EGRはExhaust Gas Recirculation=排出ガス再循環装置のこと。排出ガスの一部をインテークマニフォールドへ導き、吸気に混入させるシステムで、窒素酸化物=NOxの抑制とポンピングロスの低減のために用いられている。
吸気の中に排出ガスを混ぜることで、排出ガス中に多く含まれる不活性物質が燃焼を緩慢にし、燃焼時のピーク温度を下げることができる。さらに、燃焼後のガスなので酸素含有量が少ない。これらにより、高温かつ酸素過多での燃焼で発生しやすいNOxの発生を抑制することができるのである。
また、吸気中の酸素含有量を排出ガスの量で調整することにより、スロットルを絞っているのと同じ状況を作り出すことができるため、スロットルが開いてポンピングロスを低減する効果も発揮する。
<歴史>
EGRが普及したのは、マスキー法などの排出ガスの規制が厳しくなった1970年代。最初はNOxの抑制目的のみで、その後、ポンピングロス低減にも用いられるようになった。
酸化触媒では取り除けないNOxを低減させるために、ガソリン・エンジンを中心に採用された。70年代後半にNOxも除去できる三元触媒が登場すると、ストイキ燃焼のガソリン・エンジンは三元触媒へ移行するが、酸素過多で三元触媒が使えないリーンバーン・エンジンやディーゼル・エンジンでは今も、NOx低減策のひとつとして広く用いられている。
ポンピングロス目的では、ガソリン、ディーゼルを問わず、多くのエンジンで採用されている。
<構造>
基本はエグゾースト側とインテーク側を結ぶバイパスと、流入量をコントロールするバルブで構成される。排出ガスを高温のままシリンダー内に送り込むと充填率が下がってしまうため、バイパスの途中に冷却装置を備えたものもある。こちらは通常のEGRと区別するため、クルードEGRなどと呼ばれる。
<メリット・デメリット>
EGRはに不活性ガスにより燃焼を緩慢することでNOxの発生を抑制している。つまり、NOxが少なくなる分だけ燃焼=出力も抑えられているので、出力および燃費の面では不利となる。そのため最近は、尿素によりNOxを減らす尿素SCRと併用することで、排出ガスの抑制とCO2=燃費の低減の両立を図るシステムも登場している。
また採用当初は、燃焼が不安定になるのを燃料を多くすることで解消していたため、極端に燃費が悪化するものが少なくなかった。しかし、センサー類をはじめとする電子制御系の発達で混入量をきめ細かくコントロールできるようになったため、現在はかなり改善されている。