sábado, 20 de julho de 2024

Funcionamento do EGR - Exhaust Gas Recirculation (Recirculação dos gases de escape)

 Fonte: https://doutorie.com.br/blog/valvula-egr/


Neste cenário, o sistema EGR (Exhaust Gas Recirculation) desempenha um papel fundamental na redução da poluição gerada pelos gases de escape dos veículos. Abordaremos neste post como esse sistema funciona para reduzir as emissões e seus principais defeitos.

Gases tóxicos provenientes de motores à combustão
Gases tóxicos provenientes de motores à combustão.

Neste post você vai ver:

O que é o sistema EGR (Exhaust Gas Recirculation)

O sistema EGR é uma solução que visa a redução de emissões de óxidos de nitrogênio (NOx) aplicada em uma ampla gama de motores diesel, desde motores diesel leves, médios e pesados, e também em alguns motores de ciclo otto.

O sistema EGR recircula, quando necessário, uma parte do gás de escape que retorna ao coletor de admissão e se mistura com o ar fresco admitido pelo motor.

sistema EGR não refrigerado
Exemplo de um sistema EGR não refrigerado. (à quente)

Neste processo, a mistura contém uma quantidade reduzida de oxigênio. Ao entrar na fase de combustão, a queima de combustível irá liberar menos energia e consequentemente a temperatura máxima de combustão será reduzida.

À medida que a temperatura máxima de combustão diminui, a quantidade de NOx também diminui e, assim, através da válvula EGR, reduz-se consideravelmente a quantidade dos gases poluentes produzidos pelo motor.

Quais componentes compõem o sistema EGR?

Os componentes que fazem parte do sistema EGR variam de acordo com os motores e suas aplicações. Assim, a maioria dos sistemas EGR possui os seguintes componentes:

  • Uma ou mais válvulas EGR
  • Corpo de borboleta (shutt-off)
  • Um ou mais radiadores
  • Tubulações, flanges e juntas

Localização da válvula EGR

A válvula EGR geralmente está localizada entre a tubulação que compõe o coletor de escape e a tubulação que compõe o coletor de admissão.

exemplo de uma válvula egr

Óxidos de Nitrogênio (NOx)

Os óxidos de nitrogênio são gases altamente tóxicos produzidos principalmente pelas altas temperaturas presentes no interior dos cilindros dos motores.

Para o entendimento, numa situação ideal, após a queima da mistura ar-combustível, nos gases de escape, só seriam encontrados gás carbônico, nitrogênio e água. Porém, por melhor que seja o sistema de injeção eletrônica do veículo, muito provavelmente ele ainda irá produzir gases altamente poluentes.

As altas temperaturas e pressões dentro da câmara de combustão, fazem com que o oxigênio (O2) e o nitrogênio (N2), que estão presentes no ar admitido pelo motor, reajam formando os NOx. Portanto, como podemos notar, a produção dos óxidos de nitrogênio NÃO têm uma relação direta com as substâncias que compõem o combustível.

Em que momento o sistema EGR inicia o seu funcionamento?

Os sistemas EGR têm maneiras de funcionamento diferentes de acordo com a condição do motor. Atualmente, em alguns sistemas mais modernos, o sistema EGR inicia o seu funcionamento assim que o veículo dá a partida, regulando o fluxo da recirculação dos gases de escape e auxiliando o motor a atingir a temperatura de funcionamento adequada.

Funcionamento da válvula EGR – fase fria

Em alguns veículos, na fase fria do motor a válvula EGR auxilia no aquecimento do motor, recirculando parte do gás de escape de volta ao coletor de admissão, sem que haja a necessidade de esfrimento dos gases, pois o objetivo é o aumento da temperatura do motor. Nesse momento os gases recirculados não passam pelo radiador da EGR, circulando do escape para a admissão através de um desvio (bypass).

Funcionamento da válvula EGR – fase quente

Na fase quente do motor, em algumas situações, a válvula EGR recircula parte do gás de escape de volta ao coletor de admissão diminuindo a temperatura na câmara de combustão e reduzindo a produção de NOx. Porém, neste caso, há a necessidade de arrefecimento, portanto, os gases recirculados do escape passam pelo radiador da EGR.

Função do corpo de borboleta (shutt off)

Nos motores a diesel, o corpo de borboleta (shutt off) auxilia não só no desligamento do motor, cortando a admissão de ar, mas também auxilia no fluxo dos gases recirculados do escape de volta ao coletor de admissão. Assim que a borboleta se fecha parcialmente, reduz-se a pressão na tubulação de admissão auxiliando o sistema EGR a captar parte dos gases de escape.

Na imagem abaixo podemos ver um esquema genérico de um motor movido a combustível diesel que utiliza o sistema EGR refrigerado controlado eletronicamente.

componentes de um sistema egr refrigerado
Diagrama de funcionamento de um sistema EGR refrigerado.

Em outros sistemas a válvula EGR, quando controlada eletronicamente, nada mais é que um corpo de borboleta controlado pelo módulo de injeção, sendo muito semelhante ao corpo de borboleta presente no coletor de admissão com sensor de posição (TPS), e é acionado de acordo com a necessidade da recirculação dos gases de escape.

Como saber se a válvula EGR está funcionando?

Em sistemas em que o atuador da válvula EGR for um componente eletrônico, é indicado para o reparador que, ao se deparar com uma situação em que os sintomas de defeitos ou códigos de falha apontam para o sistema EGR, primeiramente realize os testes de:

  • Controle do atuador da válvula EGR;
  • Sinal de saída do sensor de posição da válvula.

Para realizar os testes de sinal do sensor de posição e controle do atuador da válvula EGR é indicado que se utilize um scanner habilitado.

Teste de controle do atuador da válvula EGR

Com o auxílio do scanner, podemos acionar o atuador da válvula EGR e realizar uma inspeção visual para verificar se a válvula está sendo acionada ou não. Caso ela não seja acionada, algumas verificações podem ser feitas:

  • Verifique a tensão da bateria (caso necessário);
  • Verifique se há sinal de controle por parte da central que controla o atuador da válvula EGR;
  • Verifique a integridade do chicote;
  • Verifique a integridade da válvula EGR (obstruções por fuligem ou danos físicos ao mecanismo de acionamento do atuador);
  • Verifique as alimentações positivas e negativas da central.

Teste do sensor de posição da válvula EGR

O sinal do sensor de posição da válvula EGR, quando em bom estado, varia de acordo com a abertura da válvula.

Acionando o atuador da válvula EGR podemos avaliar na tela do scanner se o sinal do sensor de posição varia conforme a posição da válvula. É indicado que, ao realizar esse teste, seja feita a verificação visual da válvula para ter certeza de que o atuador esteja realmente acionando.

Caso a válvula EGR seja acionada mas não haja variação do sinal do sensor de posição, algumas verificações podem ser feitas:

Sintomas de defeitos que podem estar relacionados com o sistema EGR

Ao observar alguns sintomas de defeito, atente-se, uma vez que eles podem relacionados a falhas no sistema EGR. A seguir listamos alguns desses sintomas de defeitos:

  • Luz de advertência de avarias no motor acesa. Sempre que o condutor perceber que esta luz de advertência estiver acesa é importante que sua causa seja verificada imediatamente.
  • Dificuldade na aceleração do motor;
  • Perda de potência;
  • Fumaça preta no escapamento;
  • Aumento no consumo de combustível;
  • Aumento do nível de emissões de NOx;
luz da injeção acesa
Luz de advertência de avarias no motor acesa.

Como o sistema EGR está localizado no fluxo de escape, a fuligem dos gases de escape pode se acumular na válvula EGR e no coletor de admissão, causando mau funcionamento ao longo do tempo. A válvula pode não abrir ou fechar corretamente, por exemplo. Fique sempre atento a esse detalhe.

válvula egr obstruída por fuligem
Conjunto da EGR com acúmulo de fuligem.

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