Avgasåtercirkulation (EGR)

Avgasåtercirkulation, allmänt förkortat EGR, är en teknik för avgasrening som leder tillbaka en uppmätt del av motorns avgaser till insuget för att åter dras in i cylindrarna tillsammans med frisk luft. Dess enda syfte är att dämpa bildningen av kväveoxider (NOx), en grupp föroreningar som uppstår närhelst förbränningstemperaturerna stiger så högt att luftens kväve reagerar med syre. Genom att angripa NOx vid källan i stället för att rena bort den i efterhand har EGR i decennier varit en hörnsten i strategin för avgasrening.

Den bakomliggande principen är termodynamisk. Återförda avgaser är till stor del inerta — de är redan förbrända — så när de tränger undan en del av den friska syrerika laddningen finns mindre syre tillgängligt och en större gasmassa att ta upp värme. Resultatet blir en lägre topptemperatur i förbränningen. Eftersom NOx-bildningen stiger brant över ungefär 1 600 °C minskar även en måttlig sänkning av flamtemperaturen NOx-bildningen avsevärt. Avvägningen är att en utspädd laddning något kan minska effekt och verkningsgrad, varför systemet måste doseras noggrant.

Rent tekniskt består ett EGR-system av en EGR-ventil som öppnar och stänger för att reglera det återförda flödet, kanaler som förbinder avgas- och insugsgrenrören samt, på de flesta moderna motorer, en EGR-kylare som sänker gastemperaturen ytterligare för större verkan. Motorns styrenhet reglerar ventilen fortlöpande, öppnar den vid dellastkörning när NOx-kontrollen är som viktigast och stänger den på tomgång och full last, där återförd gas skulle skada gångjämnheten eller prestandan.

EGR används på både diesel- och bensinmotorer, även om tyngdpunkten skiljer sig. Dieslar, som går med luftöverskott och hög kompression, bildar avsevärda mängder NOx och har förlitat sig starkt på EGR, ofta med en högtrycks- och en lågtryckskrets som arbetar tillsammans. Bensinmotorer använde den historiskt mer sparsamt, men kyld EGR har vunnit terräng på moderna turbomotorer eftersom den även dämpar knack och förbättrar verkningsgraden, inte bara utsläppen.

Tekniken har välkända praktiska nackdelar. Återförda dieselavgaser för med sig sot, och över många mil förenas detta med oljeånga från vevhusventilationen och belägger EGR-ventilen och insuget med en tjock kolhaltig avlagring. En igensatt eller kärvande ventil kan utlösa varningslampor, ojämn gång och försämrad prestanda, och rengöring eller byte är ett vanligt underhållsmoment på dieslar med högt mätarställning.

EGR är en del av en skiktad arkitektur för avgasrening och arbetar sällan ensam. Den minskar NOx innan den bildas och kompletterar selektiv katalytisk reduktion, som avlägsnar den NOx som ändå uppstår, medan dieselpartikelfiltret tar hand om sotet. Tillsammans gör dessa system att moderna motorer klarar de krävande gränserna i Euro 6-normen.