Ricircolo dei gas di scarico (EGR)
Il ricircolo dei gas di scarico è una misura per la riduzione della formazione di ossido di azoto(NOx). Gli ossidi di azoto si formano in grandi quantità quando la combustione si svolge con un eccesso di aria e a una temperatura molto elevata. Allora l'ossigeno con l'azoto dell'aria della combustione si trasforma di monossido di azoto (NO) e biossido di azoto (NO2). Nel motore Diesel il ricircolo dei gas di scarico
è necessario sporadicamente al regime del minimo e sempre nel carico parziale, poiché qui si lavora con un notevole eccesso di aria. Con il ricircolo dei gas di scarico, che vengono mescolati all'aria e che si comportano come un gas inerte, si ottiene:
? una minore percentuale di ossigeno e azoto nel cilindro,
? un abbassamento della temperatura massima della combustione fino a 500 °C.
Questo effetto viene ulteriormente aumentato quando i gas di scarico rimessi in circolo si raffreddano.
Nel motore N47 l'EGR inizia nel collettore dei gas di scarico. L'attacco si trova nell'estremità anteriore. Ad esso si collega la valvola EGR, che controlla la quantità di gas di scarico da rimettere in circolo.
A valle della valvola EGR c'è il radiatore EGR. A seconda dello stadio di potenza e dell'allestimento della vettura, può avere una tipologia diversa. Valvola EGR e radiatore EGR sono raccolti nel cosiddetto modulo EGR. Il condotto EGR, che va dal radiatore EGR al collettore per l'aria aspirata, è realizzato per
fusione nella testata. Nel collettore per l'aria aspirata i gas di scarico si mescolano finalmente con l'aria.
Valvola EGR
La valvola EGR controlla il ricircolo dei gas di scarico al sistema di aspirazione. Si trova a monte del radiatore EGR, quindi è soggetta a elevate sollecitazioni termiche. Tuttavia non dispone di un proprio raffreddamento. Ciò è possibile perché è attivata da una capsula manometrica. Le elettrovalvole EGR sono molto più sensibili alle sollecitazioni termiche. Come già menzionato, la valvola EGR si apre
per depressione. A tale scopo un convertitore di pressione elettropneumatico (EPDW) viene azionato dalla DDE mediante un segnale modulato in ampiezza (segnale PWM). Il convertitore EPDW fornisce una depressione adeguata alla capsula manometrica della valvola EGR. Così la valvola EGR si apre in
antagonismo a una forza elastica. Il segnale PWM determina la depressione, che a sua volta determina la corsa di apertura della valvola. Ciò consente di rimettere in circolo una quantità definita di gas di scarico. Con un'ampiezza di impulso del 10 % la valvola EGR è chiusa, con il 90 % è completamente aperta. Se non c'è alcuna pressione, la valvola EGR rimane chiusa per effetto della forza elastica. In caso di avaria elettrica o pneumatica del sistema, quindi, non si verifica alcun ricircolo dei gas di scarico.
Nuovo è il sensore nella valvola EGR, che rileva la corsa di apertura. Si tratta di un potenziometro. Rilevando la corsa di apertura è possibile regolare meglio il tasso EGR.
Radiatore EGR
Un radiatore EGR permette di aumentare il rendimento del ricircolo dei gas di scarico. I gas di scarico raffreddati sono in grado di sottrarre alla combustione più energia termica e quindi abbassare la temperatura massima della combustione. Nel motore N47 il radiatore EGR è situato a valle della valvola EGR. Viene attraversato dal flusso del liquido di raffreddamento del motore. I gas di scarico vengono trasportati in numerosi tubi piatti (di sezione quasi rettangolare) attraverso il flusso del liquido di raffreddamento. Nel frattempo cedono energia termica al liquido di raffreddamento.
Per lo stadio di potenza superiore e inferiore si utilizzano diversi radiatori EGR. Nello stadio di potenza superiore, inoltre, vengono utilizzati diversi tipi di radiatori EGR, a seconda che la vettura sia dotata di cambio manuale o automatico. Il radiatore EGR per le vetture con cambio manuale rappresenta una novità. E' dotato di una valvola di bypass, che permette ai gas di scarico, quando necessario, di aggirare il radiatore EGR. Ciò risulta opportuno nella fase di riscaldamento del motore, per portare il catalizzatore più rapidamente alla temperatura di esercizio. La valvola di bypass viene comandata da una capsula manometrica. Sono possibili solo gli stati "aperto" e "chiuso". La capsula manometrica è azionata da una valvola di commutazione elettro-pneumatica, che a sua volta è comandata dalla DDE. Senza depressione la valvola di bypass è chiusa, cioè i gas di scarico attraversano il radiatore EGR. Se adesso si crea una depressione, la valvola apre il bypass (che si trova nel corpo del radiatore EGR) e blocca contemporaneamente il passaggio verso il radiatore EGR.
