Negli ultimi anni, un componente specifico all'interno dei motori diesel e benzina delle auto ha attirato sempre più attenzione, spesso con connotazioni negative: la valvola EGR (Exhaust Gas Recirculation). Questo articolo esplora in dettaglio la valvola EGR, la sua funzione, i problemi che può causare e le possibili soluzioni, concentrandosi in particolare sul motorino di esclusione del condotto di aspirazione nei modelli Mercedes.
Che cos'è la Valvola EGR e Qual è la sua Funzione?
L'acronimo EGR sta per Exhaust Gas Recirculation, che letteralmente significa ricircolo dei gas di scarico. La sua introduzione è legata agli sforzi dei produttori automobilistici per sviluppare motori più efficienti e meno inquinanti.
Nei motori a combustione interna, soprattutto nei diesel, uno dei sottoprodotti della combustione è rappresentato dagli ossidi di azoto (NOx). Sebbene l'azoto sia un gas inerte a temperatura ambiente, le alte temperature e le pressioni all'interno della camera di combustione creano le condizioni per la formazione di NOx, gas che contribuiscono all'inquinamento atmosferico. Le normative anti-inquinamento europee impongono limiti stringenti alle emissioni di NOx.
La valvola EGR ricircola una parte dei gas di scarico nel collettore di aspirazione, riducendo la quantità di miscela aria-carburante che partecipa alla combustione. Questo abbassa le temperature massime durante il ciclo di combustione, diminuendo la formazione di ossidi di azoto (NOx). In genere, il ricircolo dei gas di scarico riduce la quantità di miscela utile del 5-15%.
L'uso delle valvole EGR si è esteso anche ai motori a benzina, nonostante siano state inizialmente sviluppate per controllare le emissioni di NOx nei motori diesel.
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Valvole EGR ad Alta e Bassa Pressione e Scambiatore di Calore
Alcuni motori sono dotati di un gruppo EGR che integra due valvole EGR, comunemente denominate di ALTA e BASSA pressione. A valle della valvola EGR, è spesso presente uno scambiatore di calore, noto come "radiatore EGR", che raffredda i gas di scarico prima di immetterli nel condotto di mandata verso l'aspirazione. Questi scambiatori di calore possono variare nella forma a seconda del modello di valvola e sono spesso raffreddati a liquido tramite il circuito di raffreddamento del motore.
Problemi Comuni e Sintomi di Malfunzionamento della Valvola EGR
La valvola EGR è particolarmente suscettibile a malfunzionamenti a causa del suo stretto contatto con i gas di scarico, che possono causare depositi di particolato. I problemi sono più frequenti nei piccoli motori diesel, soprattutto quando utilizzati prevalentemente in ambito urbano, dove il motore raramente raggiunge la temperatura ottimale di esercizio.
A seconda del tipo di motore, l'implementazione dell'EGR può variare e avere effetti diversi sulle prestazioni. Nei motori più datati, l'aggiunta di una valvola EGR può causare una leggera diminuzione della potenza, un aumento del consumo di carburante e l'emissione di fumo nero a causa di un dosaggio impreciso di aria "pulita" e gasolio. Nei motori progettati fin dall'inizio con la valvola EGR (a partire dalla seconda metà degli anni '90), questo componente è diventato essenziale per il corretto funzionamento del motore.
Molti proprietari di veicoli, soprattutto diesel, scelgono di disattivare o "escludere" la valvola EGR difettosa piuttosto che sostituirla, spesso modificando la centralina elettronica per compensare. Tuttavia, questa pratica comporta un aumento significativo delle emissioni inquinanti.
Sintomi di una Valvola EGR Guasta
Se la valvola EGR si blocca in posizione "aperta" (a causa di accumuli di sporcizia o di un guasto al motorino elettrico), i sintomi possono includere:
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- Andamento a scatti
- Buchi di potenza in accelerazione
- Rumori di sfregamento
- Motore a singhiozzo
- Difficoltà di accensione o di mantenimento del minimo
Questi sintomi si verificano perché nei cilindri entra principalmente gas di scarico invece di aria fresca.
Se la valvola EGR si blocca in posizione "chiusa", è come se non esistesse. Questo influisce negativamente sulle emissioni, ma il guasto viene comunque rilevato dai sensori, che attivano una modalità di protezione del motore. In questo caso, l'auto non supererebbe la revisione periodica.
Soluzioni per i Problemi della Valvola EGR
Esistono diverse opzioni per affrontare i problemi legati alla valvola EGR:
- Pulizia fisica: La soluzione più semplice ed economica è pulire la valvola EGR con prodotti detergenti specifici.
- Sostituzione: La valvola può essere sostituita con una nuova o rigenerata. Le valvole rigenerate sono pulite e controllate elettronicamente da aziende specializzate.
- Esclusione (fisica ed elettronica): Alcuni preparatori e tuner escludono fisicamente la valvola EGR chiudendo il passaggio al suo interno con un diaframma e modificando le mappe di gestione del motore nella centralina. Questa opzione è popolare, ma è importante notare che, come l'eliminazione del filtro antiparticolato (DPF), è illegale e dannosa per l'ambiente e la salute umana.
Il Motorino delle Swirl nel Collettore di Aspirazione
Un problema specifico che affligge alcuni motori Mercedes (e altri marchi come Audi, Opel e Alfa Romeo) è il malfunzionamento del motorino delle swirl nel collettore di aspirazione. Questo sistema, presente principalmente nei veicoli con cilindrata superiore a 1600 cm³, regola la quantità di aria introdotta nel collettore.
Funzionamento delle Valvole Swirl
Il collettore di aspirazione è dotato di valvole di turbolenza (swirl) incorporate all'interno dei condotti, vicino alla testata, per ottimizzare la turbolenza dell'aria in ingresso ai cilindri ai bassi regimi e favorire il ricircolo dei gas di scarico (EGR). Ogni cilindro è alimentato da una coppia di condotti, uno dei quali ha un'apertura a geometria variabile controllata da una farfalla.
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A basso carico e numero di giri, la farfalla chiude parzialmente il condotto, creando turbolenza per migliorare la combustione. Ad alto carico, le farfalle si aprono completamente per massimizzare il flusso d'aria e la potenza.
Problemi e Soluzioni per le Valvole Swirl
Nel tempo, i vapori d'olio e la fuliggine provenienti dal ricircolo dei gas di scarico possono accumularsi e formare morchie che ostacolano il movimento delle farfalle. Questo può danneggiare il motorino di azionamento o attivare le protezioni del sistema, limitando le prestazioni e accendendo la spia di avaria motore.
In caso di problemi con le valvole swirl, è possibile:
- Verificare la valvola EGR: Assicurarsi che non sia bloccata aperta a causa delle morchie.
- Controllare il sensore di pressione: Un sensore difettoso sul collettore di aspirazione può inibire il comando dell'elettrovalvola di gestione del turbo.
- Riprogrammazione della centralina: Mantenere aperte le valvole swirl, annullando la strategia di protezione della centralina e spegnendo le spie di malfunzionamento.
La riprogrammazione della centralina, abbinata a un intervento meccanico per mantenere aperte le valvole, è considerata da alcuni una soluzione efficace e duratura, rispetto alla sostituzione del sistema swirl, che potrebbe ripresentare problemi nel tempo. Mantenere le swirl in posizione aperta non dovrebbe compromettere il funzionamento del motore.
Protezione del Motorino M55
Il motorino M55, che controlla l'apertura delle farfalle nel collettore di aspirazione dei motori OM642 (3.0 V6 CDI) Mercedes, è noto per essere un punto debole. Per proteggerlo, alcuni propongono l'installazione di un carterino di protezione per ridurre l'accumulo di morchia sul collettore elettrico.
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