Gases de escape en un vehículo

GASES CONTAMINANTES DE VEHÍCULO. SISTEMAS ANTICONTAMINACIÓN

1. Proceso de combustión en el motor Otto 2. Proceso de combustión en el motor diésel 3. Gases presentes en el escape 4. Legislación
3.1. Normativa EOBD 3.2. Control e interpretación de los gases de escape en vehículos en circulación 3.3. Valores de emisiones

5. Dispositivos para el control de emisiones de gases de escape
5.1.Modificación anticontaminante en el motor 5.2. Tratamiento de los gases de escape 5.2.1. Inyección de aire secundario en el escape 5.2.2. Regulación automática de la mezcla. Sonda lambda 5.2.3. Catalizadores 5.3. Sistemas de ventilación del depósito de combustible 5.4. Ventilación del bloque 5.5. Sistemas anticontaminación en motores diésel 4.5.1. EGR 4.5.2. Filtro de partículas

6.Diagnóstico de abordo europeo
6.1. Componentes EOBD

Un porcentaje elevado de emisiones contaminantes provienen de los combustibles utilizados en automoción Se produce porque los combustibles no se combustionan de forma completa produciendo componentes denominados inquemados

1. Proceso de combustión en el motor Otto
Combustión teórica o perfecta • HC + O2 impurezas) H2O + CO2 HC procedente de lagasolina (HC+C+H2+ Aditivos+

O2 procedente del aire (21% O2, 78% N2 y 1% argón y otros gases) • En este caso la combustión se realiza de forma total, los gases contaminantes resultantes no superan el 1 %. • Esta combustión ideal se dará cuando la mezcla sea estequiométrica, es decir, aquella en la que la totalidad de O2 se quema con la totalidad de HC (proporción 14,7kg de aire por cada kilogramode gasolina) Combustión real • HC + O2 H2O + CO2 +CO

• •

Mezcla rica: el aire contenido en la mezcla es insuficiente para quemar todo el hidrocarburo Mezcla pobre: la gasolina presente en la mezcla es insuficiente para quemar todo el O2,, obteniendo una falta de rendimiento en el motor

Factor lambda La riqueza de la mezcla es la relación entre el dosificado real y el de la relaciónestequiométrica. Se representa mediante el coeficiente lambda (λ)

λ=
• • •

peso real de aire consumidopor kg de gasolina x = peso teóricode aire que se deberíade consumirpor kg de gasolina 14,7

λ > 1 mezcla pobre (exceso de aire) λ = 1 mezcla estequiométrica λ < 1 mezcla rica (déficit de aire)

Se hace difícil limitar a la vez los 3 contaminantes. En la ventana λ tenemos los valores mínimosde CO y HC pero el máximo de NOx

2. Proceso de combustión en el motor Diésel
La combustión se realiza de manera espontánea por autoencendido Para garantizar una buena combustión debe haber un exceso de aire (25:1) Las emisiones están compuestas por: • CO • HC • NOx • Material particulado • Sólidos: partículas de carbón seco (hollín) • Fracción orgánica soluble (FOS): HC pesados absorbidos ycondensados en partículas de carbón • Sulfatos: pequeñas cantidades

3. Gases presentes en el escape
O2 N2 Oxigeno Nitrógeno

H2O Agua (Humedad del aire) N2 O2 Nitrógeno Oxigeno

H2O Agua CO2 Dióxido de Carbono

CO Monóxido de Carbono HC Hidrocarburos S Azufre (impureza) NOx Oxido de Nitrógeno SO2 Dióxido de Azufre HC Hidrocarburos PM Partículas de hollín

•

Gases no tóxicos: 1. 2.3. N2: Tal como entra en los cilindros sale por el escape sin sufrir modificación alguna

O2: Si la combustión fuera perfecta no debería sobrar nada de O2, al no serlo sale por el escape de aproximadamente 0,6% H2O: En forma de vapor se condensa por el tubo de escape a medida que el gas

pierde temperatura 4. CO2: Resulta perjudicial para el medio ambiente cuando se encuentra enconcentraciones superiores a las normales produciéndose el efecto invernadero (cuando la cantidad de CO2 es mayor que la que pueden absorber las plantas para transformar en O2) aumentando la temperatura del planeta y produciendo cambios climáticos de imprevisibles consecuencias) • Gases tóxicos: 1. CO: Monóxido de carbono 2. HC: Hidrocarburos sin quemar 3. NOx: Óxidos de Nitrógeno 4. Partículas de hollín...