Eksosresirkulasjon (EGR)

Eksosresirkulasjon, alltid forkortet til EGR, er en utslippskontrollteknikk som leder en avmålt del av motorens eksos tilbake til innsuget, slik at den trekkes inn i sylindrene på ny sammen med frisk luft. Det eneste formålet er å dempe dannelsen av nitrogenoksider (NOx), en gruppe forurensende stoffer som oppstår når forbrenningstemperaturen blir høy nok til at nitrogenet i atmosfæren reagerer med oksygen. Ved å angripe NOx ved kilden i stedet for å rense det bort i etterkant, har EGR vært en hjørnestein i utslippsstrategien i tiår.

Det underliggende prinsippet er termodynamisk. Resirkulert eksos er i stor grad inert — den er allerede forbrent — så når den fortrenger noe av den friske, oksygenrike ladningen, blir det mindre oksygen tilgjengelig og en større gassmasse til å ta opp varme. Resultatet er en lavere topptemperatur i forbrenningen. Fordi NOx-produksjonen stiger bratt over rundt 1 600 °C, kutter selv en moderat reduksjon i flammetemperaturen NOx-dannelsen betydelig. Ulempen er at fortynning av ladningen kan redusere effekt og virkningsgrad noe, så systemet må doseres nøye.

Rent teknisk består et EGR-system av en EGR-ventil som åpner og lukker for å styre den resirkulerte strømmen, kanaler som forbinder eksos- og innsugsmanifolden, og på de fleste moderne motorer en EGR-kjøler som senker gasstemperaturen ytterligere for større virkning. Motorstyreenheten regulerer ventilen kontinuerlig, og åpner den under delvis gasspådrag og marsjfart der NOx-kontroll betyr mest, og lukker den ved tomgang og full last, der resirkulert gass ville skade stabiliteten eller ytelsen.

EGR brukes på både diesel- og bensinmotorer, men vektleggingen er forskjellig. Dieselmotorer, som går med luftoverskudd og høy kompresjon, danner betydelige mengder NOx og har lent seg tungt på EGR, ofte i en høytrykks- og lavtrykkssløyfe som arbeider sammen. Bensinmotorer brukte det historisk mer sparsomt, men kjølt EGR har vunnet innpass på moderne turboladede motorer fordi det også demper banking og bedrer virkningsgraden, ikke bare utslippene.

Teknikken har velkjente praktiske ulemper. Resirkulert dieseleksos fører med seg sot, og over mange mil kombineres dette med oljedamp fra veivhusventilasjonen og legger et tykt karbonbelegg på EGR-ventilen og innsugskanalen. En tilstoppet eller treg ventil kan utløse varsellamper, ujevn gange og redusert ytelse, og rengjøring eller utskifting er et vanlig vedlikeholdspunkt på dieselbiler med mange mil på telleren.

EGR inngår i en lagdelt utslippsarkitektur og virker sjelden alene. Det reduserer NOx før det dannes, og utfyller selektiv katalytisk reduksjon, som fjerner NOx som likevel dannes, mens dieselpartikkelfilteret tar seg av soten. Sammen lar disse systemene moderne motorer tilfredsstille de krevende grensene i Euro 6-standarden.