¿Para qué sirven las válvulas EGR y qué ocurre si funcionan mal?

Magneti Marelli explica el funcionamiento de esta válvula y qué consecuencias tiene su mal funcionamiento.

Válvula para la recirculación de gases de escape (del acrónimo inglés Exhaust Gas Recirculation).

La recirculación de los gases de escape es una medida indispensable para la moderación de las emisiones de óxido de nitrógeno (NOx) que se forman durante la combustión con exceso de aire y con elevadas temperaturas. Normalmente se recurre a la recirculación de los gases de escape durante el funcionamiento del motor a cargas parciales, mientras que a un régimen mínimo del motor no siempre se cumplen estas condiciones para la actuación de la válvula EGR.

El gas de escape introducido en la cámara de combustión se comporta de tal manera que reduce el porcentaje de oxígeno y limitando la temperatura máxima de combustión por debajo de los 500°C. De hecho, los gases de escape reducen el pico de temperatura del ciclo termodinámico en la cámara de combustión, moderando la formación de óxido de nitrógeno a pesar del aumento insignificante de hidrocarburos no quemados y partículas.

Los dispositivos dedicados a la recirculación de los gases de escape han evolucionado con la sucesión de normativas europeas que han limitado progresivamente las emisiones de los óxidos de nitrógeno; las primeras EGR eran neumáticas mientras que los últimos sistemas se gestionan completamente de forma electrónica.

 

 

 

 

 

La precisa calibración de la apertura de la válvula EGR ha necesitado la introducción de un actuador eléctrico asistido por un sensor para verificar la posición de la apertura de la válvula. La necesidad de efectuar una recirculación de los gases de escape incluso con el motor frío ha requerido la introducción de una válvula by-pass del intercambiador de calor que abre el paso a los gases quemados para alcanzar la temperatura óptima de funcionamiento.

Con la normativa EURO 6, se han generalizado los sistemas que permiten la recirculación de los gases de escape durante un rango más amplio de funcionamiento del motor. A la válvula EGR ya presente, denominada EGR de alta presión, que toma los gases de escape del colector de escape para reconducirlos al colector de admisión, se suma una segunda válvula de baja presión, que redirige al turbocompresor parte de los gases que pasan por el filtro DPF.

EGR tradicional (de alta presión)

La válvula está posicionada directamente después debajo de los cilindros, antes de la turbina del turbocompresor. Los gases recuperados se redirigen directamente al conducto de aspiración, mezclándolos con aire de admisión. De esta manera se reducen las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) pero las temperaturas más altas en fase de admisión afectan negativamente al rendimiento del motor.

EGR (de baja presión)

Los gases de escape se recuperan del filtro anti-partículas, luego se enfrían en un intercambiador y se mezclan con aire de admisión. Este gas es comprimido por el turbocompresor, enfriado en el intercooler y finalmente introducido en la cámara de combustión. A través de este proceso, se reduce la cantidad de oxígeno y las temperaturas de combustión, reduciendo drásticamente la formación de óxido de nitrógeno (NOx).

 

 

 

 

El mal funcionamiento del sistema EGR afecta directamente a las emisiones contaminantes con la consiguiente limitación de las prestaciones del motor, causando la desactivación de los sistemas Start-Stop y de las funciones que necesitan el control de la potencia generada, como el control de crucero adaptativo.

En el pasado, la obstrucción de la válvula provocada por los depósitos de carbono resultantes del uso de gasóleo de baja calidad combinado con trayectos predominantemente urbanos, era la causa de fallo más frecuente. La introducción de estrategias de gestión de válvulas EGR más avanzadas y la mejora de la calidad general del combustible han reducido sensiblemente esta problemática.