La recirculación de gases de escape , o EGR (inglés, EGR to diesel escape recirculation ) es un sistema que consiste en redirigir una parte de los gases de escape de los motores de combustión en el colector de admisión , para reducir las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx), sin aumentar la cantidad de partículas rechazadas, para cumplir con los estándares anticontaminación más recientes, sin tener que cambiar fundamentalmente la estructura del motor.
Las mejoras en la combustión de los motores de los automóviles (principalmente diésel), pero también de las calderas de gasoil, han provocado un aumento de las temperaturas de combustión. Cuando esta temperatura supera los 1.300 ° C aproximadamente , el nitrógeno del aire se oxida para crear NOx , lo que repercute en la salud de todos los seres vivos (los NOx son irritantes para los bronquios).
La válvula EGR permite reducir la tasa de NOx, en la salida de escape, esencialmente reduciendo la temperatura de combustión a través, en particular, la reducción de la proporción de oxígeno, en detrimento de la eficiencia y el consumo de combustible, al tiempo que aumenta la cantidad de partículas liberadas. La medición de los gases de combustión es controlada por la computadora de control del motor , dependiendo de la carga y la velocidad, para reducir suficientemente la temperatura de combustión sin aumentar significativamente la producción de hollín (o partículas) nocivas. La consecuencia del aumento de las emisiones de hollín es la obstrucción del motor y de la válvula EGR, lo que puede provocar su mal funcionamiento y volverlo completamente inútil o incluso perjudicial.
La proporción de estos gases recirculados debe adaptarse finamente a cada carga del motor y a cada régimen de funcionamiento, para respetar el equilibrio entre las emisiones de óxidos de nitrógeno y el índice de partículas emitidas, para respetar las normas vigentes. . Las cada vez más exigentes normas anticontaminación inducen una mayor necesidad de la proporción de gases quemados y / o sistemas que permitan limitar los óxidos de nitrógeno (trampa de NOx, SCR, etc. ) y el hollín gracias al filtro de partículas .
Este uso de la válvula EGR puede contaminar rápidamente el filtro de partículas , y ha llevado a algunos usuarios a bloquearlo en posición cerrada, con el consiguiente aumento de las emisiones de óxidos de nitrógeno. En Francia, las nuevas inspecciones técnicas buscan detectar esta supresión para remediarla muy rápidamente.
Este sistema se utilizó en California en motores diésel desde principios de la década de 1970 .
Los fabricantes europeos lo adoptaron en 1996 , con el fin de cumplir con la norma europea para la emisión de contaminantes al aire sin tener que cuestionar significativamente el diseño de su motor. El dispositivo es un tubo que conduce parte de los gases quemados hacia la admisión, modulado por la "válvula EGR" o "válvula EGR", que es controlada por el UCM según el punto de funcionamiento del motor (velocidad, carga, altitud, temperatura del aire y humedad, etc. ).
Es un dispositivo para reducir los NOx generados por el motor, para cumplir con los estándares anticontaminación a un menor costo.
Este sistema permite:
Esto tiene el efecto de reducir la cantidad de óxidos de nitrógeno (NOx) en los gases de escape que son la fuente en particular de la contaminación atmosférica con ozono y de los precursores de partículas finas.
Dado que la producción de óxidos de nitrógeno depende en particular de la temperatura y la presencia de oxígeno durante la combustión, la introducción de gases quemados actúa sobre los dos parámetros (temperatura y proporción de oxígeno). La influencia de la temperatura en la producción de óxidos de nitrógeno está modelada por el mecanismo de Zeldovich en 1939.
EGR aumenta la producción de partículas debido al agotamiento de oxígeno. Debe encontrarse un compromiso aceptable entre la reducción de óxidos de nitrógeno y el aumento de partículas mediante la elección óptima de la tasa de EGR para cada punto de velocidad y carga. Los gases recirculados deben enfriarse para bajar su temperatura y reducir conjuntamente la producción de partículas y óxidos de nitrógeno para la misma tasa de EGR.
Uno de los impactos negativos de este sistema es la reducción de la velocidad de combustión, que conduce a una reducción de la eficiencia del motor (alejándose del ciclo teórico) y por tanto conduce a un aumento del consumo de combustible. Sin embargo, al reducir el flujo de aire exterior, las emisiones de NOx se reducen proporcionalmente .
El aumento de la producción de hollín durante la combustión induce un ensuciamiento más pronunciado del aceite del motor y parte de la admisión, el circuito de escape del motor así como la posible necesidad de un filtro de partículas según el nivel de exigencia de las normas. . Cuando existe el filtro de partículas almacena las partículas y debe seguir un ciclo de regeneración para quemar las partículas almacenadas. Este ciclo de regeneración puede provocar un consumo excesivo de combustible.
El sistema de descontaminación por recirculación de gases de escape consta de una tubería que deja pasar parte de los gases de escape a la toma, junto con un intercambiador de calor destinado a enfriar los gases quemados y una válvula , comúnmente llamada válvula EGR , que regula el flujo de gases quemados . Esta válvula puede ser controlada por la computadora de control del motor .
La falla de este tipo de sistema está ligada a la obstrucción y taponamiento de la válvula y / o del intercambiador por partículas cargadas de hidrocarburos aceitosos, lo que provoca que la válvula se atasque en la posición más o menos abierta o una disminución del flujo de quemado. gases aumentando la caída de presión en el circuito EGR. Entonces, el automovilista experimenta una pérdida de potencia, fallas de aceleración y una fuerte producción de humo negro o una obstrucción acelerada del filtro de partículas.
Aunque se trata de un defecto de diseño, especialmente en los modelos 1996-2005, estos fabricantes piden a los automovilistas que sustituyan la válvula defectuosa a sus expensas. Las asociaciones de consumidores ayudan a los automovilistas interesados a hacer valer sus derechos ante los fabricantes.
La válvula puede atascarse en la "posición cerrada", en este caso no provocando ninguna pérdida de potencia pero ya no permitiendo el cumplimiento de las normas de contaminación.
Si la válvula está bloqueada permanentemente en la "posición abierta", el motor ya no tiene la cantidad necesaria de aire fresco y se observa una pérdida de potencia y se produce un exceso de humo.
Las temperaturas de combustión alcanzadas en un motor diesel de alto rendimiento son lo suficientemente altas como para generar una gran cantidad de óxido de nitrógeno (NOx). Para superar este inconveniente, la solución de reducción catalítica selectiva requiere un depósito de urea que debe reponerse regularmente. Sin embargo, para limitar el consumo de urea, los fabricantes de automóviles suelen optar por utilizar la reducción catalítica y la EGR de forma conjunta.
Como ejemplo, el caso Volkswagen de 2009, reveló que la firma utilizó una activación / desactivación programada de la recirculación de gas cuando las condiciones de la prueba de normalización son detectadas por la computadora de control del motor (volante derecho, rango de velocidad compatible con el ciclo de homologación, tiempo de conducción). , etc. ) para dar al inspector la impresión de que el vehículo cumple con los estándares de emisión en términos de NOx y partículas liberadas. Este curioso uso de la recirculación de gases de escape ha sido identificado por los estadounidenses, empañó la imagen de marca de Volkswagen y arrojó dudas sobre la honestidad de todos los fabricantes que utilizan motores diesel.