Asignaturas:
- General
- Propósito del sistema EGR
- Operación
- EGR de alta y baja presión
- Desventajas y posibles averías.
- Enfriador EGR
General:
Una EGR (Recirculación de Gases de Escape), también llamada “UGR” (Recirculación de Gases de Escape) en algunas marcas, tiene la función de devolver parte de los gases de escape al motor. La válvula EGR se utiliza tanto en motores de gasolina como diésel. La EGR está montada en el lado de escape del bloque del motor.
Un tubo de metal grueso va desde el colector de escape hasta el enfriador de EGR. Esto enfría los gases de escape calientes (efecto de un intercambiador de calor). Desde el enfriador de EGR, los gases de escape pasan a la válvula EGR, que mezcla los gases de escape con el aire suministrado. La EGR se puede realizar como de alta presión (ruta corta) o de baja presión (ruta larga). Ambos sistemas tienen sus propias ventajas y desventajas. Esto se describe en el capítulo EGR de alta y baja presión (más adelante en esta página).
La válvula y los tubos EGR se pueden montar en diferentes lugares, pero los gases de escape siempre se conducen lo más cerca posible del colector de escape. La siguiente imagen muestra los lugares donde están montados los componentes de EGR en el bloque del motor.
Debido a que la válvula EGR debe abrirse o cerrarse completamente en múltiples posiciones, se usa una motor paso a paso para operar la válvula.
Propósito del sistema EGR:
Al añadir pequeñas cantidades de gases de escape al aire fresco en el tracto de admisión del motor, se reduce el contenido de oxígeno para la combustión. Una proporción de oxígeno más baja da como resultado una combustión "menos buena". La velocidad de combustión y la temperatura de combustión disminuyen. La menor temperatura de los gases de combustión reduce el contenido de óxido de nitrógeno (NOx). Esto hace que los gases de escape sean más limpios, lo que beneficia los requisitos medioambientales.
En los motores más antiguos, la válvula EGR se cierra cuando el motor está frío. En los motores nuevos, la válvula también está abierta cuando el motor está frío, de modo que los gases de escape calientes ayudan a calentar el motor. La EGR no funciona al acelerar, desacelerar y al ralentí. Con carga parcial, la operación se utiliza por completo.
Operación:
La computadora controla la cantidad de gases de escape que pueden regresar al motor en función de los siguientes datos:
- La carga del motor (la EGR sólo funciona a carga parcial; a plena carga la válvula está cerrada).
- La velocidad del motor (si la velocidad es demasiado baja o demasiado alta, la válvula se cierra).
- La temperatura del aire de entrada.
La computadora usa estos datos para controlar la válvula solenoide con un ciclo de trabajo determinado. Si la diferencia es mínima, el convertidor de vacío se controla de tal manera que la válvula EGR no se activa. En esta posición de reposo, la válvula solenoide transmite la presión del aire exterior a la válvula EGR. Sin embargo, si la cantidad de aire aspirado es mayor que la cantidad de aire requerida, la válvula solenoide se controla de tal manera que el vacío de la bomba de vacío también se aplica a la válvula EGR. La válvula solenoide regula el vacío desde la bomba de vacío a la válvula EGR. Esto hace que la válvula EGR se abra tanto que la diferencia entre el aire requerido y el aspirado sea siempre mínima.
EGR de alta y baja presión:
El sistema de recirculación de gases de escape se puede dividir en dos sistemas: el EGR de alta presión y el EGR de baja presión. La diferencia estriba en dónde se derivan los gases de escape del escape. A continuación se describe el funcionamiento, ventajas y desventajas de ambos sistemas.
EGR de alta presión (ruta corta):
Los gases de escape regresan al motor antes que el turbo. Hay un tubo EGR entre el colector de escape y el turbo. A menudo hay un refrigerador en este tubo para reducir la temperatura de los gases de escape. La válvula EGR está al final de este tubo. Cuando se abre la válvula EGR, los gases de escape en la línea se mezclan con el aire de admisión suministrado desde el intercooler a la admisión del motor.
Ventajas del EGR de alta presión:
- La EGR se puede adaptar muy rápidamente al estado dinámico del motor.
- Durante un arranque en frío, la EGR ayudará a elevar la temperatura en la cámara de combustión lo más rápido posible (estándar para motores diésel de generación EURO III y posteriores).
Contras:
- Contaminación en el tracto de aspiración por formación de hollín.
- Los gases de escape deben enfriarse más que cuando se utiliza un EGR de baja presión.
- El flujo de gases de escape no se utiliza por completo para impulsar la turbina del turbo; Parte del gas ya está aprovechado antes del turbo.
EGR de baja presión (ruta larga):
Los gases de escape regresan a la admisión del motor sólo después del filtro de partículas. Por lo general, la salida de la válvula EGR está conectada a la entrada del compresor (como se muestra en la figura), pero a veces está conectada entre el intercooler y el colector de admisión. La desventaja es que los gases de escape devueltos tienen una presión y una velocidad demasiado bajas. Para solucionar esto, se instala una válvula adicional en el escape (después del ramal EGR). En el momento en que se cierra esta válvula adicional, la presión entre el turbo y la válvula aumenta. Los gases de escape serán conducidos a través del ramal hasta la válvula EGR debido al aumento de presión.
Ventajas del EGR de baja presión:
- Todos los gases de escape ya se han utilizado en la turbina del turbo.
- La temperatura de los gases de escape es baja (sin el uso de un enfriador de EGR) debido a la alta presión del EGR.
- El gas EGR es más limpio porque, entre otras cosas, el filtro de partículas ya ha realizado el tratamiento posterior de los gases de escape, por lo que contamina menos el motor debido a la formación de hollín.
Contras:
- La adición de gases de escape al aire de admisión (según el estado dinámico del motor) es más lenta porque la EGR tiene que recorrer una distancia más larga.
- La válvula EGR está más alejada de las válvulas de admisión.
Desventajas y posibles averías:
La válvula EGR no mejora el rendimiento del motor. El uso de la válvula EGR puede reducir el rendimiento y aumentar el consumo. La contaminación interna también aumentará drásticamente (ver imagen). La suciedad se pega a todo y de esta forma contamina también el colector de admisión y las válvulas de admisión del motor. Especialmente con un estilo de conducción tranquilo, estos contaminantes permanecen en el motor.
La única ventaja del EGR es que los gases de escape son más limpios; Las emisiones de NOx están disminuyendo. En los motores diésel más antiguos, las válvulas EGR se podían cerrar fácilmente mediante una placa de cierre. Los fabricantes de coches nuevos utilizan sensores y otros métodos para garantizar que ya no sea posible desconectar el EGR o engañarlo, porque las presiones se miden en diferentes puntos del tubo. Por este motivo, los coches más nuevos también necesitarán realizar un ajuste de software en el sistema de gestión del motor. Esto suele formar parte del nuevo software para el ajuste de chips.
Puede ocurrir que la válvula EGR quede abierta sin querer mientras no está siendo controlada. Entonces se suministran demasiados gases de escape al motor. Con un dispositivo de lectura podemos reconocer esto por:
- una temperatura (permanentemente) alta del aire de admisión como resultado de los gases de escape (consulte la página sobre el sensores de temperatura);
- Un valor demasiado bajo del medidor de masa de aire: un gran porcentaje del aire entrante consiste en aire que proviene del EGR, en lugar del filtro de aire.
Enfriador EGR:
La temperatura de los gases de escape es de aproximadamente 300 grados a carga parcial (a una temperatura constante en la carretera) y más de 700 grados a plena carga. Sin embargo, cuanto más frío esté el aire suministrado a la admisión, mejor será el rendimiento del motor. El aire frío contiene más oxígeno. El aire caliente está más expandido y por tanto contiene menos oxígeno. Aún así, los gases de escape calientes regresan al motor.
A menudo hay un enfriador de EGR entre la válvula de EGR y la admisión del motor. Este funciona como un intercambiador de calor. El refrigerante fluye a través del enfriador de EGR (en canales fijos, por lo que no entra en contacto directo con los gases de escape). El refrigerante absorbe el calor de los gases de escape. El refrigerante se calienta y los gases de escape se enfrían. El refrigerador EGR reduce la temperatura al máximo, preferiblemente unos 100 grados.
Puede encontrar más información sobre esta técnica de intercambio de calor en el capítulo intercambiador de calor.
Además de la EGR, los motores de gasolina también utilizan una EGR. bomba de aire secundaria Se utiliza para el tratamiento posterior de los gases de escape y se utiliza en motores diésel. SCR (reducción catalítica selectiva) catalizador con AdBluesistema de dosificación aplicado.
