Snížení emisí z dopravy je jedním z nejdůležitějších úkolů současných technologií pohonu. Recirkulace výfukových plynů (EGR) zde hraje ústřední roli, zejména u vznětových motorů. Jako součást komplexních systémů snižování emisí významně přispívá k plnění zákonných požadavků – a zároveň je příkladem tlaku na inovace, kterému je průmysl vystaven.

Vývoj právních předpisů: od Euro 1 k Euro 7

S každou novou normou Euro Evropská unie výrazně zpřísňuje mezní hodnoty pro CO, HC, NOₓ a také pro počet a hmotnost částic. Od zavedení normy Euro 6 platí obzvláště nízké limity pro NOₓ – přibližně 80 mg/km pro vozidla se vznětovým motorem a 60 mg/km pro vozidla se zážehovým motorem. Tyto požadavky lze jen stěží splnit bez kombinovaného použití systému EGR, katalyzátorů SCR a filtrů pevných částic.

Norma Euro 6e (EA) se v současnosti vztahuje na nově homologovaná vozidla, od 1. ledna 2025 bude následovat stupeň EB. S normou Euro 7 plánovanou na rok 2027 se požadavky opět výrazně zvýší – nejen pokud jde o samotné mezní hodnoty, ale také o podmínky jejich stanovení.

Skutečné emise při jízdě a korekční faktor

Zavedení měření emisí při skutečné jízdě (RDE) zásadně změnilo zkušební praxi: Namísto laboratorních testů na zkušební stolici se nyní zaznamenávají emise v reálných jízdních podmínkách. Pro zohlednění výsledných výkyvů byl zaveden tzv. korekční faktor (CF faktor). Ten byl v průběhu let postupně snižován – z 2,1 pro Euro 6d-TEMP na 1,1 pro Euro 6e. U normy Euro 7 je faktor stanoven na 1,0, přičemž se současně snižuje mezní hodnota NOₓ na 60 mg/km.

Praktický příklad: Při mezní hodnotě 80 mg/km NOₓ pro vozidla se vznětovými motory bylo vozidlu podle normy Euro 6d-TEMP ve skutečnosti povoleno vypouštět až 168 mg/km díky koeficientu CF 2,1. U normy Euro 6d tato hodnota klesla na přibližně 114 mg/km (faktor 1,43), u normy Euro 6e na 88 mg/km (faktor 1,1). Euro 7 sníží toleranci na nulu, což je pro technologii motorů obrovská výzva.

Technologie EGR: struktura a výzvy

V zásadě existují dva typy EGR:

• Vnitřní EGR – hlavně u benzinových motorů: Recirkulace probíhá prostřednictvím ovládání ventilů ve válcích.
• Externí EGR – především pro vznětové motory: Výfukové plyny jsou recirkulovány pomocí ventilu a potrubí. Rozlišují se zde vysokotlaké a nízkotlaké systémy.

Moderní systémy využívají ke zvýšení účinnosti také recirkulaci chlazených výfukových plynů. Integrace do systému řízení motoru je složitá a vyžaduje přesné řízení – v závislosti na teplotě, stavu zatížení a jízdním profilu.

Technická podstata vznětových motorů: Na rozdíl od zážehových motorů, vznětové motory nasávají vzduch bez škrcení. V důsledku toho se do spalovacího prostoru dostává velké množství kyslíku, což vede k vyšším teplotám spalování a následně ke zvýšené tvorbě oxidů dusíku (NOₓ). Právě zde přichází ke slovu EGR, který snižuje koncentraci kyslíku ve spalovacím prostoru.

Typické problémy v praxi

• Tepelný management: Systémy EGR pracují pouze v optimálních teplotních rozmezích. Příliš nízké teploty způsobují problémy s kondenzací, příliš vysoké teploty snižují účinnost.
• Znečištění a tvorba sazí: Recirkulované výfukové plyny obsahují saze a olejovou mlhu. Ty mohou vést k usazeninám ve ventilu EGR a v sacím systému – zejména při nepříznivých jízdních profilech.
• Provoz na krátké vzdálenosti jako rizikový faktor: Pokud vozidlo jezdí převážně na krátké vzdálenosti, systémy EGR nedosahují potřebné provozní teploty. To má za následek zrychlené usazování úsad, omezenou funkci EGR a potenciálně nákladné opravy.
• Chybová hlášení (kontrolka motoru): Kontrolní indikátor závady motoru je stále citlivější díky stále dokonalejší technologii snímačů a přísnějším emisním specifikacím. I ty nejmenší odchylky, například v důsledku usazenin, netěsností nebo kolísání teploty, vedou k detekci závady – s dopadem na zákaznické vnímání a náročnost diagnostiky závady v dílně.

Žádaná odbornost: Metzger Autoteile jako kontaktní partner

Vzhledem k tomu, že systémy EGR tvoří rozhraní mezi mechanikou, termodynamikou a elektronikou, jsou klíčové spolehlivé odborné znalosti. Společnost Metzger Autoteile se tímto tématem intenzivně zabývá již mnoho let a je uznávána jako zkušený partner v oblasti recirkulace výfukových plynů. Kromě rozsáhlého sortimentu komponent EGR nabízíme velkoobchodům a servisům školení zaměřená na praxi – se zaměřením na funkci, diagnostiku a typické poruchové vzorce.

Upozornění: Školení probíhá výhradně v němčině.

Vyhlídky do budoucna: Digitalizace a alternativní pohony

I když elektromobilita nabývá na významu, spalovací motory – zejména v sektoru užitkových vozidel a na globálních trzích – zůstanou prozatím nepostradatelné. EGR se bude muset i nadále vyvíjet:

• Adaptivní systémy EGR: Síťové, založené na senzorech a v budoucnu pravděpodobně řízené umělou inteligencí.
• Hybridní pohony: Systémy EGR musí pružně reagovat na měnící se zatížení a teplotní podmínky.
• Alternativní paliva: E-paliva, vodík a další paliva s nižšími emisemi vyžadují upravené koncepce EGR.

Více informací k EGR systémům v nabídce Metzger Autoteile najdete ve formátu PDF.

Závěr

Recirkulace výfukových plynů zůstává klíčovým prvkem ve snaze o snížení emisí a splnění zákonných požadavků. Její další rozvoj úzce souvisí s digitalizací hnacího ústrojí, novými palivy a přísnějšími normami. Výrobci, velkoobchodníci a servisy stojí před úkolem vyvinout a zavést robustní, inteligentní a hospodárná řešení – jde o velmi dynamickou technickou oblast s dlouhodobým významem.