การหมุนเวียนไอเสีย

**การหมุนเวียนไอเสีย** (; ย่อ: EGR) เป็นเทคนิคที่ใช้ลดการปล่อยไนโตรเจนออกไซด์ (NO''<sub>x</sub>'')ในเครื่องยนต์สันดาปภายใน ทั้งเครื่องยนต์เบนซิน ดีเซล และเครื่องยนต์ไฮโดรเจนบางรุ่น EGR ทำงานโดยนำไอเสียส่วนหนึ่งจากเครื่องยนต์กลับเข้าสู่กระบอกสูบอีกครั้ง ไอเสียจะเข้าไปแทนที่อากาศในห้องเผาไหม้ ทำให้ปริมาณออกซิเจน (O2) ลดลง การลดปริมาณออกซิเจนทำให้ปริมาณเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ในกระบอกสูบลดลงตามไปด้วย ส่งผลให้อุณหภูมิสูงสุดในกระบอกสูบลดต่ำลง ปริมาณไอเสียที่นำกลับมาหมุนเวียนจริงนั้นแตกต่างกันไปตามตัวแปรเสริมการทำงานของเครื่องยนต์

ในกระบอกสูบ NO*x* เกิดจากการรวมตัวกันของไนโตรเจนและออกซิเจนในบรรยากาศภายใต้อุณหภูมิสูง และมักเกิดขึ้นที่จุดสูงสุดของแรงดันในกระบอกสูบ ในเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟ ประโยชน์เสริมจากการหมุนเวียนไอเสียผ่านลิ้น EGR ภายนอกคือช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ เพราะการเจือจางส่วนผสมอากาศ-เชื้อเพลิงจะช่วยให้สามารถเปิดลิ้นปีกผีเสื้อได้กว้างขึ้นและลดการสูญเสียพลังงานจากการปั๊ม เครื่องยนต์เบนซินเทอร์โบ SkyActiv GDI ของมาสด้าใช้ไอเสียที่หมุนเวียนและถูกทำให้เย็นลงเพื่อลดอุณหภูมิในห้องเผาไหม้ ช่วยให้เครื่องยนต์สามารถทำงานที่ระดับบูสต์สูงขึ้นได้ก่อนที่จำเป็นต้องเพิ่มปริมาณเชื้อเพลิงในส่วนผสมอากาศ-เชื้อเพลิงเพื่อป้องกันอาการเครื่องยนต์เคาะ

ในเครื่องยนต์เบนซิน ไอเสียที่ไม่เกิดการเผาไหม้นี้จะเข้าไปแทนที่ส่วนผสมที่สามารถติดไฟได้บางส่วนในกระบอกสูบ ทำให้ปริมาณส่วนผสมที่ใช้ในการเผาไหม้ลดลงโดยไม่มีผลกระทบต่ออัตราส่วนอากาศ-เชื้อเพลิง ในเครื่องยนต์ดีเซล ไอเสียจะเข้าไปแทนที่ออกซิเจนส่วนเกินในส่วนผสมก่อนการเผาไหม้ เนื่องจาก NO*<sub>x</sub>* จะก่อตัวขึ้นเมื่อส่วนผสมของไนโตรเจนและออกซิเจนถูกทำให้ร้อนในอุณหภูมิที่สูง อุณหภูมิในห้องเผาไหม้ที่ลดลงจากการทำงานของ EGR จึงช่วยลดปริมาณ ที่เกิดขึ้นจากกระบวนการเผาไหม้ได้ นอกจากนี้ ก๊าซที่ถูกนำกลับมาใช้ใหม่จากระบบ EGR ยังมีค่าความเข้มข้นของ NO*x* และ CO ในระดับใกล้เคียงกับจุดสมดุล ซึ่งการมีก๊าซเหล่านี้ในปริมาณเล็กน้อยตั้งแต่ต้นจะช่วยยับยั้งการก่อตัวของก๊าซเหล่านี้และมลพิษอื่น ๆ ได้เมื่อวัดค่าเฉลี่ยในช่วงเวลาหนึ่ง คุณสมบัติทางเคมีของเชื้อเพลิงแต่ละชนิดจะจำกัดปริมาณไอเสียที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ตัวอย่างเช่น เมทานอลสามารถทนต่อการใช้ EGR ได้ดีกว่าน้ำมันเบนซิน

## ประวัติศาสตร์
EGR ในยุคแรกนั้นยังคงเป็นระบบที่ค่อนข้างดิบและหยาบ โดยบางระบบก็เป็นเพียงรูเล็กระหว่างท่อไอเสียและไอดีเท่านั้น ซึ่งจะปล่อยไอเสียเข้าไปยังท่อไอดีตลอดเวลาที่เครื่องยนต์ทำงาน สิ่งนี้ส่งผลให้เกิดปัญหาที่เลี่ยงไม่ได้ เช่น สตาร์ตติดยาก เดินเบาไม่เรียบ กำลังลดลง และสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง ต่อมาใน ค.ศ. 1973 ได้มีการพัฒนาระบบลิ้น EGR ที่ควบคุมด้วยสุญญากาศในท่อร่วมไอดีซึ่งจะเปิดหรือปิดเพื่อปล่อยไอเสียเข้าสู่ท่อร่วมไอดีในบางสภาวะเท่านั้น ระบบควบคุมมีความซับซ้อนมากขึ้นเมื่อผู้ผลิตยานยนต์เริ่มมีประสบการณ์มากขึ้น ตัวอย่างเช่น ระบบ "หมุนเวียนไอเสียควบคุมด้วยน้ำหล่อเย็น" ของฟ็อลคส์วาเกินใน ค.ศ. 1973 ซึ่งใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นเพื่อบล็อกสุญญากาศไปยังลิ้น EGR จนกว่าเครื่องยนต์จะถึงอุณหภูมิทำงาน การทำเช่นนี้ช่วยป้องกันปัญหาด้านการขับขี่ที่เกิดจากการปล่อยไอเสียที่ไม่จำเป็น เนื่องจาก NO*<sub>x</sub>* จะก่อตัวขึ้นในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูง โดยทั่วไปจะไม่เกิดขึ้นในขณะที่เครื่องยนต์เย็น นอกจากนี้ ลิ้น EGR ยังถูกควบคุมบางส่วนด้วยสุญญากาศที่ดึงมาจากเวนจูริของคาร์บูเรเตอร์ ซึ่งช่วยให้ควบคุมการไหลของ EGR ได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น เฉพาะในช่วงที่เครื่องยนต์มีภาระที่ NO*x* มีแนวโน้มที่จะก่อตัวขึ้น ต่อมามีการเพิ่มทรานสดิวเซอร์แรงดันย้อนกลับเข้าไปในการควบคุมลิ้น EGR เพื่อปรับการไหลของ EGR ให้เหมาะสมกับสภาวะการทำงานของเครื่องยนต์มากยิ่งขึ้น ปัจจุบันเครื่องยนต์สมัยใหม่ส่วนใหญ่จำเป็นต้องใช้ระบบหมุนเวียนไอเสียเพื่อผ่านมาตรฐานการปล่อย NO*x* อย่างไรก็ตาม นวัตกรรมล่าสุดได้นำไปสู่การพัฒนาเครื่องยนต์ที่ไม่จำเป็นต้องใช้ระบบนี้อีกต่อไป โดยเครื่องยนต์ไครส์เลอร์ Pentastar ขนาด 3.6 ลิตร เป็นหนึ่งในตัวอย่างที่ไม่ต้องใช้ EGR

## อีจีอาร์
ไอเสียมีทั้งไอน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งทั้งสองอย่างมีอัตราส่วนความจุความร้อนที่ต่ำกว่าอากาศ การเพิ่มไอเสียเข้ามาจึงช่วยลดความดันและอุณหภูมิระหว่างการอัดไอเซนทรอปิกในกระบอกสูบ ส่งผลให้อุณหภูมิเปลวไฟแอเดียแบติกลดต่ำลง

ในเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟ (SI) โดยทั่วไป ไอเสียประมาณ 5 ถึง 15% จะถูกส่งกลับไปยังท่อร่วมไอดีในฐานะไอเสียหมุนเวียน (EGR) ปริมาณสูงสุดถูกจำกัดด้วยความจำเป็นที่ส่วนผสมจะต้องคงหน้าเปลวไฟต่อเนื่องในระหว่างการเผาไหม้ การใช้ EGR ที่มากเกินไปในระบบที่ตั้งค่าไม่ดีอาจทำให้เกิดการจุดระเบิดผิดพลาดและการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ แม้ EGR จะทำให้การเผาไหม้ช้าลงอย่างเห็นได้ชัด แต่ก็สามารถชดเชยได้ด้วยการเร่งจังหวะจุดระเบิด ผลกระทบของ EGR ต่อประสิทธิภาพเครื่องยนต์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการออกแบบเครื่องยนต์จำเพาะ และบางครั้งก็นำไปสู่การประนีประนอมระหว่างประสิทธิภาพกับการลด NO*x* ในบางสถานการณ์ EGR ที่ทำงานอย่างถูกต้องตามทฤษฎีแล้วสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์เบนซินได้หลายกลไก:
* **ลดการสูญเสียจากการหรี่ลิ้นเร่ง** การเพิ่มไอเสียเฉื่อยเข้าไปในระบบไอดีหมายความว่าสำหรับกำลังขับที่เท่ากัน ลิ้นปีกผีเสื้อจะต้องเปิดกว้างขึ้น ทำให้ความดันในท่อร่วมไอดีเพิ่มขึ้น และลดการสูญเสียจากการหรี่ลิ้นเร่ง
* **ลดการคายความร้อน** อุณหภูมิการเผาไหม้สูงสุดที่ลดลงไม่เพียงแต่ช่วยลดการก่อตัวของ NO*x* เท่านั้น แต่ยังลดการสูญเสียพลังงานความร้อนไปยังพื้นผิวห้องเผาไหม้ ทำให้มีพลังงานเหลือมากขึ้นสำหรับการแปลงเป็นพลังงานกลในระหว่างจังหวะขยายตัว
* **ลดการแตกตัวทางเคมี** อุณหภูมิสูงสุดที่ต่ำลงทำให้พลังงานที่ปล่อยออกมาส่วนใหญ่ยังคงเป็นพลังงานสัมผัสใกล้ศูนย์ตายบน (TDC) แทนที่จะถูกผูกไว้ (ในช่วงต้นของจังหวะขยายตัว) ในการแตกตัวของผลผลิตการเผาไหม้ ผลกระทบนี้ถือว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับสองข้อแรก

EGR มักไม่ถูกนำมาใช้ในขณะที่เครื่องยนต์ทำงานหนัก เนื่องจากจะทำให้กำลังสูงสุดลดลง เพราะไปลดประจุไอดี นอกจากนี้ยังไม่ใช้ EGR ขณะเครื่องยนต์เดินเบา (รอบต่ำ ไม่มีภาระ) เพราะจะทำให้การเผาไหม้ไม่เสถียร ส่งผลให้เครื่องยนต์เดินเบาไม่เรียบ

เนื่องจาก EGR นำไอเสียบางส่วนกลับมาใช้ใหม่ เมื่อเวลาผ่านไปลิ้น EGR อาจเกิดการอุดตันจากคราบเขม่า ซึ่งจะทำให้ลิ้นทำงานได้ไม่ถูกต้อง ลิ้น EGR ที่อุดตันบางครั้งสามารถทำความสะอาดได้ แต่ถ้าลิ้นเสียจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่

## เครื่องยนต์ดีเซล

เนื่องจากเครื่องยนต์ดีเซลต้องอาศัยความร้อนจากการอัดอากาศเพื่อจุดระเบิดเชื้อเพลิง จึงมีความแตกต่างโดยพื้นฐานจากเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟ กระบวนการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงดีเซลนั้น การเผาไหม้ที่สมบูรณ์ที่สุดจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงสุด แต่น่าเสียดายที่การผลิตไนโตรเจนออกไซด์ (NO*x*) จะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ดังนั้น เป้าหมายของ EGR จึงเป็นการลดการผลิต NO*x* โดยการลดอุณหภูมิในการเผาไหม้ลง

ในเครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่ โดยปกติแล้วไอเสียจาก EGR จะถูกทำให้เย็นลงด้วยอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อให้สามารถนำไอเสียที่หมุนเวียนกลับมาใช้ในปริมาณที่มากขึ้นได้ อย่างไรก็ดี ยังคงมี EGR ที่ไม่ได้มีการระบายความร้อนอยู่ด้วย มักถูกเรียกว่าการหมุนเวียนก๊าซร้อน (hot-gas recirculation หรือ HGR) ส่วนประกอบของ EGR แบบระบายความร้อนต้องเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่เกิดขึ้นซ้ำ ๆ และอย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจทำให้เกิดการรั่วไหลของน้ำหล่อเย็นและส่งผลให้เครื่องยนต์เสียหายรุนแรงได้

ต่างจากเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟ เครื่องยนต์ดีเซลไม่ได้ถูกจำกัดด้วยความจำเป็นต้องมีแนวด้านหน้าเปลวไฟที่ต่อเนื่อง นอกจากนี้ เนื่องจากเครื่องยนต์ดีเซลทำงานโดยมีอากาศส่วนเกินเสมอ จึงได้รับประโยชน์ (ในแง่การลดปริมาณ NO*<sub>x</sub>*) จากอัตรา EGR ที่สูงถึง 50% อย่างไรก็ดี อัตรา EGR ที่ 50% นั้นเหมาะสมกับการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลในรอบเดินเบาเท่านั้นเนื่องจากเป็นช่วงที่มีอากาศส่วนเกินมาก

เนื่องจากเครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่มักมีลิ้นปีกผีเสื้อ EGR จึงสามารถลดความจำเป็นในการหรี่ลิ้นปีกผีเสื้อได้ ทำให้ลดการสูญเสียพลังงานในลักษณะเดียวกันกับที่เกิดขึ้นในเครื่องยนต์เบนซิน ในเครื่องยนต์ดูดอากาศธรรมชาติ (กล่าวคือ ไม่มีเทอร์โบ) การลดการหรี่ลิ้นปีกผีเสื้อยังช่วยลดปัญหาการที่น้ำมันเครื่องถูกดูดผ่านแหวนลูกสูบเข้าไปในกระบอกสูบและทำให้เกิดคราบเขม่าจากน้ำมันเครื่องได้ด้วย (ประโยชน์ข้อนี้ใช้ได้กับเครื่องยนต์ที่ไม่มีเทอร์โบเท่านั้น)

โดยเฉพาะในเครื่องยนต์ดีเซล EGR มีข้อเสียร้ายแรงอย่างหนึ่งคือทำให้อายุการใช้งานของเครื่องยนต์สั้นลง ตัวอย่างเช่น เนื่องจาก EGR ส่งแก๊สไอเสียกลับเข้าสู่ท่อไอดีของกระบอกสูบโดยตรงโดยไม่มีการกรอง ไอเสียนี้จึงมีอนุภาคคาร์บอนปะปนอยู่ และเนื่องจากอนุภาคขนาดเล็กเหล่านี้มีฤทธิ์กัดกร่อน การหมุนเวียนของสารนี้กลับเข้าไปในกระบอกสูบจึงทำให้เครื่องยนต์สึกหรอมากขึ้น ทั้งนี้เป็นเพราะอนุภาคคาร์บอนเหล่านี้จะเล็ดลอดผ่านแหวนลูกสูบ (ทำให้เกิดการสึกหรอที่บริเวณรอยต่อระหว่างลูกสูบกับกระบอกสูบในกระบวนการ) และไปสิ้นสุดลงในน้ำมันเครื่องในห้องข้อเหวี่ยง ซึ่งจะทำให้เกิดการสึกหรอต่อไปทั่วทั้งเครื่องยนต์ เพียงเพราะขนาดที่เล็กจิ๋วของพวกมันสามารถลอดผ่านไส้กรองน้ำมันเครื่องทั่วไปได้ ทำให้พวกมันสามารถหมุนเวียนอยู่ได้เรื่อย ๆ (จนกว่าจะมีการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่องครั้งต่อไป)

ไอเสียซึ่งประกอบด้วยไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และไอน้ำเป็นส่วนใหญ่ มีค่าความจุความร้อนจำเพาะสูงกว่าอากาศ จึงยังคงช่วยลดอุณหภูมิสูงสุดของการเผาไหม้ได้ อย่างไรก็ตาม การเพิ่ม EGR เข้าไปในเครื่องยนต์ดีเซลจะไปลดอัตราส่วนความจุความร้อนจำเพาะของก๊าซที่เผาไหม้ในจังหวะกำลัง ซึ่งจะลดปริมาณกำลังที่ลูกสูบสามารถดึงออกมาได้ และทำให้ประสิทธิภาพทางอุณหพลศาสตร์ลดลง

EGR มีแนวโน้มจะลดความสมบูรณ์ของการเผาไหม้เชื้อเพลิงในระหว่างจังหวะกำลังของเครื่องยนต์ด้วย นี่เห็นได้ชัดจากปริมาณอนุภาคไอเสียที่เพิ่มขึ้น ซึ่งสอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นของ EGR

อนุภาคขนาดเล็ก (ส่วนใหญ่เป็นคาร์บอนหรือที่เรียกว่าเขม่า) ที่เผาไหม้ไม่หมดในจังหวะกำลังถือเป็นพลังงานที่สูญเปล่า เนื่องจากกฎระเบียบที่เข้มงวดขึ้นเกี่ยวกับอนุภาคขนาดเล็ก ผลกระทบของ EGR ที่ทำให้เกิดเขม่าเพิ่มขึ้นจึงจำเป็นต้องมีการควบคุมการปล่อยมลพิษเพิ่มเติมเพื่อชดเชยปริมาณอนุภาคขนาดเล็กที่เพิ่มขึ้น อุปกรณ์ที่ใช้ควบคุมเขม่าที่พบได้บ่อยที่สุดคือตัวกรองอนุภาคดีเซล (DPF) ซึ่งติดตั้งอยู่ท้ายเครื่องยนต์ในระบบไอเสีย อุปกรณ์นี้จะดักจับเขม่าไว้ แต่ทำให้ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงลดลงเนื่องจากเกิดแรงดันย้อนกลับ

ตัวกรองอนุภาดีเซลมีข้อกำหนดเฉพาะในการใช้งานและการบำรุงรักษา ประการแรก เมื่อ DPF ดักจับอนุภาคเขม่า (ซึ่งเกิดขึ้นมากขึ้นจากการใช้ EGR) ตัว DPF เองก็จะค่อย ๆ เต็มไปด้วยเขม่า จากนั้น เขม่าเหล่านี้จะต้องถูกเผาออก ไม่ว่าจะด้วยวิธีแบบใช้หรือไม่ใช้ความร้อน

ที่อุณหภูมิสูงเพียงพอ ไนโตรเจนไดออกไซด์ซึ่งเป็นส่วนประกอบของสารมลพิษ NO*<sub>x</sub>* จะทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์หลักของเขม่าที่ถูกดักจับใน DPF ที่อุณหภูมิทำงานปกติ กระบวนการนี้เรียกว่าการคืนสภาพแบบไม่ใช้ความร้อน ซึ่งมีประสิทธิภาพเพียงบางส่วนในการเผาเขม่าที่ถูกดักจับออกไป และโดยเฉพาะเมื่ออัตรา EGR สูง ประสิทธิภาพของการคืนสภาพจะลดลงไปอีก ซึ่งในทางกลับกัน ทำให้จำเป็นต้องมีการคืนสภาพ DPF แบบใช้ความร้อนเป็นระยะ โดยการเผาไหม้น้ำมันดีเซลโดยตรงในตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันเพื่อเพิ่มอุณหภูมิไอเสียที่ไหลผ่าน DPF ให้สูงขึ้นอย่างมากจนถึงจุดที่เขม่าถูกเผาไหม้ด้วยออกซิเจนที่หลงเหลืออยู่ในไอเสียจนหมด

เนื่องจากทั้งเชื้อเพลิงดีเซลและน้ำมันเครื่องมีสิ่งเจือปนที่ไม่สามารถเผาไหม้ได้ (เช่น โลหะและแร่ธาตุ) การเผาเขม่า (PM) ใน DPF จึงทำให้เกิดสารตกค้างที่เรียกว่าเถ้า ด้วยเหตุนี้ หลังการคืนสภาพซ้ำกันหลายครั้ง ในที่สุด DPF ก็จะต้องถูกถอดออกมาทำความสะอาดในกระบวนการพิเศษภายนอก หรือไม่ก็ต้องเปลี่ยนใหม่

อย่างที่ได้กล่าวไปก่อนหน้านี้ การป้อนไอเสียที่มีออกซิเจนต่ำเข้าสู่ท่อไอดีของเครื่องยนต์ดีเซลทำให้มีอุณหภูมิการเผาไหม้ต่ำลง ซึ่งช่วยลดการปล่อย NO*x* นอกจากนี้ การแทนที่อากาศบริสุทธิ์บางส่วนด้วยก๊าซเฉื่อยจาก EGR ยังช่วยให้เครื่องยนต์สามารถลดปริมาณเชื้อเพลิงที่ฉีดได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่ออัตราส่วนผสมอากาศ-เชื้อเพลิงในอุดมคติ จึงช่วยลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงในสถานการณ์ที่เครื่องยนต์มีภาระต่ำ (เช่น ขณะรถกำลังแล่นแบบลอยตัวหรือขับด้วยความเร็วคงที่) EGR จะไม่ลดทอนกำลังของเครื่องยนต์ในทุกกรณี เนื่องจากจะไม่มีการใช้งานระบบนี้ในสถานการณ์ที่เครื่องยนต์มีภาระสูง ซึ่งช่วยให้เครื่องยนต์ยังคงสามารถสร้างกำลังสูงสุดได้เมื่อจำเป็น แต่ก็ยังคงประหยัดเชื้อเพลิงได้แม้จะมีปริมาตรกระบอกสูบใหญ่เมื่อการทำงานที่ภาระบางส่วนก็เพียงพอต่อความต้องการกำลังของรถและผู้ขับขี่

EGR ไม่เกี่ยวข้องกับการหมุนเวียนไอระเหยน้ำมันเครื่องจากระบบระบายอากาศห้องข้อเหวี่ยง (PCV) เนื่องจาก PCV มีไว้เพื่อลดการปล่อยไอระเหยของน้ำมันเครื่องเท่านั้น และสามารถมีอยู่ในเครื่องยนต์ที่มีหรือไม่มี EGR ก็ได้ อย่างไรก็ดี ส่วนผสมสามอย่างที่เกิดจากการใช้ทั้ง EGR และ PCV ในเครื่องยนต์เดียวกัน (คือ ไอเสีย อากาศบริสุทธิ์ และไอระเหยน้ำมันเครื่อง) สามารถทำให้เกิดคราบเหนียวคล้ายยางมะตอยสะสมในท่อร่วมไอดีและลิ้นได้ ส่วนผสมนี้ยังสามารถสร้างปัญหาให้กับชิ้นส่วนต่าง ๆ เช่น แผ่นกั้นอากาศ หากมีการติดตั้งอยู่ (ปัญหาเหล่านี้ ซึ่งคล้ายกับวงจรป้อนกลับที่เป็นอันตราย จะยิ่งแย่ลงเมื่อเครื่องยนต์มีอายุมากขึ้น ตัวอย่างเช่น เมื่อแหวนลูกสูบสึกหรอมากขึ้น น้ำมันเครื่องในห้องข้อเหวี่ยงก็จะเข้าสู่กระแสไอเสียมากขึ้น ในขณะเดียวกัน เชื้อเพลิง เขม่า และผลผลิตจากการเผาไหม้ก็จะเข้าสู่น้ำมันเครื่องได้มากขึ้นด้วย)

การหมุนเวียนไอเสียและไอน้ำมันเครื่องจากห้องข้อเหวี่ยงกลับมาใช้ใหม่ส่งผลให้มีการผลิตเขม่าเพิ่มขึ้นอีกครั้ง อย่างไรก็ดี ปัญหานี้จะถูกแก้ไขได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วย DPF ซึ่งจะทำหน้าที่ดักจับอนุภาคเหล่านี้และในที่สุดจะเผาไหม้อนุภาคที่ยังไม่ถูกเผาไหม้ให้หมดไปในระหว่างกระบวนการคืนสภาพ โดยจะเปลี่ยนพวกมันให้กลายเป็น CO2 และไอน้ำ ซึ่งก๊าซเหล่านี้ไม่มีผลกระทบด้านลบต่อสุขภาพเหมือนกับ NO*<sub>x</sub>*

EGR แบบระบายความร้อนที่ใช้ในปัจจุบันช่วยลดการสึกหรอของเครื่องยนต์โดยใช้ความร้อนที่ได้จากไอเสียที่หมุนเวียนกลับมาช่วยทำให้อุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นและเสื้อสูบเพิ่มขึ้นจนถึงอุณหภูมิทำงานได้เร็วขึ้น นอกจากนี้ยังช่วยลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงด้วยการลดช่วงเวลาหลังสตาร์ตเครื่องยนต์ในขณะเครื่องยนต์ยังเย็นอยู่ ซึ่งโดยปกติแล้วจะต้องมีการฉีดเชื้อเพลิงในปริมาณมากขึ้นเล็กน้อยเข้าไปในกระบอกสูบเพื่อชดเชยผลกระทบจากการที่ไอเชื้อเพลิงควบแน่นบนผนังกระบอกสูบและการเผาไหม้ที่มีประสิทธิภาพลดลงเนื่องจากเสื้อสูบยังคงมีอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิการทำงานที่เหมาะสม การลดอุณหภูมิการเผาไหม้ยังช่วยลดการออกซิเดชันของน้ำมันเครื่องด้วย เนื่องจากปัจจัยสำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อน้ำมันเครื่องคือการสัมผัสกับอุณหภูมิสูง

แม้ผู้ผลิตเครื่องยนต์จะปฏิเสธที่จะเปิดเผยรายละเอียดเกี่ยวกับผลกระทบของ EGR ที่มีต่อความประหยัดน้ำมัน แต่กฎระเบียบของ EPA ใน ค.ศ. 2002 ที่นำไปสู่การใช้ EGR แบบระบายความร้อนนั้นมีความสัมพันธ์กับประสิทธิภาพเครื่องยนต์ที่ลดลง 3% ซึ่งสวนทางกับแนวโน้มที่ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น 0.5% ต่อปี

## ดูเพิ่ม
* ไอเสียดีเซล

## แหล่งที่มา
* Heywood, John B., "Internal Combustion Engine Fundamentals," McGraw Hill, 1988.
* van Basshuysen, Richard, and Schäfer, Fred, "Internal Combustion Engine Handbook," SAE International, 2004.
* "Bosch Automotive Handbook," 3rd Edition, Robert Bosch GmbH, 1993.
* 
* 

### อ้างอิง

## แหล่งข้อมูลอื่น

* บันทึกการบรรยายเรื่องการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงที่กล่าวถึงผลกระทบของอัตราส่วนความร้อนจำเพาะ, มหาวิทยาลัยวอชิงตัน
* เครื่องคำนวณรอบดีเซลที่สามารถใช้แสดงผลของอัตราส่วนความร้อนจำเพาะ, มหาวิทยาลัยรัฐจอร์เจีย ไฮเปอร์ฟิสิกส์
* แฟนคลับไคาส์เลอร์ อิมพีเรียลอธิบายกลไกการควบคุม EGR ที่แตกต่างกัน 
* อย่าปิดกั้นหรือถอดลิ้น EGR เพราะจะช่วยให้คุณประหยัดเงินได้
* อาการของลิ้น EGR เสียมีอะไรบ้าง

หมวดหมู่:เทคโนโลยีเครื่องยนต์
หมวดหมู่:วิศวกรรมกระบวนการเคมี
หมวดหมู่:ระบบควบคุมมลพิษทางอากาศ
หมวดหมู่:การควบคุม NOx