Recircularea gazelor de evacuare (EGR)

Recircularea gazelor de evacuare, prescurtată universal EGR, este o tehnică de control al emisiilor care readuce o porțiune măsurată din gazele de evacuare ale motorului în admisie, pentru a fi aspirate din nou în cilindri alături de aerul proaspăt. Scopul ei unic este de a inhiba formarea oxizilor de azot (NOx), o familie de poluanți creați ori de câte ori temperaturile de ardere urcă suficient de mult încât azotul atmosferic să reacționeze cu oxigenul. Atacând NOx-ul la sursă, în loc să-l curețe ulterior, EGR a fost timp de decenii o piatră de temelie a strategiei de emisii.

Principiul de bază este termodinamic. Gazul de evacuare recirculat este în mare parte inert — a fost deja ars — astfel încât, atunci când dislocă o parte din încărcătura proaspătă bogată în oxigen, rămâne mai puțin oxigen disponibil și o masă mai mare de gaz care să absoarbă căldura. Rezultatul este o temperatură de vârf mai scăzută a arderii. Pentru că producția de NOx crește abrupt peste circa 1.600°C, chiar și o reducere modestă a temperaturii flăcării diminuează substanțial formarea NOx. Compromisul este că diluarea încărcăturii poate reduce ușor puterea și eficiența, așa că sistemul trebuie dozat cu grijă.

Din punct de vedere al componentelor, un sistem EGR este alcătuit dintr-o supapă EGR care se deschide și se închide pentru a controla debitul recirculat, canale care leagă galeria de evacuare de cea de admisie și, la majoritatea motoarelor moderne, un răcitor EGR care scade și mai mult temperatura gazului pentru o eficacitate sporită. Unitatea de comandă a motorului guvernează supapa în permanență, deschizând-o în mersul constant cu sarcină parțială, când controlul NOx contează cel mai mult, și închizând-o la ralanti și la sarcină maximă, unde gazul recirculat ar afecta stabilitatea sau performanța.

EGR se folosește atât la motoarele diesel, cât și la cele pe benzină, deși accentul diferă. Dieselurile, care funcționează cu exces de aer și compresie ridicată, generează NOx considerabil și s-au bazat masiv pe EGR, adesea în bucle de înaltă și joasă presiune care lucrează împreună. Motoarele pe benzină l-au folosit istoric mai cumpătat, însă EGR-ul răcit a câștigat teren la unitățile turbo moderne, deoarece inhibă și detonația și îmbunătățește eficiența, nu doar emisiile.

Tehnologia are dezavantaje practice binecunoscute. Gazul de evacuare diesel recirculat poartă cu el funingine, iar pe parcursul a mii de kilometri aceasta se combină cu vaporii de ulei din ventilația carterului și acoperă supapa EGR și traseul de admisie cu un depozit cărbunos gros. O supapă înfundată sau blocată poate aprinde martorii de avarie, poate produce mers neregulat și performanță redusă, iar curățarea sau înlocuirea ei este o operațiune de întreținere frecventă la dieselurile cu rulaj mare.

EGR face parte dintr-o arhitectură de emisii stratificată și lucrează rareori singur. Reduce NOx-ul înainte de a se forma, completând reducerea catalitică selectivă, care îndepărtează NOx-ul care totuși se formează, în timp ce filtrul de particule diesel se ocupă de funingine. Împreună, aceste sisteme permit motoarelor moderne să respecte limitele exigente ale normei Euro 6.