SISTEMA DE RECIRCULACION DE GASES DE ESCAPE PARCIAL

SISTEMA DE RECIRCULACIÓN PARCIAL DE LOS GASES DE ESCAPE (EGR)

I. INTRODUCCION

El calor es un resultado de la combustión de la mezcla A/C dentro de un motor de combustión interna. La cantidad de calor está directamente relacionada con la cantidad de combustible que se quema. Si la temperatura dentro de la cámara de combustión se eleva demasiado, se forman Óxidos de Nitrógeno (NOx).

La temperatura de la cámara de combustión puede ser controlada introduciendo gases inertes dentro de la misma. Estos diluyen la mezcla A/C y reduce la temperatura de la misma. La reducción de la temperatura es relacionada con la disminución de oxígeno contenido en la mezcla A/C. El sistema EGR fue diseñado para lograr dicho fin.

El sistema EGR controla las emisiones de NOx manteniendo la temperatura de la cámara de combustión a una temperatura inferior a la temperatura a la cual se forman los NOx. Una cantidad pequeña de gases de escape (14% como máximo) se introduce dentro del ciclo de admisión diluyendo la carga de mezcla, disminuyendo el contenido de oxígeno y por consiguiente la temperatura. La cantidad de gases de escape mezclada con la carga de admisión es controlada por la válvula EGR en todos los sistemas sencillos.

El sistema EGR reduce la producción de NOx al recircular pequeñas cantidades de gases de escape en el múltiple de admisión donde se mezcla con la carga entrante de aire y combustible. Al diluir la mezcla de aire/combustible bajo estas condiciones, las temperaturas pico de combustión y las altas presiones dentro de la cámara se reducen, lo cual resulta en una reducción general de la producción de Gas NOx.

II. OBJETIVOS

Conocer, comprender y analizar el sistema de recirculación parcial de los gases de escape, como un equipo de control de fuentes móviles.

III. MARCO TEORICO

3.1 SISTEMA DE RECIRCULACIÓN PARCIAL DE LOS GASES DE ESCAPE (EGR)

La implantación de normas anticontaminación cada vez más exigentes y lo concienciación ecológica de los fabricantes hizo que en los 90 en Europa y bastante antes en USA se empezara a implantar en los motores un dispositivo llamado EGR iniciales de Exhaust Gas Recirculation, que es como se conoce la válvula de recirculación de gases de escape.

Es uno de los sistemas más complejo e importante; su función primordial es la de disminuir la cantidad de óxidos de nitrógeno que salen de la cámara de combustión, introduciendo una parte de los gases de escape nuevamente al motor, para que el CO2 absorba el calor y la temperatura de la cámara disminuya. Se utiliza principalmente en los motores Diesel, donde no es posible la utilización de convertidores catalíticos de tres vías para el control de las emisiones de CO, HC y NOx.

Resumen de EGR Motor diesel (todos los tipos

de inyecciones) Motor de gasolina (inyección a

través del tubo de aspiración) Motor de gasolina (inyección directa)

Efectos Óxidos de nitrógeno -50%

Partículas -10%

Menos hidrocarburos

Menos ruidos Óxidos de nitrógeno -40%

Consumo -3%

Menos CO2 Óxidos de nitrógeno -50...60%

Consumo -2%

Menos CO2

Tasas de reciclaje máx. 65% máx. 25% máx. 50% (en el caso de carga estratifi cada) máx.

30% (en el caso de funcionamiento homogéneo)

Otros Los automóviles con clase de

peso más elevado requieren

el enfriamiento por EGR Enfriamiento por EGR

en discusión Altas tasas de EGR con carga elevada

Actualmente su uso es prácticamente total en los motores Diesel y cada vez mayor en los de gasolina.

En los gases de escape de los motores diesel nos encontramos con los siguientes contaminantes:

 Los hidrocarburos (HC).

 El oxido de carbono (CO).

 Las partículas por reacción química de oxidación.

 El oxido de nitrógeno (Nox).

De los tres primeros contaminantes se encarga de reducirlos el catalizador de oxidación. El oxido de nitrógeno no se ve afectado por la instalación de un catalizador por lo que dicho contaminante hay que tratarlo antes de que llegue al escape. Esta es la razón por la que se utiliza el sistema EGR en los motores.

Para reducir las emisiones de gases de escape, principalmente el oxido de nitrógeno (Nox), se utiliza el Sistema EGR que reenvía una parte de los gases de escape al colector de admisión, con ello se consigue que descienda el contenido de oxigeno en el aire de admisión que provoca un descenso en la temperatura de combustión que reduce el oxido de nitrógeno (Nox). Sin embargo hay que precisar que la emisión de óxidos de nitrógeno (NOx) en los motores Diesel solamente es posible reducirla por este método alrededor de un 50% y para mayores tasas de reducción debe recurrirse a otros sistemas, como el empleo de catalizadores. En el caso de los motores diesel disminuye además la formación de partículas de hollín en alrededor de un 10%.

Un exceso de gases de escape en el colector de admisión, aumentaría la emisión de carbonilla.

Cuando debe activarse el sistema EGR y cual es la cantidad de gases de escape que deben ser enviados al colector de admisión, es calculado por la ECU, teniendo en cuenta:

 el régimen motor (R.P.M.)

 el caudal de combustible inyectado

 el caudal de aire aspirado

 la temperatura del motor

 la presión atmosférica reinante.

Normalmente el sistema EGR solamente esta activado a una carga parcial y temperatura normal del motor, nunca con el motor frío o en aceleraciones.

En la figura inferior se puede ver el esquema básico de un sistema EGR, donde la válvula EGR (5) envía una parte de los gases de escape al colector de admisión, todo ello controlado por la ECU que decide cuando y que cantidad de gases de escape se hacen recircular.

3.2 COMPONENTES DEL SISTEMA EGR

Para que se logre el control diseñado de recirculación de gases de escape, el sistema usa los siguientes componentes:

Válvula EGR Controlada por Vacío o Eléctricamente

Ensamblaje del Modulador de Vacío

Válvula Switch de Vacío (VSV) Controlada por la PCM

3.2.1 VALVULA EGR (Exhaust gas recirculation)

La válvula EGR dosifica el caudal de gases de escape reciclados. El sistema está instalado en el colector de gases de escape o en el sector de aspiración o también puede ir ubicado en un tubo termoresistente que conecta el colector de escape con el colector de admisión. Las válvulas EGR pueden ser neumáticas o eléctricas.

Las válvulas neumáticas EGR se activan

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