copyright 1998-2017 by Mark Verboom
ipv6 ready RSS Feed Switch to English

Ga terug naar Nieuws

EGR systeem

Naar blog index

Monday, 26 April, 2010

EGR systeem

Standaard is de z22se motor in de Speedster uitgerust met een EGR systeem, oftewel een uitlaatgas recirculatie systeem. Via een klep kan het motor management een hoeveelheid uitlaatgassen achter de gasklep weer de motor insturen. Dit klinkt misschien vreemd en inefficiënt, maar het heeft zijn voordelen.

Hoe EGR werkt

Het idee is dat de uitlaatgassen worden toegevoegd aan de lucht die de motor in gaat. De uitlaatgassen bevatten geen zuurstof meer, alleen nog gassen zoals stikstof (N2), kooldioxide (CO2) en kleine hoeveelheden van andere oxides, welke allemaal niet deelnemen aan het verbrandingsproces.

Het totale volume aan lucht en uitlaatgassen in het inlaat spruitstuk is nu groter dan dat het zou zijn zonder de werking van de EGR klep. De druk in het inlaat spruitstuk zal daardoor ook hoger zijn. Wanneer de motor uit het inlaat spruitstuk het gas (gecombineerd met brandstof uit de injectoren) naar binnen gaat zuigen, gaat dit gemakkelijker. Vergelijk dit met het zuigen van lucht door een rietje wat aan de andere kant vrijwel is afgesloten door je vinger. Wanneer je het rietje minder afsluit met je vinger zal minder moeite kosten er lucht door te zuigen.

Het complete volume aan gas wat de motor in gaat bevat door het toevoegen van de uitlaatgassen dus relatief weinig zuurstof. Hierdoor wordt er door het motor management ook minder brandstof toegevoegd. Doordat de verhouding brandstof op de totale hoeveelheid gas lager is, zal de warmte ontwikkeling door de verbranding lager zijn. Door deze lagere temperatuur zal de ontbranding langzamer verlopen. Het motor management moet hiervoor corrigeren in het ontstekingstijdstip. Door de tragere verbranding moet er eerder worden ontstoken om de piek druk in de cilinder op het juiste moment te laten plaatsvinden. Een ander effect van de lagere verbranding temperatuur is dat er minder stikstof oxides (NOx) worden gevormd, wat goed is voor de kwaliteit van de uitlaatgassen.

Wanneer EGR niet wordt gebruikt

Wanneer de motor maximaal vermogen moet leveren is het niet nuttig om uitlaatgassen toe te voegen. In deze situatie moet maximaal energie worden geleverd en hiervoor is zoveel mogelijk zuurstof en brandstof nodig.

Ook bij stationair loop van de motor wordt de EGR klep niet gebruikt. Stationair loop is een relatief lastig gebied voor het motor management om te regelen, doordat er met zeer kleine hoeveelheden buitenlucht en dus zuurstof wordt gewerkt. Het maken van een goed mengsel is dan lastig. Wanneer hier ook nog uitlaatgassen aan worden toegevoegd, is het niet meer goed mogelijk de motor netjes stationair te laten lopen.

Helaas levert het systeem ook problemen op. De klep kan wel eens slecht gaan bewegen (door vervuiling en slijtage) en daardoor storingen opleveren. Bovendien maakt het de achterkant van de gasklep en het inlaat spruitstuk erg vies.

Regeling van EGR door het motor management

Het motor management van de z22se regelt de EGR klep hoofdzakelijk op basis van de berekende (geschatte) verbrandingstemperatuur. Hoe hoger deze temperatuur is in deel last, hoe mee uitlaatgassen er worden toegelaten. Het motor management stemt hier natuurlijk de hoeveelheid brandstof op af.

In onderstaande grafiek is goed te zien hoe de regeling werkt. De rode lijn is de stand van de gasklep (van 0 tot 100%) en de blauwe lijn de stand van de EGR klep (van 0 tot 100%). In de grafiek is duidelijk te zien dat de EGR klep wordt geopend bij deel last. Zodra de belasting op de motor hoger wordt (in de grafiek wanneer de gasklep boven de 50% komt) gaat de EGR klep weer dicht.

Er zijn situaties waar de EGR klep verwijderd wordt van de motor, of er alleen een afdichting wordt geplaatst zodat er geen uitlaatgassen de inlaat meer in kunnen. Het motor management zal echter nog steeds regelen alsof er wel een volledig functionerende EGR klep aanwezig is. Het motor management zal dus compenseren voor het toelaten van uitlaatgassen. De ingespoten brandstof en tijdstip van ontsteken worden hierop afgestemd. Maar deze wijzigingen kloppen nu niet meer. Door terugkoppeling van de lambda- en klopsensor zal het motor management zijn eigen correcties gaan terug regelen. Dit is natuurlijk niet efficiënt, en levert relatief grote afwijkingen op in de brandstof aanpassingen en mogelijk terug regeling op ontsteking.

In onderstaande grafiek is te zien dat het motor management fors moet corrigeren met behulp van de lang en korte termijn brandstof aanpassingen. Deze grafiek is gemaakt van een motor met de EGR klep uitgeschakeld, maar met het EGR regel mechanisme in het motor management nog steeds actief.

Bij het tunen van een motor die geen EGR klep meer heeft, maar wel een actieve EGR regeling is het een stuk lastiger om een goede basis brandstof tabel te maken. Veel handiger is het om de gehele EGR regeling in het motor management te deactiveren. Wanneer er voor en na het deactiveren van de EGR regeling een goede basis brandstof tabel wordt gemaakt, zijn in verschillende cellen brandstof aanpassingen te vinden met verschillen van meer dan 10%.

Conclusie is dus dat het deactiveren van de EGR (door middel van een afdichting en/of het plaatsen van een "cheater") wel degelijk grote gevolgen heeft voor het motor management op het gebied van de brandstof en ontsteking. Het verdient grote aanbeveling de EGR regeling in het motor management uit te schakelen en een nieuwe, gecorrigeerde basis brandstof tabel te maken.