריפה עצמו. לכן בשעון החום לא נראה שינוי.
שלאה שניה: האם כדאי לי לפרק / ליסתום את מערכת EGR? לצערי התשובה היא לא. המנוע לא באמת יודע כמה חמצן יש בסעפת היניקה, זהו מודל ממוחשב של כמות הגזים החוזרים יחד עם לחץ הגידוש, הסבירות היא שנקבל תקלה על חיישנים מהר מאוד עקב סטייה מהלחצים הצפויים בסעפת היניקה.
שאלה שלישית: האם ביטול EGR מזיק למנוע? בהחלט לא. זה בדיוק כמו לנסוע במלוא ההספק.

בברכה,
קיד.

נהניתי לקרוא- תודה. בדיוק צפיתי אתמול בסרטון של אחד מגורואי השטח האוסטרלים ("אוי ואבוי, הלנד קרוזר 79 התייקר ל200 אלף שקל!!! אני עובד בלצלם את עצמי מטייל ברחבי אוסטרליה ועכשיו יש סגר אז אני ארוויח רק 30 אלף דולר בחודש מיוטיוב, זה בקושי משאיר לי תקציב לשלושה סטייקים ביום כדי להאכיל את השרירים שלי") והוא הסביר מדוע הוא מכר את ההיילקס 2021 שלו - וקנה לנד קרוזר TROOPY מודל 2015- טרום הזרקת אוריאה. בין היתר אחד השיקולים שלו לצד כל הנושא המכאני היה שהרכבים עם האוריאה נוטים להדליק את הצמחים שתחת הרכב ב"בוש"- אבל כנראה שבוש זה בוש ושריפה זו שריפה.... תכלס גם כתבת את זה בשפה שברורה לכל אחד. יהיה מגניב אם תכתוב עוד.

אחלה קיד:cool:

יפה מאוד.
סוף סוף מישהו חקר לעומק.

לרכבי מיצובישי יש פתרון אלקטרוני שמישהו מאנגליה מייצר ומוכר, לנטרול שסתום ה EGR, בלי להסיר אותו, ובלי שום שינוי מכאני כמו חסימה, אלא מודול שמתחבר לקונקטור של חיישן MAP ליד הפילטר סולר.
המודול גורם לזה שהשסתום תמיד יהיה סגור, על ידי אימולטור ש״סופג״ את הפקודה מהמחשב לפתוח את השסתום.

את ה DPF כבר המון אנשים מסירים, בתוספת שינוי תוכנתי, ונפטרים מהצרה הזאת.

איכות הסביבה חשובה מאוד, אבל לא במחיר כזה, המערכות האלו צרה צרורה.

אחרי הפעולות הנ״ל המנוע מרגיש בריא יותר, אבל יכול מאוד להיות שזה פסיכולוגי בלבד.

- - - Updated - - -


תיקון -
המודול קיים גם לרכבי ניסאן, איסוזו ופורד :

http://mitsi-egr.co.uk/

- - - Updated - - -


תיקון -
המודול קיים גם לרכבי ניסאן, איסוזו ופורד :

http://mitsi-egr.co.uk/

קראתי
החכמתי

אבל לא בטוח שהבנתי

אם הטמפ בחלל הבעירה עולה
אנחנו לא מסתכנים ביצירת נזק?

אני מבין שכאשר המנוע במאמץ ה egr נסגר ולמעשה זה "כאילו בלי egr"
אבל רוב חיי המנוע הם כנראה לא במצב הזה....

כלומר האם באמת אין נזק בעליית הטמפ בחלל הבעירה?

Sent from my SM-G998B using Tapatalk