EGR valve (recirculación de los gases de escape)

La válvula EGR (exhaust gas recirculation) se utiliza para recuperar parte de los gases que salen por el escape y volver a introducirlos en el motor con el objetivo de disminuir las emisiones de NOx. El esquema es el de la imagen.

Los gases de escape procedentes de la combustión del motor, tras pasar a través de la turbina, encuentran una bifurcación en su camino hacia a la atmósfera por la que se desvían parte de estos para volver a entrar en el motor, mezclándose con los gases “nuevos” procedentes de la atmósfera. Esta cantidad de gases de escape que entran en el motor se regula a través de la válvula EGR.

Los gases de escape al mezclarse con el aire procedente de la atmósfera hacen disminuir la cantidad de oxígeno de la mezcla, disminuyendo de esta manera la temperatura de combustión y, con ella, los NOx.

Generalmente esta es de accionamiento eléctrico, controlada por la ECU (Engine Control Unit, que hace las veces de “ordenador” del motor) y funciona en base a ciertos parámetros establecidos por los diseñadores, como el régimen de giro del motor, el caudal de aire aspirado, la temperatura del motor, etc.

En los motores de combustión interna existe una variable denominada dosado, que es la relación entre masa de aire y masa de combustible que entran en el cilindro para su posterior combustión. Para una combustión, digamos perfecta (todo la mezcla de aire y combustible se quema), existe una relación aire/combustible determinada. A esta relación se le conoce como dosado estequiométrico. El dosado estequiométrico para motores, tanto gasolina como diesel, está en torno a 14-15. Existe además otra variable, representada por λ, que es la relación entre dosado y dosado estequiométrico. Esta variable nos indica si una mezcla es pobre (más aire del que se necesita para un dosado estequiométrico) o rica (más combustible). Los motores de gasolina trabajan con una λ entre 0.9 y 1.2 (dosado cercano al estequiométrico), mientras con los diesel funcionan con λ entre 0.6 y 0.9 (mezcla pobre).

Con todo esto podemos decir que la válvula EGR, en los motores gasolina, deja pasar una masa de gases de escape tal que al sumarse a la masa de aire “fresca” procedente de la atmósfera se obtenga un dosado cercano al estequiométrico. En este tipo de motores la masa de aire de gases de escape recirculados está entre el 5 y el 15 % de la masa total de aire.

En los motores diesel, por el contrario, dejará pasar la cantidad de aire que la ECU calcule para trabajar con el dosado de diseño del motor, como ya hemos dicho anteriormente, entre 0.6 y 0.9.

Además de la válvula EGR se añade también un intercambiador de calor para controlar la temperatura del aire que entra en el motor.

Como contrapartida, la recirculación de gases de escape, disminuye la potencia del motor, ya que al introducir gases de escape (estos disminuyen la cantidad de oxígeno en la mezcla).