Tecnología y Componentes Clave del Sistema de Escape Vehicular

Introducción a los Catalizadores en Sistemas de Escape

Un catalizador es una sustancia que no se altera en una reacción química pero que la inicia o aumenta su velocidad de transformación. Las sustancias catalizadoras utilizadas para tratar los gases de escape son principalmente tres: el paladio (Pd), el platino (Pt) y el rodio (Rh).

Catalizador de Tres Vías

El catalizador de tres vías va situado después del colector de escape y su funcionamiento es similar al de un catalizador de tres vías de un motor de gasolina convencional.

Componentes Principales del Catalizador

• Carcasa metálica: Es de acero inoxidable y se divide en dos partes que se unen mediante soldadura. Alberga el monolito o sustrato sobre el que se depositan las sustancias catalizadoras.
• Protector térmico: Instalado sobre la carcasa, ya que el catalizador alcanza una elevada temperatura. Evita que se caliente en exceso el suelo del habitáculo y reduce el riesgo de incendio si el vehículo se deja aparcado sobre pasto seco.
• Manta térmica expansible: Los monolitos se fijan a la carcasa; normalmente está formada por fibras metálicas. La función de este elemento es la de absorber las dilataciones que sufren el monolito y la carcasa, ya que el coeficiente de dilatación térmica de ambos elementos es diferente y en determinadas circunstancias el monolito podría moverse. Por otro lado, aísla térmicamente el catalizador para que mantenga su temperatura de funcionamiento.
• Monolito: El monolito forma el sustrato sobre el que se depositan los metales nobles que actúan como sustancias catalizadoras. Suelen ser cerámicos, aunque en catalizadores pequeños pueden ser metálicos.

Sensores y Componentes de Control de Emisiones

Sonda Lambda de Banda Ancha

La sonda lambda convencional, de salto o con curva característica discontinua, solo puede medir el contenido de oxígeno de los gases de escape en un rango muy estrecho. La sonda lambda de banda ancha se puede utilizar en motores diésel para tres fines:

• Determinar la cantidad de gases de escape a recircular por el sistema EGR.
• Verificar que se está admitiendo el suficiente oxígeno para realizar la regeneración activa del filtro antipartículas, si lo incorpora.
• Reconocer el envejecimiento de los inyectores.

Proceso de Regeneración Activa del Filtro de Partículas (DPF)

Si la unidad de control determina que hay que realizar la regeneración activa, lleva a cabo las siguientes operaciones:

• Desactivación del sistema EGR para aumentar la temperatura de combustión.
• Realización de postinyecciones para aumentar la temperatura de los gases de escape.
• Regulación de la entrada de aire en el motor a través de una mariposa eléctrica.
• Adaptación de la presión de sobrealimentación para que el conductor no perciba una diferencia del par entregado.

Sensores de Temperatura de los Gases de Escape

• Sensores de temperatura de los gases de escape anterior y posterior: Son de tipo PTC y su información es procesada por la unidad de control para gestionar el ciclo de regeneración.
• Sensor de temperatura de los gases de escape antes del turbocompresor: Es de tipo PTC y su señal es necesaria para que la unidad de control gestione las postinyecciones y proteja al turbocompresor de un exceso de temperatura en la fase de regeneración.

Otros Sensores y Testigos

• Sonda lambda: Es de banda ancha y sirve para determinar la cantidad de oxígeno presente en los gases de escape.
• Medidor de la masa de aire: Es de película caliente y se emplea para calcular el volumen de los gases de escape y estimar el nivel de saturación del filtro de partículas.
• Testigo de exceso de contaminación (MIL): Dado que los componentes importantes para la composición de los gases de escape están vigilados por el diagnóstico de a bordo, el testigo [Nota: el texto original parece incompleto aquí].
• Sensor de presión diferencial de los gases de escape: Mide la presión de los gases de escape antes y después del filtro de partículas. Está formado por un diafragma con elementos piezoeléctricos que modifican su resistencia en función de la presión.
• Testigo para el filtro de partículas diésel: Va ubicado en el cuadro de instrumentos y se enciende cuando el vehículo ha circulado durante mucho tiempo en trayectos cortos y breves.

Filtro de Partículas con Aditivo

En el caso de vehículos en los que el filtro de partículas se instala lejos de la salida de gases de escape del motor o cuando es necesario aumentar la eficiencia del filtro, se añade un aditivo al combustible.