Quali sono le funzioni della valvola EGR?

La valvola di ricircolo dei gas di scarico (EGR) è forse una delle parti più incomprese che si trovano sotto il cofano di un'automobile moderna. Progettato per aiutare a controllare l'inquinamento, insieme alla valvola PCV è stato determinante nel pulire l'aria dentro e intorno alle città. Ma per capire cosa fa, devi prima capire alcune cose su come il combustibile viene bruciato all'interno del motore.

Principi di base della combustione automobilistica

I motori a benzina funzionano miscelando carburante con l'aria, comprimendolo all'interno del cilindro e accendendolo con la candela. Idealmente la benzina brucia ossigeno. Ma l'aria contiene il 70 percento di azoto e ha tracce di altri gas. L'azoto è abbastanza inerte e non gli piace combinarsi con la benzina. Ma con l'aumentare delle temperature della camera di combustione, l'azoto ha molte più probabilità di combinarsi con l'ossigeno e di formare ossidi di azoto, noti anche come NOx. Gli ossidi di azoto sono una componente importante dell'inquinamento atmosferico urbano. Anche la benzina brucia meglio se combinata con aria a un rapporto di 14,7 aria a 1 carburante. Ma le combinazioni più snelle migliorano il risparmio di carburante. Il problema è che quando la benzina viene bruciata, tende a bussare. Knock riduce notevolmente l'efficienza termica e può danneggiare il motore se consentito di continuare. Mentre ci sono limiti pratici a come un motore può essere spinto a correre, può essere migliorato un po 'con temperature più basse della camera di combustione. Abbassando le temperature della camera di combustione, si riduce l'inquinamento e si migliora il risparmio di carburante. Le prestazioni saranno sacrificate un po ', ma questo è un prezzo necessario per la qualità dell'aria.

Temperatura della camera di combustione

Ci sono due modi per ridurre le temperature della camera di combustione. Il primo è ridurre il rapporto di compressione. Il rapporto di compressione è la quantità di compressione fornita dal cilindro. Ma ridurre significativamente questo fattore a meno di 8: 1 riduce drasticamente le prestazioni e l'efficienza. Un altro modo per ridurre la temperatura della camera di combustione è aggiungere qualcosa di inerte alla carica del combustibile. Qualcosa che non brucerà. Per fortuna ogni auto e camion ha una fornitura pronta di gas inerte - lo scarico. Sorprendentemente, l'aggiunta di gas di scarico alla presa d'aria in ingresso riduce effettivamente la temperatura massima della camera di combustione. Questo sembra contro-intuitivo poiché lo scarico è caldo. Tuttavia, quando esce dal cilindro, è più freddo della temperatura massima della camera di combustione. Quindi, rimettendolo nella camera di combustione, non brucerà più e assorbe calore.

La valvola EGR

EGR è l'acronimo di Exhaust Gas Recirculation. La valvola indirizza una piccola parte dei gas di scarico nella carica d'aria di ingresso e abbassa la temperatura massima del combustibile in combustione. La valvola fa in modo che il sistema EGR sia spento al minimo, dove porterebbe a giri irregolari e irregolari e alla massima potenza, poiché l'aggiunta di gas di scarico ruba energia dal motore.

Altri vantaggi

Inoltre riducendo l'inquinamento e abbassando la temperatura della camera di combustione, il ricircolo dei gas di scarico ha anche l'effetto di ridurre le perdite di pompaggio. Le perdite di pompaggio sono il lavoro che il motore deve svolgere per pompare l'aria in entrata oltre la piastra dell'acceleratore. Poiché EGR abbassa la potenza, l'acceleratore deve essere aperto più largo per dare la potenza desiderata, il che significa che l'apertura della valvola a farfalla è più ampia, quindi il motore non deve lavorare tanto per inalare l'aria. Inoltre, con una temperatura inferiore della camera di combustione si riduce la perdita di calore alle pareti metalliche del cilindro, del pistone e della testata del cilindro, in modo che venga trattenuto più calore interno da convertire in lavoro meccanico.

Storia di EGR

I primi sistemi EGR nei primi anni '70 operavano strettamente sul vuoto collettore. Hanno avuto un enorme impatto su prestazioni, guidabilità e affidabilità. Molti proprietari li hanno semplicemente rimossi e hanno modificato i carburatori per evitare di perdere peso. Un po 'più tardi i sistemi hanno aggiunto controlli elettronici che hanno migliorato sia le prestazioni che l'affidabilità, ma i problemi sono continuati ei sistemi, anche se imposti dalla legge federale, erano impopolari con i conducenti. Alcuni produttori stranieri hanno scelto di rendere i loro motori molto piccoli e, dal momento che producevano così poco gas di scarico, erano in grado di eliminare completamente il sistema EGR. Questa mossa li ha aiutati ad ottenere un punto d'appoggio nel mercato americano. Tuttavia, il sistema ha continuato a evolversi e, combinato con i moderni sistemi di gestione dei motori controllati da computer, non ha alcun impatto sulla guidabilità, e di fatto fornisce un vantaggio significativo sia per il controllo dell'inquinamento che per il miglioramento del risparmio di carburante.