درسال های گذشته بامطرح شدن مشکل آلودگی هواواجبارسازمان هاجهت کاهش آن،خودروسازان نیزبه فکرکنترل این معضل و بهسازی دودخروجی افتادندودراین راستاازسیستم هایی چون کاتالیست کانورتور،فعال کننده هوادراگزوز و . . .استفاده نمودند.یکی از این سامانه هاکه به طورقابل ملاحظه ای درکاهش آلودگی خروجی ازاگزوزنقش دارد EGR(Exhaust Gas Recirculation)
دستگاهی برای چرخش دادن دوداگزوزدرمنیفولدورودی بوده که ابتدادراوائل دهه198درایالات متحده روی برخی ازپیشرانه ها سوارشدوسپس دراروپاموردتوجه قرارگرفت.درادامه مزایا،معایب وعملکرد این سامانه راموردبررسی قرارمی دهیم.



مزایا
●بهسازی گازهای سمی دوداگزوز
●کاهش دمای احتراق
●کاهش25تا50درصداکسیدهای(NOx)
●این سیستم تمایل داردمیزان مصرف سوخت به هواراکم کند.
●این سیستم اگرباکاتالیست ترکیب شودمی تواندباعث کاهش90درصدPPMذرات معلق دردودوکاهش90درصدی مونوکسیدکربن وHC
شود.


معایب
●دراین سیستم به مرورزمان رسوبات ذرات جامدگازهای اگزوزمی تواندموجب انسدادلوله هاوسوپاپ هاگردد.
●اگرحجم دودبرگشتی به چندراهه ورودی بیشتراز30درصدباشدهیدروکربن های نسوخته HCافزایش می یابد.


شرح سیستم
قبل ازشرح سیستم نیازاست که مختصری درموردعناصرموجوددردودخروج ی خودرومطالبی گفته شودتابعدابتوانیم نحوه کاهش آلاینده های خروجی راکه یکی ازوظایف عمده این سیستم است توضیح دهیم.


عناصرموجوددردودخروجی
مونوکسیدکربن:گازی بی بو وبی رنگ وهمچنین سمی بوده و هنگامی تشکیل می شودکه درزمان احتراق اکسیژن کافی برای تبدیل کربن به دی اکسیدکربن وجودنداشته باشد.
هیدروکربن های نسوخته:هیدروکربن هااصولاسوخت محترق نشده می باشندکه درفراینداحتراق به طورکامل نسوخته اندکه این عمل می تواندناشی ازغنی بودن مخلوط هواوسوخت،پائین بودن دمای موتور،صحیح نبودن تایمینگ پیشرانه و . . . باشد.
گازنیتروژن:این گازکه78درصدهواراتشکیل داده،اکثراباهمین مقدارازپیشرانه خودروهاعبورمی کند.
دی اکسیدکربن:گازی بی بوبوده که درفراینداحتراق ازترکیب کربن موجوددرسوخت بااکسیژن موجوددرهوابوجودمی آید.وقتی نسبت مقداراین گازازحدودخاصی تجاوزکند،برای انسان کسالت آوراست.
بخارآب:یکی دیگرازمحصولات احتراق بخارآب است که ازترکیب هیدروژن موجوددرسوخت بااکسیژن موجوددرهوابوجودمی آید.


هیدروکربن هایاترکیب های فراشیمیایی
ترکیب شیمیایی دیگری که ازترکیب کربن باهیدروژن بوجودمی آید.نورخورشیدمی توانداین آلاینده راتبدیل به اکسیدآن نموده که با ترکیب بااکسیدهای نیتروژن سبب بوجودآمدن ازن محیطی شده که ازاجزاء اصلی تولیدآلودگی وایجادمه دوددراتمسفراست.
اکسیدهای نیتروژن:سبب بوجودآمدن مه دود وباران های اسیدی شده،همچنین می تواندباعث آسیب پوستی درانسان شود.


عملکرد
دراین سامانه برای بهسازی گازهای سمی دوداگزوز،مقداری ازآنهارابه قسمت ورودی انتقال داده که این عمل سبب می شود اکسیژن موجوددرهوای ورودی کم شده ودمای احتراق راکاهش می دهدکه درنتیجه باعث کم شدن اکسیدهای نیتروژن می گردد.ازآنجا که محصولات خروجی ازموتوردارای درجه حرارت زیادی هستندجهت ورودبه داخل محفظه احتراق بایدازمیان یک خنک کن(کولر داخلی)عبورداده شده ودوباره سردشوندوهمچنین برای آنکه قدرت موتورکاهش زیادی پیدانکند،باعوامل مختلفی مقداردودورودی به سیستم مکشی موتورراکنترل می کنند.این عوامل عبارتنداز:خلاء،درجه حرارت و. . .



محرکEGRخلائی
دریکی ازروش هاازیک سوپاپ دیافراگمی مخروطی که به وسیله خلاءموتوربه کارمی افتداستفاده شده است.برای کنترل این دیافراگم ازیک سولونوئیدبرقی توسط سوئیچ ترموستاتیکی آبی بکارمی افتد.وقتی درجه حرارت آب موتورکمتراز55درجه سانتی گرادباشد سوئیچ ترموستاتیکی بسته بوده ودرنتیجه راه عبورخلاء به سوپاپ کنترلEGR
مسدوداست.وقتی درجه حرارت آب موتوربه بالاتراز55درجه سانتی گرادبرسد،جریان الکتریکی درسوپاپ سولنوئیدی برقرارمی شودودرنتیجه خلاء موتوربه سوپاپEGRراه پیدا می کند
دراثرمکش دیافراگم به بالا،سوپاپ مخروطی ازتکیه گاه خودبلندشده واجازه می دهددودخروجی موتوربه منیفولدگازراه پیداکند.درمدار سیستمEGR
یک تقویت کننده خلاء به کارمی رود تاخلاءموردنیازسوپاپ کنترلEGRرادرشرایط مختلف موتورتامین نماید.



سیستم EGR تویوتا
درتویوتااین سیستم ازنوع الکترونیکی است که وقتی سرعت خودروبه حدود20کیلومتردرساعت رسیده ودرجه حرارت آب موتوربه 55درجه سانتی گرادبرسد،سیستم کامپیوتراتصال بدنه سوپاپ خلاء رابرقرارمی کندومداردوداگزوزبه منیفولدگازبازمی شود.


درچه زمان هایی بایدEGR غیرفعال شود؟
1.درحالت دورآرام واستارت اولیه موتور،چون دراین حالت دمای محفظه احتراق کم است وبه دلیل نیازبه افزایش دمای محفظه احتراق استفاده ازاین سیستم سبب می شوددمای محیط دیرتربه حدمناسب خودبرسددراین شرایط عملا تولیدآلاینده اکسیدنیتروژن بسیارناچیزاست.
2.درحالت شتابگیری وبارکامل موتور،دراین حالت اولانیازبه قدرت بیشتراست واستفاده ازاین سیستم امکان داردقدری ازقدرت موتورراکم کندودرضمن به علت استفاده ازمخلوط غنی سوخت تولیداکسیدنیتروژن کم است.

آزمایش های عملکردسامانه چرخش دود
دراین سیستم بادستگاه های عیب یاب می توان بصورت زیرنسبت به عیب یابی سامانه اقدام نمود.
●ابتداموتورراروشن کرده وآن راتاحدرسیدن به حرارت استانداردحرکت رو.شن نگه دارید.
●بعدازاتصال دستگاه عیب یاب به خودرو به منوهای موجودرفته وسپس باانتخاب سیستمEGRسعی می کنیم باافزایش سرعت موتور
ورساندن آن به3هزاردوردردقیقه،فعال شدن سامانه رابررسی کنیم اگرEGRسالم باشدبایدسرعت موتورقدری کم شده ودرجه حرارت
گازهای خروجی کم شود.اگرسرعت موتوروحرارت گازتغییرنکنددراین حالت EGRکارنمی کند.

نتیجه گیری
این سیستم باگردش مجددمقداری ازگازهای خروجی درورودی،دمای گازهای خروجی راکاهش داده لذامقداراکسیدنیتروژن کم می شودفقط بایدتوجه داشته باشید که اگرحجم دودبرگشتی به منیفولدورودی بیشتراز30درصدباشدهیدروکربن های نسوخته افزایش می یابد درضمن برای اینکه گازهای خروجی ازموتورتقریبابی خطرباشندجهت کنترل آلاینده های دیگرمی توان ازکاتالیست استفاده نمود.