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No início dos anos 70 o sistema EGR (do inglês Exhaust Gas Recirculation ou recirculação dos gases de escape), aplicados a motores ciclo Otto nos quais, uma proporção de até 10% a 20% de gases de escape são integrados à mistura. A recirculação dos gases de escape (EGR) é um método reconhecido e testado para a redução de poluentes uma vez que os óxidos de nitrogênio nocivos (NOx) se formam principalmente com temperaturas e pressões elevadas, torna-se assim possível reduzir as concentrações de NOx emitidas para o ambiente em até 50%. A recirculação dos gases de escape só é ativada em determinados pontos de funcionamento. Em geral, tal ocorre nos motores a gasolina acima do funcionamento em marcha lenta até à carga parcial superior e nos motores diesel até aprox. 3000 rpm e com carga média. Em um motor a gasolina, quando a temperatura da câmara de combustão se aproxima de 1370 graus Celsius (2500 graus Fahrenheit), as emissões de óxido de nitrogênio aumentam. A mistura ar-combustível também pode sofrer combustão espontânea, causando ruído nas válvulas e danificando o motor. Permitir que uma pequena quantidade de gases de escape retorne à admissão reduz a temperatura da câmara de combustão. A regulação do fluxo de gases de escape é a função do sistema EGR. EGR significa recirculação de gases de escape a forma mais básica de EGR seria um orifício entre os coletores de escape e de admissão. Logo se descobriu que o excesso de sua aplicação no momento errado causava problemas. Ao longo dos anos, centenas de projetos de EGR foram desenvolvidos. Todos eles buscam o mesmo objetivo: regular o fluxo de gases de escape.
A maioria das primeiras válvulas EGR era operada a vácuo. Um diafragma de vácuo abria e fechava uma válvula, permitindo e interrompendo o fluxo de escape. Um aprimoramento inicial foi o desligamento controlado por temperatura na fonte de vácuo. Isso impedia que a válvula EGR abrisse quando o motor estivesse muito frio. O motor frio não precisava de EGR e desligá-la fazia com que o motor funcionasse de forma mais suave.
O fluxo de EGR também é indesejável em outros momentos, por exemplo, na marcha lenta. Em rotações muito baixas, a temperatura de combustão é naturalmente menor. A adição de gases de escape em baixa rotação pode causar marcha lenta irregular. A válvula EGR de contrapressão positiva ajudou a resolver esse problema.
Semelhante a um modelo de vácuo padrão, o projeto de contrapressão positiva possui uma haste de válvula oca. Isso permite que a pressão dos gases de escape empurre uma válvula de vácuo com mola. Quando a contrapressão aumenta, como durante a aceleração, a pressão dos gases de escape fecha a válvula com mola e veda a abertura de vácuo. Isso permite que o vácuo do motor abra a válvula EGR.
Quando a contrapressão é baixa, como na marcha lenta, a mola abre a porta de vácuo. O vácuo do motor é liberado e a válvula EGR se fecha. Essa alteração no projeto fez com que muitas válvulas EGR em bom estado fossem substituídas desnecessariamente. As válvulas operadas a vácuo são frequentemente testadas aplicando-se vácuo para verificar se a válvula abre. Se a válvula não abrir ou se o vácuo não puder ser mantido, considera-se que a válvula está com defeito. Este método funciona bem tanto em válvulas EGR padrão quanto em válvulas EGR de contrapressão negativa. Uma válvula de contrapressão positiva não manterá o vácuo nem funcionará sem contrapressão positiva. Testar essa válvula por esse método fornecerá resultados falsos. A válvula de contrapressão positiva teria que ser testada com a rotação do motor elevada para cerca de 2.000 RPM, criando assim a contrapressão positiva necessária.
Sistemas EGR com Sensor de pressão diferencial DPFE, nesta configuração o dispositivo de sensoriamento mede a pressão diferencial denominada DPFE, mede a diferença de pressão existente na linha de recirculação dos gases, a ambos os lados de uma restrição calibrada interna. As válvulas EGR em veículos modernos são controladas pelo computador do motor como uma saída, utilizando diversos sensores como entradas. A Ford utiliza um sensor EGR com feedback de pressão diferencial (DPFE). Este sensor monitora a contrapressão dos gases de escape antes e depois da válvula. Comparando as duas leituras, o fluxo de EGR pode ser calculado com maior precisão. A fonte de vácuo é regulada para abrir e fechar a válvula EGR e controlar o fluxo de escape.
As válvulas EGR operadas eletricamente também são comuns. Estas podem ter até três válvulas em uma única unidade. O computador do motor pode abrir e fechar qualquer uma ou todas as válvulas em resposta aos sinais dos sensores. Por exemplo, o sensor de controle eletrônico de temperatura (ETC) informa ao computador quando o motor está frio. O(s) sensor(es) de detonação sinalizam ruídos ou detonação das válvulas. Um sensor integrado à unidade informa ao computador a posição de cada válvula. Problemas com a EGR como os gases de escape contêm carbono, as passagens por onde fluem tendem a entupir. Quando isso acontece, o fluxo é interrompido. Em veículos fabricados após 1996, isso gera um código de falha (DTC) e a luz de verificação do motor acende. Esses códigos são frequentemente interpretados erroneamente como um problema na válvula EGR. Muitos motores possuem múltiplas portas EGR para descarregar os gases de escape na admissão. Se várias dessas portas estiverem obstruídas, todo o fluxo pode ser direcionado para um único cilindro. Isso pode causar falhas de ignição, que muitas vezes são diagnosticadas incorretamente. Inúmeras limpezas do sistema de injeção e "ajustes" são vendidas desnecessariamente para esse problema, sem sucesso. A única solução é remover o coletor de admissão e desobstruir as passagens. O carbono presente nos gases de escape também pode revestir a placa do corpo de borboleta. Quando isso acontece, podem ocorrer marcha lenta irregular e o motor pode até mesmo parar. O motor pode apresentar um código de falha de ignição genérico, que muitas vezes é diagnosticado erroneamente. A limpeza do corpo de borboleta geralmente resolve o problema.
A falha real da válvula EGR é rara, entretanto uma válvula EGR pode ficar presa na posição aberta quando não deveria, causando marcha lenta irregular ou hesitação. Ela também pode ficar presa na posição fechada, causando ruído de válvulas e acendendo a luz de verificação do motor. Muito mais comuns são as falhas dos sensores que leem e monitoram o fluxo ou das mangueiras e fios que controlam o sistema.
Filtro de ar Sensor de massa de ar Válvula de acelerador/banda de controle Cilindro válvula EGR (neste caso: pneumática) Transdutor de pressão eletropneumático Sonda Lambda (Otto) Conversor catalítico Lembrando que a formação de NOx depende diretamente da temperatura na câmara de combustão. A recirculação ou reaproveitamento dos gases é feita através de uma tubulação existente entre o coletor de escape e o coletor de admissão. Tal recirculação só deve acontecer com o motor quente e no regime de carga parcial. Não há recirculação de gases em marcha e durante o periodo de aquecimento. Nesses casos verificam-se baixos níveis de formação de NOx. A recirculação de gases de escape durante a marcha lenta provoca o funcionamento irregular do motor. Não há recirculação de gases em regime de plena carga (borboleta totalmente aberta), já que isso provocaria perda de potência. Vale lembrar que, nos motores com gerenciamento eletrônico, o acionamento da Válvula EGR é realizado eletricamente por um sinal do tipo PWM, permitindo uma dosagem precisa da quantidade de gases a serem readmitidos pelo motor. O EGR interno só pode acontecer em condições bem especificas de carga parcial estabilizada. Sendo assim com base nessa premissa, a retenção de uma parte dos gases produzidos na combustão só é possível em motores com pelo menos o comando de exaustão variável. Para exemplificar o processo durante o giro do virabrequim ambas as válvulas não realizam cruzamento e os gases provenientes da combustão ficam retidos dependendo do angulo de avanço do comando de exaustão a UCE consegue controlar esse ângulo e ajustar a porcentagem de EGR aplicada.
Se tratando de diagnóstico de motor com sistema EGR sempre que haver um problema relacionado o defeito ocasiona perda de eficiência ou rendimento do motor. O sistema recircula gases do escapamento, isso por si só, gera resíduos que interferem na passagem do ar e podem emperrar alguma válvula do próprio sistema de recirculação. O recomendável em todo caso seria manter uma manutenção preventiva para evitar algum futuro problema. Segue abaixo alguns códigos de falhas encontrados no scanner automotivo com norma SAE2012 relacionados a defeitos do sistema EGR: P0401 Fluxo de Recirculação de Gases de Escape "A" Insuficiente Detectado P0402 Fluxo de Recirculação de Gases de Escape "A" Excessivo Detectado P0403 Circuito de Controle de Recirculação de Gases de Escape "A" P0404 Faixa/Desempenho do Circuito de Controle de Recirculação de Gases de Escape "A" P0405 Circuito do Sensor de Recirculação de Gases de Escape "A" Baixo P0406 Circuito do Sensor de Recirculação de Gases de Escape "A" Alto P0407 Circuito do Sensor de Recirculação de Gases de Escape "B" Baixo P0408 Circuito do Sensor de Recirculação de Gases de Escape "B" Alto P0409 Circuito do Sensor de Recirculação de Gases de Escape "A"
P0400 Fluxo de Recirculação de Gases de Escape "A"
