Zawory i czujniki odpowiedzialne za emisję spalin – awarie, diagnostyka, wymiana

Podzespoły odpowiedzialne za ograniczanie emisji spalin zaczęły być powszechnie stosowane w samochodach w latach 90. W związku z dużą presją proekologiczną europejskich władz stały się jednym z najszybciej rozwijających się sektorów motoryzacji. Katalizatory, sondy lambda, zawory EGR, czujniki emisji spalin to tylko niektóre elementy, które mogą ulegać usterkom.

Ograniczanie emisji spalin przez silniki samochodów – historia

Po raz pierwszy układ recyrkulacji spalin w silniku samochodu zastosowano już w latach 30. w Stanach Zjednoczonych. Celem nie było jednak wówczas ograniczenie emisji szkodliwych związków do atmosfery, lecz poprawa efektywności spalania mieszanki paliwowo-powietrznej w komorze silnika. Kolejne projekty dotyczące emisji spalin, tym razem już z pobudek bliższych dzisiejszym, powstawały także w latach 70. Zastosowano tam pierwsze zawory układu recyrkulacji spalin (EGR) oraz katalizatory. Te ostatnie weszły do powszechnego użytku w Europie dopiero w latach 90. Nasz kontynent wkrótce przegonił jednak wszystkie pozostałe w dążeniu do redukcji emisji szkodliwych związków przez silniki spalinowe. W pojazdach spełniających aktualne najnowsze normy emisji Euro znajduje się łącznie kilkadziesiąt podzespołów odpowiedzialnych za kontrolę spalin.

Katalizator i zawór EGR – awarie

Niegdyś powszechną praktyką był demontaż tych podzespołów. Dziś ta nielegalna czynność praktykowana jest rzadko, m.in. dlatego, że z jej powodu można otrzymać negatywny rezultat badania na stacji kontroli pojazdów. Faktem jest jednak także mniejsza usterkowość katalizatorów i zaworów EGR, stosowanych w obecnie użytkowanych na polskich drogach samochodach. Niemniej jednak takie usterki się zdarzają i należy je poprawnie diagnozować.

Katalizator jest swego rodzaju filtrem, którego zadaniem jest wychwytywanie części zanieczyszczeń, powstających w procesie spalania paliwa. Jego kluczowa część, czyli tzw. nośnik, ma strukturę plastra miodu i tzw. powłokę katalityczną, zawierającą w swoim składzie metale szlachetne. Pierwiastki takie jak platyna czy pallad wchodzą w chemiczną reakcję z niektórymi substancjami ze spalin samochodowych, w pewnym stopniu je neutralizując. Awarie katalizatora są zwykle związane z uszkodzeniem lub zapchaniem się nośnika. Objawami usterki mogą być problemy z wchodzeniem silnika na wysokie obroty czy wahania obrotów na biegu jałowym. Diagnostyka powinna polegać na ocenie ilości tlenu w spalinach przed oraz za katalizatorem. Często awariom ulegają także sondy lambda, których zadaniem jest określanie zawartości tlenu w spalinach. Niepoprawnie działające sondy generują kody usterek, dlatego do ich diagnostyki potrzebne jest poddanie pojazdu badaniu testerem diagnostycznym.

Zawór EGR ma za zadanie zmniejszać ilość tlenu w powietrzu dostarczanym do komory spalania. W ten sposób następuje obniżenie temperatury i co za tym idzie spowolnienie procesu spalania, dzięki czemu silnik spalinowy emituje mniej szkodliwych tlenków azotu (NOx). Zawory EGR, zwłaszcza te stosowane w starszych samochodach są podatne na zatykanie się zanieczyszczeniami pochodzącymi ze spalin. Zanieczyszczenia utrudniają pracę elementów sterujących. Objawem awarii jest problem z uzyskaniem pełnej mocy silnika. Usterka jest zwykle sygnalizowana poprzez zapalenie się kontrolki „check engine” na desce rozdzielczej pojazdu. Awarie zaworu EGR zapisują zwykle w komputerze centralnym pojazdu kody usterek, dlatego do ich diagnostyki niezbędne jest wykorzystanie testera.

Usterki i diagnostyka filtra DPF

Nieco bardziej zaawansowaną wersją podzespołu wychwytującego zanieczyszczenia jest filtr cząstek stałych, stosowany najczęściej w silnikach diesla, ale spotykany także w niektórych jednostkach benzynowych. Zamontowany w układzie wydechowym filtr separuje cząstki stałe, będące efektem procesu spalania, które uchodzą za szkodliwe dla środowiska. Od czasu do czasu w silniku zachodzi tzw. procedura wypalania filtra, która ma za zadanie pozbycie się nadmiaru zebranych cząstek. Niestety inicjacja procedury wymaga wysokiej temperatury pracy, która rzadko bywa osiągana w warunkach jazdy miejskiej. To właśnie użytkowane w mieście pojazdy najczęściej mają problemy z awariami filtrów DPF. Polegają one na nadmiernym zapchaniu materiału filtrującego sadzą. Objawy zapchanego filtra to najczęściej spadek mocy silnika, problemy z rozruchem czy silne dymienie.

Zbyt wysoki poziom zanieczyszczenia filtra DPF można zdiagnozować za pomocą testera diagnostycznego. Powinien on odczytać odpowiednie kody usterek. Filtr DPF można oczywiście wymienić na nowy, jednak powszechną rynkową praktyką jest przeprowadzanie jego czyszczenia. Często zdarza się, że za objawy wskazujące na awarię filtra odpowiadają usterki innych podzespołów, a mianowicie czujników.

Czujniki temperatury spalin – usterki

Coraz bardziej zaawansowane układy wydechowe potrzebują specjalnych czujników, monitorujących aktualną temperaturę na różnych etapach procesu spalania. Czujniki temperatury spalin dostarczają jednostce centralnej pojazdu informacji na temat temperatury spalin w układzie recyrkulacji, systemie filtra cząstek stałych czy katalizatorze. We współczesnych samochodach są ważnym elementem autodiagnostyki silnika. Usterki tych czujników związane są zwykle ze wzrostem poziomu spalania paliwa przez samochód. Inny objaw to przegrzewanie się silnika. Fachowa diagnostyka czujników temperatury spalin przebiega z wykorzystaniem testera diagnostycznego. Niekiedy niezbędne staje się także wykorzystanie multimetru i oscyloskopu. Czujniki te są nienaprawialne. Jedyną metodą przeprowadzania naprawy jest ich wymiana.

Gdzie diagnozować awarie podzespołów, odpowiedzialnych za emisję spalin?

Wbrew pozorom, wybór warsztatów samochodowych posiadających odpowiedni sprzęt diagnostyczny niezbędny do dokonania fachowej oceny sprawności podzespołów układu wydechowego jest ograniczony. Poprawna diagnostyka takich elementów jak katalizatory, filtry DPF czy czujniki temperatury spalin wymaga posiadania sprzętu o znacznej wartości. Na taki mogą pozwolić sobie zwykle niemal wyłącznie warsztaty sieciowe, np. warsztat Auto Serwis Paczkowo, należący do sieci Bosch Car Service. Oddając pojazd ręce fachowców możemy mieć pewność, że zostanie on poprawnie zdiagnozowany, a naprawa nie będzie odbywać się metodą prób i błędów, polegającą na demontowaniu i zastępowaniu nowymi kolejnych podzespołów.

Warto podkreślić, że jazda z niesprawnymi elementami układu wydechowego wiąże się nie tylko z większym wpływem pojazdu na środowisko, lecz także innymi problemami – podwyższonym spalaniem, niepoprawną pracą silnika, narażeniem go na poważne usterki, takie jak przegrzanie itp.