I gas di scarico possono contenere sostanze molto nocive sia per le persone che per l’ambiente. Il ricircolo dei gas di scarico consente di abbattere le emissioni nocive nell’atmosfera. Questo sistema è nato per le auto con motore diesel, ma si è rivelato molto utile anche per i motori alimentati a benzina. Il sistema abbatte le temperature di combustione, consentendo di consumare meno carburante.
Vedremo come funziona il sistema di ricircolo dei gas di scarico, quali sono le diverse soluzioni e l’importanza della valvola EGR. Vedremo anche quali sono i problemi e la manutenzione per un sistema sempre efficiente e i costi dell’eventuale sostituzione.
Ricircolo dei gas di scarico, cosa bisogna sapere
Ogni motore a combustione interna produce dei gas tossici. Le emissioni dei gas di scarico sono sia tossiche per l’essere umano, che inquinanti per l’ambiente. Per questo le normative vanno sempre più verso una riduzione massima degli scarichi nell’atmosfera. Una delle soluzioni a questo proposito è il sistema di ricircolo dei gas di scarico (abbreviato in EGR dalla sua nomenclatura in inglese).
La riduzione delle emissioni nell’ambiente è obbligatoria per i veicoli diesel e a benzina. La componente che viene a tutti gli effetti riciclata sono gli ossidi di azoto. Questi si formano per la combustione a temperature molto elevate nel motore. Trattandosi di composti più infiammabili, facendo tornare i gas scarico nel sistema di aspirazione si riduce anche la temperatura di combustione, producendo quindi anche meno ossidi di azoto nei cicli successivi.
La percentuale di gas di scarico che viene recuperata può raggiungere il 50% nei motori diesel e nei motori a benzina a iniezione diretta, mentre nei motori aspirati a benzina, la percentuale massima di gas recuperati raggiunge il 20%. Nei motori diesel, si riduce anche la rumorosità del motore, mentre per i motori a benzina calano anche i consumi.
Il sistema di ricircolo “interno” dei gas prevede il collegamento della valvola di scarico con la valvola di aspirazione. La percentuale di gas che entrano in ricircolo è molto ridotta e può essere influenzata poco. La miscelazione dei gas di scarico con la miscela fresca avviene all’interno della camera di combustione. Il sistema di ricircolo “esterno” prevede invece un cavo supplementare tra il collettore di scarico (o il tubo di scarico) e il collettore di aspirazione, con una valvola EGR.
Che cosa è la valvola EGR
La valvola EGR è componente più importante del sistema di ricircolo esterno. Questa regola il collegamento tra gli scarichi e l’aspirazione. Esistono valvole pneumatiche e valvole elettriche. Le valvole di tipo pneumatico sono quelle più vecchie, l’attuatore funziona a depressione, azionata in base alla pressione degli scarichi. Così il funzionamento della valvola dipende dalle condizioni operative del motore.
Le elettrovalvole sono soluzioni più avanzate, che consentono di non dipendere dalle condizioni di pressione o di vuoto del tubo di scarico. Questi modelli sono dotati anche di sensori di posizione, esistono valvole a disco, ad ago, ma anche valvole a cerniera o valvole di registro.
La funzione della valvola EGR è facilitata da trasduttori di misura della pressione, che controllano le condizioni di vuoto necessarie per il suo funzionamento, oltre a delle termovalvole, che agiscono nello stesso modo, ma basandosi sulla temperatura.
Valvola EGR, dove si trova
Per capire dove si trova la valvola EGR e a cosa serve basta pensare a un collegamento tra lo scarico dell’auto, proveniente dal motore, il sistema di alimentazione, spesso munito di collettore di aspirazione. In questo circuito lineare, in cui aria e combustibile sono gli input e gli scarichi sono gli output, il ricircolo è una specie di circuito chiuso, un loop, al cui centro si trova la valvola.
In questo sottocircuito, la valvola EGR si trova circa a metà strada fra il collettore di scarico e il collettore di aspirazione. In origine, questa valvola è stata adottata per i motori diesel, che producono più sostanze tossiche, ma ormai è ampiamente utilizzata anche nei motori a benzina, soprattutto per una questione di risparmi. Alcuni motori moderni sono talmente avanzati che l’utilizzo di questa valvola diventa quasi superfluo.
Valvola EGR, manutenzione e problemi
La valvola EGR è in continuo contatto con i gas di scarico, sulla sua superficie tendono ad accumularsi depositi di carbonio generati dalla combustione. La valvola può arrivare a intasarsi, quindi va pulita ogni tanto. Se la valvola è sporca e va pulita, in genere la strumentazione di bordo segnala un qualche problema, come ad esempio un guasto al propulsore, oppure la macchina potrebbe procedere a scatti.
Per effettuare la pulizia della valvola, si possono utilizzare delle soluzioni chimiche da aggiungere al carburante, ma il metodo più efficace e affidare a un meccanico specializzato la pulizia manuale della valvola, che si può smontare, pulire, e rimontare.
Per gli automobilisti più esperti, la pulizia della valvola si effettua scollegandola, estraendola, aprendola, togliendo i depositi di carbonio, per poi verificare la tenuta della guarnizione prima di rimontarla. Esistono veri e propri kit di pulizia, con una pompa a vuoto, uno spazzolino, uno spray detergente e uno specchietto di ispezione.
Per controllare il funzionamento della valvola, si può diagnosticare il sistema elettronicamente. In alcuni casi è possibile leggere solo la memoria guasti, oppure l’andamento dei valori misurati, o anche fare un test dell’attuatore. Anche un controllo del the dimetro o del sensore di temperatura del motore posso notare indicazioni indirette.
La valvola non ha una durata di servizio limitata, ma può capitare che si rompa. In questi casi, se la valvola rimane chiusa il motore non riceve i gas e quindi non ottiene l’effetto benefico del ricircolo, mentre se la valvola rimane aperta i gas che arrivano al motore sono in quantità eccessiva. In entrambi i casi, le prestazioni del motore calano in modo evidente. Una valvola di ricambio costa tra i 50 € e i 100 €, più la manodopera per la sostituzione.
Conclusione
Il sistema di ricircolo dei gas di scarico riduce le emissioni tossiche nell’ambiente e migliora le prestazioni del motore. I motori diesel sono meno inquinanti, i motori a benzina sono più performanti. La valvola EGR è l’elemento centrale del ricircolo esterno, determina la quantità di scarichi da far rientrare nel collettore di aspirazione. Per un sistema sempre efficiente, bisogna effettuare la manutenzione della valvola EGR per tempo. Una valvola sporca rende il circuito meno efficiente.
Commento