Sistemas de Anticontaminación y Sobrealimentación en Motores de Combustión

Sistemas de Anticontaminación

Catalizador de 3 vías

Funciona a alta temperatura (entre 400 °C y 700 °C), donde ocurren reacciones químicas que transforman los gases nocivos: el NOx se convierte en N2 y O2, el CO en CO2, y los HC en H2O y CO2. Su estructura interna es cerámica en forma de panel, recubierta con una superficie rugosa de metales preciosos como rodio y platino.

Filtro Antipartículas (GPF)

En motores de inyección directa, este componente atrapa las partículas de gasolina sin quemar, denominadas hollín. El filtro realiza regeneraciones periódicas mediante gases de escape a alta temperatura para quemar el exceso de hollín y evitar fallos en el sistema.

Componentes del Sistema Anticontaminación en Gasolina

• Catalizador de 3 vías: Reducción de emisiones contaminantes.
• Filtro antipartículas: Retención de hollín.
• Canister: Capta y almacena los vapores de gasolina generados en el depósito, evitando su liberación al ambiente.
• EGR (Recirculación de gases de escape): Reintroduce gases inertes a la admisión para bajar la temperatura de la cámara de combustión. No reduce la potencia, ya que se desactiva a plena carga.

Tipos de EGR

• Externa: Utiliza tuberías y válvulas para extraer gases del escape y reintroducirlos en el colector de admisión.
• Interna: Se logra mediante el diseño específico del árbol de levas y la distribución variable.

Sistemas de Alimentación Diesel

Common Rail

Utiliza una rampa con materiales reforzados. El sistema de filtrado incorpora un decantador, una resistencia calefactable (calentadores) y un purgador de aire para dosificar el combustible correctamente.

Bomba Rotativa Electrónica

Accionada por la distribución, requiere un calado preciso. Utiliza sensores de temperatura de combustible, regulación de caudal y un sensor de levantamiento de aguja en el inyector n.º 3. Sus actuadores gestionan el avance de inyección y el caudal.

Inyector Bomba

Funciona mediante un árbol de levas adicional que abre y cierra el inyector, requiriendo un reglaje preciso. Se complementa con una bomba tándem de baja presión que cumple dos funciones: generar vacío para el servofreno y suministrar gasóleo.

Funcionamiento Básico: El Ciclo del Turbo

El objetivo del turbo es introducir más oxígeno en el motor para quemar más combustible y aumentar la potencia. El proceso sigue cuatro pasos:

1. Escape: Los gases salen del motor hacia la caracola de escape.
2. Turbina: Los gases empujan una turbina, haciéndola girar a altas revoluciones.
3. Compresor: Unido por un eje, el compresor aspira aire limpio y lo comprime.
4. Intercooler (Enfriador): Enfría el aire comprimido (que se calienta al ganar presión) para aumentar su densidad y permitir que quepa más oxígeno en los cilindros.

Comparativa: Motor Gasolina vs. Diesel

Motor Gasolina

• Temperatura de gases: Muy alta (hasta 1000 °C), exigiendo materiales resistentes y refrigeración líquida.
• Control de presión: Utiliza válvula de descarga (Wastegate) para desviar el exceso de presión.
• Respuesta (Lag): Mayor retraso al acelerar debido a la mariposa de admisión.

Motor Diesel

• Temperatura de gases: Más baja (aprox. 700 °C), con menor estrés térmico.
• Control de presión: Emplea Turbina de Geometría Variable (VGT), con álabes móviles que regulan el flujo a cualquier régimen de RPM.
• Respuesta (Lag): Menor retraso, ya que el motor trabaja siempre con exceso de aire.