چرخه گاز در اگزوز

بررسی فرایند چرخه گاز در اگزوز

EGR  مخفف کلمات لاتین Exhaust Gas Recirculation می‌باشد و به معنای بازگشت یا چرخش مجدد گازهای خروجی اگزوز می‌باشد این سیستم در خودروها سبب می‌شود که میزان بسیار نا چیز یا بخشی از گازهای خروجی از خودرو دوباره به موتور و چرخه احتراق می‌شود.اما این سیستم چه فوایدی برای خودرو دارد؟

همان طور که می‌دانید با روشن شدن موتور و شروع به کار اتومبیل از خروجی موتور یا همان اگزوز گازهای آلاینده ای وارد اتمسفر می‌شوند و هر چقدر هم که موتور با شرایط ایده آل کار کند باز هم حجم زیادی از این گازها وارد محیط اطراف می‌شوند، که شامل دی اکسید کربن(CO2)مونو اکسید کربن(CO) و اکسیدهای نیتروژن(NOx) هستند. در این بین اکسیدهای نیتروژن از خطرناک ترین گازهای آلوده کننده محیط زیست به شمار می آیند و البته فقط در دماهای بسیار بالا قابلیت تولید دارند و مرز حرارتی تولید این اکسیدها حدود ۲۵۰۰ درجه سانتی گراد می‌باشد.

به همین جهت پس از اینکه مدت زمانی از کارکرد خودرو گذشت دمای اتاقک موتور بالا رفته و به مرز 2500 درجه نزدیک میشود که همین امر سبب میشود میزان تولید و انتقال گار های اکسید نیتروژن افزایش یابد. سیستم egr با وارد کردن درصدی(حدود ۵ تا ۱۰ درصد) از گاز خروجی موتور-که شامل حجم زیادی دی اکسید کربن می باشد-به منیفولد ورودی و از آن جا به داخل محفظه انفجار، سبب کاهش دمای آن شده و آن را زیر ۲۵۰۰ درجه نگاه می دارد. پس با این روش به راحتی تولید اکسیدهای خطرناک نیتروژن را کنترل نموده و به عدم آلودگی محیط زیست کمک شایانی می‌نماید.

با توجه به این موضوع که هر چه قدر سیستم انتقال هوا بزرگتر باشد یا به عبارتی حجم مخزن اختراق بزرگتر باشد انفجار بزرگتری صورت می‌گیرد که سبب تولید انرژی بیشتری می‌شود. اگر بتوان حجم محفظه احتراق را کاهش داد دمای موتور به میزانی کاهش پیدا می‌کند.

این کار در سیستم EGR با وارد کردن مقداری گاز سوخته موتور که بیشتر شامل CO2 است،انجام می‌شود و حجم موثر محفظه را اندکی کاهش داده و سبب کنترل دما می‌شود. در ضمن اندکی CO ورودی نیز امکان ترکیب مجدد تبدیل شدن به CO2 را می‌یابند.

لازم به ذکر است زمانی که ما قصد داریم از خودروهای خود بالاترین بهره‌بری سوخت و سرعت را ببریم نیاز داریم که از تمامی حجم محفظه احتراق استفاده کنیم.از این رو در شرایطی که سیستم خودرو در حالت تمام کار یا درچه هوابه طور کامل  است، سبب می‌شود که سیستم EGR خاموش شود.

همینطور در هنگام کارکرد موتور در دور آرام (slow) که بسیار به مخلوط سوخت و هوا وابسته است، این سیستم سبب بد کار کردن موتور می‌شود و به نظر می رسد موتور ریپ می‌زند پس در دور آرام نیز از مدارخارج می شود و عموما در کاربردهای عادی و مسافرت های طولانی با سرعت های ثابت و کلا جایی که موتور به قدرت کامل خود نیاز ندارد به کار می‌رود.

سیستم EGR  داخلی و خارجی

سیستم داخلی از یک مجرا استفاده می‌کند که مستقیما از منیفولد خروجی به سوپاپ ورودی رفته و هیچ قسمت اضافی بیرون موتور ندارد و در داخل خود سرسیلندر تعبیه شده است.اما سیستم خارجی از مکش منیفولد ورودی استفاده کرده و از خروجی اگزوز خودرو به وسیله مدار جانبی به منیفولد ورودی متصل می‌شود.

نمونه خارجی که در دهه ۷۰ فراگیر شد از یک سوپاپ یا شیر کنترل به نام egr valve استفاده می‌کرد و فقط دوحالت فعال یا غیر فعال داشت ولی نمونه های جدیدتر (دهه ۸۰ و۹۰) از یک سوپاپ با تنظیم متغیر بهره می بردند و نمونه های جدیدتر نیز که با ECU و مدارات الکترونیکی پیشرفته کنترل می شوند.

بسیاری از افراد پس از گذشت مدتی و با مشاهده کاهش قدرت موتور خودرو این سیستم را از پروسه خارج میکنند لازم به ذکر است که میتوان این سیستم را با کمی بررسی و نگهداری در روند کار موتور نگهداشت بدون اینکه بر میزان قدرت موتور تاثیر بگذارد.

هر چند در کل این سیستم سبب کاهش قدرت موتور می‌شود ولی مزایای زیست محیطی آن بیش از آن چیزی است که به نظر می‌آید. در ضمن افت قدرت ناشی از آن در موتورهای حجیم و بزرگ که خود قدرت فراوانی تولید می‌کنند به چشم نمی آید پس با یک سرویس و چک آپ کامل دوره ای از “مسیرهای مکش و سوپاپ آن” می توان از صحت عملکرد آن مطمئن شد و بیهوده آلودگی اضافی تولید نکرد.