Recirculación de gases de escape: su función y problemas potenciales

Desde las bolsas hasta la vida, pasando por la separación de residuos, el reciclaje es algo maravilloso. De hecho, incluso tu motor recicla y reutiliza gases del proceso de combustión.

A medida que el cambio climático continúa moldeando el mundo que nos rodea, los gobiernos están tomando medidas. Para el conductor promedio, esto a menudo significa problemas. Los fabricantes de automóviles se han visto obligados por normativas más estrictas a reducir aún más las emisiones de escape durante más de 20 años. Los fabricantes de vehículos diésel y de gasolina están haciendo todo lo posible para mantenerse al día con los vehículos eléctricos e híbridos y cumplir con los nuevos estándares de emisiones.

El sistema de Recirculación de Gases de Escape (EGR) es una forma en que los motores de combustible tradicionales intentan lograr esto. Este ingenioso sistema ayuda a reducir la cantidad de óxido nitroso, uno de los subproductos más dañinos del proceso de combustión, que sale del escape de tu coche. En los motores de gasolina, también reduce el consumo de combustible cuando el motor funciona a carga parcial. Pero, ¿qué es exactamente un sistema EGR, cómo funciona una válvula EGR y cuáles son los problemas comunes del EGR? Si estás cansado de buscar respuestas a estas preguntas, ¡no busques más!

¿Qué es el sistema de recirculación de gases de escape?

En pocas palabras, el sistema de Recirculación de Gases de Escape (EGR) reduce las emisiones de NOx de los motores de combustión interna. El sistema consiste en una válvula EGR, un sensor de temperatura y una unidad de control, conectados tanto a la ECU como a los colectores de admisión/escape del motor.

Su objetivo principal es reducir estas emisiones de NOx (óxido nitroso). Esto se logra reciclando los gases de escape de vuelta a la cámara de combustión, donde enfrían la combustión. Los gases ya utilizados en la combustión no participan en el siguiente proceso de combustión, pero contribuyen a reducir los NOx y a disminuir la temperatura de la propia cámara de combustión.

Parte de la razón por la que queremos mantener baja la temperatura de la cámara de combustión es que una temperatura de combustión más alta puede causar un sobrecalentamiento del motor y una mayor producción de óxidos de nitrógeno dentro de la cámara de combustión del motor. La temperatura de combustión en la cámara se reduce recirculando algunos gases de escape en el aire de admisión fresco, y una temperatura de combustión más baja resulta en menos óxidos de nitrógeno y un menor riesgo de sobrecalentamiento del motor.

Cómo funciona el sistema y por qué lo necesitas

Como parte del proceso de combustión, el aire entra en la cámara de combustión a través del colector de admisión y se mezcla con combustible. Cuando se comprime o enciende (dependiendo del sistema), la presión empuja el pistón hacia abajo, impulsando el motor, y los gases de escape se expulsan a través del colector de escape. Cuando el motor funciona a plena carga, es decir, a su máxima capacidad, como durante una aceleración brusca, este proceso funciona perfectamente y todos los átomos de oxígeno capturados en el colector de admisión se utilizan en el proceso de combustión.

Lo que suele ocurrir es que el motor solo funciona a carga parcial. Cuando conduces normalmente por la carretera, al ralentí o buscando lentamente un aparcamiento, el motor no funciona a su máxima capacidad, y a esto lo llamamos carga parcial. Esto es problemático para las emisiones. Como se inyecta menos combustible (porque el motor no necesita esforzarse tanto), no todos los átomos de oxígeno se utilizan en el proceso de combustión. Los átomos restantes se combinan con nitrógeno (que constituye el 70% del aire que entra por el colector de admisión) para formar NOx (óxido nitroso). Desafortunadamente, este es un contaminante atmosférico tóxico, exactamente lo que las nuevas normativas gubernamentales intentan prevenir. Aquí es donde entra el EGR.

En la fase final de escape del proceso de combustión de 4 tiempos, cuando los gases de escape salen del cilindro, una parte de ellos se desvía internamente y se bombea de vuelta a la cámara de combustión. Antes de llegar allí, se encuentra la válvula de recirculación de gases de escape. La ubicación de la válvula EGR varía según el sistema del coche, pero siempre está antes del colector de admisión para poder regular la cantidad de gas que se recicla.

El gas ya utilizado en la combustión se combina con el aire fresco que entra en la cámara de combustión, por lo que el gas que luego entra en la cámara de combustión es una combinación de gas ya utilizado en el proceso de combustión y aire fresco. La válvula regula la cantidad de este gas permitida.

Trabajando en conjunto con la ECU, los sensores determinan la carga del motor, es decir, la cantidad de potencia demandada al motor, y en consecuencia se calcula la cantidad de gases de escape reciclados.

Cuanto menor sea la carga, más gases de escape se reciclan, porque se inyecta menos combustible en los cilindros, generando así más subproductos nocivos de NOx.

Si la carga es alta, se permite más aire fresco y oxígeno, y por lo tanto se reciclan menos gases de escape. Dado que el gas ya utilizado es inerte (no reactivo), no hay riesgo de que reaccione con el oxígeno y produzca más emisiones.

La temperatura del gas también afecta al proceso de combustión, ofreciendo otra ventaja. Dado que los gases de escape están calientes, reducen el tiempo que tarda el gas en el cilindro en alcanzar la temperatura necesaria para ejercer presión sobre el pistón, eliminando así el “retardo de encendido”. En resumen, hace que el motor sea más eficiente y rápido, proporcionando una combustión más controlada.

Como se mencionó anteriormente, este proceso también reduce la temperatura del proceso de combustión. Los gases comprimidos aumentan la temperatura necesaria para ejercer presión sobre el pistón. Sin embargo, los gases inertes están a una temperatura más baja que los gases comprimidos, por lo que absorben esta temperatura. El calor es absorbido por los gases reciclados, lo que significa menos subproductos de NOx y un menor riesgo de sobrecalentamiento del motor.

Problemas comunes del EGR

Dado que el EGR se utiliza constantemente con el motor, el sistema está sujeto a cargas muy altas y puede causar problemas, especialmente en vehículos con mucho kilometraje. Dado que la válvula es la parte más importante del sistema aquí, la mayoría de los problemas están relacionados con ella.

Si hay un problema con la válvula EGR, es bastante obvio, ya que el coche mostrará síntomas de una mala válvula EGR, como ralentí irregular o calado durante la aceleración. Una válvula EGR defectuosa también empeorará el consumo de combustible, puede encender la luz de revisión del motor en el salpicadero y mostrar un código legible por el ordenador OBD-II o posterior del coche.

Causas

Una posible causa de estos síntomas es una válvula EGR obstruida. Con el tiempo, los depósitos se acumulan en la válvula EGR, lo que puede hacer que la válvula permita poco o nada de gas reciclado, y el rendimiento del coche comenzará a degradarse (porque la ECU asume que la válvula está funcionando y, por lo tanto, asume que hay una cantidad adecuada de gas presente para la combustión). Esto ocurre con frecuencia especialmente en las válvulas EGR diésel. Esta acumulación es parte del funcionamiento normal del vehículo y puede solucionarse limpiando o reemplazando la válvula.

Limpiar una válvula EGR no es tan difícil como podrías pensar, y ciertamente puedes hacerlo tú mismo. Después de localizar y quitar la válvula EGR (la ubicación varía según el vehículo, así que consulta el manual de usuario), agítala suavemente. Si escuchas algo moviéndose de un lado a otro en su interior, es el diafragma – lo que significa que es probable que la válvula EGR todavía esté en buen estado y solo necesite una limpieza para volver a funcionar correctamente. Si no escuchas nada, la válvula EGR podría estar obstruida. Esta no es una prueba definitiva, pero es un buen punto de partida.

Para las válvulas EGR más nuevas, probablemente sean electrónicas y, por lo tanto, tengan un arnés de cables conectado. En este caso, es importante no dejar que el limpiador corrosivo toque el cableado o los conectores, y por supuesto, el motor también debe estar apagado. También necesitarás una protección ocular confiable y guantes resistentes a los productos químicos.

Limpieza de una válvula EGR

Primero, quita la línea de vacío. Esta es la línea de goma conectada a la válvula EGR. Si parece frágil, rota, deshilachada, dañada de alguna manera o no perfecta, reemplázala. Los problemas de vacío pueden causar todo tipo de problemas en el motor, incluida una válvula EGR defectuosa.

A continuación, desconecta el arnés eléctrico y libera el bloqueo de la válvula EGR. Si no sale inmediatamente después de quitar las tuercas o pernos, a veces un golpe suave con un trozo de madera o un martillo pequeño puede aflojarla.

Luego, quita la junta y asegúrate de que esté en buen estado, sin rasgaduras, deshilachados o desmoronamientos. Si no parece fresca, puedes instalar una nueva al mismo tiempo.

Limpiar toda la válvula es un proceso de dos pasos. Primero, sumerge la propia válvula en un bol lleno de limpiador de carburadores. El limpiador de carburadores huele muy mal y es desagradable, así que realiza la inmersión al aire libre o en un lugar muy bien ventilado. Déjalo en remojo durante la noche si es posible. Si no es posible, pasa al siguiente paso.

Después de haber dejado la válvula EGR en remojo en limpiador de carburadores durante la noche (si es posible), necesitarás limpiar sus pasajes, aberturas y superficies con un cepillo pequeño. Un cepillo de dientes o un limpiador de tuberías empapados en el mismo limpiador de carburadores que usaste antes son ideales para esto. Usa protección ocular y guantes en este punto para prevenir lesiones. Limpia tantas partes de la válvula como puedas, metiéndote en todas las grietas y recovecos posibles – cuanta más costra negra elimines, más probable será que resuelvas el problema.

Una vez que esté limpia y libre de costras, puedes volver a instalar la válvula EGR limpia. No olvides reconectar la manguera de vacío y las conexiones eléctricas si es necesario. Si sigues teniendo problemas después de limpiar la válvula, es posible que necesite ser reemplazada.