Otwórz menu główne
Przepływ spalin przez EGR

Układ recyrkulacji spalin (EGR – od ang. Exhaust Gas Recirculation) – jeden z kilku stosowanych układów zmniejszenia zanieczyszczeń w spalinach, stosowany w nowoczesnych pojazdach z silnikami spalinowymi tłokowymi. Zasada działania układu polega na wprowadzaniu do układu zasilania silnika pewnej ilości spalin. Zastosowanie takiego rozwiązania powoduje:

Skutkiem działania układu jest obniżenie emisji tlenków azotu (NOx) – spowodowane obniżeniem temperatury spalania ubogiej w tlen mieszanki oraz obniżenie emisji HC poprzez ich utlenienie[1].

Zawory EGR

Do optymalnej pracy układu niezbędne jest odpowiednie dawkowanie ilości spalin dostarczanych do komory spalania, które jest zależne od aktualnego obciążenia silnika (możliwości zubożenia mieszanki). W silnikach o zapłonie iskrowym z powrotem wprowadza się do 25% objętości spalin o temperaturze blisko 650 °C. Natomiast w silnikach o zapłonie samoczynnym do 50%, w wyniku czego temperatura jest ograniczana do 400–450 °C[potrzebny przypis] . W związku z tym wymagane bywa stosowanie dodatkowej chłodnicy spalin. W celu osiągnięcia zadanych parametrów system współpracuje z układem wtryskowym oraz zapłonowym, a także wykorzystuje odczyty z sond tlenu oraz czujników temperatury.

Występują dwa rodzaje rozwiązań konstrukcji systemów EGR:

  • rozwiązania wykorzystujące recyrkulację wewnętrzną – w trakcie suwu ssania opóźnione zostaje zamknięcie zaworów wylotowych, przy pozostawieniu otwartych zaworów dolotowych. Takie rozwiązanie powoduje pozostanie części spalin w komorze spalania, jednakże wymaga zastosowania zaawansowanych rozwiązań konstrukcyjnych układu rozrządu oraz jest mniej skuteczne od układów zewnętrznych. Dlatego rozwiązania takie występują w silnikach, dla których ważne jest utrzymanie parametrów zewnętrznych pracy (silniki szybkoobrotowe i wysilone). Rozwiązanie z wewnętrzną recyrkulacją spalin jest też stosowane w dwusuwowych, wolnoobrotowych silnikach wielkiej mocy (silniki okrętowe czy stacjonarne generatory prądu). Zabieg podnoszący energię spalin, obniżający emisję NOx oraz niedopalonych węglowodorów. Zastosowany tam zabieg konstrukcyjny polega na zmniejszeniu przekroju okien dolotowych a tym samym zmniejszeniu ilości powietrza przepłukującego.
  • zewnętrzne układy recyrkulacji – spaliny pobierane są z kolektora wylotowego, a następnie kierowane do układu ssącego. Za odpowiednie dawkowanie odpowiedzialny jest zawór recyrkulacji. Nowoczesne zawory wyposażone są w czujnik temperatury oraz układy określające ich stopień otwarcia.

Spis treści

Awarie układów recyrkulacji spalinEdytuj

Do najczęstszych awarii układu należy zablokowanie zaworu, co może być spowodowane nagromadzeniem się nagarów lub nieszczelnością przewodów doprowadzających podciśnienie lub spaliny. Awarie te mogą skutkować uszkodzeniem sondy lambda, zakłóceniami w pracy jednostki napędowej lub dymieniem z układu wydechowego. W systemach OBD układ recyrkulacji spalin należy do klasy B zagrożeń emisyjnych (średnie ryzyko emisyjne). Mogą wystąpić usterki, np. większe obroty na sprzęgle lub tzw. szarpanie podczas jazdy.

Efekty uboczne zastosowania układu recyrkulacji spalinEdytuj

Efektem ubocznym stosowania EGR jest spadek mocy silnika, ponieważ wpuszczenie spalin do dolotu sprawia, że w zassanym powietrzu zmniejsza się ilość tlenu, więc spalanie przebiega gorzej. Spaliny nie uczestniczą w reakcji, ale pełnią rolę „wypełniacza” komory spalania. Dlatego też zawór EGR nie otwiera się na wolnych obrotach - ponieważ silnik dusiłby się, a przy znacznym obciążeniu nie byłby w stanie normalnie pracować. Dodatkowym efektem ubocznym jest łączenie się sadzy wraz z mgłą olejową odmy czy też uszkodzonej turbosprężarki, co prowadzi do zalepiania kolektora ssacego grubymi warstwami szlamu, a w konsekwencji do spadku mocy czy też zmiany charakterystyki momentu obrotowego. Zlepiony olej wraz sadzą, bardzo często prowadza do awarii klapek w kolektorze ssacym, a w konsekwencji do zniszczenia silnika lub spadku mocy.

PrzypisyEdytuj

  1. Henry Guzman: Understanding Exhaust Gas Recirculation Systems. [dostęp 2009-12-13].

BibliografiaEdytuj

  • Autotechnika Motoryzacyjna nr 7/8 2006, ISSN 0239-6440, nr indeksu 352136