このような疑問に、愛車遍歴7台、サーキット走行経験もある筆者がお答えします。
EGRの仕組み
EGRとは、排気ガスを吸気に混ぜてポンピングロスを低減し、燃費を向上させる技術です。
EGRとは、エキゾースト・ガス・リサキュレーションの略で、日本語に訳すと排気再循環となります。
近年のほとんどの車には、燃費向上のためにこのEGRが装着されています。
仕組みを簡単に解説すると、エンジンが吸う空気に排気ガスを混ぜ、酸素濃度を薄くすることで燃料噴射量を少なくし、その分スロットルを大きく開くことでポンピングロスを低減します。
ポンピングロスは、熱損失や駆動損失などエンジン全体の損失の中でも、30％近くを占めるとても大きな損失です。
EGRの効果
EGRの効果のひとつに、ポンピングロスの低減があることは先に述べましたが、ポンピングロスとはつまり吸気ロスの事です。
エンジンには圧縮があるので、スロットルが閉じている状態では回るのに抵抗があります。これがポンピングロスです。
スロットルが閉じていることで、エンジンが空気を吸う際の抵抗になり、そこに大きなロスが生まれます。
極端な例ですが、アクセル全開時のポンピングロスはほとんど無いことになります。
逆にスロットルが全閉の場合は、エンジンブレーキがかかり減速しますが、これはポンピングロスを利用したブレーキと言えます。
EGRのデメリット
吸気に排気ガスを混ぜるEGRのデメリットは、排気ガスに含まれる煤などが吸気バルブの傘に付着し、汚れやすくなることです。
吸気バルブの傘が汚れると、混合気のスワール(横渦)やタンブル(縦渦)に悪影響を与え、燃料の霧化も阻害するので燃焼効率が悪化します。
最悪の場合は、吸気バルブとバルブシートとの間に汚れが入り込み、圧縮圧力の低下などを引き起こす可能性もあります。
特に、燃焼室内に直接インジェクターで燃料を噴射する直噴エンジンでは、吸気ポートにインジェクターがあるポート噴射のエンジンよりも汚れがたまりやすいです。
その理由は、ガソリンには洗浄作用があり、ポート噴射の場合は吸気バルブの傘にガソリンがかかるので汚れが洗浄されやすく、直噴の場合はその作用が無いためです。
