Recirkulácia výfukových plynov je technológia, ktorá umožňuje zvýšiť ekonomické a ekologické parametre spaľovacích motorov. Je založená na tom, že časť odvedených výfukových plynov sa privedie v nasledujúcom pracovnom cykle späť do spaľovacieho priestoru. Technológia je známa aj pod skratkami EGR – Exhaust Gas Recirculation, alebo AGR – Abgasrückführung.

Pod recirkuláciou v tomto zmysle sa presnejšie myslí riadená recirkulácia výfukových plynov. K neriadenej recirkulácii môže dochádzať u spaľovacích motorov pri nepriaznivých tlakových a dynamických podmienkach vo výfukovom potrubí, keď časť spalín zostáva vo valci. Takáto recirkulácia je všeobecne považovaná za nežiaducu.

Recirkulácia sa využíva viac u vznetových motorov, ale jej využitie je možné aj pri zážihových.

Prvýkrát sa objavila recirkulácia výfukových plynov v roku 1972, keď sa výrobcovia motorov snažili splniť limity emisií NO_x.

Vplyv recirkulácie

Hlavnými riadiacimi parametrami pre recirkuláciu sú otáčky, zaťaženie a teplota motora. Prítomnosť spalín v obehu riedi pripravenú zmes, následkom čoho klesá rýchlosť spaľovania, znižujú sa maximálne teploty a prispieva sa tak k znižovaniu emisií NO_x a hluku. Na druhej strane recirkulácia spôsobuje zvýšenie počtu oblastí, v ktorých je nedostatok kyslíka pre dokonalé spaľovanie, čo má za následok zvýšenie emisií pevných častíc a CO v režimoch mimo voľnobehu.

Na veľkosť účinku popísaných javov má vplyv podiel recyklovaných výfukových plynov v náplni valca. Optimálny podiel recirkulovaných plynov je v rozmedzí 10 až 20 %. Pre oblasť voľnobehu, kde recirkulácia pôsobí priaznivo aj na emisie pevných častíc môže byť podiel aj vyšší (70 %). Lepšie výsledky sa dosahujú pri použití chladenia recirkulovaných výfukových plynov. Vplyv na zníženie emisií pevných častíc je podobný ako znižovanie teploty náplne v celom rozsahu zaťažení, pri vyšších zaťaženiach dochádza aj k miernemu zlepšeniu emisií NO_x.

Pri nižších zaťaženiach dochádza naopak k miernemu zvýšeniu NO_x a hluku vplyvom zväčšenia času prieťahu vznietenia a tým zväčšenia množstva pripraveného paliva pre druhú fázu. Toto mierne zvýšenie emisií NO_x je ale vyvážené výrazným zlepšením emisií pevných častíc, navyše je možné posunúť podiel recirkulovaných plynov k vyšším hodnotám, ktoré kompenzujú nepriaznivý vývoj emisií NO_x.

Zdroje

• Zelenka P., Kriegler W., Herzog P.L., Cartellieri W.P. : Ways Toward the Clean Heavy-Duty Diesel. SAE paper 900602. International Congress and Exposition, Feb.1990.(in) Diesel Particulate Emissions: Measurement Techniques, Fuel Effects and Control Technology PT-42, (ed.) Johnson J.H., SAE, Inc Warrendale, PA USA,1992.
• Zelenka P., Burgler L., Herzog P.L., Winklhofer E., Cartellieri W.P. : NOx Reduction Strategies for DI Diesel Engines. SAE paper 920470. International Congress and Exposition, Feb.1992.(in) Diesel Particulate Emissions: Measurement Techniques, Fuel Effects and Control Technology PT-42, (ed.) Johnson J.H., SAE, Inc Warrendale, PA USA,1992.