Sistema EGR

El sistema de recirculació de gasos d'escapament (EGR) es va desenvolupar per millorar la qualificació ambiental del motor d'un cotxe. El seu ús pot reduir la concentració d'òxids de nitrogen en els gasos d'escapament. Aquests últims no s'eliminen prou bé pels convertidors catalítics i, com que són els components més tòxics en la composició dels gasos d'escapament, es requereix l'ús de solucions i tecnologies addicionals.

Com funciona el sistema

EGR és una abreviatura del terme anglès "Exhaust Gas Recirculation", que es tradueix com "exhaust gas recirculation". La tasca principal d'aquest sistema és desviar part dels gasos del col·lector d'escapament al col·lector d'admissió. La formació d'òxids de nitrogen és directament proporcional a la temperatura de la cambra de combustió del motor. Quan els gasos d'escapament del sistema d'escapament entren al sistema d'admissió, la concentració d'oxigen, que actua com a catalitzador durant el procés de combustió, disminueix. Com a resultat, la temperatura a la cambra de combustió disminueix i el percentatge de formació d'òxid de nitrogen disminueix.

El sistema EGR s'utilitza per a motors dièsel i gasolina. Les úniques excepcions són els vehicles de gasolina turboalimentats, on l'ús de la tecnologia de recirculació és ineficient a causa de les particularitats del mode de funcionament del motor. En general, la tecnologia EGR pot reduir les concentracions d'òxid de nitrogen fins a un 50%. A més, es redueix la probabilitat de detonació, el consum de combustible es torna més econòmic (gairebé un 3%) i els cotxes dièsel es caracteritzen per una disminució de la quantitat de sutge en els gasos d'escapament.

El cor del sistema EGR és la vàlvula de recirculació, que controla el flux dels gasos d'escapament al col·lector d'admissió. Funciona a altes temperatures i està sotmès a càrregues elevades. Es pot crear una reducció forçada de la temperatura, que requereix un radiador (refrigerador) que s'instal·li entre el sistema d'escapament i la vàlvula. Forma part del sistema de refrigeració general del cotxe.

En els motors dièsel, la vàlvula EGR s'obre al ralentí. En aquest cas, els gasos d'escapament representen el 50% de l'aire que entra a les cambres de combustió. A mesura que augmenta la càrrega, la vàlvula es tanca gradualment. Per a un motor de gasolina, el sistema de circulació sol funcionar només a velocitats mitjanes i baixes del motor i lliura fins a un 10% dels gasos d'escapament en el volum total d'aire.

Què són les vàlvules EGR

Actualment, hi ha tres tipus de vàlvules de recirculació d'escapament, que es diferencien pel tipus d'actuador:

• Pneumàtic. L'actuador més senzill, però ja obsolet, del sistema de recirculació de gasos d'escapament. De fet, l'efecte sobre la vàlvula es realitza mitjançant un buit al col·lector d'admissió del cotxe.
• Electropneumàtica. La vàlvula EGR pneumàtica està controlada per una vàlvula solenoide, que funciona a partir de senyals de la ECU del motor basades en dades de diversos sensors (pressió i temperatura dels gasos d'escapament, posició de la vàlvula, pressió d'admissió i temperatura del refrigerant). Connecta i desconnecta la font de buit i crea només dues posicions de la vàlvula EGR. Al seu torn, el buit en aquest sistema es pot crear mitjançant una bomba de buit independent.
• Electrònica. Aquest tipus de vàlvula de recirculació està controlada directament per la ECU del motor del vehicle. Té tres posicions per controlar el flux d'escapament més suau. La posició de la vàlvula EGR electrònica es commuta mitjançant imants que l'obren i tanquen en diverses combinacions. Aquest sistema no utilitza el buit.

Tipus d'EGR en un motor dièsel

El motor dièsel utilitza diversos tipus de sistemes de recirculació de gasos d'escapament, la cobertura dels quals està determinada per les normes ambientals del vehicle. Actualment n'hi ha tres:

• Alta pressió (correspon a Euro 4). La vàlvula de recirculació connecta el port d'escapament, que s'instal·la davant del turbocompressor, directament al col·lector d'admissió. Aquest circuit utilitza un accionament electropneumàtic. Quan l'accelerador està tancat, la pressió al col·lector d'admissió disminueix, donant lloc a un buit més alt. Això crea un augment del flux de gasos d'escapament. D'altra banda, la intensitat de l'impuls es redueix perquè s'introdueixen menys gasos d'escapament a la turbina. Amb l'accelerador ben obert, el sistema de recirculació de gasos d'escapament no funciona.
• Baixa pressió (correspon a Euro 5). En aquest esquema, la vàlvula està connectada al sistema d'escapament a la zona entre el filtre de partícules i el silenciador, i al sistema d'admissió abans del turbocompressor. Gràcies a aquest compost, es redueix la temperatura dels gasos d'escapament i també es neteja d'impureses de sutge. En aquest cas, en comparació amb l'esquema d'alta pressió, la pressurització es realitza a plena capacitat, ja que tot el flux de gas passa per la turbina.
• Combinat (correspon a Euro 6). És una combinació de circuits d'alta i baixa pressió, cadascun amb les seves pròpies vàlvules de recirculació. En mode normal, aquest circuit funciona al canal de baixa pressió i el canal de recirculació d'alta pressió es connecta quan la càrrega augmenta.

De mitjana, la vàlvula de recirculació de gasos d'escapament té una durada de fins a 100 km, després dels quals es pot obstruir i fallar. En la majoria dels casos, els conductors que no saben per a què serveixen els sistemes de recirculació simplement els eliminen completament.