EGR sistem

Sistem recirkulacije izpušnih plinov (EGR) je bil razvit za izboljšanje okoljske ocene avtomobilskega motorja. Njegova uporaba lahko zmanjša koncentracijo dušikovih oksidov v izpušnih plinih. Slednje katalizatorji ne odstranijo dovolj dobro in ker so najbolj strupene sestavine v sestavi izpušnih plinov, je potrebna uporaba dodatnih rešitev in tehnologij.

Kako deluje sistem

EGR je okrajšava angleškega izraza "Exhaust Gas Recirculation", kar v prevodu pomeni "recirkulacija izpušnih plinov". Glavna naloga takšnega sistema je preusmeritev dela plinov iz izpušnega kolektorja v sesalni kolektor. Tvorba dušikovih oksidov je premosorazmerna s temperaturo v zgorevalni komori motorja. Ko izpušni plini iz izpušnega sistema pridejo v sesalni sistem, se zmanjša koncentracija kisika, ki med zgorevanjem deluje kot katalizator. Posledično se zniža temperatura v zgorevalni komori in zmanjša se odstotek tvorbe dušikovega oksida.

Sistem EGR se uporablja za dizelske in bencinske motorje. Izjema so le bencinska vozila s turbinskim polnilnikom, kjer je uporaba recirkulacijske tehnologije zaradi posebnosti načina delovanja motorja neučinkovita. Na splošno lahko tehnologija EGR zmanjša koncentracijo dušikovega oksida do 50 %. Poleg tega se zmanjša verjetnost detonacije, poraba goriva postane bolj ekonomična (za skoraj 3%), za dizelske avtomobile pa je značilno zmanjšanje količine saj v izpušnih plinih.

Srce sistema EGR je recirkulacijski ventil, ki nadzoruje pretok izpušnih plinov v sesalni kolektor. Deluje pri visokih temperaturah in je izpostavljen velikim obremenitvam. Ustvari se lahko prisilno znižanje temperature, za kar je potreben radiator (hladilnik), ki je nameščen med izpušnim sistemom in ventilom. Je del celotnega hladilnega sistema avtomobila.

Pri dizelskih motorjih se ventil EGR odpre v prostem teku. V tem primeru izpušni plini predstavljajo 50% zraka, ki vstopa v zgorevalne komore. Ko se obremenitev poveča, se ventil postopoma zapre. Pri bencinskih motorjih obtočni sistem običajno deluje le pri srednjih in nizkih vrtljajih motorja in dovaja do 10 % izpušnih plinov v skupni prostornini zraka.

Kaj so EGR ventili

Trenutno obstajajo tri vrste ventilov za recirkulacijo izpušnih plinov, ki se razlikujejo po vrsti aktuatorja:

• pnevmatski. Najenostavnejši, a že zastarel aktuator sistema recirkulacije izpušnih plinov. Pravzaprav učinek na ventil izvaja vakuum v sesalnem kolektorju avtomobila.
• Elektropnevmatski. Pnevmatski EGR ventil krmili elektromagnetni ventil, ki deluje na podlagi signalov iz ECU motorja na podlagi podatkov več senzorjev (tlak in temperatura izpušnih plinov, položaj ventila, sesalni tlak in temperatura hladilne tekočine). Povezuje in odklaplja vir vakuuma in ustvarja samo dva položaja ventila EGR. Po drugi strani pa lahko vakuum v takem sistemu ustvari ločena vakuumska črpalka.
• Elektronski. To vrsto recirkulacijskega ventila neposredno krmili ECU motorja vozila. Ima tri položaje za bolj gladek nadzor pretoka izpušnih plinov. Položaj elektronskega EGR ventila preklapljajo magneti, ki ga odpirajo in zapirajo v različnih kombinacijah. Ta sistem ne uporablja vakuuma.

Vrste EGR v dizelskem motorju

Dizelski motor uporablja različne vrste sistemov za recirkulacijo izpušnih plinov, katerih obseg je določen z okoljskimi standardi vozila. Trenutno so trije:

• Visok tlak (ustreza Euro 4). Obtočni ventil povezuje izpušno odprtino, ki je nameščena pred turbopolnilnikom, neposredno s sesalnim kolektorjem. To vezje uporablja elektropnevmatski pogon. Ko je dušilna loputa zaprta, se tlak v sesalnem kolektorju zmanjša, kar povzroči večji podtlak. To povzroči povečanje pretoka izpušnih plinov. Po drugi strani pa se intenzivnost pospeševanja zmanjša, ker se v turbino dovede manj izpušnih plinov. Pri široko odprtem plinu sistem za recirkulacijo izpušnih plinov ne deluje.
• Nizek tlak (ustreza Euro 5). V tej shemi je ventil povezan z izpušnim sistemom v območju med filtrom trdnih delcev in dušilcem ter v sesalnem sistemu pred turbopolnilnikom. Zahvaljujoč tej spojini se temperatura izpušnih plinov zmanjša, poleg tega pa se očistijo nečistoč saj. V tem primeru se v primerjavi z visokotlačno shemo tlak izvaja s polno zmogljivostjo, saj celoten pretok plina poteka skozi turbino.
• Kombinirano (ustreza Euro 6). Je kombinacija visokotlačnih in nizkotlačnih tokokrogov, od katerih ima vsak svoj recirkulacijski ventil. V normalnem načinu to vezje deluje na nizkotlačnem kanalu, visokotlačni recirkulacijski kanal pa se priključi, ko se obremenitev poveča.

V povprečju ventil za recirkulacijo izpušnih plinov zdrži do 100 km, nato pa se lahko zamaši in odpove. V večini primerov vozniki, ki ne vedo, čemu služijo recirkulacijski sistemi, jih preprosto popolnoma odstranijo.