Abgasrückführung

Immer strengere Gesetze machten es notwendig, die Abgasemissionen weiter zu senken. Dies gilt sowohl für Diesel- als auch für Benzinmotoren. Mit Hilfe der sog. Abgasrückführung wird der Ausstoß an Stickoxiden gesenkt. Bei Benzinmotoren wird im Teillastbereich außerdem der Kraftstoffverbrauch reduziert.

Bei hohen Verbrennungstemperaturen entstehen im Brennraum des Motors Stickoxide. Durch die Rückführung eines Teiles des Abgases zur frischen Ansaugluft wird die Verbrennungstemperatur im Brennraum abgesenkt. Aufgrund der niedrigeren Verbrennungstemperatur wird die Entstehung von Stickoxiden verringert.

Die Höhe der Abgasrückführungsrate bei Diesel- und Benzinmotoren wird durch nachfolgende Tabelle verdeutlicht:

Zwei Arten der Abgasrückführung sind hier zu unterscheiden: Die „innere“ und „äußere“ Abgasrückführung.

Bei der inneren Abgasrückführung erfolgt die Mischung zwischen Abgas und frischem Gemisch innerhalb des Brennraums. Dies wird bei allen Viertaktmotoren durch die systembedingte Ventilüberschneidung von Einlass- und Auslassventil erreicht. Bedingt durch die Konstruktion ist die Abgasrückführungsrate sehr gering und kann auch nur begrenzt beeinflusst werden. Erst seit der Entwicklung der variablen Ventilsteuerung kann, last- und drehzahlabhängig, aktiv auf die Rückführungsrate Einfluss genommen werden.

Die äußere Abgasrückführung erfolgt über eine zusätzliche Leitung zwischen dem Abgaskrümmer / -rohr und dem Ansaugkrümmer sowie dem AGR-Ventil.

Um mehr Einfluss auf die Abgasrückführungsrate zu bekommen, wurden pneumatische Rückschlag- und Druckbegrenzungsventile sowie Verzögerungsventile eingebaut. Einige Systeme berücksichtigen als Regeldruck für die Unterdruckdose zusätzlich den Abgasgegendruck. In manchen Betriebszuständen wird die Abgasrückführung ganz abgeschaltet. Dies wird durch den Einbau von elektrischen Umschaltventilen in die Steuerleitung ermöglicht. Trotz dieser Möglichkeiten der Einflussnahme war das System immer abhängig vom Lastzustand des Motors und dem damit verbundenen Saugrohrunterdruck zum Steuern der Unterdruckdose.

Bei der Prüfung von unterdruckgesteuerten AGR-Ventilen gilt folgende Vorgehensweise:

Bei abgestelltem Motor die Unterdruckleitung abziehen und die Handunterdruckpumpe anschließen. Einen Unterdruck von ca. 300 mbar erzeugen. Ist das Ventil in Ordnung, darf der Druck innerhalb von 5 Minuten nicht abfallen. Bei laufendem, betriebswarmen Motor die Prüfung wiederholen. Bei einer Druckdifferenz von ca. 300 mbar muss sich der Leerlauf verschlechtern oder der Motor ausgehen.

Ist das Ventil mit einem Temperaturfühler ausgestattet, kann dieser ebenfalls geprüft werden. Dazu den Temperaturfühler ausbauen und den Widerstand messen. Die ungefähren Widerstandswerte bei den einzelnen Temperaturen sind in folgender Tabelle aufgelistet:

Temperatur Widerstand

20°C > 1000 k Ω

70°C 60 - 280 k Ω

100°C 60 - 120 k Ω

Nutzen Sie zum Erwärmen eine Heißluftpistole oder heißes Wasser. Mit dem Digitalthermometer prüfen Sie die Temperatur, um die gemessenen Werte mit den Sollwerten zu vergleichen.

Ventile mit seitlich versetzten Unterdruckanschlüssen werden nur durch einen Anschluss geöffnet. Diese können übereinander oder seitlich versetzt auf einer Ebene angeordnet sein. Ventile, deren Unterdruckanschlüsse übereinander angeordnet sind, arbeiten zweistufig. Über den oberen Anschluss wird das Ventil zum Teil, über den unteren Anschluss komplett geöffnet. Ventile mit seitlich versetzten Unterdruckanschlüssen werden nur durch einen Anschluss geöffnet. Die Kennzeichnung der Anschlüsse erfolgt durch eine Farbmarkierung.

Dabei sind folgende Kombinationen möglich:

• Schwarz und braun
• Rot und braun
• Rot und blau

An dem rot oder schwarz markierten Anschluss wird die Unterdruckversorgung angeschlossen.

Die Dichtigkeitsprüfungen erfolgen unter den gleichen Bedingungen wie bei den Ventilen mit einer Membran, sind aber an beiden Unterdruckanschlüssen durchzuführen. Um die Unterdruckversorgung des Ventils zu prüfen, kann die Handunterdruckpumpe als Manometer verwendet werden. Sie wird an die Versorgungsleitung des AGR-Ventils angeschlossen. Bei laufendem Motor wird der vorherrschende Unterdruck angezeigt. Bei Ventilen mit übereinander angeordneten Anschlüssen ist die Handunterdruckpumpe an der Leitung des unteren Anschlusses anzuschließen, bei seitlich versetzt angeordneten Anschlüssen an der Leitung des roten oder schwarzen Anschlusses.

Einige AGR-Ventile besitzen ein Potentiometer zur Lagerückmeldung des Ventils. Die Prüfung des AGR-Ventils erfolgt wie oben beschrieben. Bei der Prüfung des Potentiometers ist folgendermaßen vorzugehen:

Den 3-poligen Stecker abziehen und mit einem Multimeter den Gesamtwiderstand an Pin 2 und Pin 3 des Potentiometers messen Der gemessene Wert muss zwischen 1.500 Ohm und 2.500 Ohm liegen. Um den Widerstand der Schleifbahn zu messen, muss das Multimeter an Pin 1 und Pin 2 angeschlossen werden. Mit der Handunterdruckpumpe das Ventil langsam öffnen. Der gemessene Wert beginnt bei ca. 700 Ohm und steigt bis auf 2.500 Ohm an.

Bei dieser Prüfung wird die Handunterdruckpumpe nicht zum Unterdruck erzeugen genutzt, sondern als Manometer angewendet. Den Unterdruckschlauch vom Druckwandler zum AGR-Ventil am Druckwandler abziehen und die Unterdruckpumpe anschließen. Den Motor starten und das Gestänge vom Druckwandler langsam bewegen. Die Anzeige des Manometers der Unterdruckpumpe muss sich dementsprechend bewegen.

Elektro-Umschaltventile verfügen über drei Unterdruckanschlüsse. Sollten nur zwei Anschlüsse belegt sein, ist der dritte Anschluss mit einer Verschlusskappe versehen, die nicht abdichten darf.

Zur Prüfung kann mit der Handunterdruckpumpe eine Durchgangsprüfung an den Ausgangsleitungen des Umschaltventils durchgeführt werden. Dazu die Unterdruckpumpe an eine Ausgangsleitung anschließen. Kann ein Unterdruck erzeugt werden, muss das Umschaltventil mit Spannung versorgt werden.