Recirkulacija izduvnih gasova (EGR)

Recirkulacija izduvnih gasova, opšte skraćena kao EGR, jeste tehnika kontrole izduva koja izmereni deo izduvnog gasa motora vraća u usis da bi se ponovo usisao u cilindre zajedno sa svežim vazduhom. Njena jedina svrha jeste da potisne nastajanje azotnih oksida (NOx), porodice zagađivača koja nastaje kad god temperature sagorevanja porastu dovoljno visoko da atmosferski azot reaguje sa kiseonikom. Pošto NOx napada na samom izvoru, a ne čisti ga naknadno, EGR je decenijama kamen temeljac strategije za izduvne gasove.

Osnovno načelo je termodinamičko. Recirkulisani izduvni gas je uglavnom inertan — već je sagoreo — pa kada potisne deo svežeg punjenja bogatog kiseonikom, na raspolaganju je manje kiseonika i veća masa gasa koja upija toplotu. Rezultat je niža vršna temperatura sagorevanja. Pošto proizvodnja NOx naglo raste iznad otprilike 1.600°C, čak i skromno sniženje temperature plamena znatno smanjuje nastajanje NOx. Cena toga je da razblaživanje punjenja može malo da smanji snagu i delotvornost, pa sistem mora pažljivo da se dozira.

Sa stanovišta sklopova, EGR sistem čine EGR ventil koji se otvara i zatvara da bi upravljao recirkulisanim protokom, kanali koji povezuju izduvnu i usisnu granu, i na većini savremenih motora EGR hladnjak koji dodatno snižava temperaturu gasa radi veće delotvornosti. Upravljačka jedinica motora neprekidno upravlja ventilom, otvarajući ga tokom vožnje sa delimičnim gasom kada je kontrola NOx najvažnija, a zatvarajući ga u praznom hodu i pri punom opterećenju, gde bi recirkulisani gas naškodio stabilnosti ili performansama.

EGR se koristi i na dizel i na benzinskim motorima, mada je naglasak drugačiji. Dizel motori, koji rade sa viškom vazduha i visokom kompresijom, stvaraju znatne količine NOx i jako su se oslanjali na EGR, često u petljama visokog i niskog pritiska koje rade zajedno. Benzinski motori su je istorijski koristili štedljivije, ali je hlađeni EGR stekao naklonost na savremenim turbo motorima jer takođe potiskuje detonaciju i poboljšava delotvornost, a ne samo izduvne gasove.

Tehnologija ima dobro poznate praktične mane. Recirkulisani dizel izduv nosi čađ, a tokom mnogo pređenih kilometara ona se spaja sa uljnim isparenjima iz odzračivanja kućišta radilice i prekriva EGR ventil i usisni trakt gustom naslagom ugljenika. Začepljen ili zaglavljen ventil može da izazove paljenje lampica, neravnomeran rad i slabije performanse, a čišćenje ili zamena česta su stavka održavanja kod dizela sa većom kilometražom.

EGR je deo slojevite arhitekture za izduvne gasove i retko deluje sam. On smanjuje NOx pre nego što nastane, dopunjujući selektivnu katalitičku redukciju, koja uklanja NOx koji ipak nastane, dok dizel filter čvrstih čestica rešava čađ. Zajedno ti sistemi omogućavaju savremenim motorima da zadovolje zahtevne granice norme Euro 6.