Қозғалтқыш газдарын кері айналым арқылы NOx төмендету техникасы

Кіріспе

Бензинді және дизельді қозғалтқыштарда NOx-ты азайту техникасы

Ішкі жану қозғалтқыштарында, түтін газын қайта айналдыру (EGR) – бұл бензин/газолин, дизельді және кейбір сутегілі қозғалтқыштарда қолданылатын азот оксидтерінің шығарындыларын азайту техникасы. EGR қозғалтқыштың түтін газын цилиндрлерге қайта айналдыру арқылы жұмыс істейді. Шығарылған газ атмосфералық ауаны ығыстырып, жану камерасындағы оттегінің мөлшерін азайтады. Оттегі мөлшерін азайту цилиндрде жануға болатын отын мөлшерін азайтады, осылайша цилиндр температурасының ең жоғары деңгейін төмендетеді. Қайта айналдырылған газдың нақты мөлшері қозғалтқыштың жұмыс параметрлеріне байланысты өзгереді. Жану цилиндрінде азот пен оттегінің жоғары температуралық қоспаларынан NOx пайда болады, бұл әдетте цилиндрдің ең жоғары қысымында болады. Шыршалы отпен қоректенетін қозғалтқышта сыртқы EGR клапаны арқылы түтін газын қайта айналдырудың қосымша пайдасы – тиімділіктің артуы, себебі зарядты сұйыту газды кеңірек ашуға мүмкіндік береді және соған байланысты сорғы шығынын азайтады. Mazda-ның турбокомпрессорлы SkyActiv бензиндік тікелей инъекциялық қозғалтқышы жану камерасының температурасын төмендету үшін қайта айналдырылған және салқындатылған түтін газдарын қолданады, осылайша қозғалтқышты жоғары күшейту деңгейінде жұмыс істеуге мүмкіндік береді, ал отын-ауа қоспасын байыту қажеттілігін кешіктіреді, қозғалтқыштың детонациясын болдырмайды. Бензиндік қозғалтқышта бұл инертті түтін цилиндрдегі жанғыш зарядтың бір бөлігін ығыстырып, ауа-отын қатынасына әсер етпей, жану үшін қол жетімді зарядтың мөлшерін тиімді түрде азайтады. Дизельді қозғалтқышта түтін газы жану алдындағы қоспаның артық оттегін алмастырады. NOx негізінен азот пен оттегінің қоспасы жоғары температураға ұшырағанда пайда болатындықтан, EGR салдарынан төмендеген жану камерасының температурасы жану процесінде пайда болатын NOx мөлшерін азайтады. EGR жүйелерінен қайта енгізілген газдарда тепе-теңдікке жақын концентрациядағы NOx және CO болады; жану камерасындағы бастапқыдағы аз мөлшердегі осы және басқа ластаушы заттардың жалпы таза өндірісін уақыт бойынша орташа мәнге келтіргенде тежейді. Әр түрлі отынның химиялық қасиеттері EGR-ді пайдалану мөлшерін шектейді. Мысалы, метанол бензинге қарағанда EGR-ге төзімді.

In internal combustion engines, exhaust gas recirculation (EGR) is a nitrogen oxide emissions reduction technique used in petrol/gasoline, diesel engines and some hydrogen engines. EGR works by recirculating a portion of an engine's exhaust gas back to the engine cylinders. The exhaust gas displaces atmospheric air and reduces in the combustion chamber. Reducing the amount of oxygen reduces the amount of fuel that can burn in the cylinder thereby reducing peak in cylinder temperatures. The actual amount of recirculated exhaust gas varies with the engine operating parameters. In the combustion cylinder, is produced by high temperature mixtures of atmospheric nitrogen and oxygen, and this usually occurs at cylinder peak pressure. In a spark ignition engine, an ancillary benefit of recirculating exhaust gases via an external EGR valve is an increase in efficiency, as charge dilution allows a larger throttle position and reduces associated pumping losses. Mazda's turbocharged SkyActiv gasoline direct injection engine uses recirculated and cooled exhaust gases to reduce combustion chamber temperatures, thereby permitting the engine to run at higher boost levels before the air fuel mixture must be enriched to prevent engine knocking. In a gasoline engine, this inert exhaust displaces some amount of combustible charge in the cylinder, effectively reducing the quantity of charge available for combustion without affecting the air fuel ratio. In a diesel engine, the exhaust gas replaces some of the excess oxygen in the pre combustion mixture. Because forms primarily when a mixture of nitrogen and oxygen is subjected to high temperature, the lower combustion chamber temperatures caused by EGR reduces the amount of that the combustion process generates. Gases re introduced from EGR systems will also contain near equilibrium concentrations of and CO; the small fraction initially within the combustion chamber inhibits the total net production of these and other pollutants when sampled on a time average. Chemical properties of different fuels limit how much EGR may be used. For example methanol is more tolerant to EGR than gasoline.

Тарих

Алғашқы EGR жүйелері қарапайым болды; кейбіреулері тек қана құбырлардың арасындағы саңылаудан тұрды, ол қозғалтқыш жұмыс істеген кезде түтінді сору құбырына жіберді. Бұл қиын іске қосылуға, тұрақсыз бос жүріске, төмендеген қуатқа және отынның үнемсіз жұмсалуына әкеп соқты. 1973 жылға қарай, коллектор вакуумымен басқарылатын EGR клапаны, белгілі бір жағдайларда ғана түтінді сору құбырына жіберу үшін ашылып немесе жабылатын болды. Автокөлік өндірушілер тәжірибе жинақтаған сайын басқару жүйелері күрделене түсті; 1973 жылғы Volkswagen компаниясының "Суытқышпен басқарылатын түтінді газдарды қайта айналдыру" жүйесі осы эволюцияның жарқын мысалы болды: суытқыш температура сенсоры қозғалтқыш қалыпты жұмыс температурасына жеткенше EGR клапанына вакуумды тоқтатып отырды. Кейіннен, EGR клапанының басқаруына кері қысым датчиктері қосылды, бұл EGR ағынын қозғалтқыш жүктемесіне сәйкес реттеуге мүмкіндік берді. Қазіргі заманғы көптеген қозғалтқыштар эмиссия стандарттарын сақтау үшін түтінді газдарды қайта айналдыруды қажет етеді. Дегенмен, соңғы жаңалықтар EGR қажет етпейтін қозғалтқыштардың жасалуына әкелді. 3.6 Chrysler Pentastar қозғалтқышы – EGR қажет етпейтін мысалдың бірі.

EGR

Қоқыс газдарында су буы және көмірқышқыл газы бар, олардың екеуінің де жылу сыйымдылығы ауадан төмен. Сондықтан, қоқыс газын қосу цилиндрдегі изоэнтропиялық сығылу кезінде қысым мен температураны төмендетеді, осылайша адиабаттық жалын температурасын төмендетеді. Типикалық автомобильдік ұшқынды (SI) қозғалтқыштарында, қоқыс газының 5%-дан 15%-ға дейін EGR ретінде қайта соруға жіберіледі. Максималды мөлшері, жану оқиғасы кезінде қоспаның үздіксіз жалын фронтын сақтау қажеттілігімен шектеледі; дұрыс орнатылмаған жағдайларда, EGR-дің артық мөлшері қате жануға және толық емес күюге әкелуі мүмкін. EGR жанауды байқауға болатын деңгейде баяулатса да, бұл көбінесе ұшқын уақытын алдын-ала жылжыту арқылы өтеуге болады. EGR-дің қозғалтқыш тиімділігіне әсері, көбінесе нақты қозғалтқыш конструкциясына байланысты, және кейде тиімділік пен шығарындылар арасындағы шартты келісімге әкеледі. Кейбір жағдайларда, дұрыс жұмыс істейтін EGR бірнеше механизмдер арқылы бензин қозғалтқыштарының тиімділігін теориялық тұрғыдан арттыра алады: Айналымдық газдарды қабылдау жүйесіне қосу, белгілі бір қуат үшін газды басқару пластинасын одан да көп ашу қажеттігін білдіреді, нәтижесінде сору коллекторының қысымы артады және газды басқару шығындары азаяды. Жылу шығындарының азаюы. Төмендеген ең жоғары жану температурасы, жану өнімдерінің пайда болуын ғана емес, сонымен қатар жану камерасының бетіне жылу энергиясының жоғалуын азайтады, кеңейту кезінде механикалық жұмысқа айналдыру үшін көбірек энергия қалдырады. Химиялық диссоциацияның азаюы. Төмендеген шың температурасы нәтижесінде босатылған энергияның көп бөлігі, кеңейту соққысының басында (жану өнімдерінің диссоциациясында) байланысқа түсуге емес, Жоғарғы Өлі Нүктеге (TDC) жақын ақылға қонымды энергия ретінде қалады. Бұл әсер алғашқы екеуімен салыстырғанда шамалы. EGR көбінесе жоғары жүктемеде қолданылмайды, себебі ол ең жоғары қуатты азайтады. Бұл, сору зарядының тығыздығын төмендетуіне байланысты. EGR бос жүріс кезінде де (төмен жылдамдық, жүктеме жоқ) қолданылмайды, себебі ол тұрақсыз жануға себеп болады, нәтижесінде қозғалтқыш дөңгелей жұмыс істейді. EGR жүйесі қоқыс газдарының бір бөлігін қайта айналдыратындықтан, уақыт өте келе клапан көміртек шөгінділерімен біте қалып, дұрыс жұмыс істеуіне кедеріл келтіруі мүмкін. Бітелген EGR клапандарын кейде тазалауға болады, бірақ клапан істен шыққан жағдайда, оны ауыстыру қажет.

The exhaust gas contains water vapor and carbon dioxide which both have lower heat capacity ratio than air. Adding exhaust gas therefore reduces pressure and temperature during the isentropic compression in the cylinder, thereby lowering the adiabatic flame temperature. In a typical automotive spark ignited (SI) engine, 5% to 15% of the exhaust gas is routed back to the intake as EGR. The maximum quantity is limited by the need of the mixture to sustain a continuous flame front during the combustion event; excessive EGR in poorly set up applications can cause misfires and partial burns. Although EGR does measurably slow combustion, this can largely be compensated for by advancing spark timing. The impact of EGR on engine efficiency largely depends on the specific engine design, and sometimes leads to a compromise between efficiency and emissions. In certain types of situations, a properly operating EGR can theoretically increase the efficiency of gasoline engines via several mechanisms:
Reduced throttle losses. The addition of inert exhaust gas into the intake system means that for a given power output, the throttle plate must be opened further, resulting in increased inlet manifold pressure and reduced throttling losses. Reduced heat rejection. Lowered peak combustion temperatures not only reduces formation, it also reduces the loss of thermal energy to combustion chamber surfaces, leaving more available for conversion to mechanical work during the expansion stroke. Reduced chemical dissociation. The lower peak temperatures result in more of the released energy remaining as sensible energy near Top Dead Center (TDC), rather than being bound up (early in the expansion stroke) in the dissociation of combustion products. This effect is minor compared to the first two. EGR is typically not employed at high loads because it would reduce peak power output. This is because it reduces the intake charge density. EGR is also omitted at idle (low speed, zero load) because it would cause unstable combustion, resulting in rough idle. Since the EGR system recirculates a portion of exhaust gases, over time the valve can become clogged with carbon deposits, which will prevent it from operating properly. Clogged EGR valves can sometimes be cleaned, but replacement is necessary if the valve is faulty.

Дизельді қозғалтқыштар

Дизельді қозғалтқыштар отынның жануы үшін қысылу жылулығына байланысты, сондықтан олар ұшқышпен жану қозғалтқыштардан ерекшеленеді. Дизель отынының физикалық жану процесі ең жоғары температурада толық жануды қамтамасыз етеді. Алайда, азот оксидтерінің пайда болуы жоғары температурада артады. Сондықтан, EGR мақсаты – жану температурасын төмендету арқылы олардың пайда болуын азайту. Қазіргі заманғы дизельді қозғалтқыштарда EGR газы әдетте жылу алмастырғышымен суытылады, бұл қайта айналымға жіберілген газдың көбірек мөлшерін енгізуге мүмкіндік береді. Дегенмен, суытылмаған EGR конструкциялары да бар, олар көбінесе ыстық газды қайта айналым (HGR) деп аталады. Салқындатылған EGR компоненттері температураның үнемі өзгеруіне ұшырайды, бұл салқындатқыш сұйықтығының ағуына және қозғалтқыштың күйреуіне әкелуі мүмкін. Ұшқышпен жану қозғалтқыштардан айырмашылығы, дизельді қозғалтқыштардың жану үшін үздісіз от тілінің қажеті болмайды. Сонымен қатар, дизельдер әрқашан артық ауамен жұмыс істейтіндіктен, олар EGR деңгейі 50%-ға дейін болғанда (шығыс қуатының төмендеуі тұрғысынан) пайда көреді. Алайда, 50% EGR деңгейі тек дизельді қозғалтқыш бос жүрісте болғанда ғана қолайлы, себебі осы кезде ауаның көп артық мөлшері болады. Қазіргі заманғы дизельді қозғалтқыштарда көбінесе газ дросселі болғандықтан, EGR газ дросселінің қажеттілігін азайта алады, осылайша ұшқышпен жану қозғалтқыштардағыдай осы шығынды жояды. Табиғи аспирациялық (яғни турбонадтағышсыз) қозғалтқышта, бұл төмендеу қозғалтқыш майының поршень сақиналары арқылы цилиндрге сорылып, онда майдан туындаған көміртектік шөгінділердің пайда болуын да азайтады. (Бұл артықшылық тек турбонадтағышсыз қозғалтқыштарға ғана қатысты.) Дизельді қозғалтқыштарда EGR жүйелерінің бір кемшілігі – қозғалтқыштың қызмет ету мерзімінің қысқаруы. Мысалы, EGR жүйесі түтін газын цилиндрдің сорғысына тікелей қайтарады, ал бұл түтін газында көміртек бөлшектері болады. Бұл ұсақ бөлшектер абразивті болғандықтан, олардың цилиндрге қайта айналуы қозғалтқыштың тозуын күшейтеді. Себебі көміртек бөлшектері поршень сақиналары арқылы өтіп (осы процесте поршень-цилиндр интерфейсінің тозуына себеп болады), содан кейін кранкхасс майына түседі, онда олардың кішкентай мөлшері әдеттегі май сүзгілерінен өтетіндіктен, қозғалтқыштың барлық бөліктерінде тозуға себеп болады. Бұл оларды шексіз мерзімге (келесі май алмастыруға дейін) қайта айналдыруға мүмкіндік береді. Түтін газы – азоттан, көмірқышқыл газынан және су буынан тұрады – ауадан жоғары меншікті жылуға ие, сондықтан ол әлі де ең жоғары жану температурасын төмендетуге көмектеседі. Алайда, дизельге EGR қосу қуат ағынындағы жанатын газдардың меншікті жылу қатынасын азайтады. Бұл поршеньден алынатын қуат мөлшерін азайтады, осылайша термодинамикалық тиімділікті төмендетеді. EGR сонымен қатар қуаттық соққы кезінде отынның толық жануын азайтуға бейім. Бұл EGR-дің өсуіне сәйкес келетін бөлшектер шығарындыларының артуымен анық көрінеді. Қуаттық соққыда жанбай қалған бөлшектер (негізінен көміртек, сондай-ақ күйе) ысырап болған энергияны білдіреді. Бөлшектерге (ҚҚ) қатысты қатаң ережелерге байланысты, EGR-дің күйеге тигізетін әсерін арттыру нәтижесінде ҚҚ шығарындыларының артуын өтеу үшін қосымша шығарындыларды бақылау енгізу қажет болды. Ең көп таралған күйе бақылау құрылғысы – дизель бөлшектер сүзгісі (DPF), ол қозғалтқыштың шығару жүйесінде орнатылған. Бұл күйені ұстап алады, бірақ пайда болған қарсы қысымның салдарынан отын тиімділігі төмендейді. Дизель бөлшектер сүзгілерінің өзіне тән пайдалану және техникалық қызмет көрсету талаптары бар. Біріншіден, DPF күйе бөлшектерін ұстап алады (олар EGR қолдану арқылы көбейеді), DPF-тің өзі біртіндеп күйеге толады. Бұл күйе белсенді немесе пассивті түрде өртелуі керек. Жетілді жоғары температурада, азот диоксидінің компоненті – DPF-де қалыпты жұмыс температурасында ұсталған күйенің негізгі тотықтырғышы. Бұл процесс пассивті регенерация деп аталады және ол тұтқындалған күйенің жаппай күйдірілуінде толыққанды тиімді емес. Әсіресе EGR деңгейі жоғары болса, пассивті регенерацияның тиімділігі одан да төмендейді. Бұл өз кезегінде DPF-ты мерзімді түрде белсенді регенерациялауды қажет етеді, ол үшін дизель отынын тотықтырғыш катализаторында тікелей жағу керек, осылайша DPF арқылы шығатын газдардың температурасын PM қалдық оттегімен жанып кеткенше жоғарылату керек. Дизель отыны мен қозғалтқыш майының екеуінде де жанбайтын (яғни металдық және минералды) қоспалар болғандықтан, DPF-де күйенің (PM) жануы күл қалдырады. Сондықтан, бірнеше регенерациядан кейін DPF-ты физикалық түрде алып тастап, арнайы сыртқы процесте тазалау керек немесе ауыстыру керек. Бұрын айтқанымыздай, дизельді қозғалтқыштың ауа сорғысына төменгі оттегі бар газдардың енгізілуі жану температурасын төмендетеді, осылайша шығарындыларды азайтады. EGR жаңа ауаның орнына инертті газдарды қолдану арқылы қозғалтқышқа отынның мөлшерін идеалды ауа-отын қатынасын бұзбай төмендетуге мүмкіндік береді, осылайша қозғалтқыш жүктемесі төмен болғанда (мысалы, көлік тежеулі немесе круиздік режимде жүргенде) отын тұтынуын азайтады. EGR кез келген уақытта қуатты азайтады, себебі EGR жоғары жүктемеде қолданылмайды. Бұл қозғалтқыштарға қажет болғанда максималды қуатты жеткізуге мүмкіндік береді, бірақ көліктің және жүргізушінің қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін жеткілікті болған жағдайда үлкен цилиндр көлеміне қарамастан отын тұтынуын азайтады. EGR май буын айналдыру жүйесімен (PCV) байланысты емес, себебі соңғысы тек май буын шығарындыларын азайту үшін арналған және EGR жүйесі бар немесе жоқ қозғалтқыштарда болуы мүмкін. Алайда, EGR және PCV екеуін де қолдану нәтижесінде пайда болатын үш компонентті қоспа (яғни түтін газы, жаңа ауа және май буы) сорғыш коллекторында және клапандарда жабысқақ күйе пайда болуына себеп болуы мүмкін. Бұл қоспа сонымен қатар айналмалы жапқыштар сияқты компоненттермен де проблемаларды тудыруы мүмкін. (Бұл проблемалар, тиімді кері байланыс тізбегі түрінде, қозғалтқыш ескірген сайын нашарлайды. Мысалы, поршень сақиналары тозыққан сайын, кранкхасс майы түтін ағынына көбірек түседі. Сонымен қатар, көбірек отын, күйе және жану өнімдері қозғалтқыш майына түседі.) Бұл екі түрлі айналымның – түтін газы және кранкхасс майы буының – нәтижесі күйе өндірісінің артуы болып табылады, бірақ бұл DPF арқылы тиімді түрде шешіледі, ол оларды жинап, содан кейін регенерация кезінде оларды CO2 және су буына айналдырады, бұл NOx газдарынан айырмашылығы, денсаулыққа зиянды емес. Қазіргі заманғы салқындатылған EGR жүйелері қайта айналымға жіберілген газдардан жылуды пайдаланып салқындатқышты және осылайша қозғалтқыш блогын жылдамдату арқылы қозғалтқыштың тозуын азайтуға көмектеседі. Бұл сонымен қатар қозғалтқыш басқару құрылымының цилиндр қабырғаларында отын буының конденсациялануын және қозғалтқыш блогының әлі де ең қолайлы температурадан төмен болуына байланысты жану тиімділігінің төмендеуін теңдестіру үшін цилиндрлерге үлкен мөлшерде отын жіберу қажеттігін азайту арқылы отын тұтынуын азайтады. Жану температурасын төмендету қозғалтқыш майының тотығуын азайтуға көмектеседі, себебі оның ең маңызды факторы – майдың жоғары температураға ұшырауы. Қозғалтқыш өндірушілері EGR-дің отын экономиясына тигізетін әсері туралы мәліметтерді жариялаудан бас тартқан болса да, 2002 жылғы EPA ережелері салқындатылған EGR-дің енгізілуіне байланысты қозғалтқыштың тиімділігі 3%-ға төмендеді, осылайша жылдық 0,5% өсімнің қарсы бағытында болды.

Because diesel engines depend on the heat of compression to ignite their fuel, they are fundamentally different from spark ignited engines. The physical process of diesel fuel combustion is such that the most complete combustion occurs at the highest temperatures. Unfortunately, the production of nitrogen oxides increases at high temperatures. The goal of EGR is thus to reduce production by reducing the combustion temperatures. In modern diesel engines, the EGR gas is usually cooled with a heat exchanger to allow the introduction of a greater mass of recirculated gas. However, uncooled EGR designs do exist; these are often referred to as hot gas recirculation (HGR). Cooled EGR components are exposed to repeated, rapid changes in temperatures, which can cause coolant leak and catastrophic engine failure. Unlike spark ignition engines, diesel engines are not limited by the need for a contiguous flamefront. Furthermore, since diesels always operate with excess air, they benefit (in terms of reduced output) from EGR rates as high as 50%. However, a 50% EGR rate is only suitable when the diesel engine is at idle, since this is when there is otherwise a large excess of air. Because modern diesel engines often have a throttle, EGR can reduce the need for throttling, thereby eliminating this type of loss in the same way that it does for spark ignited engines. In a naturally aspirated (i. e. nonturbocharged) engine, such a reduction in throttling also reduces the problem of engine oil being sucked past the piston rings into the cylinder and causing oil derived carbon deposits there. (This benefit only applies to nonturbocharged engines.) In diesel engines in particular, EGR systems come with serious drawbacks, one of which is a reduction in engine longevity. For example, because the EGR system routes exhaust gas directly back into the cylinder intake without any form of filtration, this exhaust gas contains carbon particulates. And, because these tiny particles are abrasive, the recirculation of this material back into the cylinder increases engine wear. This is so because these carbon particles will blow by the piston rings (causing piston cylinder interface wear in the process) and then end up in the crankcase oil, where they will cause further wear throughout the engine simply because their tiny size passes through typical oil filters. This enables them to be recirculated indefinitely (until the next oil change takes place). Exhaust gas—which consists largely of nitrogen, carbon dioxide, and water vapor—has a higher specific heat than air, so it still serves to lower peak combustion temperatures. However, adding EGR to a diesel reduces the specific heat ratio of the combustion gases in the power stroke. This reduces the amount of power that can be extracted by the piston, thereby reducing the thermodynamic efficiency. EGR also tends to reduce the completeness of fuel combustion during the power stroke. This is plainly evident by the increase in particulate emissions that corresponds to an increase in EGR. Particulate matter (mainly carbon and also known as soot) that is not burned in the power stroke represents wasted energy. Because of stricter regulations on particulate matter (PM), the soot increasing effect of EGR required the introduction of further emission controls in order to compensate for the resulting PM emission increases. The most common soot control device is a diesel particulate filter (DPF) installed downstream of the engine in the exhaust system. This captures soot but causes a reduction in fuel efficiency due to the back pressure created. Diesel particulate filters come with their own set of very specific operational and maintenance requirements. Firstly, as the DPF captures the soot particles (which are made far more numerous due to the use of EGR), the DPF itself progressively becomes loaded with soot. This soot must then be burned off, either actively or passively. At sufficiently high temperatures, the nitrogen dioxide component of emissions is the primary oxidizer of the soot caught in the DPF at normal operating temperatures. This process is known as passive regeneration, and it is only partially effective at burning off the captured soot. And, especially at high EGR rates, the effectiveness of passive regeneration is further reduced. This, in turn, necessitates periodic active regeneration of the DPF by burning diesel fuel directly in the oxidation catalyst in order to significantly increase exhaust gas temperatures through the DPF to the point where PM is incinerated by the residual oxygen in the exhaust. Because diesel fuel and engine oil both contain nonburnable (i. e. metallic and mineral) impurities, the incineration of soot (PM) in the DPF leaves behind a residue known as ash. For this reason, after repeated regeneration events, eventually the DPF must either be physically removed and cleaned in a special external process, or it must be replaced. As noted earlier, the feeding of the low oxygen exhaust gas into the diesel engine's air intake engenders lower combustion temperatures, thereby reducing emissions of By replacing some of the fresh air intake with inert gases EGR also allows the engine to reduce the amount of injected fuel without compromising ideal air fuel mixture ratio, therefore reducing fuel consumption in low engine load situation (for ex. while the vehicle is coasting or cruising). Power is not reduced by EGR at any times, as EGR is not employed in high load engine situations. This allows engines to still deliver maximum power when needed, but lower fuel consumption despite large cylinder volume when partial load is sufficient to meet the power needs of the car and the driver. EGR has nothing to do with oil vapor re routing from a positive crankcase ventilation system (PCV) system, as the latter is only there to reduce oil vapor emissions, and can be present on engines with or without any EGR system. However, the tripartite mixture resulting from employing both EGR and PCV in an engine (i. e. exhaust gas, fresh air, and oil vapour) can cause the buildup of sticky tar in the intake manifold and valves. This mixture can also cause problems with components such as swirl flaps, where fitted. (These problems, which effectively take the form of an undesirable positive feedback loop, will worsen as the engine ages. For example, as the piston rings progressively wear out, more crankcase oil will get into the exhaust stream. Simultaneously, more fuel and soot and combustion byproducts will gain access to the engine oil.) The end result of this recirculation of both exhaust gas and crankcase oil vapour is again an increase in soot production, which however is effectively countered by the DPF, which collects these and in the end will burn those unburnt particles during regeneration, converting them into CO2 and water vapour emissions, that unlike NOx gases have no negative health effects. Modern cooled EGR systems help reduce engine wear by using the waste heat recouped from the recirculated gases to help warm the coolant and hence the engine block faster to operating temperature. This also helps lower fuel consumption through reducing the time after cold starts during which the engine controller has to inject somewhat larger amounts of fuel into the cylinders to counter the effects of fuel vapor condensation on cylinder walls and lowered combustion effectiveness because of the engine block still being below ideal operating temperature. Lowering combustion temperatures also helps reducing the oxidization of engine oil, as the most significant factor affecting that is exposure of the oil to high temperatures. Although engine manufacturers have refused to release details of the effect of EGR on fuel economy, the EPA regulations of 2002 that led to the introduction of cooled EGR were associated with a 3% drop in engine efficiency, thus bucking the trend of a 0.5% annual increase.