Reducción de las emisiones de los gases de escape en vehículos diesel

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Trabajo practico

Reducción de las emisiones de los gases de escape en vehículos diesel

Breve descripción de las emisiones de escape de los motores Diesel
Los motores Diesel transforman la energía química contenida en el combustible en fuerza mecánica. El combustible es inyectado bajo presión al cilindro del motor, donde se mezcla con aire y produce la combustión. Los gases delescape que descarga el motor contienen varios componentes que son nocivos para la salud humana y el medio ambiente. La tabla 1 muestra los rangos típicos de materiales tóxicos, presentes en el humo del escape. Los valores menores pueden encontrarse en motores nuevos y limpios, y los valores altos en equipos antiguos.
Tabla1
|CO |HC |DPM |NOx|SO2 |
|vppm |vppm |g/m3 |vppm |vppm |
|5-1,500 |20-400 |0.1-0.25 |50-2,500 |10-150 |

Monóxido de carbono (CO), hidrocarburos (HC), y aldehídos, son generados en el escape debido a la combustión incompletadel combustible. Una significativa cantidad de hidrocarburos del escape son derivados del lubricante del motor. Al operar las maquinarias en recintos cerrados, tales como minas subterráneas, edificios en construcción, túneles o talleres, el monóxido de carbono puede acumularse en el ambiente y causar cefaleas, disnea y letargo. En iguales condiciones, los aldehídos e hidrocarburos causanirritación de ojos y sensación de ahogo. Por otra parte, son los mayores contribuyentes del olor característico del diesel. Los hidrocarburos tienen un efecto negativo en el ambiente, es un elemento importante del smog.
Los óxidos de nitrógeno (NOx) se generan por la reacción del oxígeno y del nitrógeno bajo condiciones de alta presión y temperatura en el interior de cilindro del motor. El NOx consiste enóxido nítrico (NO) y un bajo porcentaje de dióxido de nitrógeno (NO2), muy tóxico. Las emisiones de NOx son también un serio asunto medioambiental, por su participación en la formación del smog.
El dióxido de azufre (SO2) se genera por el azufre presente en el combustible, y su concentración depende de la cantidad de azufre presente. Combustibles con bajo contenido de azufre (menor a 0,05 %), seestán introduciendo para motores diesel en Estados Unidos y Canadá. El dióxido de azufre es un gas tóxico incoloro, con la característica de emitir un olor irritante. La oxidación del (SO2) produce trióxido de azufre, precursor del ácido sulfúrico, responsable de las partículas de sulfato en las emisiones diesel. Los óxidos de azufre tienen un profundo impacto en el medio ambiente es la mayorcausa de la lluvia ácida.
El material particulado del diesel (MPD) o partículas, es un complejo agregado de materiales sólidos y líquidos. Su origen son partículas de carbono, generadas en el cilindro del motor durante la combustión. Las principales partículas de carbono de grandes moléculas, combinadas con otras, ambas orgánicas e inorgánicas, son componentes del escape del Diesel. Generalmente, elMPD está dividido en tres partes básicas.
• Sólidos - partículas de carbón seco, conocido como hollín.
• FOS - hidrocarburos pesados absorbidos y condensados en partículas de carbón, llamados fracción orgánica soluble.
• SO4 - radical sulfato, ácido sulfúrico hidratado.
La composición del material particulado depende del motor, su carga y la velocidad. Las partículas "húmedas",pueden contener hasta un 60% de hidrocarburos (FOS), mientras que las partículas "secas", consisten mayormente en carbón seco. La cantidad de sulfatos dependen directamente de la cantidad de azufre presente en el combustible. Las partículas del Diesel son muy finas. La principal partícula de carbono (núcleo) tiene un diámetro entre 0,01 - 0,08 micas, mientras que el diámetro las partículas...
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