Recirkulace výfukových plynů (EGR)

Recirkulace výfukových plynů, obvykle zkracovaná na EGR, je technika snižování emisí, která přivádí přesně odměřenou část výfukových plynů zpět do sání, kde se spolu s čerstvým vzduchem znovu nasaje do válců. Jejím jediným cílem je potlačit vznik oxidů dusíku (NOx), skupiny znečišťujících látek, jež vznikají vždy, když teplota spalování vystoupí natolik vysoko, že vzdušný dusík začne reagovat s kyslíkem. Tím, že NOx řeší přímo u zdroje a ne až dodatečným čištěním, je EGR po desetiletí jedním ze základních pilířů emisních strategií.

Princip je termodynamický. Recirkulované spaliny jsou převážně inertní — již proběhly procesem hoření — takže když nahradí část čerstvé směsi bohaté na kyslík, je k dispozici méně kyslíku a větší množství plynu schopného absorbovat teplo. Výsledkem je nižší špičková teplota spalování. Protože tvorba NOx prudce roste nad přibližně 1 600 °C, i mírné snížení teploty plamene zásadně omezí jejich vznik. Daní za to je drobné zředění směsi, jež může mírně snížit výkon a účinnost, takže systém musí být pečlivě dávkován.

Po hardwarové stránce se EGR skládá z ventilu, který otevírá a uzavírá tok recirkulovaných plynů, propojovacích kanálů mezi výfukovým a sacím potrubím a u většiny moderních motorů také z chladiče EGR, který spaliny dále chladí a zvyšuje účinnost systému. Řídicí jednotka motoru ovládá ventil průběžně; otevírá jej při jízdě na částečný plyn, kdy je řízení NOx nejdůležitější, a uzavírá jej na volnoběhu a při plném zatížení, kde by recirkulované spaliny zhoršovaly stabilitu chodu nebo výkon.

EGR se používá u zážehových i vznětových motorů, jeho význam se však liší. Diesely, které pracují s přebytkem vzduchu a vysokým kompresním poměrem, produkují značné množství NOx a tradičně se na EGR opírají, často v kombinaci vysokotlaké a nízkotlaké smyčky. Zážehové motory ji historicky využívaly střídměji, ale chlazená EGR se prosadila u moderních přeplňovaných benzinů, protože kromě emisí potlačuje i klepání motoru a zvyšuje účinnost.

Tato technika má i své známé praktické nevýhody. Recirkulované spaliny dieselů obsahují saze a v průběhu kilometrů se ve spojení s olejovými parami z odvětrání klikové skříně usazují jako silná vrstva uhlíkatého nánosu na ventilu EGR a v sacím traktu. Zanesený nebo zaseklý ventil může vyvolat rozsvícení kontrolky, nepravidelný chod a pokles výkonu; čištění nebo výměna patří u vznětových motorů s vyšším nájezdem mezi typické servisní úkony.

EGR je součástí vrstveného emisního systému a málokdy pracuje samostatně. Snižuje NOx ještě před jeho vznikem a doplňuje selektivní katalytickou redukci, která odstraňuje již vzniklé NOx, zatímco filtr pevných částic řeší saze. Tyto systémy společně umožňují moderním motorům splnit přísné limity normy Euro 6.