Sistemas Anticontaminación y Sobrealimentación en Vehículos

Sistemas Anticontaminación

5. Convertidores Catalíticos

Su función es aumentar las reacciones de oxidación y reducción que se dan de forma natural en el escape. Las sustancias utilizadas para el tratamiento de los gases de escape son metales preciosos como el rodio, el paladio y platino, que se ubican en una carcasa situada a la salida del colector para mantener una temperatura elevada entre 300º y 900º.

• NO_x (son descompuestos en oxígeno y nitrógeno)
• CH (es convertido en CO₂ y agua)
• CO (es transformado en CO₂)

Convertidores Catalíticos de 3 Vías con Sonda Lambda

Ajustan el coeficiente lambda al valor más adecuado para generar el mínimo de contaminantes con el máximo rendimiento térmico. Actúa sobre los tres contaminantes a la vez y, para que las reacciones se desarrollen adecuadamente, ajustan lambda a 0,99.

• Si se empobrece la mezcla, aumenta lambda hasta salir del entorno, aumentando las emisiones de NO_x.
• Si se enriquece, aumentando lambda en exceso, se aumentan las emisiones de HC y CO.

6. Contaminación por Vapores de Combustible: Canister

Los vehículos actuales tienen un sistema de absorción de los vapores de gasolina formados en el depósito de combustible como consecuencia de la subida de la temperatura. El canister es un recipiente de carbón activo que absorbe los vapores de gasolina, que posteriormente son devueltos al sistema de alimentación.

Características

• Si el motor está parado, la electroválvula está cerrada.
• Si la temperatura del refrigerante es inferior a 60º, la electroválvula está cerrada.
• Abre a plena carga.
• Se cierra en la desconexión de marcha por inercia.

7. FAP con Aditivos

Si se añade al combustible una cantidad de cerina, puede lograrse la combustión a temperaturas inferiores a 450º. Se inyecta en el depósito una cantidad precisa cada vez que se realiza un llenado del mismo.

8. Sistemas de Reducción Catalítica Selectiva (SCR)

Procesos SCR

Su finalidad es reducir el NO_x a N₂ y agua. Si la mezcla es pobre, se encuentra también O₂, siendo necesario un agente reductor del NO_x a N₂. Para ello, se utilizará amoniaco generado por AdBlue.

Características AdBlue

• Es soluble en agua.
• No combustible (cristalización e hidrólisis).
• Densidad 1.087-1.092 kg/m³.
• Mínimo riesgo para masas de agua.
• No es obligatorio el etiquetado.
• Material no peligroso.

Manipulación AdBlue

• Eliminar restos como residuos.
• Almacenar a 25º como máximo un año.
• Compatible con aceros de alta aleación.
• No compatible con materiales no ferrosos.

9. Turbo de Geometría Variable (VGT)

Permite modificar el área de sección de paso de los gases que llegan a la turbina para regular su velocidad.

A Bajos Regímenes

Las paletas están cerradas, obligando a los gases a pasar por pequeñas secciones para incidir en los álabes de la turbina, aumentando la velocidad del gas y el giro de la turbina.

A Altos Regímenes

Aumenta el volumen y la energía cinética de los gases, y la presión de sobrealimentación aumenta y se activa la unidad neumática, modificando el ángulo de las paletas para aumentar la sección del paso de gases incidiendo en el rotor, provocando una reducción de su velocidad que conlleva al descenso de la presión de sobrealimentación.

Regímenes Medios

Los álabes modifican su posición, adaptándose al funcionamiento del motor, permitiendo una elevada velocidad de los gases y la turbina.

9.1 Gestión Electrónica de la Sobrealimentación

• Valor teórico: señales básicas, carga y rpm.
• Señales correctoras: temperatura aire admisión, presión atmosférica.
• UCE: compara que el valor teórico no sea superado por el real, que conoce mediante la señal de presión del colector de admisión.

Normativa Anticontaminación

• Vehículos encendidos por chispa sin catalizador (CO a ralentí menor de 3,5%).
• Catalizados a partir de 1-1-93 (CO a ralentí menor de 0,5% y CO a 2500 rpm menor de 0,3%, valor lambda a ralentí entre 0,97 y 1,03).
• A partir del 2002 (CO a ralentí menor de 0,3% y CO a 2500 rpm menor de 0,2%).
• Vehículos diésel matriculados a partir de 1980 (motores atmosféricos menor de 2,5 m^-1; motores turbo menor de 0,3 m^-1).
• Vehículos matriculados después de 2008 (menor de 1,5 m^-1), salvo vehículos Euro 6 que será 0,7 m^-1.

Gases Emitidos

Gasolina

• Contaminantes: NO_x, HC, CO.
• No contaminantes: H₂O, CO₂, N₂.

Diésel

N₂, CO₂, H₂O, O₂; SO₂, Ps, HC, NO_x, CO.

Sistemas de Sobrealimentación

Compresores Volumétricos

Son accionados mecánicamente desde el motor por medio de poleas y correas. Suelen ser del tipo de lóbulos; estos se acoplan entre sí y giran en direcciones opuestas. Cuando se desplaza, lo hace también la cavidad entre dos lóbulos, creando un vacío en esta cavidad, que es arrastrado hacia la salida con el giro de los rotores. Suministra una sobrealimentación de 0,6 a 0,8 bares para regímenes normales del motor.

Compresores Centrífugos

Pueden ser accionados como el volumétrico o por una turbina. Funcionan bajo el efecto de la fuerza centrífuga. El aire es expulsado hacia la periferia de la rueda, creando una depresión en su centro y provocando una aspiración de aire. Funciona a velocidades muy altas.