EGR – Sistema ricircolo gas di scarico

Scritto da Autofil snc on 5 Aprile 2013. Postato in Tecnica

Premessa

Tra gli agenti inquinanti emessi dai motori diesel, oltre al particolato (che si cerca di abbattere con appositi filtri inseriti nel percorso di scarico), ci sono anche gli ossidi di azoto (NOx). In generale gli ossidi di azoto (NO, N2O, NO2 ed altri) sono generati da processi di combustione per reazione diretta tra l’azoto e l’ossigeno dell’aria ad alta temperatura (superiore a 1.200 °C).

I fumi di scarico degli autoveicoli contribuiscono enormemente all’inquinamento da NO; la quantità di emissioni dipende dalle caratteristiche del motore e dalla modalità del suo utilizzo (velocità, accelerazione, ecc.). In generale, la presenza di NO aumenta quando il motore lavora ad elevate temperature e ad alti regimi di rotazione.

Gli ossidi di azoto rientrano tra gli inquinanti più dannosi sia per la salute, sia per l’ambiente e l’atmosfera.

EGR – Sistema ricircolo gas di scarico per la riduzione degli NOx

Il sistema di ricircolo gas di scarico (E.G.R.) è costituito da una valvola che, in determinate condizioni di funzionamento del motore, invia in aspirazione una parte (5÷15 %) dei gas di scarico. Essendo il fumo di scarico un gas inerte rispetto alla combustione, il risultato ottenuto da questa strategia è di abbassare la temperatura nella camera di combustione riducendo di conseguenza la formazione di ossidi di azoto.

L’elettrovalvola E.G.R. (1) comandata dalla centralina di iniezione (2) svolge la funzione di reimmettere nell’aspirazione del motore parte dei gas di scarico prelevati dal collettore di scarico (4). Uno scambiatore di calore (3) permette il parziale raffreddamento dei gas di scarico abbassando ulteriormente la temperatura della camera di combustione.

1 – Elettrovalvola E.G.R.
2 – Centralina iniezione
3 – Scambiatore di calore
4 – Collettore di scarico
5 – Corpo farfallato

La valvola EGR – Funzionamento

La centralina di iniezione, con temperatura liquido refrigerante > 20°C e regime motore compreso tra 800 e 3000 giri/min, pilota con un segnale ad onda quadra l’elettrovalvola E.G.R.
La variazione di questo segnale consente alla bobina dell’E.G.R. di spostare un otturatore, regolando così il flusso di gas combusti dal collettore di scarico al collettore di aspirazione; si ottengono così due risultati:

• viene introdotta meno aria;
• viene abbassata la temperatura di combustione (per la presenza di gas inerti), riducendo di conseguenza la formazione di NOx (ossidi di azoto).

La centralina di iniezione è costantemente informata sulla quantità di gas ricircolato, dalle informazioni provenienti dal debimetro: infatti se per un determinato regime di giri è prevista l’aspirazione di una determinata quantità di aria (Qam) ed il valore inviato dal debimetro (Qar) è inferiore, la differenza (Qgr) è il valore della quantità di gas ricircolato.

Qam – Qar = Qgr

Qam – Quantità aria teorica memorizzata
Qar – Quantità aria reale
Qgr – Quantità gas ricircolati

Il segnale di pressione atmosferica viene utilizzato nel pilotaggio dell’elettrovalvola E.G.R. per riconoscere la condizione di marcia in quota, in modo da ridurre la quantità di gas ricircolato ed evitare la fumosità del motore.

Descrizione componenti

L’elettrovalvola E.G.R. Pierburg, montata sul collettore di aspirazione, ha il compito di modulare il passaggio dei gas di scarico all’aspirazione in funzione del comando della centralina di iniezione.
La modulazione avviene per mezzo del solenoide interno, comandato in PWM dalla centralina, che aziona l’asta di comando della valvola interna.

1. Corpo valvola E.G.R.
2. Valvola interna
3. Ingresso gas dal collettore di scarico
4. Uscita gas al collettore di aspirazione
1. Positivo solenoide
2. Alimentazione potenziometro 5V
4. Negativo potenziometro
5. Negativo solenoide
6. Segnale posizione potenziometro

Tags: inquinamento, motore diesel, valvola egr

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