Définition : Vanne EGR

A quoi sert la vanne EGR ?

Vanne EGR : Recirculation des gaz d'échappement


 

La recirculation des gaz d'échappement, ou RGE ou en Anglais EGR pour Exhaust gas recirculation1 est un système qui consiste à rediriger une partie des gaz d'échappement des moteurs à combustion dans le collecteur d'admission, afin de réduire les émissions d'oxydes d'azote2. Ce système a été utilisé en Californie à partir du début des années 1970.

La proportion de ces gaz recirculés est adaptée pour chaque moteur et pour chaque point de fonctionnement afin de respecter l'équilibre entre les émissions d'oxydes d'azotes et de particules. Les normes de pollution de plus en plus sévères induisent un besoin accru de la proportion d'EGR et/ou de systèmes permettant de limiter les oxydes d'azotes (piège à NOx, SCR) ou les suies (filtre à particules).

Les constructeurs européens l’ont adoptée depuis 1996 afin de satisfaire à la norme européenne Euro 2 d’émission de polluants dans l'air.

 

Avantages

C'est un dispositif de réduction des oxydes d'azotes, installé par les constructeurs pour satisfaire, à moindre coût, aux normes européennes.

Ce système a pour effet de :

  • ralentir la vitesse de combustion via la diminution de la proportion d'oxygène dans les gaz ;
  • augmenter la capacité thermique des gaz et donc diminuer leur température pendant la combustion ;

Ceci a pour effet de diminuer la quantité d'oxydes d'azote (NOx) dans les gaz échappement à l'origine notamment de la pollution atmosphérique à l'ozone.
La production d'oxydes d'azote dépendant notamment de la température et de la présence d'oxygène pendant la combustion, l'introduction de gaz brûlés agit sur les deux paramètres (température et proportion d'oxygène). L'influence de la température sur la production d'oxydes d'azote est modélisée par le mécanisme de Zeldovich (Acta Physicochim. 21, 577,1946).

Inconvénients

L'EGR augmente la production de particules en raison de la raréfaction de l'oxygène. Un compromis existe entre la diminution des oxydes d'azote et l'augmentation de particules via le choix optimum du taux d'EGR pour chaque point de régime et charge. Les gaz recirculés sont de plus refroidis, ce qui fait baisser la température des gaz réinjectés et diminue conjointement la production de particules et d'oxydes d'azote pour le même taux d'EGR.

Un des impacts négatifs de ce système est la diminution de la vitesse de combustion qui entraine une diminution du rendement du moteur (éloignement du cycle théorique) et induit donc une augmentation de la consommation de carburant. Cependant, la diminution du débit d'air compense partiellement la baisse du rendement.

L'augmentation de la production de suies lors de la combustion induit une salissure plus prononcée de l'huile et d'une partie de l'admission, du circuit d'échappement du moteur ainsi que le besoin éventuel d'un filtre à particules selon le niveau d'exigence des normes.

Description du système et possible défaillance

Le système de dépollution par recirculation des gaz d'échappement est constitué d'une conduite permettant de faire transiter les gaz d'échappement vers l'admission, assortie d'un échangeur thermique destiné à refroidir les gaz brûlés et d'une vanne, appelée communément vanne EGR, qui vient régler le débit de gaz brûlés. Cette vanne est pilotée par le calculateur de contrôle moteur.

La panne la plus courante de ce type de système est l'encrassement et le colmatage de la vanne par des particules chargées en hydrocarbures huileux, ce qui entraîne son blocage en position ouverte et donc une perte de puissance, des défauts d'accélération, et une augmentation de la production de fumées.

L'encrassement peut également bloquer la vanne en position fermée en n'occasionnant alors aucune perte de puissance mais ne permettant plus de respecter les normes de pollution. L'encrassement est lié à des températures de fonctionnement trop basses.

Source : Wikipedia
 

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