¿Qué es la válvula EGR y cómo funciona?

Conforme a las características de construcción de los motores en la actualidad, se produce un incremento de emisiones de NOx. Las elevadas relaciones de compresión y de temperatura que existen en la cámara de combustión hacen que ele nitrógeno contenido e el aire de admisión reaccione con el oxigeno produciendo el NOx.

Casi el 80 por ciento del aire que respiramos es nitrógeno. Sin embargo, cuando se expone a temperaturas extremadamente altas en la cámara de combustión, más 1370 ° C, el gas normalmente inerte se vuelve reactivo, creando óxidos dañinos de nitrógeno o NOx, que luego pasan a través del sistema de escape a la atmósfera.

Para ayudar a minimizar esto, la válvula EGR permite que una cantidad precisa de gas de escape vuelva a ingresar por la admisión del sistema, cambiando efectivamente la composición química del aire que ingresa al motor. Con menos oxígeno, la mezcla ahora diluida se quema más lentamente, lo que reduce las temperaturas en la cámara de combustión en casi 150 ° C y reduce la producción de NOx para un escape más limpio y eficiente. 

La válvula EGR tiene dos configuraciones principales: abierta y cerrada, aunque la posición puede variar en cualquier punto intermedio. La válvula EGR está cerrada cuando el motor está arrancando. Durante el ralentí y a bajas velocidades, solo se requiere una pequeña cantidad de energía y, por lo tanto, solo una pequeña cantidad de oxígeno, por lo que la válvula se abre gradualmente; puede estar abierta hasta un 90% en ralentí. Sin embargo, a medida que se requiere más par y potencia, por ejemplo, durante la aceleración total, la válvula EGR se cierra para garantizar que entre tanto oxígeno en el cilindro.

Además de reducir los NOx, las válvulas EGR se pueden utilizar en motores GDi reducidos para reducir las pérdidas de bombeo y mejorar tanto la eficiencia de combustión como la tolerancia a los golpes. En diésel, también puede ayudar a reducir la detonación del diésel al ralentí.

Las soluciones que se han implementado en los motores diésel son las válvulas EGR, también es común en motores a gasolina, dicha solución se basa en incrementa la temperatura de los gases de admisión para conseguir que la diferencia de temperatura sea menos elevada y así poder reducir el NOx, al igual que en los motores diésel en los motores a gasolina se introduce parte de los gases de escape en la admisión a través de la válvula EGR.

La válvula EGR esta constituida por un embobinado eléctrico que acciona con un vástago. El extremo del vástago se encuentra la válvula que comunica la zona de admisión con la de escape. La unidad de control del motor acciona el bobinado de la electroválvula con una señal de frecuencia fija y ancho de pulso en función de la apertura necesaria de la válvula. Un potenciómetro electrónico solidario al vástago informa de la posición del mismo a la ECU de motor.

Tipos de válvula EGR

Aunque existen varios tipos de válvulas EGR (los sistemas anteriores usan una válvula operada por vacío, mientras que los vehículos más nuevos se controlan electrónicamente), los tipos principales se pueden resumir en términos generales como:

  • Las válvulas EGR diésel de alta presión desvían los gases de escape de alto flujo y alto contenido de hollín antes de que ingresen al filtro de partículas diésel; el hollín se puede combinar con el vapor de aceite para crear lodos. Luego, el gas se devuelve al colector de admisión a través de una tubería o perforaciones internas en la culata. También se utiliza una válvula secundaria para ayudar a crear un vacío en el colector de admisión, ya que no está presente de forma natural en los motores diesel.
  • Las válvulas EGR diésel de baja presión desvían los gases de escape después de que han pasado a través del filtro de partículas diésel; este gas tiene un flujo menor pero está casi completamente limpio de hollín. Luego, el gas se devuelve al colector de entrada a través de una tubería.
  • Las válvulas EGR de gasolina desvían los gases de escape, al igual que el equivalente diésel de alta presión. El vacío creado por la depresión del cilindro, aspira los gases de escape y el flujo se regula mediante la apertura y el cierre de la propia válvula EGR.
  • Las válvulas EGR operadas por vacío usan un solenoide de vacío para variar el vacío al diafragma y, a su vez, abren y cierran el EGR. Algunas válvulas también incluyen un sensor de retroalimentación para informar a la ECU de la posición de las válvulas.
  • Las válvulas EGR digitales cuentan con un motor de solenoide o paso a paso y, en la mayoría de los casos, un sensor de retroalimentación. Estas válvulas reciben una señal modulada por ancho de pulso desde la ECU, para regular el flujo de gases de escape.
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