Tra le sostanze inquinanti emesse dai motori delle auto ci sono gli ossidi di azoto (NOx), composti che si formano in presenza di elevate pressioni e temperature, situazione che si presenta nelle camere di combustione dei Diesel in particolare. Il principale strumento che i costruttori hanno adottato per abbattere questo tipo di emissioni è la valvola EGR (Exhaust Gas Recirculation), che ha il compito di reimmettere nel motore una parte dei gas di scarico: in questo modo viene assicurato il corretto riempimento dei cilindri con un gas nel quale l’ossigeno è pressoché assente e che perciò non partecipa alla combustione, abbassando quindi la temperatura nella camera di scoppio. Questa tecnica è utilizzata sia sui motori benzina, sia Diesel, ma è soprattutto sui secondi che trova la più vasta applicazione (è presente su tutti i motori Diesel dall’Euro 3 in poi) in quanto è con questo tipo di motore che compaiono i maggiori problemi di formazione di ossidi di azoto a causa delle pressioni e delle temperature che si sviluppano. Inoltre, sui motori a benzina, la quantità di gas di scarico che può essere messa in ricircolo è limitata perché deve essere rispettato un preciso rapporto tra combustibile e ossigeno.
Funzionamento
La centralina comanda la valvola EGR lasciando filtrare i gas di scarico nel collettore di aspirazione, calcolandone una precisa percentuale rispetto alla massa di aria aspirata nel motore, in modo da non influire sulla corretta combustione del gasolio. Il sistema è ad anello chiuso: la centralina, conoscendo la massa aria aspirata, calcola la percentuale di gas di scarico da mettere in ricircolo (percentuale che dipende dalle condizioni di funzionamento del motore – sarà massima al minimo, diminuirà all’aumentare del regime fino a essere nulla a pieno carico) e controlla il corretto funzionamento del sistema leggendo le variazioni del valore di massa aria aspirata. Ci sono sostanzialmente due tipi di valvole EGR, pneumatica comandata a depressione ed elettrica (quest’ultima è ormai diventata lo standard sulle auto più recenti).
Nel caso della valvola pneumatica, oltre alla EGR vera e propria (quella che apre e chiude il passaggio dei gas di scarico) c’è un’elettrovalvola proporzionale comandata in PWM dalla centralina che ha il compito di regolare il valore della depressione e quindi l’apertura dell’EGR.
Nel secondo caso invece è una valvola proporzionale (o più raramente un motorino) elettrica, sempre comandata da PWM, a svolgere direttamente la funzione di saracinesca.
Si può poi avere il caso di EGR con o senza un segnale di ritorno (potenziometro o sensore a effetto hall) che comunica alla centralina l’effettivo spostamento della valvola. Il sistema di ricircolo dei gas di scarico è in realtà più complesso e sulle auto più recenti comprende anche altri componenti.Per garantire che i gas di scarico passino nel motore occorre che questi abbiano una pressione maggiore di quella del collettore d’aspirazione, vengono perciò prelevati a monte della turbina. Anche se si tratta di motori Diesel, è presente una farfalla che parzializza l’entrata dell’aria creando una depressione nell’aspirazione. Inoltre spesso è comandata opportunamente la geometria variabile della turbina in modo da aumentare la pressione a monte di questa.
Il ricircolo dei gas di scarico (E.G.R.) è un sistema efficace che permette la riduzione delle sostanze nocive.
Grazie alla miscelazione del gas di scarico la quota di ossigeno nella miscela carburante-aria viene ridotta, diminuendo cosi la temperatura di combustione nei cilindri; siccome gli ossidi di azoto(NOx) si formano soprattutto a temperature e pressioni elevate, in questo modo sono abbattuti. Per ottenere questo ricircolo, durante la fase terminale dello scarico e la fase iniziale dell’aspirazione si utilizza un’apposita valvola detta “Valvola EGR” che è comandata dalla centralina del motore. La valvola EGR è il componente centrale del sistema del ricircolo di gas di scarico poichè provvede al dosaggio della quantità di gas di scarico che è messa in ricircolo. Essa non è da considerarsi un dispositivo isolato; fa parte infatti di un gruppo di componenti i quali trasmettono informazioni alla centralina per il corretto funzionamento della valvola.
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