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 می باشد این سیستم در خودرو ها سبب میشود که میزان بسیار نا چیز یا بخشی از گاز های خروجی از خودرو دوباره به موتور و چرخه احتراق می شود.اما این سیستم چه فوایدی برای خودرو دارد ؟
همان طور که می دانید با روشن شدن موتور و شروع به کار اتومبیل از خروجی موتور یا همان اگزوز گازهای آلاینده ای وارد اتمسفر می شوند و هر چقدر هم که موتور با شرایط ایده آل کار کند باز هم حجم زیادی از این گازها وارد محیط اطراف می شوند٬ 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 می باشد .
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 می نماید.
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 بیش تر شامل CO2 است٬ انجام می شود و حجم موثر محفظه را اندکی کاهش داده و سبب کنترل دما می شود. در ضمن اندکی CO ورودی نیز امکان ترکیب مجدد تبدیل شدن به CO2 را می یابند.
لازم به ذکر است زمانی که ما قصد داریم از خودرو های خود بالاترین بهره بری 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 می شود و به نظر می رسد موتور ریپ می زند 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 می رود.
سیستم EGR داخلی و خارجی
سیستم داخلی از یک مجرا استفاده می کند 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 می شود.
نمونه خارجی که در دهه ۷۰ فراگیر شد از یک سوپاپ یا شیر کنترل به نام egr valve استفاده می کرد 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 می شود ولی مزایای زیست محیطی آن بیش از آن چیزی است که به نظر می آید. در ضمن افت قدرت ناشی از آن در موتور های حجیم و بزرگ که خود قدرت فراوانی تولید می کنند 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.
