Azot yanmayan, renksiz ve kokusuz bir gazdır. Soluduğumuz havanın temel bileşenleri olup (%78 azot, %21 oksijen, %1 diğer gazlar) emme havası ile silindire girer ve yanmaya katılmaz. Emilen azotun büyük bir kısmı atık gazlarla birlikte dışarı atılır ancak yüksek sıcaklık ve basınçta, oksijen(O2) ile birleşerek azot oksitleri (NOX) meydana getirir.
Azot oksitler yüksek basınç, yüksek sıcaklık ve yanma sırasında fazla oksijen gelmesi ile oluşur. Bazı azot oksitler sağlığa zararlıdır. Yakıt tüketiminin düşürülmesine yönelik önlemler atık gazdaki azot oksit konsantrasyonlarının artmasına sebep olmuştur.
Egzoz yoluyla atılan gazlar
Egzoz gazı geri çevrimi (EGR), egzoz gazının bir kısmını tekrar silindirlere vererek yanma sonucunda oluşan ısıyı düşürmeyi, bu şekilde çevre açısından zararlı azot oksit gazlarını (NOx) kontrol altında tutmayı hedefleyen sistemdir. Günümüz benzinli ve dizel motorlarında yaygın şekilde kullanılmaktadır.
Azot oksitlerin oluşmasını önlemek için egzoz gazları bir boru ile egzoz manifoldundan geçirilerek emme kanalına yönlendirilir. Bu taze hava ve egzoz gazı karışımı, kapalı çevrim yakıt sistemine göre modül tarafından bir miktar yakıt ile karıştırılır. Bu durumda ise (egzoz gazındaki su buharı dâhil) yanma sıcaklığını düşürür ve üç yollu katalitik konvertörde dönüşüme uğrayacak egzoz emisyonlarındaki azot oksit miktarında %30 azalma sağlamış olur.
EGR Sisteminin Görevleri: EGR sistemi motora giren taze havanın düşük miktarda yanmış egzoz gazı ile karışmasını sağlayarak motorun yanma odasında yanma sıcaklığını ve fazla oksijen miktarını azaltır. EGR, nitrojen oksitlerin meydana geldiği yüksek yanma ısılarını düşürerek NOx emisyonunun azaltılması görevini üstlenmiştir. Modern motorlarda EGR hem motorun emme gücünü azaltmak için hem de atık gazın belirli sürüş durumlarında yanmaya olan pozitif etkisini kullanmak için tasarlanmıştır.
EGR Sistemini Oluşturan Parçalar
EGR sistemi farklı firmaların yaklaşımına göre bazı farklılıklar gösterse de genellikle iki valf ve bir EGR soğutucudan oluşur.
EGR Selenoid Valfi: EGR selenoid valfine ECU tarafından elektronik olarak kumanda edilmektedir ve EGR valfine uygun bir vakum iletmektedir. Vakum sayesinde EGR valfi açılır ve atık gaz emme manifolduna iletilir. Bu işlem egzoz gazının bir miktarının özel bir supap yardımıyla motora emilen havanın içerisine verilmesi suretiyle yapılmaktadır. Supap, emme manifolduna yapılan bağlantıyla kontrol edilmekte olup egzoz gazı dolaşımı emme manifoldundaki vakumla orantılıdır. Düzgün bir rölanti ve maksimum güç için EGR rölantide ve tam yük durumunda devre dışı bırakılmakta, motor soğukken de kapalı tutularak ısınmayı etkilemesi önlenmektedir. Daha sonra üretilen sistemlerde uygulanan elektronik kontrol ile NOx emisyonları daha iyi kontrol edilerek hassas bir çalışma sağlanmaktadır. Sistemde yakıt ekonomisini etkilemeden egzoz gazının %15’i dolaştırılabilmektedir (Daha fazlası verildiğinde oksijen azlığı nedeniyle yanma bozulmaktadır.).
EGR Valfi: EGR valfi elektropnömatik bir valftir. Motor bölmesinde bulunur ve egzoz gazı devridaim işlemine kumanda etmek için kullanılır. EGR Valfi farklı firmaların yaklaşımına göre bazı farklılıklar gösterse de genellikle iki valf ve bir EGR soğutucu ile EGR Sistemini oluştururlar. EGR sistemi motora giren taze havanın düşük miktarda yanmış egzoz gazı ile karışmasını sağlayarak motorun yanma odasında yanma sıcaklığını ve fazla oksijen miktarını azaltır. EGR, nitrojen oksitlerin meydana geldiği yüksek yanma ısılarını düşürerek NOx emisyonunun azaltılması görevini üstlenmiştir. Modern motorlarda EGR hem motorun emme gücünü azaltmak için hem de atık gazın belirli sürüş durumlarında yanmaya olan pozitif etkisini kullanmak için tasarlanmıştır. Emme manifoldunun üzerine monte edilmiş bulunan EGR elektrovalfi (vites kutusu tarafı) motor kontrol ünitesinden verilen kumanda bazında emme manifolduna gönderilen egzoz gazı geçişini kontrol etme görevini yapmaktadır. Egzoz gazı geri dönüşüm sistemi kullanılarak egzoz gazındaki azot oksitler azaltılır. Egzoz gazının bir kısmı emilen havaya karıştırılır. Böylece yanma odasındaki yanma reaksiyon hızı azalır ve yanma sıcaklığı düşer. Düşük yanma sıcaklığı, nitrojen oksit emisyonunun azaltılmasını sağlamaktadır. Motor tam yükte çalışırken egzoz gazı devirdaimi gerçekleştirilmez, çünkü iyi bir güç kazancı için yanma odasında fazla miktarda oksijen bulunması gerekir.
EGR valfinin motor üzerindeki yeri
EGR Soğutucusu: Egzoz gazı geri dönüşümü (EGR) için bir soğutucu vardır. Emme manifoldu klape gövdesi ile egzoz manifoldu arasında yer alır. Geri dönen egzoz gazı manifolda girmeden önce soğutularak içerisine karıştığı havayı ısıtması ve volümetrik verimi düşürmesi önlenir. EGR soğutucusu soğutma suyu devresine bağlıdır. Soğutma yüzeyini büyütmek için metal gövde petek biçimindeki kanallarla donatılmıştır. Geri dönen egzoz gazı kanalların içinden geçer ve bu esnada ısısını soğutma suyuna aktarır. Egzoz gazının soğutulması sayesinde yanma sıcaklığı daha da düşer ve nitrojen oksitlerde de ilave bir düşüş sağlanır.
EGR soğutucusunun kesiti
EGR Sisteminin Kullandığı Elemanlar
Su sıcaklık sensörü: Bu sensörün algılama parçası motor soğutma suyu ile irtibatlı bir şekilde olmak üzere termostat gövdesinin yakınına yerleştirilmiştir. Sensöre ait algılayıcı eleman, NTC (negatif sıcaklık kat sayılı) termistör, korucu pirinç bir gövde içerisine yerleştirilmiştir. Sıcaklık artışı ile direnci azalan bir elemandır. Motorun sıcaklık derecesine göre değişen bir direnç gösterir.
Motor devir ve ÜÖN sensörü: ÜÖN’yi ve motor devrini izlemek üzere düzenlenmiş ve endüktif tipte bir sensördür. Krank mili arka balans ağırlığına dişli kasnağı tespit edilmiştir. Dişli kasnağının üzerinde bulunan dişler tarafından manyetik alanda değişiklik yapılması ile sensörde sinyal meydana gelir.
Hava debisi sensörü: Dizel motorlarda hava debisi sensöründen gelen bilgiler EGR sistemi tarafından geri gönderilen egzoz gazının miktarını kontrol etmek için de kullanılır. EGR çalışırken silindirlere çekilen havanın bir kısmı egzoz gazıdır ve motora giren “taze” havanın miktarı geri gönderilen egzoz gazı miktarı kadar azaltılır. MAP, bu daha az miktardaki taze havayı tespit eder ve ECU yakıtı buna göre ayarlar. İlave olarak ECU, Avrupa Araç Arıza Teşhisi (EOBD) için MAP sinyalini EGR’nin çalıştığının teyidi olarak da kullanır.
Gaz pedalı konum sensörü: Gaz kelebeği (motorun durumuna bağlı olarak) yaklaşık 50˚ veya 60˚ açıldığı zaman hareketli kontak ucu ile güç kontak ucu temas eder ve tam yük durumu tespit edilmiş olur.
EGR elektrovanası konum sensörü: EGR valfi içinde yer alan sensör, valfin herhangi bir andaki konumunu belirler ve güç aktarma kontrol modülüne valfin konumunu bildirir. Böylece EGR valfinin konumunu algılayan ECU valfin ne kadar açık olacağına karar verir.
EGR sıcaklık sensörü: EGR valfi içerisinde bulunan sensör, EGR gazının ve EGR sistemindeki arızaları gözlemek ve teşhis etmek için kullanılır. EGR sıcaklık sensörü bir termistörden meydana gelmiştir ve çalışması su sıcaklık sensörü ile emme havası sıcaklık sensörlerine çok benzer. Sensörün gönderdiği sinyaller diagnostik sisteminde kullanılır. EGR teknik değerleri, EGR sensöründe sabit bir sıcaklık oluşturacak şekilde tespit edilmiştir. EGR sistemi devrede iken EGR gazının sıcaklığı belli bir seviyenin altında olduğu, bu sensör tarafından tespit edildiği zaman motor ECU’su bu EGR sisteminin arızalı çalıştığına karar verir (EGR valfi düzgün çalışmaz.) ve gösterge panelinde bulunan “motor kontrol” ışığını yakarak sürücüyü uyarır. Aynı şekilde EGR sıcaklığı çok yüksek ise EGR valfi sürekli olarak açık demektir ve yine sürücüyü uyarır.
EGR Sisteminin Çalışması
EGR’nin çalışması için gereken genel koşullar şunlardır:
- Motor sıcak olmalıdır.
- Motor orta bir devirde çalışıyor olmalıdır.
- Gaz pedalı konumu orta bir motor yüküne uygun olmalıdır.
Elektronik beyin çeşitli parametrelere bağlı olarak istenilen sirkülasyon oranını saptar. EGR elektrovanası konum sensörü, EGR elektrovanasının gerçek konumunu iletir.
Kaynak: Megep
