מערכת EGR
מערכת מיחזור גז הפליטה (EGR) פותחה כדי לשפר את הדירוג הסביבתי של מנוע מכונית. השימוש בו יכול להפחית את ריכוז תחמוצות החנקן בגזי הפליטה. אלה האחרונים אינם מסולקים היטב על ידי ממירים קטליטיים, ומכיוון שהם הרכיבים הרעילים ביותר בהרכב גזי הפליטה, נדרש שימוש בפתרונות וטכנולוגיות נוספות.
איך המערכת עובדת
EGR הוא קיצור של המונח באנגלית "Exhaust Gas Recirculation", המתורגם כ"מחזר גז פליטה". המשימה העיקרית של מערכת כזו היא להסיט חלק מהגזים מסעפת הפליטה לסעפת היניקה. היווצרות תחמוצות חנקן עומדת ביחס ישר לטמפרטורה בתא הבעירה של המנוע. כאשר גזי פליטה ממערכת הפליטה נכנסים למערכת היניקה, יורד ריכוז החמצן, המשמש כזרז בתהליך הבעירה. כתוצאה מכך הטמפרטורה בתא הבעירה יורדת ואחוז היווצרות תחמוצת החנקן יורד.
מערכת EGR משמשת למנועי דיזל ובנזין. היוצאים מן הכלל היחידים הם רכבי בנזין מוגדשי טורבו, שבהם השימוש בטכנולוגיית המחזור אינו יעיל בשל הפרט של מצב פעולת המנוע. באופן כללי, טכנולוגיית EGR יכולה להפחית את ריכוזי תחמוצת החנקן בעד 50%. בנוסף, ההסתברות לפיצוץ פוחתת, צריכת הדלק הופכת חסכונית יותר (בכמעט 3%), ומכוניות דיזל מאופיינות בירידה בכמות הפיח בגזי הפליטה.
הלב של מערכת ה-EGR הוא שסתום המחזור, השולט בזרימת גזי הפליטה אל סעפת היניקה. הוא פועל בטמפרטורות גבוהות ונתון לעומסים גבוהים. ניתן ליצור הפחתת טמפרטורה מאולצת, המצריכה רדיאטור (מצנן) המותקן בין מערכת הפליטה לשסתום. זה חלק ממערכת הקירור הכוללת של המכונית.
במנועי דיזל, שסתום ה-EGR נפתח במצב סרק. במקרה זה, גזי הפליטה מהווים 50% מהאוויר הנכנס לתאי הבעירה. ככל שהעומס גדל, השסתום נסגר בהדרגה. עבור מנוע בנזין, מערכת הסחרור פועלת בדרך כלל רק במהירויות מנוע בינוניות ונמוכות ומספקת עד 10% מגזי הפליטה בנפח האוויר הכולל.
מהם שסתומי EGR
נכון לעכשיו, ישנם שלושה סוגים של שסתומי מחזור פליטה, הנבדלים זה מזה בסוג המפעיל:
- פּנֵאוֹמָטִי. המפעיל הפשוט ביותר, אך כבר מיושן, של מערכת מחזור גזי הפליטה. למעשה, ההשפעה על השסתום מתבצעת על ידי ואקום בסעפת היניקה של המכונית.
- אלקטרופניאומטי. שסתום ה-EGR הפנאומטי נשלט על ידי שסתום סולנואיד, הפועל מאותות מה-ECU של המנוע המבוסס על נתונים ממספר חיישנים (לחץ וטמפרטורה של גז הפליטה, מיקום השסתום, לחץ היניקה וטמפרטורת נוזל הקירור). הוא מחבר ומנתק את מקור הוואקום ויוצר רק שני מצבים של שסתום EGR. בתורו, ניתן ליצור את הוואקום במערכת כזו על ידי משאבת ואקום נפרדת.
- אֶלֶקטרוֹנִי. סוג זה של שסתום מחזור נשלט ישירות על ידי מנוע ה-ECU של הרכב. יש לו שלושה מצבים לבקרת זרימת פליטה חלקה יותר. מיקום שסתום ה-EGR משתנה על ידי מגנטים הפותחים וסוגרים אותו בשילובים שונים. מערכת זו אינה משתמשת בוואקום.
סוגי EGR במנוע דיזל
מנוע הדיזל משתמש בסוגים שונים של מערכות מחזור גזי פליטה, שכיסוין נקבע לפי התקנים הסביבתיים של הרכב. כרגע יש שלושה מהם:
- לחץ גבוה (מקביל ליורו 4). שסתום המחזור מחבר את יציאת הפליטה, המותקנת מול מגדש הטורבו, ישירות לסעפת היניקה. מעגל זה משתמש בכונן אלקטרו-פניאומטי. כאשר המצערת סגורה, לחץ סעפת היניקה מופחת, וכתוצאה מכך ואקום גבוה יותר. זה יוצר עלייה בזרימת גזי הפליטה. מצד שני, עוצמת הגברת מופחתת מכיוון שפחות גזי פליטה מוזנים לטורבינה. במצערת פתוחה לרווחה, מערכת מחזור גזי הפליטה אינה פועלת.
- לחץ נמוך (מתאים ליורו 5). בסכימה זו, השסתום מחובר למערכת הפליטה באזור שבין מסנן החלקיקים לבין משתיק קול, ובמערכת היניקה - מול מגדש הטורבו. הודות לתרכובת זו, הטמפרטורה של גזי הפליטה מופחתת, והם גם מנוקים מזיהומי פיח. במקרה זה, בהשוואה לתכנית הלחץ הגבוה, הלחץ מתבצע במלוא העוצמה, מכיוון שכל זרימת הגז עוברת דרך הטורבינה.
- משולב (מתאים ליורו 6). זהו שילוב של מעגלי לחץ גבוה ונמוך, כל אחד עם שסתומי מחזור משלו. במצב רגיל, מעגל זה פועל על ערוץ הלחץ הנמוך, וערוץ מחזור הלחץ הגבוה מחובר כאשר העומס גדל.
בממוצע, שסתום מחזור גזי הפליטה מחזיק מעמד עד 100 ק"מ, ולאחר מכן הוא עלול להיסתם ולהיכשל. ברוב המקרים, נהגים שאינם יודעים מה מיועדות מערכות מחזור פשוט מסירים אותן לחלוטין.
