人生の袋からゴミの分別まで、リサイクルは素晴らしいものです。実は、あなたのエンジンでさえ、燃焼プロセスのガスを再循環して再利用しています。
気候変動が私たちを取り巻く世界を形成し続ける中、政府は行動を起こしています。日常の自動車ユーザーにとって、これはしばしば問題を意味します。自動車メーカーは、より厳しい規制により、過去20年間以上に排気ガス排出量をさらに削減することを余儀なくされています。ディーゼルおよびガソリン車メーカーは、電気自動車やハイブリッド車に追いつき、新しい排出基準に準拠するために全力を尽くしています。
従来の燃料ベースのエンジンがこれを達成しようとする方法の一つは、排気ガス再循環（EGR）システムを使用することです。この巧妙なシステムは、燃焼プロセスの最も有害な副産物の一つである一酸化窒素の量を、あなたの車の排気ガスから排出される量を減らすのに役立ちます。ガソリンエンジンでは、このシステムはエンジンが部分負荷で作動する際の燃料消費も削減します。しかし、EGRシステムとは正確には何で、EGRバルブはどのように機能し、一般的なEGRの問題は何でしょうか？これらの質問に対する答えを探し疲れているなら、もう探す必要はありません！
排気ガス再循環システムとは何ですか？
簡単に言えば、排気ガス再循環（EGR）システムは、内燃機関におけるNOx（窒素酸化物）の排出を削減します。このシステムは、EGRバルブ、温度センサー、制御ユニットで構成され、ECUとエンジンの吸気/排気マニホールドの両方に接続されています。
主な目的は、これらのNOx（一酸化窒素）の排出を削減することであり、排気ガスを燃焼室に再循環させ、燃焼を冷却することでこれを実現します。すでに燃焼に使用されたガスは次の燃焼プロセスには参加しませんが、それでもNOxの削減と燃焼室自体の温度低下に貢献します。
燃焼室の温度を低く保ちたい理由の一部は、燃焼温度が高いとエンジンの過熱を引き起こし、エンジンの燃焼室内でより多くの窒素酸化物が生成される可能性があるためです。燃焼室での燃焼温度は、一部の排気ガスを新鮮な吸気空気に再循環させることで低下し、より低い燃焼温度はより少ない窒素酸化物と過熱しにくいエンジンをもたらします。
システムはどのように機能し、なぜ必要なのでしょうか？
燃焼プロセスの一部として、空気は吸気マニホールドを通って燃焼室に入り、燃料と混合されます。圧縮または点火されると（システムによります）、圧力がピストンを押し下げてエンジンを駆動し、排気ガスは排気マニホールドを通って排出されます。エンジンが全負荷で作動している場合、つまり、例えば強力な加速中に最大能力で作動している場合、このプロセスは完璧に機能し、吸気マニホールドを通って吸い込まれる空気中のすべての酸素原子が燃焼プロセスで使用されます。
通常起こることは、エンジンが部分負荷でのみ作動することです。道路を普通に運転しているとき、アイドリング状態にあるとき、またはゆっくりと駐車場を探しているとき、エンジンは全能力で作動しておらず、これを部分負荷と呼びます。これは排出に関して問題となります。より少ない燃料が噴射されるため（エンジンがそれほど頑張る必要がないため）、すべての酸素原子が燃焼プロセスで使用されるわけではありません。残りの原子は窒素（吸気マニホールドを通って入る空気の70％を占める）と結合してNOx（一酸化窒素）を形成します。残念ながら、これは有毒な大気汚染物質であり、まさに政府の新しい規制が防ごうとしているものです。ここでEGRが役立ちます。
4サイクル燃焼プロセスの最終排気段階で、排気ガスがシリンダーを離れるとき、排気ガスの一部は内部に再ルーティングされ、ポンプで燃焼室に戻されます。そこに到達する前に、排気ガス再循環バルブがあります。EGRバルブの位置は車のシステムによって異なりますが、常に吸気マニホールドの前にあり、再循環ガスの量を調整できます。
すでに燃焼に使用されたガスは、燃焼室に入る新鮮な空気と結合し、その後燃焼室に入るガスは、燃焼プロセスですでに使用されたガスと新鮮な空気の組み合わせとなります。バルブはこのガスの許容量を調整します。
ECUと連携して、センサーがエンジンにかかる負荷、つまりエンジンに必要な出力を判断し、それに応じて再循環される排気ガスの量が計算されます。
負荷が低いほど、 より多くの排気ガスが再循環されます。なぜなら、シリンダーに噴射される燃料が少なくなり、より有害なNOx副産物が生成されるためです。
負荷が高い場合、 より多くの新鮮な空気と酸素が吸入され、したがってより少ない排気ガスが再循環されます。すでに使用されたガスは不活性（反応しない）であるため、酸素と反応してより多くの排出物を生成するリスクはありません。
ガスの温度も燃焼プロセスに影響を与え、別の利点を提供します。排気ガスは熱いため、シリンダー内のガスがピストンに圧力をかけるために必要な温度に達するまでの時間を短縮し、それによって「点火遅れ」を排除します。要するに、エンジンをより効率的かつ迅速に作動させ、より制御された燃焼を提供します。
上述のように、このプロセスは燃焼プロセスの温度も低下させます。圧縮ガスはピストンに圧力をかけるために必要な温度を上昇させます。しかし、不活性ガスは圧縮ガスよりも低温であるため、この温度を吸収します。熱は再循環ガスによって吸収され、より少ないNOx副産物とエンジンの過熱リスクの低減を意味します。
一般的なEGRの問題は何ですか？
EGRはエンジンと常に一緒に使用されるため、システムは非常に高い負荷にさらされ、特に高走行距離の車両では問題を引き起こす可能性があります。バルブがここでのシステムの最も重要な部分であるため、ほとんどの問題はそれに関連しています。
EGRバルブに問題がある場合、不規則なアイドリングや加速時の失速など、悪いEGRバルブの症状が車に現れるため、かなり明白です。故障したEGRバルブにより燃費も悪化し、ダッシュボードにエンジンチェックライトが点灯し、車のOBD-IIまたはより新しいコンピューターで読み取り可能なコードが表示されるかもしれません。
これらの症状の考えられる原因は、詰まったEGRバルブです。時間の経過とともにEGRバルブに堆積物が蓄積すると、バルブが再循環ガスをより少なくまたは全く通さなくなり、車の性能が低下し始めます（ECUはバルブが機能していると仮定するため、燃焼に適切な量のガスがそこにあると想定します）。これは特にディーゼルEGRバルブで頻繁に発生します。この堆積は車両の正常な運転の一部であり、バルブを清掃または交換することで修理できます。
EGRバルブの清掃は思っているほど複雑ではなく、確かに自分で行うことができます。EGRバルブの位置を特定して取り外した後（位置は車両によって異なるため、取扱説明書を参照してください）、軽く振ってみてください。内部で何かが前後に動く音が聞こえたら、それはダイアフラムであり、EGRバルブがまだ良好な状態であり、正常な動作に戻るために清掃が必要なだけである可能性が高いことを意味します。何も聞こえない場合、EGRバルブが詰まっている可能性があります。これは決定的なテストではありませんが、良い出発点です。
より新しいEGRバルブをお持ちの場合、それは電子式であり、したがってワイヤーハーネスが接続されている可能性が高いです。この場合、腐食性のクリーナーを配線やコネクターに適用しないようにすることが重要であり、もちろんエンジンもオフにする必要があります。信頼性のある目の保護具と化学薬品に耐性のある手袋も必要です。
EGRバルブの清掃
まず、真空ラインを取り外します。 これはEGRバルブに接続されているゴム製のラインです。もろい、壊れている、ほつれている、何らかの方法で損傷している、またはその他完璧でないように見える場合は、交換してください。真空の問題は、故障したEGRバルブを含むあらゆる種類のエンジン問題の原因となります。
次に、電気ハーネスを外し、EGRバルブのロックを解除します。 ナットやボルトを取り外した後にすぐに外れない場合は、木や小さなハンマーで軽く叩いて緩めることができます。
次に、ガスケットを取り外し、 良好な状態であり、裂けたり、ほつれたり、崩れたりしていないことを確認してください。それほど新鮮でないように見える場合は、同時に新しいものを取り付けることができます。
バルブアセンブリの清掃は2段階のプロセスです。 まず、バルブ自体をキャブレタークリーナーを満たしたボウルに浸します。キャブレタークリーナーはひどい悪臭がし、不快なので、屋外または非常に換気の良い場所で浸してください。可能であれば一晩浸しておきます。不可能な場合は、次のステップに進んでください。
EGRバルブをキャブレタークリーナーに一晩（可能であれば）浸した後、小さなブラシでその通路、開口部、表面を清掃する必要があります。以前使用したのと同じキャブレタークリーナーに浸した歯ブラシやパイプクリーナーがこれに最適です。この時点で怪我を防ぐために、保護メガネと手袋を着用してください。できるだけ多くのバルブを清掃し、できるだけ多くの隅々に入り込んでください – 黒い堆積物を多く取り除くほど、問題を解決する可能性が高まります。
清潔でかさぶたがなくなったら、清掃したEGRバルブを再取り付けできます。必要に応じて、真空ホースと電気接続を再接続することを忘れないでください。バルブを清掃した後も問題が発生する場合は、交換が必要かもしれません。