Ventily EGR: Co to je, jak funguje, a proč v ojetinách zlobí

Termín „EGR ventil“ už asi slyšel každý, komu přestal ojetý diesel táhnout či mu nešel nastartovat. Kdo si pak ze servisu vyzvedl opravené auto s fakturou na pětadvacet tisíc korun, určitě si říkal, co je tohle za zatracenou pitomost, která jenom stojí peníze a není k ničemu. Vždyť všude na internetu různí šikulové nabízejí možnost EGR zaslepit, aby byl klid.

Jenže EGR (z anglického exhaust gas recirculation, tedy recirkulace výfukových plynů) není v autě jako nějaké šidítko či tzv. „kurvítko“. Tzv. EGR ventil je nezbytnou součástí moderních dieselů (a i spousty benzinových motorů), aby vůz plnil přísné emisní normy.

Asi víte, že emisní normy sledují několik položek. Vedle oxidu uhelnatého také nespálené uhlovodíky, pevné částice a od emisní normy Euro 3 třeba také oxidy dusíku (0,5 g NOx na km pro diesely a 0,15 g NOx na km pro zážehové motory, dnes 0,08 g/km NOx pro diesel a 0,06 g/km NOx pro benzin). A právě k redukci oxidů dusíku má EGR ventil sloužit.

Proč se v motoru tvoří oxidy dusíku? Vznikají ve vysokých teplotách během spalování oxidací vzdušného dusíku, neboť vzduch obsahuje 21 % kyslíku a 78 % dusíku. Za ideálního stavu by to v motoru vypadalo takto: 2 C8H18 + 25 O2 = 16 CO2 + 18 H2O + energie. Dusík by pak byl zase vyloučen ven. Jenže spalování není nikdy naprosto dokonalé. Vedle nežádoucích látek v palivu totiž motory nikde nepracují ve zcela ideálním režimu a často je spalována příliš chudá nebo příliš bohatá směs. A právě spalování chudé směsi s přebytkem vzduchu vede k vyšší tvorbě oxidů dusíku. Dusík se pak na volný kyslík váže rychleji než uhlík.

K tomu pak dochází hlavně v dieselových motorech, které z principu nepotřebují škrticí klapku a pracují s přebytkem vzduchu. S přebytkem vzduchu mohou samozřejmě fungovat i některé zážehové motory. Pohonná jednotka totiž při požadavku na nižší výkon při ustálené jízdě může pracovat v režimu tzv. chudé směsi. Psali jsme o tom třeba v článku o motoru BMW N53, kde právě nezbytné zásobníkové katalyzátory na oxidy dusíku způsobují poměrně dost starostí.

Ventily EGR se začaly rozšiřovat už v 70. letech minulého století s prvními emisními regulacemi, protože tehdy se ještě neřešil oxid uhličitý (démonizování tohoto zcela samozřejmého produktu jakékoli energetické přeměny v přírodě probíhá až v dnešní době). Začaly se řešit skutečně škodlivé látky, tedy nespálené uhlovodíky a právě oxidy dusíku.

Princip funkce okruhu EGR je poměrně prostý. Má snížit teplotu hoření a zároveň snížit přebytek kyslíku, čímž se sníží podmínky vhodné pro tvorbu oxidů dusíku. Dosáhnout toho lze tak, že se z výfuku sebere potřebné množství výfukových plynů a pošlou se zpátky do sání a do spalovacího prostoru. A právě k tomu má sloužit EGR ventil.

Teď si určitě říkáte, že na to přece nemusí být v motoru nějaké zlobivé šidítko a že toho lze dosáhnout jen prostým naladěním spalovacího motoru. A částečně máte pravdu. Díky systémům proměnného časování ventilů a vhodným časováním rozvodu lze prodloužit otevření výfukového ventilu (či častěji urychlit otevření toho sacího) a tímto překrytím nasát část spalin do válce, aniž by bylo nutné je vést oklikou do sání.

To ale funguje jen do určité míry a pouze u motorů, které neprodukují nadměrné množství NOx, tedy principiálně u zážehových a bez přímého vstřikování. Ale zvládaly to i některé motory s ním. Uměl to třeba motor 1.2 TSI EA 111 (např. ve Škodě Rapid), který se tak bez EGR ventilu obešel, a i díky tomu netrpí na nadměrné zanášení karbonem. Většina moderních benzinových motorů s přímým vstřikováním už ale EGR ventil stejně mít musí, protože toto řešení s tzv. „vnitřním“ EGR není dostatečné. A proto se používá cesta oklikou, tedy přes zmíněný ventil. A tomu už se říká „vnější EGR“.

V případě vnějšího EGR jde o zařízení ve formě ventilu nebo šoupátka pro regulaci průchodu spalin zpět do sání v libovolně nastaveném poměru (od 0 teoreticky do 100 %). Nejprve se používal mechanicky ovládaný ventil řízený podtlakem, dnes se už častěji používá kombinace s elektronickým ovládáním, případně výhradně elektronické řízení. Je účinnější a přesnější.

Požadavky na ještě přesnější či rychlejší funkci EGR pak donutily výrobce přistoupit k dalšímu doplňování funkcí, tedy především k aktivnímu chlazení spalin pomocí chladiče EGR. Ochlazením spalin lze totiž zvýšit jejich objem, podobně, jako lze zvýšit objem nasávaného vzduchu u turbomotorů pomocí mezichladiče stlačeného vzduchu. Chladič EGR je napojen přímo na chladicí okruh motoru.

Ještě se u přeplňovaných motorů rozlišuje okruh EGR podle toho, zda je vysokotlaký (spaliny se vracejí do sání ještě před turbodmychadlem) či nízkotlaký (spaliny se vracejí až za turbem a katalyzátorem s částicovým filtrem). Motor pak reguluje podle potřeby, který okruh bude využíván. Nejčastěji tak, že při nízkém zatížení jdou spaliny vysokotlakou cestou, při vyšším zatížení tou nízkotlakou.

U nízkotlakého okruhu je výhoda, že spaliny nabírané až za částicovým filtrem bývají čisté a nedochází k takovému zanášení ventilu. Pokud by ale přestal částicový filtr plnit svou funkci, ventil by se zničil. Proto třeba u nových motorů TDI řady EA 288 nebude dobrý nápad časem částicový filtr odstranit či prorazit. S relativně rozumnými cenami značkových DPF už takové zásahy opravdu postrádají smysl.

Teď už je vám jasné, že kde jsou výfukové spaliny, tam je špína, saze, mor a smrt. A právě s tím souvisí naprostá většina závad okruhu EGR, především pak ventilu jako takového. Ale na vině nemusí být jen EGR, protože na jeho správnou funkci má samozřejmě vliv také kondice motoru, kvalita spalování a celkový stav dalších periferií.

Nejčastějším problémem je, že se ventil EGR prostě ucpe karbonem, který ochromí jeho chod. To ale není principiálně vina ventilu jako takového, ale procesů v motoru. Pokud je v motoru přebytek paliva (například po chiptuningu), případně spaluje už nějaký ten olej, těch „mastnot“, které se pak na exponovaná místa v okruhu EGR nalepí, je samozřejmě víc.

Usazeniny pak omezují či zcela znemožní funkci ventilu, ale selhat samozřejmě může i jeho ovládání, ať už podtlakový ventil či elektronická regulace. Pokud se ventil zasekne v poloze „zavřeno“, klidně to na funkci auta vůbec nepoznáte. U těch novějších už svítí kontrolka, u starších aut se ale nemusí dít vůbec nic. Auto startuje, jede normálně… Jen má vyšší emise. Právě tohle bývá řešení různých kutilů. Ventil zaslepí, auto dál jede, ale rozhodně neodpovídá té emisní normě, podle které bylo homologované.

Častěji se ale stane, že ventil nejde plně zavřít a nefunguje jeho regulace. Otevřený ventil způsobuje obtížné startování, případně ho zcela znemožní. Když už auto nastartuje a udrží se motor v chodu, typickým projevem vadného či ucpaného EGR je ztráta výkonu při jízdě vyšší rychlostí v otáčkách. Moderní auta pak přecházejí do nouzového režimu s omezeným výkonem.

Někdy lze ventil prostě vyčistit. Dokonce to některé servisy u problémových motorů (2.0 TDCI, 2.0 CRDI) doporučují jako prevenci. S rozpouštěním usazenin pomáhají různé přípravky (sprejů a rozpouštědel existuje za tímto účelem mnoho), ale někdy ani to nestačí a je potřeba přejít k odstranění nánosů mechanickou cestou. Prostě je potřeba to „uhlí“ oškrábat a pak teprve důkladně očistit chemicky. Jenže karbon se neusazuje jen na ventilu, ale v celém sacím potrubí, klidně i na sacích ventilech. To už je pak náročnější proces čištění, se kterým si doma poradí už jen velcí nadšenci a kutilové.

Pokud ovšem selže některý z mechanických či elektronických členů ovládání EGR ventilu, nezbyde než ventil vyměnit (pokud nelze opravit či vyměnit samostatný vadný díl). Praxe je ale taková, že se ventil mění prostě celý. Přesnou příčinu závady by ale měla odhalit důkladná diagnostika, protože závada klidně může být na některém z čidel. A pokud motor funguje špatně, bere olej a špatně spaluje, budete EGR měnit brzdy znovu.

Setkat se lze samozřejmě i třeba s netěsným chladičem EGR, který se pak musí měnit. To náklady na servis samozřejmě prodražuje. Zatímco nový EGR ventil se dá obvykle pořídit v rámci jednotek tisíců, celý systém s chladičem stojí klidně 10 až 20 tisíc korun. Samozřejmě záleží na značce. Přesnou cenu oprav s okruhem EGR nelze od boku říci. Záleží na rozsahu práce, někde třeba dáte málo za díly, ale pak musíte platit hodiny práce, jinde je to zase obráceně.

Na závěr připomeneme, že dnešním emisním normám už ani propracovaný okruh EGR nestačí, a proto musí diesely používat selektivní katalytickou redukci se vstřikováním technické močoviny, tedy AdBlue. Má to ale výhodu (když vynecháme všechna rizika a nevýhody). Okruh EGR už nemusí být tolik vytěžován a u některých modelů s AdBlue se ukazuje, že dřívější problémy s EGR nadobro zmizely. AdBlue ale přinese nové, takže žádný strach, servisy o práci (a vše peníze) nepřijdou.