SISTEMAS DE CONTROLDE EMISIONES

INTRODUCCIÓN

A continuación se presenta una breve reseña de los medios por los cuales se trata de controlar la emisión de contaminantes que expulsa el motor luego de la explosión de la mezcla de aire y combustible en su interior.

Sistema de ventilación positiva del Cárter (PCV)

Los motores están provistos de un sistema de ventilación del cárter que tiene por objeto arrastrar fuera del mismo los vapores de agua y gasolina a medida que penetran en él, así como los procedentes de la propia descomposición del aceite, manteniendo de esta forma la presión interna.

Entre los procedimientos empleados para ventilar el cárter están:Ventilación abiertaVentilación cerrada

 Ventilación abierta

Debido a la mayor presión interna de la parte superior del motor y con la ayuda de los órganos en movimiento. Este sistema tiene el inconveniente de que se expulsa a la atmósfera una mezcla de hidrocarburos y gases procedentes de la combustión que contaminan la misma, por lo cual este procedimiento esta prohibido desde hace muchos años.

Ventilación cerrada

La ventilación cerrada, que actualmente es obligatoria, consiste en conectar el tubo de salida de gases al colector de admisión, y de esta forma los vapores son devueltos al interior de los cilindros, donde se queman juntamente con la mezcla.

Cuando la aspiración de gases se conecta debajo de la mariposa, al llegar al colector de admisión hay una válvula que se cierra a la vez que aquella y el motor queda a ralentí, se evita una entrada de aire y que el motor pueda pararse; esta válvula es accionada por la fuerte depresión ocasionada por el ralentí, cuando se acelera disminuye la depresión y la válvula se abre y continua la ventilación del cárter.

En cierto rango de r.p.m. se abre la válvula PCV, creandose un vacío dentro del motor, que permite la entrada de aire fresco al mismo por medio de unos conductos desde el filtro de aire y la salida de los gases nocivos hacia la cámara de combustión pasando por el múltiple de admisión. El flujo de gases depende exclusivamente de la válvula PCV, y la abertura de este depende del vacío creado en el múltiple de admisión.

 EVAP (Sistema de control evaporativo de gases). Canister - Filtro de carbón activo

El canister o "bote" como también se le denomina, contiene carbón activo con el fin de retener provisionalmente los hidrocarburos evaporados del depósito de gasolina y de la cuba del carburador.La válvula de control (8) establece o interrumpe la aspiración de los hidrocarburos por el motor. Un filtro impide la entrada de polvo que podría ser arrastrado por la circulación de aire que atraviesa el "bote" (canister), cuando se establece la unión colector de admisión con este.

FuncionamientoSe diferencian dos fases de funcionamiento:Vehículo paradoVehículo en marcha

Funcionamiento a motor detenido

Los vapores de hidrocarburos acumulados en la parte superior del depósito de gasolina se evacuan hacia el canister a través de la válvula antivuelco (3) y por el tubo (4) y llegan a la válvula de dos vías (9).Si la presión de los vapores es suficiente una de las compuertas de la válvula (9) se abre, los vapores penetran en el canister (2), el carbón activo retiene los vapores.Las evaporaciones de la cuba del carburador están canalizadas por el tubo (5) hasta el canister (2).

Funcionamiento a motor en marcha

La depresión canalizada por el tubo (7) actúa en la parte alta de la válvula de control (8), la válvula se abre. La depresión del colector de admisión crea una circulación de aire que atraviesa el carbón activo del canister; los hidrocarburos arrastrados por el aire pasan por el orificio calibrado (C), por la válvula de control (8) al tubo (6); en el colector de admisión se mezclan con el gas aspirado por el motor.

Sistema de recirculación de gases EGR

La implantación de normas anticontaminación cada vez más exigentes y la concienciación ecológica de los fabricantes hizo que en los 90 en Europa y bastante antes en USA se empezara a implantar en los motores un dispositivo llamado EGR.

En los gases de escape nos encontramos con los siguientes contaminantes: - Los hidrocarburos (HC)- El oxido de carbono (CO)- Las partículas por reacción química de oxidación- El oxido de nitrógeno (Nox)

Para reducir las emisiones de gases de escape, principalmente el oxido de nitrógeno (Nox), se utiliza el Sistema EGR que reenvía una parte de los gases de escape al colector de admisión, con ello se consigue que descienda el contenido de oxigeno en el aire de admisión que provoca un descenso en la temperatura de combustión que reduce el oxido de nitrógeno (Nox).

EGRMotor diesel (todos

los tiposde inyecciones)

Motor de gasolina (inyección a

través del tubo de aspiración)

Motor de gasolina (inyección directa)

Efectos

Óxidos de nitrógeno -50%

Partículas -10%Menos hidrocarburos

Menos ruidos

Óxidos de nitrógeno -40%Consumo -3%Menos CO2

Óxidos de nitrógeno -50...60%Consumo -2%Menos CO2

Cuando debe activarse el sistema EGR y cual es la cantidad de gases de escape que deben ser enviados al colector de admisión, es calculado por la ECU, teniendo en cuenta:

- el régimen motor (R.P.M.)- el caudal de combustible inyectado- el caudal de aire aspirado- la temperatura del motor- la presión atmosférica reinante

Normalmente el sistema EGR solamente esta activado a una carga parcial y temperatura normal del motor, nunca con el motor frío o en aceleraciones.

Válvulas EGR

La válvula EGR dosifica el caudal de gases de escape reciclados. El sistema está instalado en el colector de gases de escape o en el sector de aspiración o también puede ir ubicado en un tubo termoresistente que conecta el colector de escape con el colector de admisión.Las válvulas EGR pueden ser neumáticas o eléctricas, las válvulas neumáticas EGR se activan mediante vacío a través delas válvulas electromagnéticas (electroválvulas):

La válvula EGR cumple solamente la función de abrir o cerrar. El vacío es captado en el tubo de aspiración o generado por una bomba de vacío.

Las válvulas EGR eléctricas o electromagnéticas están controladas directamente por el instrumento de mando (son autónomas) y ya no necesitan más el vacío ni las válvulas soleinoides.

                                                                                                        Válvulas EGR gasolina

 Válvulas EGR diésel

Convertidor catalitico

El convertidor catalítico o catalizador es un componente del motor de combustión interna que sirve para el control y reducción de los gases nocivos expulsados.

Consiste en una malla cerámica de canales longitudinales revestidos de materiales nobles como Platino, Rodio y Paladio, situado en el escape, antes del silenciador.

Funcionamiento

Los gases nocivos dependen de la composición de la mezcla, es decir, del factor lambda. Si el funcionamiento es con mezcla rica (excesivo combustible en relación con la cantidad de aire) aparecen hidrocarburos sin quemar. Si es con mezcla pobre (poco combustible) se generan óxidos de nitrógeno.

Los hidrocarburos (HC) y el monóxido de carbono (CO) antes de ser expulsados por el escape, son convertidos en dióxido de carbono y vapor de agua. Los óxidos de nitrógeno (NOx) son disociados en Nitrógeno molecular (N2), principal constituyente de aire atmosférico, y oxígeno O2. Para que estas reacciones de disociación se produzcan ha de estar el catalizador a una temperatura de 500 º C.

Sensor de Oxigeno

Este sensor se encuentra ubicado en el tubo de escape, sirve como testigo de cuanto oxigeno se encuentra en la mezcla de aire-combustible.

Funciona a través de una reacción química que genera un voltaje el cual es analizado por la computadora para ajustar cuanto combustible se debe inyectar para producir una mezcla estable (ni rica, ni pobre) en función de cuanto oxigeno se encuentra en el aire.

Este sensor es de vital importancia en el funcionamiento y buen desempeño del vehículo ya que capta la presencia oxigeno en la masa de aire que es aspirada y luego consumida en la mezcla de la combustión, todo esto dependerá de factores ambientales como la altitud, temperatura del ambiente y de la maquina, presión barométrica, carga del motor, etc.

Si este componente falla se vera traducido en perdida de potencia del motor, mayores presencias de gases contaminantes a la vista, mayor consumo de combustible y mayores desgaste en componentes del motor.

Mantenimiento

Si el vehículo presenta fallas atribuidas al sensor de oxigeno se debe verificar su funcionamiento primero que nada fijándose en las conexiones eléctricas, si el sensor en si esta malo solo queda hacer el reemplazo de este por una unidad nueva.

Filtro de Partículas

Este componente se encuentra ubicado en la línea de escape y es el encargado de eliminar las impurezas solidas de la quema de combustible (Diesel) para que estas no sean expulsadas al medio ambiente.

Este filtro trabaja de tal manera que al ubicarse demasiado material particulado (carbono) se forma un obstáculo en esta zona de la línea de escape lo que provoca una elevación de temperatura la cual incinera este hollín solido transformándolo en dióxido de carbono, este proceso se llama regeneración.

Regeneración Este proceso se puede producir de dos maneras: 1-. En funcionamiento normal manteniendo un régimen de 2500 rpm o mas.2-. O a través de los sensores de presión diferencial, los cuales captan una variación de presión antes y después del filtro enviando esta señal al controlador electrónico, que en efecto hace que se envié mayor cantidad de combustible para producir una mayor t°.

Mantenimiento

El proceso de regeneración siempre deja un residuo el cual no puede ser eliminado de las paredes porosas del filtro produciendo un tapón lo cual hace necesario el reemplazo de la unidad como mantenimiento cada 80.000 o 140.000 km.

Al momento de hacer esta mantención, a su vez se aprovecha de agregar al filtro un aditivo que ayuda a la quema de estas partículas llamado Eolys.

Conclusión

Luego de haber visto los distintos componentes del sistema de control de gases de un vehículo, nos podemos dar cuenta de la importancia que tienen no tan solo para el mejor rendimiento del vehículo, sino también, y mas importante para cuidar el medio ambiente al cual todos estamos expuestos. Por ende tener un buen mantenimiento de estos componentes es primordial.