VÁLVULA Y SENSOR EGR (Exhaust Gas Recirculation) Recirculación de gases de escape

SISTEMA EGR

V alvula EGR 
 

OBJETIVO

El sistema de Recirculación de Gases de Escape (EGR) está diseñado para reducir la cantidad

de Oxidos de Nitrógeno (NOx) creados en la cámara de combustión durante períodos que por lo

regular resultan en temperaturas de combustión elevadas. Los NOx se forman en altas

concentraciones cuando las temperaturas de combustión excedan 2500 Grados Farenheit. (La

temperatura dentro de la cámara de combustión al momento del encendido es mucho mayor que la

temperatura general del anticongelante del motor).SISTEMA EGR

El sistema EGR reduce la producción de NOx al recircular pequeñas cantidades de gases de

escape en el múltiple de admisión donde se mezcla con la carga entrante de aire y

combustible. Al diluir la mezcla de aire/combustible bajo estas condiciones, las

temperaturas pico de combustión y las altas presiones dentro de la cámara se reducen, lo

cual resulta en una reducción general de la producción de Gas NOx. Hablando en términos

generales, el flujo de gas EGR debería coincidir con las siguientes condiciones de

operación:

*Se necesita un Alto Flujo de Gas EGR durante velocidades crucero y en aceleraciones de

medio rango, que es cuando las temperaturas de combustión son más elevadas.

* Se necesita un Bajo Flujo de Gas EGR durante bajas velocidades y condiciones de baja

carga de trabajo sobre el motor.

* NO se necesita Ningún Flujo de Gas EGR durante condiciones en que la operación de la

Válvula EGR podría afectar severamente la eficiencia de operación del motor o la
manejabilidad del vehículo (calentamiento inicial del motor, ralenti, aceleración total).
  
IMPACTO DEL SISTEMA EGR SOBRE EL CONTROL ELECTRONICO DEL MOTOR

La PCM considera al Sistema EGR una parte integral del Sistema de Control Electrónico del

Motor. Por esa razón, la PCM es capaz de neutralizar aspectos negativos en el desempeño del

Sistema EGR al programar avance de chispa adicional y disminuir la duración de inyección de

combustible durante períodos de alto flujo de Gas EGR. Al integrar los controles de chispa y

combustible con el sistema de medición del flujo de Gas EGR, el desempeño del motor y la

economía en el ahorro de combustible pueden aumentarse de gran manera cuando el Sistema EGR

funciona tal y como fue diseñado.


TEORIA DE OPERACION DEL SISTEMA EGR

El propósito del Sistema EGR es regular de forma precisa el flujo de Gas EGR bajo diferentes

condiciones de operación, así como eliminar su flujo bajo condiciones que comprometerían el

buen desempeño del motor. La cantidad precisa de gas EGR que debe suministrarse en el

múltiple de admisión varía significativamente a medida que la carga de trabajo del motor

cambie. Esto resulta en un Sistema EGR que opera en una línea muy fina entre un buen

control de gases NOx producidos y un buen funcionamiento general del motor. Ambas cosas

deben lograrse simultáneamente mediante el control electrónico del motor.

Si se excede la cantidad de Gas EGR necesaria suministrada, el motor fallará. Si por el

contrario, el flujo de Gas EGR fuese muy poco o casi nada, el motor no tardaría en comenzar

a cascabelear/detonar además de que contaminaría con gases NOx que son venenosos. El

volumen teórico de Gas de Recirculación de Escape se conoce como Ratio EGR. La siguiente

gráfica muestra el Ratio EGR a medida que a carga de trabajo del motor aumenta.

SISTEMA DE DETECCIÓN  FALLA DEL SISTEMA



VALVULA EGR

La Válvula EGR se usa para regular el flujo de gas de escape hacia el múltiple de admisión

por medio de un vástago unido a un diafragma en la válvula misma. Una señal de vacío y un

resorte calibrado en un lado del diafragma están balanceados contra la presión atmosférica

actuando en un lado del diafragma. A medida que la señal de vacío aplicado a la válvula se

incrementa, la válvula es jalada más lejos de su asiento. La clave para medir con exactitud

del flujo EGR es un ensamblaje modulador de vacío que controla de forma precisa la fuerza

de la señal de vacío aplicada.
 
Función
La recirculación de gases de escape tiene dos misiones fundamentales, una es reducir los gases contaminados procedentes de la combustión o explosión de la mezcla y que mediante el escape salen al exterior. Estos gases de escape son ricos en monóxido de carbono, carburos de hidrógeno y óxidos de nitrógeno.
La segunda misión de la recirculación de gases es bajar las temperaturas de la combustión o explosión dentro de los cilindros. La adición de gases de escape a la mezcla de aire y combustible hace más fluida a esta por lo que se produce la combustión o explosión a temperaturas más bajas.

Válvula EGR

La válvula EGR, recirculación de gases de escape toma su nombre del inglés cuya nomeclatura es: Exhaust Gases Recirculation.
En la figura principal tenemos una válvula seccionada y en ella podemos distinguir las siguientes partes:
- Toma de vacío del colector de admisión.
- Muelle resorte del vástago principal
- Diafragma
- Vástago principal
- Válvula 
- Entrada de gases de escape del colector de escape
- Salida de gases de escape al colector de admisión
La base de la válvula es la más resistente, creada de hierro fundido ya que tiene que soportar la temperatura de los gases de escape (sobrepasan los 1000ºC) y el deterioro por la acción de los componentes químicos de estos gases.
Estas altas temperaturas y componentes químicos que proceden del escape son los causantes de que la válvula pierda la funcionalidad, pudiendo quedar esta agarrotada, tanto en posición abierta como cerrada, por lo que los gases nocivos saldrían, en grandes proporciones al exterior y afectando a la funcionalidad del motor.
 

Tipos de válvulas EGR

El efecto de recirculación de gases lo podemos encontrar hoy en día tanto en motores gasolina como diesel, pero sobretodo en los diesel es donde con más frecuencia las veremos ya que la mayoría de los vehículos con estos motores la llevan incorporada al salir de fábrica.
Los tipos de válvulas EGR no son tipos como tal sino complementos, es decir que la válvula EGR mecánica se puede encontrar en los motores sola o se puede encontrar con un accionamiento electrónico que depende exclusivamente de la unidad de mando del motor. Qué tenga este accionamiento electrónico depende de las necesidades del motor, como veremos en la sección de funcionamiento.

Mantenimiento

El mantenimiento consiste en su desmontaje para comprobación de su estado y proceder a la limpieza de la misma, el mantenimiento en si se debería realizar sobre los 20.000 kms. y se debería comprobar el manguito de conexión entre la válvula y el colector de admisión así como el cuerpo de la válvula.
En algunas válvulas EGR se ve el vástago de la misma por lo qué podemos comprobar su funcionamiento acelerando y dejando el motor a ralentí, por lo que veremos actuar al vástago abriendo y cerrando la misma. 
El estado del manguito de conexión entre el colector de admisión y la válvula, anula la funcionalidad del sistema en caso de estar deteriorado, ya que cualquier toma de aire que tenga impide que el vacío actue sobre el diafragma y a su vez sobre la apertura y cierre de la válvula.