EGR弁：種類、仕組み、故障、トラブル…

Antonio Roncero @roncero_antonio 22 9月 2021 7 min.

愛車のEGRに関するトラブルでお困りですか？このクイックガイドで、解決のための対処法をご確認いただけます。

通常、私たちはこれを気にすることはありません……問題が起きるまでは。ここで言うのはEGR、つまり排気ガス再循環バルブのことです。もしターボディーゼルエンジンを搭載した車にお乗りで、まだEGRが原因で頭を悩ませたことがないという方も、くれぐれもご注意ください。この部品の仕組みを理解し、一定の予防策を講じなければ、遅かれ早かれエンジンの不調が起こる可能性があるからです。

以下の記事では、EGRバルブに関してユーザーからよく寄せられる質問を取り上げ、その答えを解説します。

EGRバルブとは何か、またその役割は？

EGRという名称は、英語の Exhaust Gas Recirculation の略です。日本語では「排気ガス再循環」を意味します。そしてEGRバルブの役割は、排気ガスの一部を再び吸気側へ送り込むことです。

目的は有害な排出ガスを減らすことで、ディーゼルエンジンとガソリンエンジンの両方で使われていますが、特にディーゼルエンジンで一般的です。具体的には、窒素酸化物の削減に使われます。これらの酸化物は、燃焼時の非常に高い温度で発生します。吸気に排気ガスを取り込むと、新鮮な空気とともに酸素の含有量が減ります。吸気がすべて新鮮な空気だった場合に燃焼室にあったはずの酸素量より少なくなるのです。これにより燃焼温度が下がり、結果として窒素酸化物が減少します。

EGRバルブはどのように作動するのか？

EGRバルブにはいくつかの種類があります。古いエンジンで最も一般的なのは負圧式です。エンジンのシリンダーが吸気行程で発生させる負圧によって開き、スプリングの力に逆らってダイヤフラムを動かします。より新しいエンジンではこのタイプのバルブはもう使われていません。代わりに電動モーターで駆動するバルブが採用されており、エンジンのECUが持つマップに従って開閉します。作動の様子はこの動画でご覧いただけます：

https://www.youtube.com/watch?v=K0QAvF2PLsY

作動原理をご理解いただいた方はすでにお気づきかもしれませんが、EGRバルブは常に作動しているわけではありません。通常は、エンジンが中回転域で回っているときや、アクセル開度に応じて開閉します。例えば加速時のように最大出力が求められる場合には、吸気が排気ガスを巻き込まないようバルブは閉じ、燃焼に供給される酸素量を最大にして性能を制限しないようにします。

EGRバルブはエンジンの性能を制限するのか？

同じ理屈で考えると、EGRバルブが開いていて酸素の少ない状態で燃焼が行われるとき、爆発はそれほど強くなく、そのためエンジンの性能は、すべての空気が「新鮮」な場合の燃焼に比べて低下すると考えられます。まったくその通りです。

EGRに起きていることは、排気ガスを浄化するために使われる他のシステムにも共通しています。触媒やDPF（粒子状物質除去フィルター）などです。排気系で「栓」として働くもの、任務を果たすために追加の燃料噴射を必要とするもの、燃焼そのものに関与するものなど、方式はさまざまですが、いずれも程度の差こそあれ性能に影響を及ぼします。

だからといって、これらを単純に取り外せるわけではありません。現在のエンジンは、ますます厳しくなる排出ガス規制を満たすために必要なこうした装置を前提に設計されているのです。

EGRバルブが故障するのはなぜか？

EGRバルブが故障したり不具合を起こしたりする原因は、ほとんどの場合同じです。それは、排気ガスに含まれるカーボンがバルブの機構に堆積することです。これによりEGRが完全に詰まったり、完全に開閉できなくなったりすることがあります。その他の故障としては、負圧アクチュエーターやダイヤフラムに穴が開くケースもあります。

EGR関連でますます増えている故障もあります。ただし、これはバルブ本体ではなく、EGRクーラーの不具合が原因です。冷却水を消費しているのに水温が上がらない場合、EGRクーラーに問題がある可能性があります。その詳細は別の記事でご紹介しています。

EGRが故障すると、どのような症状が出るのか？

EGRに不具合が生じると、通常は計器盤に警告灯が点灯します。これは排気ガス浄化システムの問題を示すオレンジ色の警告灯です。ただし、必ずしもそうなるとは限りません。

EGRが正しく機能していない場合の主な症状は次のとおりです：

始動不良
加速時のショック（ギクシャク感）
出力の低下
灰色または黒色の濃い排気煙

EGRのトラブルを防ぐにはどうすればよいか？

EGRの不調を防ぐ最も簡単な方法は、エンジンの回転数が非常に低い状態での走行を避けることです。とりわけ、シフトダウンせずに加速するような状況は避けてください。これは市街地走行で特に当てはまります。

主に市街地で車を使う場合は、時々は郊外の道に出て、ギアを少し使い切るようにするとよいでしょう。エンジンが温まったら、中回転域より上で回すようにし、たまには最高回転近くまで回すことも怖がらないでください。この対策は、エアフロメーターやDPFなど、汚れやカーボンの堆積によって不具合を起こしやすい他のエンジン部品の状態を保つのにも役立ちます。

この記事では、DPFに関連するトラブルとその解決方法についてお読みいただけます。また、エンジンのデカーボニングとは何かについてもご紹介しています。これは重要な部品へのカーボン堆積に起因するトラブルの解決にも役立ちます。

詰まったEGRは掃除できるのか、それとも交換が必要か？

状態によっては、多くの場合、EGRを取り外して清掃し、再び取り付けるだけで十分です。自分で行うことも難しくありませんが、清掃には有毒で環境への負荷が非常に大きい化学薬品が必要になります。

EGRの清掃は交換よりはるかに安上がりです。作業時間はほぼ同じで、工賃もほぼ同額になります。ただし、一般的なターボディーゼルエンジン、例えばコンパクトカーに搭載されているものの新品EGRは、購入先によって100〜200ユーロほどかかります。工賃を加えると、合計で200〜300ユーロ程度になるでしょう。

EGRバルブを無効化することはできるのか？

可能です。実際、EGRのトラブルが次々に起こるため、最終的に無効化するユーザーも多くいます。診断機とソフトウェアを使って無効化するケースもあれば、負圧ホースを外し、バルブへの配管を塞ぐだけという簡単な方法もあります。

電子制御式のEGRバルブを搭載したエンジンでは、バルブとECUをつなぐコネクターを外すこともできます。ただし、誤った測定値が出たり、トラブルの原因になったりすることがあります。よく使われる別の方法は、バルブと吸気コネクターの間の通路を金属板で塞ぐことです。バルブ自体は作動し続けますが、再循環ガスが吸気側へ入ることはなくなります。