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Páginas: 5 (1124 palabras)
Publicado: 27 de mayo de 2012
formación técnica
Análisis de gases de escape y sistemas anticontaminación (I)
La contaminación es una de las consecuencias de la combustión en los automóviles. A pesar de que las emisiones nocivas producidas por los vehículos representa un pequeño porcentaje de la contaminación en el mundo, se deben cumplir una serie de normas medioambientales mediante la utilización de distintos sistemasanticontaminación en los automóviles. En esta primera entrega introduciremos algunos conceptos generales de la materia y analizaremos la composición de los gases de escape en motores gasolina y diésel.
Información elaborada por Hipólito Díaz Morales, profesor de DATAMOTOR.NET
INTRODUCCIÓN
El automóvil y su industria sólo son responsables de entre el 5% y el 7% de la contaminación mundial, sinembargo son percibidos por la sociedad como uno de los máximos culpables de la situación. Por poner un ejemplo, podemos decir que la industria de la caza tira al campo 5.000 toneladas de plomo cada año. Si consideramos que los automóviles están muy próximos a las personas, es fácil entender que los políticos están obligados a legislar estrictamente sobre la contaminación del automóvil,especialmente sobre la emisión de gases. Para cumplir las normas anticontaminación, los motores han de optimizar los procesos de combustión y depurar los gases de escape por medio de catalizadores. Para optimizar los procesos de combustión se ha de hacer un estudio exhaustivo de los conductos de aspiración, cámaras de combustión, avances de encendido y dosificación de mezcla.
Conductos de aspiración ycámaras de combustión. Dosificación de mezcla.
Estos han de forzar la mezcla en forma de torbellino para que esté en continuo movimiento y se produzca una combustión rápida.
Avances de encendido.
Para limitar las sustancias nocivas y cumplir las normas sólo es posible realizar la dosificación por medio de sistemas electrónicos de inyección de combustible, que controlan en todo momento la relaciónde mezcla ideal para producir la combustión completa.
Inyección de aire secundario.
Se han de programar en mapas tridimensionales para adecuarse en todo momento al régimen y a la carga del motor.
Exceso de avance produce:
Aumento de NOx. Aumento de HC. Ralentí irregular. Deterioro mecánico.
Insuficiente avance produce:
En la fase inicial de calentamiento del motor existe unenriquecimiento de mezcla que provoca un excesivo aumento de los hidrocarburos sin quemar (HC). Si se inyecta aire justo a la salida de las válvulas de escape se consigue un aporte adicional de oxígeno que hace combustionar y eliminar los hidrocarburos sin quemar.
Catalizadores.
Mayor consumo. Aumento de HC. Ralentí irregular. Algo de aumento de CO.
Son elementos que mediante un proceso químico hacenreaccionar los gases nocivos para convertirlos en inocuos.
COMPOSICIÓN DE LOS GASES DE ESCAPE EN UN MOTOR DE GASOLINA
GRÁFICO GRAFICO A GRÁFICO B
l= 1 cuando la relación es 14,7 1.
Sólo el 1% de los gases son productos tóxicos (ver gráfico A), el problema reside en la gran acumulación de automóviles en las ciudades. La mezcla de aire y combustible se enciende y se quema solamente bajodeterminadas relaciones de mezcla. Para la combustión completa se necesita una relación de aproximadamente 14,7 gr. de aire por 1 gr. de gasolina. A esta relación se le denomina mezcla estequiométrica y viene representada de la siguiente manera (ver gráfico B). La parte libre de oxígeno reacciona con nitrógeno, especialmente a grandes presiones y temperaturas elevadas, produciéndose NOx. Estosalcanzan su máxima concentración en las proximidades de la relación de mezcla estequiométrica (l = 1) y aumentan rápidamente con la carga de motor. Esta situación obliga a utilizar válvulas EGR y catalizadores para reducir los NOx.
10
Nº 26 / Abril 2003
formación técnica
COMPOSICIÓN DE LOS GASES DE ESCAPE EN UN MOTOR DIÉSEL
Los gases de escape de los motores diésel, aparte de las...
Análisis de gases de escape y sistemas anticontaminación (I)
La contaminación es una de las consecuencias de la combustión en los automóviles. A pesar de que las emisiones nocivas producidas por los vehículos representa un pequeño porcentaje de la contaminación en el mundo, se deben cumplir una serie de normas medioambientales mediante la utilización de distintos sistemasanticontaminación en los automóviles. En esta primera entrega introduciremos algunos conceptos generales de la materia y analizaremos la composición de los gases de escape en motores gasolina y diésel.
Información elaborada por Hipólito Díaz Morales, profesor de DATAMOTOR.NET
INTRODUCCIÓN
El automóvil y su industria sólo son responsables de entre el 5% y el 7% de la contaminación mundial, sinembargo son percibidos por la sociedad como uno de los máximos culpables de la situación. Por poner un ejemplo, podemos decir que la industria de la caza tira al campo 5.000 toneladas de plomo cada año. Si consideramos que los automóviles están muy próximos a las personas, es fácil entender que los políticos están obligados a legislar estrictamente sobre la contaminación del automóvil,especialmente sobre la emisión de gases. Para cumplir las normas anticontaminación, los motores han de optimizar los procesos de combustión y depurar los gases de escape por medio de catalizadores. Para optimizar los procesos de combustión se ha de hacer un estudio exhaustivo de los conductos de aspiración, cámaras de combustión, avances de encendido y dosificación de mezcla.
Conductos de aspiración ycámaras de combustión. Dosificación de mezcla.
Estos han de forzar la mezcla en forma de torbellino para que esté en continuo movimiento y se produzca una combustión rápida.
Avances de encendido.
Para limitar las sustancias nocivas y cumplir las normas sólo es posible realizar la dosificación por medio de sistemas electrónicos de inyección de combustible, que controlan en todo momento la relaciónde mezcla ideal para producir la combustión completa.
Inyección de aire secundario.
Se han de programar en mapas tridimensionales para adecuarse en todo momento al régimen y a la carga del motor.
Exceso de avance produce:
Aumento de NOx. Aumento de HC. Ralentí irregular. Deterioro mecánico.
Insuficiente avance produce:
En la fase inicial de calentamiento del motor existe unenriquecimiento de mezcla que provoca un excesivo aumento de los hidrocarburos sin quemar (HC). Si se inyecta aire justo a la salida de las válvulas de escape se consigue un aporte adicional de oxígeno que hace combustionar y eliminar los hidrocarburos sin quemar.
Catalizadores.
Mayor consumo. Aumento de HC. Ralentí irregular. Algo de aumento de CO.
Son elementos que mediante un proceso químico hacenreaccionar los gases nocivos para convertirlos en inocuos.
COMPOSICIÓN DE LOS GASES DE ESCAPE EN UN MOTOR DE GASOLINA
GRÁFICO GRAFICO A GRÁFICO B
l= 1 cuando la relación es 14,7 1.
Sólo el 1% de los gases son productos tóxicos (ver gráfico A), el problema reside en la gran acumulación de automóviles en las ciudades. La mezcla de aire y combustible se enciende y se quema solamente bajodeterminadas relaciones de mezcla. Para la combustión completa se necesita una relación de aproximadamente 14,7 gr. de aire por 1 gr. de gasolina. A esta relación se le denomina mezcla estequiométrica y viene representada de la siguiente manera (ver gráfico B). La parte libre de oxígeno reacciona con nitrógeno, especialmente a grandes presiones y temperaturas elevadas, produciéndose NOx. Estosalcanzan su máxima concentración en las proximidades de la relación de mezcla estequiométrica (l = 1) y aumentan rápidamente con la carga de motor. Esta situación obliga a utilizar válvulas EGR y catalizadores para reducir los NOx.
10
Nº 26 / Abril 2003
formación técnica
COMPOSICIÓN DE LOS GASES DE ESCAPE EN UN MOTOR DIÉSEL
Los gases de escape de los motores diésel, aparte de las...
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