Sistemas para controlar las emisiones en el automóvil

La contaminación ambiental es una realidad mundial y desde hace muchos años se viene trabajando en controlar las emisiones contaminantes en los automóviles de serie. Cada día encontramos motores cada vez más eficientes en consumo de combustible y en emisiones al medio ambiente.

Este tipo de sistemas son instalados para controlar las emisiones contaminantes contenidas en los gases de escape del motor. En esta entrada conoceremos los sistemas que utilizan los autos para reducir las emisiones.

Convertidores Catalíticos

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Es un dispositivo que se instala en la salida del colector de escape, ya que en este punto es donde los gases salen a mayor temperatura; esta temperatura es aprovechada por el catalizador para elevar su temperatura y que este dispositivo logre un óptimo rendimiento, que se alcanza entre los 400 y 700 grados centígrados.

El catalizador está compuestos de unos monolitos o colmenas cerámicas que generalmente son de rodio, paladio y platino, con algunos promotores o retardadores químicos, que actúan por oxidación o reducción y por combinación de estas a fin de minimizar los contaminantes.

Un catalizador es una sustancia que produce una reacción química sin que ésta sufra algún tipo de cambio en forma o masa.

Por ejemplo, cuando el HC, CO y NOx son calentados en oxígeno a 500 º C (932 ºF), no hay prácticamente ninguna reacción química entre estos gases. Sin embargo, cuando ellos pasan por un catalizador, ocurre una reacción química y estos gases son convertidos en compuestos inofensivos de CO2, H2O y N2.

Los catalizadores usados en convertidores catalíticos de automóviles se diferencian dependiendo del tipo de gas, pero generalmente se usa el platino, paladio, iridio, radio, etc. El catalizador es aplicado a la superficie de muchos portadores para aumentar la superficie del área que es expuesta al gas de escape.

Si se utiliza gasolina con plomo, la superficie del catalizador se revestirá con plomo y perderá su efectividad. Por esta razón, los vehículos equipados con convertidores catalíticos siempre deben usar gasolina sin plomo.

 Sensor de Oxígeno

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Este sensor mide el oxígeno de los gases de combustión con respecto al oxígeno atmosférico. Gracias a éste la unidad de control puede regular con mayor precisión la cantidad de aire y combustible hasta llegar a la relación 14,7 a 1 (Lambda). De esta forma contribuye a que la mezcla sea homogénea, se genere una combustión completa y se reduzcan los gases contaminantes.

Ubicación del sensor de oxígeno

La sonda lambda está ubicada después del múltiple de escape en el primer tramo del exhosto o a la salida del catalizador. También podemos encontrar sistemas con dos sensores de oxígeno, uno que se encuentra antes del catalizador y otro después del catalizador para obtener una medida más precisa del oxígeno.

Sistema de Recirculación de los Gases de Escape (EGR)

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El sistema EGR se usa para reducir la cantidad de NOx en el escape. La producción de NOx aumenta a medida que la temperatura dentro de la cámara de combustión aumenta debido a la aceleración o cargas pesadas en el motor, ya que las altas temperaturas propician la combinación del oxígeno y nitrógeno en el aire.

Por lo tanto, la mejor manera de disminuir la producción de NOx es manteniendo baja la temperatura en la cámara de combustión.

Los gases de escape consisten principalmente en dióxido de carbono (CO2) y vapor de agua (H2O), que son gases que no reaccionan con el oxígeno; el sistema EGR los recircula a través del múltiple de admisión para reducir la temperatura a la que ocurre la combustión.

Cuando la mezcla aire-combustible y los gases de escape se mezclan, la proporción de combustible en la mezcla aire-combustible disminuye (la mezcla se vuelve pobre) y además parte del calor producido por la combustión de ésta mezcla es desalojado por los gases de escape. La máxima temperatura obtenida en la cámara de combustión, por lo tanto, cae, reduciendo la cantidad de NOx producido.

Sistema (PCV) de Ventilación Positiva del Carter)

La válvula PCV (Positive Crankcase Ventilation), ventilación positiva del cárter se encarga de absorber los gases de la combustión que ingresan al cárter. Cuando los pistones del motor están en movimiento, sucede que algunos gases no se queman en la combustión y pasan al cárter, y mediante esta válvula se recirculan en la admisión de aire, a fin de que sean quemados. Esta válvula regula el paso a la admisión y evita que se queden en el cárter.

Sistema (EVAP) o Canister evaporador

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El Canister o sistema EVAP como lo conocen los americanos, es un sistema provisto de válvulas y tuberías que le permite recolectar los vapores de gasolina que se producen en el tanque de combustible, para almacenarlos temporalmente en un depósito, hasta que sean quemados en la admisión.

El sistema EVAP conduce la gasolina evaporada (gas de HC) desde el tanque de combustible a través del depósito de carbón, luego lo envía al motor donde es quemada. Esto evita que los gases de HC escapen a la atmósfera.

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