artikel

Terugvoer uitlaatgassen zorgt voor verkoeling, zo functioneert de EGR (2001-05)

Techniek Premium

Steeds meer auto’s zijn uitgerust met een zogenoemde EGR-klep. Kunt u mij uitleggen hoe deze klep werkt? Hoe zit het met de vervuiling van de kleppen en de verbrandingskamer, is er hiervoor een vroegtijdige schoonmaakbeurt nodig? Is het waar, dat het brandstofverbruik door deze klep met circa 10 procent is verhoogd?

EGR kleppen worden al vele jaren toegepast bij benzine- en dieselmotoren. EGR staat voor: Exhaust Gas Recirculation.

Tijdens de verbranding loopt de gastemperatuur zo hoog op (boven de 1800 °C) dat stikstof (N2) en zuurstof (O2) zich met elkaar verbinden. Het gevolg is dat er stikstofoxiden (NOx) uit de uitlaatpijp komen. Deze gassen prikkelen de ademhalingsorganen hetgeen leidt tot hoesten, slapeloosheid en (op de lange duur) tot beschadiging van de longen. Samen met zwaveldioxide (SO2) is NOx een oorzaak van ‘smog’ en zure regen.

Door een deel van de uitlaatgassen terug te voeren naar de verbrandingskamer daalt de verbrandingstemperatuur. Bij een benzinemotor zit er vrijwel geen zuurstof in het uitlaatgas, bij een dieselmotor nog behoorlijk wat, dus werkt EGR daarbij minder effectief. Als de uitlaatgassen worden gekoeld, nemen ze een kleiner volume in en kan er dus meer gas worden gerecirculeerd. Om rijgedrag en het vermogen op een aanvaardbaar niveau te houden vindt er geen EGR plaats bij het opwarmen, het stationair draaien en tijdens vollast. De hoeveelheid EGR is aan maximum grenzen gebonden omdat de emissies van roetdeeltjes, onverbrande brandstof (koolwaterstoffen, HC) en koolmonoxide (CO) te sterk toenemen.

In de leiding van de uitlaat naar de inlaat zit een klep die door onderdruk geopend en door een veer gesloten wordt. De onderdruk wordt door een elektromagnetische klep aangestuurd die via het motormanagement wordt geregeld. In de ECU is een kenveld opgeslagen dat bepaalt hoeveel uitlaatgas onder bepaalde condities wordt teruggevoerd.

Tegenwoordig wordt er ook interne recirculatie toegepast door de kleppentijden zodanig te wijzigen, bijvoorbeeld door het verdraaien van de inlaatnokkenas, dat er tijdens de klepoverlap uitlaatgas in de cilinder wordt gezogen.

Zoals u al veronderstelt, kan de EGR vervuilingsproblemen veroorzaken. Cilinder- en zuigerslijtage is evenmin ondenkbaar vooral bij dieselmotoren die op zwavelhoudende brandstof draaien.

Bij benzinemotoren met een geregelde driewegkatalysator speelt de EGR niet zo’n belangrijke rol als bij de dieselmotoren die het nog steeds zonder NOx reductiekatalysator (Denox kat) moeten stellen.

Een benzinemotor met vaste kleppentijden zal inderdaad een hoger verbruik hebben met EGR. Dat is mede één van de redenen waarom verstelbare kleppentijden op grotere schaal worden toegepast. Het late sluiten van de inlaatkleppen vermindert de aanzuigarbeid omdat de gasklep verder geopend moet worden om dezelfde motorprestatie te halen.

Het hangt van de ernst van de vervuiling af of er met een reinigende toevoeging aan de brandstof een volledige schoonmaak te bereiken is.

Reageer op dit artikel