Cosa si intende per Valvola EGR?
E.G.R. è l’acronimo di Exhaust Gas Recirculation, le cui prime applicazioni si devono alla General Motors. Siamo negli anni ’70.
Oggi, la valvola EGR è in realtà la punta dell’iceberg di un sistema – infatti spesso si parla di gruppo EGR – che si pone l’obiettivo di calmierare gli inquinanti grazie alla re-immissione in circolo dei gas di scarico. Semplicisticamente, tali gas inerti (NdR: chimicamente inattivi, quindi non partecipano al processo di combustione), vanno nel collettore di aspirazione, così da avere una temperatura più bassa all’interno dei cilindri e quindi nello scarico. L’abbassamento di temperatura, ostacolando la formazione degli ossidi di azoto (NOx), produce una riduzione delle emissioni nocive nell’ambiente.
Tra i risultati dei protocolli ambientali stabiliti dall’Unione Europea, l’adozione della valvola EGR è senza dubbio molto dibattuta.
Come sancito in primis dal Regolamento UE 1628/2016, i veicoli che rientrano in determinati range di emissione devono essere dotati di un sistema per il ricircolo dei gas esausti.
Accade, però, che riducendo da un lato il costo ambientale che la collettività avrebbe sopportato con quelle emissioni, dall’altro si aumenta il costo sostenuto dal proprietario per le problematiche e i difetti che scaturiscono dall’utilizzo, troppo spesso urbano, del veicolo. Tanti sono i costi per pulirla o per sostituirla (anche rigenerata), che talvolta si arriva a cercare di tapparla o eliminarla del tutto, in barba agli standard di emissione Europei.
Per capire meglio a cosa serve, come si comporta e quando si apre esattamente dobbiamo, però, entrare più nel dettaglio del suo funzionamento.
A cosa serve la valvola EGR
La funzione della valvola EGR è di re-immettere in circolazione una porzione di gas, ormai esausti, generati dal motore.
Innanzitutto chiariamo che non tutti i gas inerti vengono re-immessi in circolo: dalle analisi si evince un loro impiego pari al 10% (±5). Questo range è sufficiente per gli obiettivi di abbattimento poiché si tratta di inerti privi di ossigeno, i quali andranno prima a passare nello scambiatore di calore, registrando una conseguente riduzione della temperatura, poi ad essere mescolati con l’aria aspirata dal motore (tramite l’apposito condotto). Il tutto ad opera dal gruppo EGR che si trova sul collettore di scarico (o comunque collegato ad esso tramite tubazione rigida) e si può avvalere anche di più valvole EGR, solenoide, cablaggi e perfino un motorino elettrico che detta il ritmo delle aperture per il passaggio dei gas esausti.
Il gruppo EGR è orchestrato dalla centralina motore (ECU), che, a precise condizioni (come medi regimi, pressione collettore favorevole, temperatura sonda lambda ecc.),
apre la valvola man mano che ci si avvicina al termine del ciclo di scarico utile.
Attenzione: i gas di scarico sono più efficaci nel ridurre i NOx se raffreddati prima di essere trascinati nei cilindri: il condotto, infatti, è spesso progettato per essere lungo, cosicché che i gas di scarico vengano meglio raffreddati prima di passare per la valvola.
É intuitivamente semplice capire che un sistema del genere tende spesso a presentare problemi di varia natura. Ciò accade poichè si cerca di demandare l’azione di smaltimento dei NOx agli stessi che li producono (i.e. i veicoli), attraverso un congegno che cerca di limitarne la quantità emessa prima che si raggiunga l’ambiente esterno.
Per par condicio, dobbiamo sottolineare che un vantaggio desunto è la migliore gestione delle detonazioni: l’EGR è in grado di controllare il rapporto tra alta pressione e calore, sincronizzando e talvolta anticipando l’accensione senza incorrere in pericolose detonazioni.
Inoltre, sappiamo che il beneficio ambientale e collettivo della valvola EGR è pacifico (con i raggi solari, i NOx reagiscono con gli idrocarburi dell’atmosfera e generano ozono e/o smog inquinanti). Meno pacifici però, sono i costi derivanti dai suoi difetti. Vediamoli.
Corpo farfallato e valvola EGR sono la stessa cosa?
No, il corpo farfallato e la valvola EGR (Exhaust Gas Recirculation) sono due componenti differenti del sistema di alimentazione e scarico di un motore a combustione interna.
Immagina il corpo farfallato come un semaforo che regola il traffico
e l’EGR come un vigile che ti indica la strada consentita.
Il corpo farfallato è infatti un componente del sistema di aspirazione dell’aria, che regola la quantità di aria che entra nel motore. La valvola EGR invece è un componente del sistema di scarico dei gas di scarico, che ha il compito di riciclare una parte dei gas di scarico e farli re-entrare nel motore per ridurre le emissioni di ossidi di azoto (NOx).
EGR
Problemi e guasti
Abbiamo casistiche abbastanza eterogenee che vanno dall’intasamento, al malfunzionamento e rumorosità generale, dal minimo irregolare alla fumosità di scarico, dalla perdita di potenza ai ritardi in accensione fino alla rottura della valvola vera e propria.
Per puntualizzare, alcuni sintomi sono in realtà cause, altre concause e altre ancora conseguenze indirette.
Analizziamo il caso più frequente, ossia quello di trovarsi di fronte ad una EGR otturata.
Ciò accade quando la valvola e il relativo condotto sono aggressivamente attraversati dai gas di scarico esausti in condizioni di temperatura interna non ottimali.
Quindi perché si intasa la valvola EGR? Pensiamo ad un utilizzo prettamente urbano del veicolo a gasolio: la temperatura di esercizio non raggiunge i livelli ottimali per la fisiologica espulsione dei gas inerti e dei depositi carboniosi, il cui accumulo porterà inevitabilmente al blocco.
Il fumo nero è un primo segnale di avvisaglia in questi casi, magari accoppiato alle spie anomalia motore (MIL, Malfunction Indicator Light) e anomalia inquinamento. Ci si accorge poi spesso di un taglio nella reattività dell’auto, consumi anomali e rumorosità. Non solo, un’eccessiva contropressione all’interno del collettore di aspirazione viene letta dal sensore di pressione assoluta (montato sul collettore stesso), fino a che non viene raggiunto un livello di intasamento tale da rendere impossibile la lettura e dunque la comunicazione con la centraline che non può far altro che andare in compensazione.
Teniamo sempre presente che il gruppo EGR è anch’esso parte di un sistema più complesso: le anomalie si ripercuotono anche su altri componenti quali debimetro, corpo farfallato o FAP. In particolare, quando la spia anomalia motore (MIL) segnala il difetto della valvola EGR, la centralina motore può non autorizzare la rigenerazione del FAP, con tutte le conseguenze del caso.
Due casi frequenti di valvola EGR bloccata
Valvola EGR bloccata in apertura: quindi meno aria fresca verso il motore, partenze ritardate, quantità anomale di gas inerti in aspirazione e combustione compromessa.
Valvola EGR bloccata in chiusura: quindi maggiori emissioni nocive, andamento irregolare del motore e può anche andare in corto la parte elettrica.
Valvola EGR sporca: sintomi e conseguenze
I sintomi di una valvola EGR sporca possono variare in base alla quantità di sporcizia e al chilometraggio, ma in generale possono includere:
- Aumento del consumo di carburante
- Difficoltà nell’avviamento del motore
- Rumore di ticchettio nel motore
- Scarsa potenza del motore
- Aumento delle emissioni inquinanti
- Funzionamento irregolare del motore (es. vibrazioni, saltellamenti)
- L’illuminazione della spia di controllo del motore sul cruscotto.
Le conseguenze di una valvola EGR sporca possono essere molteplici. Innanzitutto, può causare una riduzione delle prestazioni del motore, con una diminuzione della potenza e dell’accelerazione del veicolo. Inoltre, potrebbe influire sulla combustione del carburante, generando un aumento delle emissioni inquinanti come l’anidride carbonica, il monossido di carbonio e gli ossidi di azoto.
Una valvola EGR sporca può anche aumentare il consumo di carburante e causare vibrazioni e rumori strani provenienti dal motore. Infine, una valvola EGR sporca può causare la memorizzazione di errori in centralina relativi all’accensione della spia MIL (Malfunction Indicator Lamp).
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Soluzioni: pulizia, sostituzione ed eliminazione (EGR off)
Ad oggi, abbiamo a disposizione diverse soluzioni per trattare la valvola EGR difettosa.
Pulire la valvola EGR senza smontarla
Operazione sconsigliata in quanto gli effetti potrebbero non essere in linea con le aspettative: esistono comunque degli spray e dei prodotti chimici in commercio da valutare caso per caso. Alcuni esempi:
Pulizia approfondita della valvola EGR
Per sbloccarla, consigliamo invece lo smontaggio fisico della tubazione e la pulizia con solventi appositi (non utilizziamo il classico WD40 o la benzina per intenderci).
Collaudo e apprendimento
Il check andrebbe eseguito prima del montaggio: colleghiamo il connettore alla valvola, con il banco diagnosi avviamo il test “prova componenti” e conseguente apprendimento valori. In questo modo potremo apprezzare sia il funzionamento visivo che le misure % di apertura/chiusura.
Sostituzione della Valvola EGR rotta
La sostituzione è un’operazione generalmente complessa che richiede buona manualità e dev’essere attuata quando non è possibile sbloccarla con la semplice pulizia oppure quando è restata sporca troppo a lungo (in questi casi infatti le disincrostazioni sarebbero molto dannose).
Spesso, può rivelarsi necessario lo smontaggio dell’intero gruppo EGR-scambiatore-tubazione (ad es. molti veicoli del gruppo VAG), fornito completo dalla casa madre.
In questi casi, consigliamo in aggiunta allo smontaggio della valvola EGR e della sua tubazione, anche quello del collettore di aspirazione con conseguente pulizia dello stesso: questo poichè esso agisce da “cassa di deposito” di tutti quegli inquinanti analizzati sopra, nocivi per la salute del motore.
Prezzi e costi
Dal punto di vista dei costi, questi variano a seconda si tratti di una valvola EGR nuova o rigenerata, ma sopratutto in base alla tipologia di veicolo e relativa marca. È possibile trovarne anche online: ci sono numerose valvole EGR su Amazon ad esempio. A livello meramente esemplificativo, vediamo il prezzo di una sostituzione gruppo EGR per motore VAG (Golf6, Tiguan, ecc.):
- Gruppo valvola EGR compatibile (non OEM), ma di elevata qualità: 415€ ca.;
- Antigelo 5L: 26€ ca.;
- Fascette e altro materiale di consumo: 11€;
- Manodopera (MOD): 290€.
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Eliminare la valvola EGR
Escludere la valvola EGR è sia una pratica illegale che sconsigliata. Sovente ci arrivano in officina veicoli che hanno subito operazioni di EGR OFF molto approssimative e “artigianali”: lamierini che dovrebbero tappare la valvola o, nella migliore delle ipotesi, modifiche dei parametri centralina motore che però non tengono conto dei rapporti con gli altri componenti, magari applicate con software di dubbia provenienza.
Tra l’altro, con l’eliminazione, non si deve sperare in sensibili miglioramenti in termini di potenza: al massimo, si è riscontrata empiricamente dopo la rimozione, una migliore linearità in termini di accelerazione a bassi RPM.
Teniamo poi presente in questi casi che gli ossidi di azoto (NOx) liberati causano irritazione oculare e nasale, problemi alla gola e respiratori
(sopratutto per bambini, asmatici o per chi ha funzionalità polmonari compromesse).
Prevenzione
Qualcosa invece può ( dovrebbe) esser fatta a livello preventivo.
Premesso che nella manutenzione programmata non è prevista la sostituzione della valvola EGR, sarebbe buona norma avviare una diagnosi sulla funzionalità del sistema, sopratutto se siamo a conoscenza di bassi chilometraggi e/o di un utilizzo urbano da parte del cliente.
Inoltre, sappiamo che il beneficio ambientale e collettivo della valvola EGR è pacifico (con i raggi solari, i NOx reagiscono con gli idrocarburi dell’atmosfera e generano ozono e/o smog inquinanti). Meno pacifici però, sono i costi derivanti dai suoi difetti. Vediamoli.
Come accade anche in ambiti similari (lavaggio cambi automatici, flush motore, ecc.), le operazioni di lavaggio periodiche vanno eseguite con estrema regolarità dal momento dell’immatricolazione. In caso contrario i loro effetti possono rivelarsi altamente dannosi.
Quindi pulire la valvola EGR si, ma ad intervalli ben cadenzati.
Prevenire la formazione di depositi carboniosi è però un’operazione da svolgere tenendo a mente che il gasolio, per sua natura, presenta percentuali di zolfo eccessive per raggiungere una combustione ottimale, nonchè un numero di cetano non sufficiente. In questo senso, si sono dimostrati molto utili i prodotti additivi specifici per sopperire a questi deficit: modificatori, detergenti, rafforzatori, ecc. migliorano il profilo chimico del gasolio da un lato incrementando il cetano e dall’altro diminuendo lo zolfo. Il risultato è certamente un miglioramento delle prestazioni del combustibile, ma sopratutto una manutenzione che può allungare la vita ad un componente che, alle condizioni viste in precedenza, dopo una certa soglia di chilometri inizia inevitabilmente a difettare.
