إعادة تدوير غازات العادم

نتيجة للقوانين التي تتزايد صرامتها باستمرار فقد أصبح من الضروري مواصلة السعي لخفض انبعاثات العادم. ويسري ذلك على محركات الديزل والبنزين على حد سواء. وبمساعدة ما يُسمى نظام إعادة تدوير غازات العادم يتم خفض انبعاثات أكاسيد النيتروجين. وفي محركات البنزين يتم أيضا خفض استهلاك الوقود في الأوقات التي لا تحتاج السيارة فيها لاستغلال قدرة المحرك كاملة.

في ظل درجات حرارة الاحتراق العالية تنشأ أكاسيد النيتروجين في غرفة احتراق المحرك. ومن خلال إعادة تدوير جزء من غاز العادم وتحويله إلى هواء نقي يدخل المحرك ثانية،تنخفض درجة حرارة الاحتراق في غرفة الاحتراق. وبسبب انخفاض درجة حرارة الاحتراق يقل تكوُّن أكاسيد النيتروجين.
ويوضح الجدول التالي مقدار معدل تدوير الهواء في محركات الديزل والبنزين:

لا بد من التمييز بين نوعين من عملية إعادة تدوير غازات العادم، ألا وهما: إعادة تدوير غازات العادم "داخليا" و"خارجيا".

في حالة عملية إعادة تدوير غازات العادم داخليا يتم مزج العادم والخليط النقي داخل غرفة الاحتراق. ويتم تحقيق ذلك في جميع المحركات رباعية الأشواط من خلال تداخل الصمامات المرتبط بالنظام لصمامي السحب والعادم. وبحكم التصميم يكون معدل إعادة تدوير غازات العادم منخفضًا جدًا وأيضا لا يمكن أن يتأثر إلا بدرجة محدودة. وفقط منذ تطوير نظام التحكم المتغير في الصمامات أصبح بالإمكان التأثير على معدل إعادة التدوير بشكل فعال ارتباطًا بالحمل وعدد اللفات.

تتم عملية إعادة تدوير غازات العادم خارجيا عن طريق وصلة إضافية بين مجمع العادم / ماسورة العادم ومجمع السحب، أو بينهما وبين صمام EGR.

ولزيادة معدل إعادة تدوير غازات العادم تم تركيب صمامات لا رجوعية وصمامات بنيوماتيكية لتحديد الضغط وكذلك صمامات تأخير. بعض الأنظمة تراعي أيضا الضغط الارتدادي للعادم باعتباره ضغط تحكم لمشغل الضغط الفراغي. وفي بعض حالات التشغيل يتم إيقاف عملية إعادة تدوير غازات العادم تماما. ويمكن تحقيق ذلك من خلال تركيب صمامات تبديل كهربائية في وصلة التحكم. وعلى الرغم من تلك الإمكانيات للتأثير على معدل تدوير الغازات كان النظام دائما مرتبطًا بحالة الحمل الواقع على المحرك والضغط الفراغي لماسورة السحب المرتبط بذلك من أجل التحكم في مشغل الضغط الفراغي.

نظرًا للأحمال العالية الواقعة على صمام EGR فإنه يمثل بالتأكيد أكبر مصدر للخطأ. فنتيجة لرذاذ الزيت والسخام الناجم عن غازات العادم تتراكم الاتساخات بالصمام ويتقلص المقطع العرضي لفتحة الصمام بمرور الوقت وصولاً إلى الانسداد الكامل. ويتسبب ذلك بطبيعة الحال في خفض كمية غازات العادم المُعاد تدويرها باستمرار وهو ما ينعكس في معدل انبعاثات العادم. كما أن الحمل الحراري العالي يشكل بيئة مناسبة لهذه العملية. كما أن مجموعة خراطيم الضغط الفراغي تمثل في كثير من الأحوال سببا للأخطاء التي تطرأ. حيث تتسبب مواضع التسريب في فقدان الضغط الفراغي اللازم لصمام EGR ومن ثم يتوقف الصمام عن الفتح. كما أن عدم عمل صمام EGR نتيجة فقدان الضغط الفراغي يمكن بالطبع أن يرجع سببه أيضا إلى تعطل محول ضغط أو إلى صمام حراري لا يعمل بشكل صحيح.

توجد إمكانيات متنوعة لفحص نظام إعادة تدوير غازات العادم. وترتبط تلك الإمكانيات بما إذا كان النظام يدعم التشخيص الذاتي أم لا. فالأنظمة التي لا تدعم التشخيص الذاتي يمكن فحصها بواسطة جهاز مالتيميتر ومضخة ضغط فراغي يدوية وترمومتر رقمي.

ولكن قبل البدء في الفحوصات المعقدة يتعين إجراء فحص بالنظر لجميع المكونات المرتبطة بالنظام. وهذا يعني:

• هل جميع وصلات الضغط الفراغي محكمة ضد التسريب وموصلة بشكل صحيح ومفرودة دون انثناءات؟
• هل جميع الوصلات الكهربائية موصلة بشكل صحيح بمحول الضغط والمبدل؟ هل الكابلات على ما يرام؟
• هل توجد مواضع تسريب بصمام EGR أو بالوصلات الموصلة بين أجزاء النظام؟

إذا لم يتم رصد أية عيوب عند إجراء فحص بالنظر، يجب فحص النظام بواسطة الاختبارات والقياسات الأخرى.

عند فحص صمامات EGR التي يتحكم فيها الضغط الفراغي تُطبَّق طريقة العمل التالية:

بعض صمامات EGR تتضمن مقياس لفرق الجهد من أجل تحديد وضع الصمام. يتم فحص صمام EGR بالطريقة التي سبق شرحها. عند فحص مقياس فرق الجهد يجب القيام بما يلي:
انزع القابس ثلاثي الأقطاب، وباستخدام جهاز المالتيميتر قِس المقاومة الإجمالية على السن 2 والسن 3 لمقياس فرق الجهد.  ويجب أن تتراوح القيمة المقاسة بين 1500 أوم و 2500 أوم. لقياس مقاومة المجرى الانزلاقي يجب توصيل جهاز المالتيميتر بالسن 1 والسن 2. افتح الصمام ببطء بواسطة مضخة الضغط الفراغي اليدوية. تبدأ القيمة المقاسة عند حوالي 700 أوم وتزداد حتى تصل إلى 2500 أوم.

عند إجراء هذا الفحص لا تُستخدَم مضخة الضغط الفراغي اليدوية لإنتاج ضغط فراغي، وإنما تُستخدم كجهاز مانومتر. انزع خرطوم الضغط الفراغي الممتد من محول الضغط إلى صمام EGR من محول الضغط ووصِّل مضخة الضغط الفراغي. أدر المحرك وحرك قضبان محول الضغط ببطء. يجب أن يتحرك مؤشر مانومتر مضخة الضغط الفراغي تبعا لذلك.

تشتمل صمامات التبديل الكهربائية على ثلاث وصلات ضغط فراغي. إذا اُستخدمت وصلتان فقط، يجب غلق الوصلة الثالثة بسدادة مانعة للتسريب.

لفحص الصمامات يمكن استخدام مضخة الضغط الفراغي اليدوية للتأكد من مرور الغازات دون عائق عبر وصلات خرْج صمام التبديل. للقيام بهذا وصِّل مضخة الضغط الفراغي بإحدى وصلات الخرج. إذا تسنى إنشاء ضغط فراغي، فيجب إمداد صمام التبديل بالجهد الكهربائي.

لفحص الصمامات الحرارية يجب نزع خراطيم الضغط الفراغي. ثم وصِّل مضخة الضغط الفراغي اليدوية بالوصلة الوسطى. عندما يكون المحرك باردا يفترض ألا يسمح الصمام الحراري بمرور أي غازات. أما عندما يصل المحرك إلى درجة حرارة التشغيل، فيجب أن يسمح الصمام بمرور الغازات. وحتى يصبح الصمام الحراري غير مرتبط بدرجة حرارة المحرك، يمكن فك الصمام وتسخينه في مغطس ماء أو بمسدس الهواء الساخن. وعندئذ يجب مراقبة درجة الحرارة باستمرار لمعرفة نقاط التحويل.

جميع قيم القياس المذكورة هنا هي بيانات تقريبية. وللحصول على البيانات الدقيقة يجب توفر مخططات التوصيل وقيم القياس الخاصة بالسيارة.