Gases de escape

Los gases quemados de todos los cilindros pasan al colector de escape y de este pasa al silenciador para ser evacuados al aire libre. El ruido que se produce se va disipando a través de una tubería, de una manera gradual hasta el punto de salida. De esta forma se logra reducir el ruido aumentando el recorrido y el espacio por el que van a pasar los gases. Cuando salen al medio ambiente, salen a una menor presión y menor velocidad.

Los gases producto de la combustión del motor contienen componentes como: nitrógeno (N), dióxido de carbono (CO2) y vapor de agua, los cuales son inofensivos y se encuentran en el medio ambiente. Dependiendo de las condiciones de uso del motor y de una combustión incompleta o inadecuada, se pueden producir otros como el monóxido de carbono (CO), Hidrocarburos (HC), esto sucede cuando la mezcla es rica, o sea que contiene mayor cantidad de partículas de combustible, también produce oxido de nitrógeno (NO) cuando la mezcla es pobre, esto quiere decir que contiene mayor cantidad de partículas de aire,  y plomo estos son perjudiciales para la salud.

El sistema de escape de un vehículo consta de:

• Colector o múltiple de escape
• silenciador
• catalizador
• sonda lambda

Colector o múltiple de escape

Esta montado hacia los puertos de salida de la culata, es el encargado de recibir los gases de escape producto de la combustión del motor que serán direccionados hacia el medio ambiente, debe soportar altas temperaturas. Algunos fabricantes realizan diseños especiales para reducir la presión y la velocidad de salida de los gases.

Silenciador

Los dispositivos silenciadores ahora tienen un diseño, ya no son unos elementos secundarios, sino que son objeto de estudio técnico con la finalidad de reducir el ruido sin generar pérdidas de potencia en el motor en todas las condiciones de velocidad y carga del motor.

Para que un silenciador tenga buen rendimiento y sea de buena calidad, debe ser durable, aislante del ruido y del calor, debe ser de  doble pared con revestimiento en aluminio en ambos lados, debe contener tubos perforados, fibras, protección a la corrosión y ser completamente herméticos.

Un motor en condiciones ideales solo debe producir nitrógeno, dióxido de carbono y vapor de agua. Si el resultado de la combustión no es perfecto, entonces se generan gases contaminantes y nocivos para la salud, por lo tanto estos gases deberán ser controlados.

En Colombia, las emisiones de gases están reglamentadas en el artículo 91 del decreto 948 de 1995 y la resolución 910 de 2008 donde se reglamentan los niveles permisibles de emisiones contaminantes que deberán cumplir las fuentes móviles terrestres. También existen otras normas a nivel internacional, las normas euro, en Europa y las normas establecidas por la EPA en Estados Unidos, donde se establecen unos estándares internacionales para el control de emisiones, los fabricantes de automóviles se rigen por estas normas para el diseño de autos menos contaminantes, por lo cual se diseñan mecanismos en el motor y el automóvil para controlar los niveles de emisiones de gases contaminantes a la atmosfera.

Catalizador

Uno de los sistemas más eficientes para reducir las emisiones contaminantes es el convertidor catalítico o catalizador, en el cual se disminuyen las emisiones contaminantes, entre un 75% y 100%.

Se trata de un dispositivo que se instala en el tubo de escape cerca del múltiple de escape. Se instala en esta parte para aprovechar las altas temperaturas que salen del colector que alcanzan entre los 400 y 700 grados, esta temperatura es ideal para realizar el proceso de catalizacion. En el interior del catalizador se encuentra un monolito cerámico de rodio, platino y paladio, los cuales permiten realizar reacciones de oxidación y reducción en el caso de los catalizadores de oxireduccion. Existen tres tipos de catalizadores que son:

• Catalizador oxidante: es el más sencillo y económico y dispone de un solo soporte cerámico.
• Catalizador de dos vías: llamados de doble efecto, son en realidad un doble catalizador con una toma de aire intermedia, donde un compuesto reduce los óxidos de nitrógeno y el otro descompone el monóxido de carbono y los hidrocarburos.
• Catalizador de tres vías: es el más complejo y sofisticado, contiene tres monolitos cerámicos, que ha desplazado a los catalizadores de doble cuerpo.

La mayor eficiencia en el control de emisiones está en la mezcla de los gases de admisión. Para que funcionen los catalizadores de tres vías se requiere que la mezcla aire combustible tiene sea homogénea, cercana o igual la mezcla ideal de 14,7 a 1, para lo cual es necesario un dispositivo que controle la mezcla y  para esto se integra la sonda lambda.

La sonda lambda

Es un dispositivo que va montado en el tubo de escape antes del catalizador, efectúa correcciones constantes sobre la inyección, basado en el valor de concentración de oxigeno que toma del escape. Consta de unos cuerpos cerámicos, dotado con una superficie de electrodos de platino que soporta el contacto con los gases.

La efectividad de la sonda esta en el material cerámico que tiene unos poros que le permiten recibir el oxigeno de la atmosfera cuando entra en contacto con los gases, y el contenido es diferente en los extremos de la sonda, se genera una señal eléctrica cuyo valor depende de la diferencia del oxigeno. El control de las emisiones de los gases al medio ambiente y la efectividad del catalizador de tres vías depende del control electrónico  de la mezcla.

¿Cuáles son los gases que salen del tubo de escape?

El dióxido de carbono (CO2), el vapor de agua, los óxidos de nitrógeno y otras sustancias pueden escapar del tubo de escape del vehículo. Sin embargo, un catalizador reduce las emisiones de gases muy peligrosos, como el monóxido de carbono (CO).

¿Cómo reducir los gases de escape?

Tanto si desea reducir las emisiones de su vehículo sólo para pasar la ITV como para ayudar al medio ambiente, siempre es una buena idea. Un vehículo que emite mucha contaminación no sólo conduce de forma menos eficiente, sino que consume más combustible y contamina el medio ambiente. Veamos:

Cambiar el filtro de aire

El cambio del filtro de aire cada 15.000-20.000 km garantiza que no entren en la cámara de combustión partículas extrañas como suciedad, sedimentos, otros aceites y residuos de combustible. El resultado son gases de escape más limpios. Cuando el filtro de aire está limpio, el motor tiene que trabajar menos para obtener el aire que necesita, lo que baja la temperatura y reduce el consumo de combustible. Hay menos contaminación.

Cambiar aceite regularmente

Un aceite lubricante viejo no sólo eleva la temperatura del motor por encima del rango de funcionamiento seguro, lo que ya de por sí conlleva un mayor consumo de combustible. También forma lodos y depósitos en el motor, que se queman y provocan emisiones elevadas. Cada coche es diferente, por lo que los cambios de aceite deben realizarse en función de las características del vehículo.

El combustible

Desgraciadamente, en algunos países no hay una amplia oferta de combustible para poner en el depósito de nuestros vehículos. Sin embargo, la gasolina de buena calidad con más aditivos ayuda a quemar mejor y, por tanto, contamina menos. Este es otro uso de los aditivos para carburantes, además de la limpieza.

Uso de aditivos de combustible

El principal objetivo de los aditivos para combustible es mantener limpios los sistemas de admisión de los vehículos, ya sean de carburador o de inyección. Los detergentes contenidos en los aditivos para carburantes ayudan a que estos componentes funcionen mejor, haciendo que la combustión sea lo más eficiente posible.

Por tanto, reducen las emisiones al impedir que grandes cantidades de sustancias químicas entren en el aire a través del sistema de escape. También hay aditivos diesel que pueden funcionar con este tipo de combustible.

¿Cómo pasar la prueba de los gases?

Es muy importante que el motor esté lo suficientemente caliente para pasar la prueba de escape. Si el motor está frío o caliente, el catalizador no funcionará correctamente y el sistema de combustible del motor enriquecerá aún más la mezcla, produciendo un escape aún más contaminado.  Esto aumenta la cantidad de combustible inyectado en los cilindros, creando un mayor flujo de gases de escape.

En la práctica, esto provoca una mayor combustión de carbono, lo que hace que muchos coches no superen las pruebas de emisiones.

Otra opción, posible y legal, es utilizar el aditivo para combustible mencionado anteriormente. Se trata de una mezcla que se vierte en el depósito de combustible y limpia los inyectores. Para obtener resultados, es necesario conducir unos 80 km o utilizar casi todo el combustible para estar seguro. Lea atentamente las instrucciones del limpiador y sígalas.