Top Banner
174

emisiones-contaminantes

Jan 12, 2016

Download

Documents

Reyes Funes

descubre que tan contaminantes es tu vehiculo
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: emisiones-contaminantes
Page 2: emisiones-contaminantes

INDICE

INTRODUCCIÓN:...................................................................................................... 4

Fuente de emisiones contaminantes.

Componentes de los gases de escape.

MÉTODOS DE MEDICIÓN:.................................................................................... 35

Ciclo de conducción Nefz I.

Ciclo de conducción Nefz II.

Cronología de las normas anticontaminantes.

Norma EURO II.Norma EURO II.

Norma EURO III.

Norma EURO IV.

DIAGNOSIS:............................................................................................................. 43

Niveles de CO.

Niveles de CO2.

Niveles de HC.

Niveles de O2.

Inspección técnica de vehículos.

Page 3: emisiones-contaminantes

SISTEMAS ANTIPOLUCIÓN:.............................................................................. 50 Sistemas precombustión.

Formación de la mezcla. Corte de combustible en deceleración. Recirculación de gases de escape EGR.

Sistema postcombustión. Sistema de combustión secundario. Tratamiento catalítico. Sonda Lambda.

Filtro de partículas con aditivo:……………………………………….105 Filtro de partículas con aditivo:……………………………………….105

Page 4: emisiones-contaminantes

INTRODUCCIONINTRODUCCIONINTRODUCCIONINTRODUCCION

• Se entiende por contaminación la presencia, en undeterminado medio (aire, agua, etc), de elementos químicosajenos a su composición, capaces de alterar sus propiedades yla posibilidad de su utilización.

• La contaminación atmosférica ocupa un lugar de relevancia, enconcentraciones superiores a los limites, reducen el bienestarfisiológico del hombre y, en los casos más críticos, perjudicanfisiológico del hombre y, en los casos más críticos, perjudicantambién a la vegetación y a los objetos.

• Las principales fuentes de contaminación son:

-Contaminación industrial.

-Contaminación doméstica.

-Contaminación de automóviles.

Page 5: emisiones-contaminantes

FUENTE EMISIONES CONTAMINANTESFUENTE EMISIONES CONTAMINANTESFUENTE EMISIONES CONTAMINANTESFUENTE EMISIONES CONTAMINANTES

• Las principales fuentes de emisiones contaminantes de los vehículos son tres:

- El CARTER, por la evacuación al exterior de vapores de aceite y gases quemados.

- La EVAPORACION , de gasolina del - La EVAPORACION , de gasolina del deposito y del carburador.

- El ESCAPE, por el cual salen los productos de la combustión.

Page 6: emisiones-contaminantes

AIRE Y COMBUSTIBLEAIRE Y COMBUSTIBLEAIRE Y COMBUSTIBLEAIRE Y COMBUSTIBLE

AIRE

• Nitrógeno 78%

• Oxigeno 21%

• Gases Nobles 1%

GASOLINA

• Mezcla de Hidrocarburos. El Nonano (C9H20) es uno de sus principales componentes.

• Aditivos

Page 7: emisiones-contaminantes

MEZCLA AIRE/COMBUSTIBLEMEZCLA AIRE/COMBUSTIBLEMEZCLA AIRE/COMBUSTIBLEMEZCLA AIRE/COMBUSTIBLE

• La química demuestra, mediante cálculos, que para que 1 gramo degasolina seoxide perfectamente (combustión), necesita la aportaciónde 14,7 gramos de aire.

Relación estequiométrica o idealRelación estequiométrica o ideal 14,7 : 114,7 : 1

Aire 10.000 litros

Combustible 1 litro

• En otras palabras, esto significa quepara quemar un litro de gasolina senecesitan aproximadamente 10.000litros de aire.

Page 8: emisiones-contaminantes

COEFICIENTE DE AIRECOEFICIENTE DE AIRECOEFICIENTE DE AIRECOEFICIENTE DE AIRE ((((λλλλ))))

Lambda (λλλλ) =Volumen aire aspirado

Necesidad teórica de aire

λλλλ = 1 Mezcla estequiométrica.El volumen de aire aspirado corresponde con el teórico.

λλλλ <<<< 1Hay déficit de aire. Mezcla ricaCon déficit de aire del 5% al 15% ( λλλλ= 0,85.......0,95) se obtienepotencia máxima, pero un mayor consumo.

λλλλ >>>> 1Hay exceso de aire. Mezcla pobre.Con exceso de aire del 5% al 10% ( λλλλ= 1,05.......1,3) se obtienen consumos mínimos, pero también una caída de potenci a.

λλλλ >>>> 1,3 y λλλλ <<<< 0,8 Mezcla no inflamable

Page 9: emisiones-contaminantes

EMISIONES POR EL ESCAPEEMISIONES POR EL ESCAPEEMISIONES POR EL ESCAPEEMISIONES POR EL ESCAPE

• Los gases de escape que se producen en una combustión ideal y teórica (perfecta), no son nocivos, debido a que la misma combustión no genera residuos, sino solamente residuos, sino solamente dióxido de carbono CO2 y agua H2O.

HHCC + O+ O22 + N+ N22 COCO22 + H+ H22O + NO + N22

Page 10: emisiones-contaminantes

EMISIONES POR EL ESCAPEEMISIONES POR EL ESCAPEEMISIONES POR EL ESCAPEEMISIONES POR EL ESCAPE

• En los motores, la combustión perfecta no llega a realizarse por distintos motivos:

- Las exigencias del motor solicitan variaciones continuasde la relación aire/combustible.

- Los elevados regímenes de - Los elevados regímenes de rotación reducen el tiempodisponible para la terminación de las reacciones químicas.

- La elevada temperaturade la combustión, genera NOx, que además de ser contaminantes, absorben el oxigeno necesario para completar la combustión.

Page 11: emisiones-contaminantes

EMISIONES POR EL ESCAPEEMISIONES POR EL ESCAPEEMISIONES POR EL ESCAPEEMISIONES POR EL ESCAPE

Page 12: emisiones-contaminantes

COMPONENTES DE ENTRADA Y SALIDA DE LA COMBUSTIONCOMPONENTES DE ENTRADA Y SALIDA DE LA COMBUSTIONCOMPONENTES DE ENTRADA Y SALIDA DE LA COMBUSTIONCOMPONENTES DE ENTRADA Y SALIDA DE LA COMBUSTION

O2 Oxigeno

N2 Nitrógeno

H2O Agua (Humedad del aire)

N2 Nitrógeno

O2 Oxigeno

H2O Agua

CO2 Dióxido de Carbono

HC Hidrocarburos

S Azufre (ensuciamiento)

CO2 Dióxido de Carbono

CO Monóxido de Carbono

NOx Oxido de Nitrógeno

SO2 Dióxido de Azufre

HC Hidrocarburos

PM Partículas de hollín

Page 13: emisiones-contaminantes

GASES TÓXICOS

Page 14: emisiones-contaminantes

MONOXIDO DE CARBONO (CO)MONOXIDO DE CARBONO (CO)MONOXIDO DE CARBONO (CO)MONOXIDO DE CARBONO (CO)

• Es un gas incoloro, inodoro, insípido y altamente tóxico, que se difunde muy rápidamente y con concentraciones mayores cerca del suelo por ser mas pesado que el aire.

• Se produce por una combustión incompleta, principalmente por falta de oxigeno, es decir, por ser la combustión de una mezcla “rica”.ser la combustión de una mezcla “rica”.

2C + O2 2CO

Mezclas Ricas El CO en los gases de escape es elevado.

Mezclas Pobres El CO en los gases de escape es mínimo

Page 15: emisiones-contaminantes

MONOXIDO DE CARBONOMONOXIDO DE CARBONOMONOXIDO DE CARBONOMONOXIDO DE CARBONOEFECTOS SOBRE EL MEDIO AMBIENTEEFECTOS SOBRE EL MEDIO AMBIENTEEFECTOS SOBRE EL MEDIO AMBIENTEEFECTOS SOBRE EL MEDIO AMBIENTE

• El CO es un gas más pesado que el aire, de modo que debemos tener precaución a la hora de trabajar en un foso, pues 0,5% de concentración en

¡Ufff! Parece que va subiendo la temperatura.

concentración en volumen en el aire respirado, puede ocasionar la muerte en 30 minutos.

Page 16: emisiones-contaminantes

MONOXIDO DE CARBONO (CO)MONOXIDO DE CARBONO (CO)MONOXIDO DE CARBONO (CO)MONOXIDO DE CARBONO (CO)DIOXIDO DE CARBONO (CODIOXIDO DE CARBONO (CODIOXIDO DE CARBONO (CODIOXIDO DE CARBONO (CO2222))))

%

10

15

CO2

• Mezclas ricas (λλλλ <<<< 1), la falta de oxigeno no completa la combustión, por lo que el contenido de CO es elevado.

• Mezclas pobres (λλλλ >>>> 1), la

Coeficiente de aire λλλλ

5

CO

• Mezclas pobres (λλλλ >>>> 1), la abundancia de oxigeno completa la combustión, por lo que el contenido de CO es mínimo.

Page 17: emisiones-contaminantes

OXIDOS DE NITROGENO (NOX)OXIDOS DE NITROGENO (NOX)OXIDOS DE NITROGENO (NOX)OXIDOS DE NITROGENO (NOX)

• A temperaturas normales, el oxigeno y el nitrógeno no reaccionanentre sí.

• Estos óxidos se forman a alta temperatura(de 1.500 a 2.000ºC) y en presencia de exceso de oxigeno.

• Este proceso es muy negativo porque • Este proceso es muy negativo porque sustraeel oxigeno necesario para la reacción de combustión y con ello hace aumentar las cantidades de monóxido de carbono y de hidrocarburos sin quemar.

• El símbolo NOx engloba los óxidos de nitrógeno totales (NO, NO2, etc.), siendo el monóxido de nitrógeno el mas abundante (98% del total)

Page 18: emisiones-contaminantes

OXIDOS DE NITROGENOOXIDOS DE NITROGENOOXIDOS DE NITROGENOOXIDOS DE NITROGENOEFECTOS SOBRE EL MEDIO AMBIENTEEFECTOS SOBRE EL MEDIO AMBIENTEEFECTOS SOBRE EL MEDIO AMBIENTEEFECTOS SOBRE EL MEDIO AMBIENTE

• Como ya se ha analizado, junto con los HC y la acción solar, producen una sustancia muy irritante para las personas y los animales.

• También junto con la acción solar y los SO2 contribuyen a la aparición de la lluvia ácida. Estos ácidos empiezan por ácida. Estos ácidos empiezan por acumularse en las nubes y después caen al suelo con las gotas de lluvia; al caer atacan las hojas, destruyen la clorofila y provocan de esta forma la muerte progresiva de los bosques.

• El control de los NOx, es el factor mas importante que se puede plantear para una reducción de la contaminación ambiental.

Page 19: emisiones-contaminantes

OXIDOS DE NITROGENO (NOX)OXIDOS DE NITROGENO (NOX)OXIDOS DE NITROGENO (NOX)OXIDOS DE NITROGENO (NOX)

NOx

• Con mezclas ricas se obtienen valores mínimosde NOx.

• Mezclas pobres contienen una mayor cantidad de oxigeno, para valores alrededor de λλλλ=1,1

10.000 p.p.m. = 1%

Coeficiente de aire λλλλ

para valores alrededor de λλλλ=1,1 se tiene la concentración máxima de NOx.

• Si las mezclas son excesivamente pobres (λ>λ>λ>λ>1,1) disminuye la temperatura de combustión y por consiguiente se reducela cantidad de NOx.

Page 20: emisiones-contaminantes

HIDROCARBUROS SIN QUEMAR (HC)HIDROCARBUROS SIN QUEMAR (HC)HIDROCARBUROS SIN QUEMAR (HC)HIDROCARBUROS SIN QUEMAR (HC)

• Los Hidrocarburos se originan poruna combustión incompleta o fallida, debido a:

- Falta de Oxigeno

- Tiempo insuficientepara la consecución de las reacciones químicas.químicas.

- Extinción de llama(paredes frías de la cámara de combustión y cilindros)

• Los HC irritan los ojos y la nariz, incluso en concentraciones bajas, siendo detectables por su olor penetrante.

Page 21: emisiones-contaminantes

HIDROCARBUROS SIN QUEMARHIDROCARBUROS SIN QUEMARHIDROCARBUROS SIN QUEMARHIDROCARBUROS SIN QUEMAREFECTOS SOBRE EL MEDIO AMBIENTEEFECTOS SOBRE EL MEDIO AMBIENTEEFECTOS SOBRE EL MEDIO AMBIENTEEFECTOS SOBRE EL MEDIO AMBIENTE

• Bajo la acción de los rayos solares y en presencia de NOx producen sustancias oxidantes (niebla fotoquímica) que inciden sobre todo en los ojos y en el sistema respiratorio

• Atacan al sistema nerviosoy algunos son cancerigenos(benceno).

Page 22: emisiones-contaminantes

HIDROCARBUROS SIN QUEMAR (HC)HIDROCARBUROS SIN QUEMAR (HC)HIDROCARBUROS SIN QUEMAR (HC)HIDROCARBUROS SIN QUEMAR (HC)

10.000 p.p.m. = 1%

HC

•Mezclas ricas es imposible, en la practica, quemar por completo los hidrocarburos.

•Mezclas pobres, cercanas a λλλλ=1,2; la concentración de HC tiende a valores mínimos.

Coeficiente de aire λλλλ

valores mínimos.

•Con mezclas muy pobresλλλλ >>>> 1,2 aumentanlos HC emitidos por el escape, debido a la dificultad de la propagación de llama o encendidos fallidos por haberse superado los limites de inflamabilidad.

Page 23: emisiones-contaminantes

PARTICULAS DE HOLLIN (PM)PARTICULAS DE HOLLIN (PM)PARTICULAS DE HOLLIN (PM)PARTICULAS DE HOLLIN (PM)

• Son partículas invisibles, sólidas o liquidas, de dimensiones microscópicas (0,2 a 10 milésimas de milímetro) que quedan suspendidas en el aire, y por lo tanto son respirables.

• Se generan durante la combustión en ausencia de oxigeno, a partir de en ausencia de oxigeno, a partir de gotitas que se carbonizan por efecto de la elevada temperatura.

• Las partículas de hollín están formadas por una matriz carbonosa sobre la cual se depositan un alto porcentaje de HC, así como sulfatos asociados con agua, sospechosos de ser cancerigenos.

Page 24: emisiones-contaminantes

DIOXIDO DE AZUFRE (SODIOXIDO DE AZUFRE (SODIOXIDO DE AZUFRE (SODIOXIDO DE AZUFRE (SO2222))))

• Procede del azufre presente en el crudo de origen(0,1% para gasolina )

• Es un gas incoloro, de olor penetrante, no combustible.

• Su emisión es proporcional a la cantidad de combustible consumiday únicamente puede ser eliminada con la utilización de combustibles desulfurados.

Page 25: emisiones-contaminantes

GASES NO TÓXICOSGASES NO TÓXICOSGASES NO TÓXICOSGASES NO TÓXICOS

Page 26: emisiones-contaminantes

NITROGENO (NNITROGENO (NNITROGENO (NNITROGENO (N2222))))

• Es un gas no venenoso, incombustible, incoloro e inodoro.

• Es un componente principal del aire que respiramos (78%) y entra en el motor con el aire aspirado.con el aire aspirado.

• Gran parte del nitrógeno vuelve a salir en estado puro con los gases de escape. Una pequeña parte se combina con oxigeno transformándose en óxidos de nitrógeno (NO, N2O y NO2)

Page 27: emisiones-contaminantes

OXIGENO (OOXIGENO (OOXIGENO (OOXIGENO (O2222))))

• Es un gas incoloro, inodoro e insípido.

• Es el componente mas importante del aire que respiramos (21%).del aire que respiramos (21%).

• Se aspira a través del filtro de aire y es indispensablepara la combustión en el motor.

Page 28: emisiones-contaminantes

OXIGENO RESIDUAL (OOXIGENO RESIDUAL (OOXIGENO RESIDUAL (OOXIGENO RESIDUAL (O2222))))

%

10

15

O

• El oxigeno libre de los gases de escape se produce por exceso de aire en la mezcla. Siempre que se supere λλλλ=1, se efectúa una marcada subidadel contenido de oxigeno residual.

Coeficiente de aire λλλλ

5O2• Su estudio posibilita conocer la

transición de mezcla rica a pobre, así como determinar faltas de estanqueidad en los sistemas de aspiración y escape, y fallos de combustión.

Page 29: emisiones-contaminantes

VAPOR DE AGUA (HVAPOR DE AGUA (HVAPOR DE AGUA (HVAPOR DE AGUA (H2222O)O)O)O)

• Es aspirado con el aire (humedad).

• También se genera por condensación en la combustión “fría” durante la en la combustión “fría” durante la fase de calentamiento.

• Es un componente inofensivo de los gases de escape.

Page 30: emisiones-contaminantes

DIOXIDO DE CARBONO (CODIOXIDO DE CARBONO (CODIOXIDO DE CARBONO (CODIOXIDO DE CARBONO (CO2222))))

• Es un gas no venenoso, incoloro inodoro y no combustible

• Se produce al ser quemados los combustibles que contienen combustibles que contienen carbono (gasolina, gasoil). El carbono se combina durante esta operación con el oxigeno aspirado.

C + O2 CO2

Page 31: emisiones-contaminantes

CONSTATACIONESCONSTATACIONESCONSTATACIONESCONSTATACIONES

CO2NOx

• La dosificación aire/gasolina ejerce una influencia notable sobre la emisión de los tres agentes contaminantes principales.

• Del análisis de las curvas características de emisiones, se deduce la

λ

O2

CO

HC

NOxemisiones, se deduce la imposibilidad de limitar al mismo tiempo los tres contaminantes principales del motor de gasolina si solo se controla la dosificaciónde la mezcla.

Page 32: emisiones-contaminantes

COMPUESTOS DE PLOMO (PB)COMPUESTOS DE PLOMO (PB)COMPUESTOS DE PLOMO (PB)COMPUESTOS DE PLOMO (PB)

• Proceden del tetrametilo y tetraetilo de plomo, utilizados como antidetonantespara aumentar el octanaje de la gasolina.

• Su emisión es proporcional a la cantidad de combustible cantidad de combustible consumido.

Gasolinas conplomo (Súper)................................150 mg/l

Gasolinas sin plomo (máximo)...............................10 mg/l

• El plomo destruye los catalizadores, por lo que los fabricantes degasolinas han mejorado los procesos de refinado y añadido oxigenadosde tipo Metanol y Etanol.

Page 33: emisiones-contaminantes
Page 34: emisiones-contaminantes

METODOS DE MEDICIONMETODOS DE MEDICIONMETODOS DE MEDICIONMETODOS DE MEDICION

• Las emisiones de escape de un vehículo se miden para suhomologaciónen unbanco de pruebas de rodillos dotado de un sistema de medición legalmenteexigido.

• En banco de pruebas se realiza unciclo de conduccióndefinido y el sistema demedición detecta las cantidades de los componentes que integran los gases deescape.

Page 35: emisiones-contaminantes

CICLO DE CONDUCCION NEFZ (I)CICLO DE CONDUCCION NEFZ (I)CICLO DE CONDUCCION NEFZ (I)CICLO DE CONDUCCION NEFZ (I)

Parámetros

Longitud del ciclo

11,007 Km

Velocidad media

33,6 Km/h

• Este ciclo fue introducido en 1992 (EU II) y sustituido en el 2000 por unciclomodificado.

• Antes de realizar la medición, se completa lafase de calentamientodel motor(anticipación de 40 segundos).

33,6 Km/h

Velocidad máxima

120 Km/h

Page 36: emisiones-contaminantes

CICLO DE CONDUCCION NEFZ (II)CICLO DE CONDUCCION NEFZ (II)CICLO DE CONDUCCION NEFZ (II)CICLO DE CONDUCCION NEFZ (II)

Parámetros

Longitud del ciclo

11,007 Km

Velocidad media

33,6 Km/h

• En este ciclo, la medición comienza inmediatamente con la puesta enmarcha delmotor.

• La anulación del ciclo de anticipación viene a significar un mayor rigor enelmétodo de medición (EU III).

33,6 Km/h

Velocidad máxima

120 Km/h

Page 37: emisiones-contaminantes

DIESEL VS. PETROL

Item Diesel Gasoline

Exhaust NOx - Better

PM - BetterExhaust

emissions PM - Better

(fuel consumption related) Better -

Others

Noise level - Better

Engine torque Better -

Durability Better -

Page 38: emisiones-contaminantes

ANSWER TO EURO 4ANSWER TO EURO 4ANSWER TO EURO 4ANSWER TO EURO 4

Common rail, high pressure, pilot, main & post injectionCommon rail, high pressure, pilot, main & post injectionCommon rail, high pressure, pilot, main & post injectionCommon rail, high pressure, pilot, main & post injectionCommon rail, high pressure, pilot, main & post injectionCommon rail, high pressure, pilot, main & post injectionCommon rail, high pressure, pilot, main & post injectionCommon rail, high pressure, pilot, main & post injection

Variable nozzle turbocharger Variable nozzle turbocharger Variable nozzle turbocharger Variable nozzle turbocharger Variable nozzle turbocharger Variable nozzle turbocharger Variable nozzle turbocharger Variable nozzle turbocharger

Exhaust gas recirculation (EGR)Exhaust gas recirculation (EGR)Exhaust gas recirculation (EGR)Exhaust gas recirculation (EGR)Exhaust gas recirculation (EGR)Exhaust gas recirculation (EGR)Exhaust gas recirculation (EGR)Exhaust gas recirculation (EGR) Exhaust gas recirculation (EGR)Exhaust gas recirculation (EGR)Exhaust gas recirculation (EGR)Exhaust gas recirculation (EGR)Exhaust gas recirculation (EGR)Exhaust gas recirculation (EGR)Exhaust gas recirculation (EGR)Exhaust gas recirculation (EGR)

Self cleaning diesel particulate defuser (DPD)Self cleaning diesel particulate defuser (DPD)Self cleaning diesel particulate defuser (DPD)Self cleaning diesel particulate defuser (DPD)Self cleaning diesel particulate defuser (DPD)Self cleaning diesel particulate defuser (DPD)Self cleaning diesel particulate defuser (DPD)Self cleaning diesel particulate defuser (DPD)

Page 39: emisiones-contaminantes

8

10

12

14

PMHCCONOx

0

2

4

6

1990EURO 0

1992/93EURO 1

1995/95EURO 2

2000/01EURO III

2005/06EURO 4

2008/09EURO 5

Page 40: emisiones-contaminantes
Page 41: emisiones-contaminantes

-Emisiones procedentes de los coches diésel :

monóxido de carbono : 500 mg/km;partículas : 5 mg/km (o una reducción del 80% de las emisiones respecto de la norma Euro 4);óxidos de nitrógeno (NOx): 180 mg/km (o una reducción del 20% de las emisiones respecto de la norma Euro 4);emisiones combinadas de hidrocarburos y óxidos de n itrógeno : 230 mg/km.

-Emisiones procedentes de los coches de gasolina o q ue funcionan con gas

NORMA EURO VNORMA EURO VNORMA EURO VNORMA EURO V

-Emisiones procedentes de los coches de gasolina o q ue funcionan con gas natural o con GLP :

monóxido de carbono : 1000 mg/km;hidrocarburos no metanos : 68 mg/km;hidrocarburos totales : 100 mg/km;óxidos de nitrógeno (NOx ): 60 mg/km (o una reducción del 25 % de las emisiones respecto de la norma Euro 4);partículas (únicamente para los coches de gasolina de inyección directa que funcionan con combustión pobre): 5 mg/km (introducción de un límite que no existía en la norma Euro 4).

Page 42: emisiones-contaminantes

NORMATIVA: Euro 5 Euro 6.

Reglamento (CE) nº. 715/2.007

Euro 5. 1 Septiembre 2.009 para vehículos a homologar.1 Enero 2.011 para nuevas matriculaciones.

VALORES máximos admitidos:CO: 1.000 mg/km.HC: 100 mg/km.NOx: 60 mg/km.

La normativa Euro 6 reduce las emisiones un 30% aproximadame nte, con respecto a la Euro5.

Norma Euro 6Todos los vehículos equipados de un motor diésel tendrán la obligación de reducirconsiderablemente sus emisiones de óxidos de nitrógeno a partir de la entrada en vigor de lanorma Euro 6. Por ejemplo, las emisiones procedentes de los coches y de otros vehículosdestinados al transporte se limitarán a 80 mg/km (lo que representa una reducción suplementariade más del 50% respecto de la norma Euro 5). Se reducirán, asimismo, las emisiones combinadasde hidrocarburos y óxidos de nitrógeno procedentes de los vehículos diésel (coches y otrosvehículos destinados al transporte) para limitarlas, por ejemplo, a 170 mg/km.

La Normativa Euro 6, entra en vigor en septiembre de 2.014, pa ra las nuevasMatriculaciones, (previsiblemente).

Page 43: emisiones-contaminantes
Page 44: emisiones-contaminantes

SISTEMAS PRESISTEMAS PRESISTEMAS PRESISTEMAS PRE----COMBUSTIONCOMBUSTIONCOMBUSTIONCOMBUSTION

FORMACION DE LA MEZCLA ELECTRONICAMENTE FORMACION DE LA MEZCLA ELECTRONICAMENTE CONTROLADACONTROLADA

• La instalación de inyección electrónica permite conseguir, de formaóptima, lascondiciones esenciales para la preparación de la mezcla necesaria para el buenfuncionamiento del motor.

•La condición esencial es que la dosificación se mantenga lo más constanteposible ypróxima al valor estequiométrico, con objeto de garantizar la rapidez decombustión necesaria y obtener una drástica reducción de los gases contaminantes.

Page 45: emisiones-contaminantes

SISTEMAS PRESISTEMAS PRESISTEMAS PRESISTEMAS PRE----COMBUSTIONCOMBUSTIONCOMBUSTIONCOMBUSTION

CORTE DE COMBUSTIBLE EN DECELERACIONCORTE DE COMBUSTIBLE EN DECELERACION

• Dado que no se demanda potencia al motor cuando este funcionaendeceleración, se puede ahorrar combustible en esta fase defuncionamiento, reduciendo las emisiones contaminantes.

• La función de corte de combustible en deceleración, se determina enfunción de:

-El motor se encuentra a temperatura de funcionamiento.

-El motor funciona sin carga(mariposa de gases cerrada).

-Régimen del motor superior a 1.500 r.p.m.

Page 46: emisiones-contaminantes

SISTEMAS PRESISTEMAS PRESISTEMAS PRESISTEMAS PRE----COMBUSTIONCOMBUSTIONCOMBUSTIONCOMBUSTION

RECIRCULACION DE GASES DE ESCAPE (E.G.R.)RECIRCULACION DE GASES DE ESCAPE (E.G.R.)

• El sistema EGR recircula una cierta cantidad (5 ÷÷÷÷ 15%) de los gases de escapeal colector de admisión, retornándolos al ciclo de combustión, con objeto dereducir los NOx hasta en un30%.

• La adición dosificada de gases de escape a la mezcla de combustión, reduce elnivel de oxigeno y también reduce la temperatura durante el proceso decombustión,sin aumentar significativamentelas emisionesde CO y HC.combustión,sin aumentar significativamentelas emisionesde CO y HC.

• Los parámetros a tener en cuenta para el calculo de gases a recircular son:

-Régimen motor.

-Estado de carga.

-Temperatura motor.

-Presión atmosférica.

Page 47: emisiones-contaminantes

SISTEMA E.G.R. (MANDO ELÉCTRICO)SISTEMA E.G.R. (MANDO ELÉCTRICO)SISTEMA E.G.R. (MANDO ELÉCTRICO)SISTEMA E.G.R. (MANDO ELÉCTRICO)

• La unidad de mando gobierna a la electrovalvula EGR medianteexcitación negativa, variando su relacion ciclica de apertura (RCA).

Page 48: emisiones-contaminantes

SISTEMA E.G.R. (MANDO ELÉCTRICO)SISTEMA E.G.R. (MANDO ELÉCTRICO)SISTEMA E.G.R. (MANDO ELÉCTRICO)SISTEMA E.G.R. (MANDO ELÉCTRICO)

• Un potenciómetro identifica la sección de aperturade la válvula EGR y setransmite como acuse a la UCE, que realizará las correcciones oportunassegún mapa característico.

Page 49: emisiones-contaminantes

Radiador EGR

SISTEMA E.G.R. (Mando Eléctrico)

Motor eléctrico EGR

Pulmón de vacío chapaleta de derivación por Tª, por debajo de 30º de Tª de motor norefrigera los gases de escape

Page 50: emisiones-contaminantes

SISTEMA E.G.R. (Mando Eléctrico)

ENTRADA Y SALIDATOMAS DEL CIRCUITODE REFRIGERACIÓN

Page 51: emisiones-contaminantes

SISTEMA E.G.R. (Mando Eléctrico)

Page 52: emisiones-contaminantes

SISTEMA E.G.R. (Mando Eléctrico)

Motor eléctrico EGR

Pulmón de vacío chapaleta de derivación por Tª,

Page 53: emisiones-contaminantes

SISTEMA E.G.R. (MANDO NEUMÁTICO)SISTEMA E.G.R. (MANDO NEUMÁTICO)SISTEMA E.G.R. (MANDO NEUMÁTICO)SISTEMA E.G.R. (MANDO NEUMÁTICO)

Electroválvula de mando, convertidora de depresión.

• Una vez determinado el flujo de gases a recircular, la UCE, gobierna laelectroválvula de mando mediante RCA, con lo queel valor de depresióntransmitido a la válvula EGR está modulado para determinar suapertura.

Válvula E.G.R. de apertura neumática

de depresión.

Page 54: emisiones-contaminantes

EGRLa EGR está unida mediante conductos que atraviesan la culata, a un colector de admisión deplástico. El conducto EGR se hace pasar por la culata por 2 motivos:

1- cuando el motor está frío, esta circulación, ayuda a calentar el motor

2- cuando está caliente ayuda a enfriar más los gases de escape

CONEXIÓN EGR AL COLECTOR DE ADMISIÓN

DETALLE SALIDA DELCONDUCTO EGR QUEATRAVIESA LA CULATA

Page 55: emisiones-contaminantes

EGR

Page 56: emisiones-contaminantes

SISTEMAS POSTSISTEMAS POSTSISTEMAS POSTSISTEMAS POST----COMBUSTIONCOMBUSTIONCOMBUSTIONCOMBUSTION

SISTEMA DE COMBUSTIÓN SECUNDARIO (AIR PULSE)SISTEMA DE COMBUSTIÓN SECUNDARIO (AIR PULSE)

• En la fase dearranque en frío de un motor son relativamente elevadas lasconcentraciones de HC sin quemar, no habiéndose alcanzado todavía latemperatura de servicio del catalizador.

• El sistema Air Pulseinyecta aire adicionalen los gases de escape, enriqueciendoestosde oxigenoy provocandola recombustiónde las partículas de CO y HC sinestosde oxigenoy provocandola recombustiónde las partículas de CO y HC sinquemar.

• Por otra parte el catalizadoralcanza más rápidamente sutemperatura de servicio, graciasal calor producido en la post-combustión.

Estado Motor

Tª MotorTiempo activado

Arranque en frío

< 5ºC Sin activar

5ºC....33ºC 100 seg

Arranque en caliente

(ralentí)Hasta 96ºC 10 seg

Page 57: emisiones-contaminantes

SISTEMA AIR PULSE (SOPLADO)SISTEMA AIR PULSE (SOPLADO)SISTEMA AIR PULSE (SOPLADO)SISTEMA AIR PULSE (SOPLADO)

Válvula electroneumática: gobierna la válvula combinada mediante la depresión del colector de admisión

•• ConstituciónConstitución

Bomba de aire secundario: aspira aire del exterior y lo impele a través de la válvula

Válvula combinada: conecta con el escape el caudal de aire procedente de la bomba, cuando recibe la señal neumática de la electroválvula de mando

combinada hasta las válvulas de escape

Page 58: emisiones-contaminantes
Page 59: emisiones-contaminantes

SISTEMA AIR PULSE (ASPIRADO)SISTEMA AIR PULSE (ASPIRADO)SISTEMA AIR PULSE (ASPIRADO)SISTEMA AIR PULSE (ASPIRADO)

• En el colector de escape se produce temporalmenteun vacío relativo, motivadopor la pulsación de los gases de escape.

• Esta diferencia de presiónaspira aire a través de un filtro (1), la válvula decontrol de aire (2) y la válvula air Pulse (3).

• La electroválvula de vacío (4) controlada por la unidad de mando motor suministrala señal de vacíoa la válvula de control de aire.

1 2

34

Page 60: emisiones-contaminantes

LA SONDA LAMBDALA SONDA LAMBDALA SONDA LAMBDALA SONDA LAMBDA

•La sonda Lambda es un sensor que mide elcontenido de oxigenode los gases de escape.

•Es un generador de voltaje que suministra unacorriente continua de hasta 1 voltio.

•Para asegurar que la sonda alcanza rápidamentesu temperatura de funcionamiento (300ºC), estáequipada con unaresistencia calefactora.

Resistencia calefactora

Cuerpo cerámico

Elemento activo Tubo protector

Page 61: emisiones-contaminantes

LA SONDA LAMBDALA SONDA LAMBDALA SONDA LAMBDALA SONDA LAMBDA

• La sonda esta constituida por un cuerpo de cerámica, a base dedióxido deCirconio, cuya superficie esta provista de electrodos de platino permeablesa los gases.

• La forma de funcionamiento se basa en el hecho de que la cerámica utilizadaconducelos iones de oxigenoa temperaturas mínimas de unos 300ºC.

• Un lado de la cerámica porosasehalla en contactocon el airesehalla en contactocon el aireambiente y el otro lado con losgases de escape. Si en ambosextremos de la sonda, laproporción de oxigeno esdiferente, se producirá unadiferencia de potencial queconstituye la señal eléctrica.

Page 62: emisiones-contaminantes

LA SONDA LAMBDALA SONDA LAMBDALA SONDA LAMBDALA SONDA LAMBDA

Si la mezcla es pobre (λ>λ>λ>λ>1) el voltaje es de unos 100 mV.

Si la mezcla es rica (λ<λ<λ<λ<1) el voltaje es de unos 900 mV.

A esta sonda Lambda se la denomina de “ dos posiciones”

Page 63: emisiones-contaminantes

LA SONDA LAMBDA (CONEXIONADO)LA SONDA LAMBDA (CONEXIONADO)LA SONDA LAMBDA (CONEXIONADO)LA SONDA LAMBDA (CONEXIONADO)

Sonda no calefactada de un hilo

Negro ----------Tensión señal Masa sensor en catalizador

Sonda no calefactada de dos hilos

Negro ----------Tensión señal Gris --------------Masa sensor

Sonda calefactada de tres hilos

Negro ----------Tensión señal Masa sensor en catalizador 2 Blancos -------- Resistencia caldeo

Sonda calefactada de cuatro hilos

Negro ----------Tensión señal Gris ------------ Masa sensor 2 Blancos -------- Resistencia caldeo

Page 64: emisiones-contaminantes

DOBLE SONDA LAMBDADOBLE SONDA LAMBDADOBLE SONDA LAMBDADOBLE SONDA LAMBDA

La sonda Lambda está expuesta a altos niveles de suciedad en los gases de escape.

Después del catalizador, la sonda resulta menos expuesta a la suciedad.

Sin embargo, debido a los largos recorridos de los gases de escape, seria demasiado lenta la reacción de la demasiado lenta la reacción de la regulación Lambda, si se instalara una sola sonda después del catalizador.

El control de las dos sondas permite determinar el grado de eficacia del catalizador.

Mediante la sonda post catalizador se lleva a cabo una adaptación de la sonda ante catalizador.

Page 65: emisiones-contaminantes

4. Dispositivos para el control de emisiones de escape

5.63. Variación de oxígeno a la entrada y a la salida del catalizador.

Page 66: emisiones-contaminantes

4. Dispositivos para el control de emisiones de escape

5.65. Prueba de regulación de la tensión lambda anterior al catalizador.

Page 67: emisiones-contaminantes
Page 68: emisiones-contaminantes

AAAA- Cat. Previo BBBB- Cat. Principal

1111- Sonda Lambda LSU4 3333- Toma gases, delante Cat.

2222- Sonda Lambda despues Cat.

Page 69: emisiones-contaminantes

4. Dispositivos para el control de emisiones de escape

5.59. Funcionamiento del sistema con mezcla pobre y rica.

Page 70: emisiones-contaminantes

4. Dispositivos para el control de emisiones de escape

5.51. Curva de intensidad de sonda de banda ancha.

Page 71: emisiones-contaminantes
Page 72: emisiones-contaminantes

4. Dispositivos para el control de emisiones de escape

5.60. Depósitos de plomo enla sonda lambda. Fuente NGK.

5.61. Depósitos de carbón enla sonda lambda. Fuente NGK.

5.62. Contaminación por aceite en la sonda lambda.Fuente NGK..

Page 73: emisiones-contaminantes
Page 74: emisiones-contaminantes
Page 75: emisiones-contaminantes

Sensores de NOx

Los sensores de NOx reconocen por el aumento repentino del óxido de nitrógeno, quelos catalizadores acumuladores de NOx están llenos. Como reacción a esta situación seactiva el funcionamiento con mezcla homogénea y se enriquece la mezcla, para que seregeneren los catalizadores acumuladores de NOx.A continuación, vuelve a estar habilitado el funcionamiento con mezcla estratificada.

Catalizadores acumuladores de NOx

Para la conversión de NOx es óptimo un margen de temperatura desde 250 hasta 500°C en los catalizadores acumuladores de NOx. En caso de funcionamie nto con mezclaestratificada de plena carga, su temperatura no debe sobrepasar los 800 °Cestratificada de plena carga, su temperatura no debe sobrepasar los 800 °Caproximadamente.Esto hace necesaria su disposición en los bajos del vehículo.La temperatura de los gases de escape es supervisada mediante sondas térmicasdelante de cada catalizador acumulador de NOx.A través de la formación de la mezcla se regula la temperatura.

Page 76: emisiones-contaminantes
Page 77: emisiones-contaminantes

Regeneración de NOx en caso de λ < 1Ba(NO3)2 + CO → BaCO3+ 2 NO + O22 NO + 2 CO → N2 + 2 CO2(nitrato de Bario+CO→ Carbonato de Bario

Regeneración del catalizador acumulador de NOx

En funcionamiento con mezcla homogénea se enriquece la mezcla (λ < 1), para que seproduzca monóxido de carbono (CO).Éste sirve como producto reductor para desprender otra vez el óxido de nitrógeno ligadoy transformarlo, a continuación, junto con el oxígeno, en nitrógeno (N2) y dióxido decarbono (CO2). Tras la regeneración está habilitado otra vez el funcionamiento conmezcla estratificada. El tiempo de regeneración está en función de:• las señales de los sensores de NOx• la duración del funcionamiento con mezcla estratificada tras la regeneración.

Page 78: emisiones-contaminantes
Page 79: emisiones-contaminantes

sensor de NOx

Page 80: emisiones-contaminantes

La parte cerámica activa de la sonda consta de varias capas con dos cámaras dereacción. En la primera cámara se registra, como en la sonda lambda de banda anchadelante del catalizador, el oxígeno (O2) existente en el gas de escape. Para ello, seaplica a los electrodos una tensión de bombeo en la primera cámara. Comoconsecuencia, las moléculas de O2 se dividen en iones de oxígeno con doble carga, yse bombean hacia afuera o hacia dentro de la primera cámara (según si existe gas deescape rico o pobre), hasta que se alcanzan 450 mV de diferencia de tensión en loselectrodos. La magnitud de la corriente de bombeo necesaria (Ip1) indica laconcentración de oxígeno.En la segunda cámara se divide, si existe, el óxido de nitrógeno en el electrodo de

Sensor de cámara doble de NO x

En la segunda cámara se divide, si existe, el óxido de nitrógeno en el electrodo demasa, disgregándolo en nitrógeno y oxígeno. El oxígeno se bombea otra vez fuera de lacámara. La corriente de bombeo Ip2 es una medida sobre la concentración del óxido denitrógeno en el gas de escape.

Page 81: emisiones-contaminantes

Sonda térmica delante del catalizador acumulador de NOx

Delante de cada catalizador acumulador de NOx está dispuestauna sonda térmica en los bajos del vehículo. Estas sondasdeterminan la temperatura actual de los gases de escape para launidad de control ME. En base a los modelos de temperaturaprogramados, se adapta la formación de la mezcla.programados, se adapta la formación de la mezcla.Los catalizadores acumuladores de NOx se protegen contratemperaturas demasiado altas y se supervisa su temperatura deservicio.Las sondas térmicas están ejecutadas como resistencias PTC enrobusta técnica de capa delgada de platino y están previstas paraun margen de temperatura desde -40 °C hasta 1000 °C.

Temperatura de los gases de escape Resistencia100 °C aprox. 276 Ω

600 °C aprox. 617 Ω

700 °C aprox. 679 Ω

1000 °C aprox. 849 Ω

Page 82: emisiones-contaminantes

VÁLVULA DE REGULACIÓN DE CAUDAL DE LA BOMBA DE LA VÁLVULA DE REGULACIÓN DE CAUDAL DE LA BOMBA DE LA VÁLVULA DE REGULACIÓN DE CAUDAL DE LA BOMBA DE LA VÁLVULA DE REGULACIÓN DE CAUDAL DE LA BOMBA DE LA SERVODIRECCIÓNSERVODIRECCIÓNSERVODIRECCIÓNSERVODIRECCIÓN

Mediante la activación dependiente de un diagrama característico de la válvulareguladora de caudal en la bomba de la servodirección, se reduce la carga del motorpara la optimización del consumo.

Page 83: emisiones-contaminantes

SISTEMAS POSTSISTEMAS POSTSISTEMAS POSTSISTEMAS POST----COMBUSTIONCOMBUSTIONCOMBUSTIONCOMBUSTIONTRATAMIENTO CATALITICOTRATAMIENTO CATALITICOTRATAMIENTO CATALITICOTRATAMIENTO CATALITICO

• La emisión de elementos contaminantes, producidos por el motor,puede reducirse eficazmente mediante el tratamiento catalítico ulterior.

• El convertidor catalítico (catalizador) de tres vías o TWC, favorece lapostcombustión deCO y HC y reduce losNOx.

• La depuración catalítica se basa en dos reacciones químicas:• La depuración catalítica se basa en dos reacciones químicas:

OXIDACION

REDUCCION

Adicción de oxigeno a los componentes de los gases de escape

Extracción de oxigeno de los componentes de los gases de escape

Page 84: emisiones-contaminantes

CO

TRATAMIENTO CATALITICOTRATAMIENTO CATALITICOTRATAMIENTO CATALITICOTRATAMIENTO CATALITICO“OXIDACION”“OXIDACION”“OXIDACION”“OXIDACION”

CO2

HC H2O

CO2

Page 85: emisiones-contaminantes

TRATAMIENTO CATALITICOTRATAMIENTO CATALITICOTRATAMIENTO CATALITICOTRATAMIENTO CATALITICO“REDUCCION”“REDUCCION”“REDUCCION”“REDUCCION”

NOxCO2 N2

¿Este CO viene del generado por la propia combustión así como de la reacción de los HC con los NO:HC + NO ---- N2 + H2O + CO

Page 86: emisiones-contaminantes

SISTEMAS POSTSISTEMAS POSTSISTEMAS POSTSISTEMAS POST----COMBUSTIONCOMBUSTIONCOMBUSTIONCOMBUSTIONTRATAMIENTO CATALITICOTRATAMIENTO CATALITICOTRATAMIENTO CATALITICOTRATAMIENTO CATALITICO

• Para conseguir completar las mencionadas reacciones químicas, senecesita la coordinación del siguiente conjunto:

•• Catalizador de tres vías.Catalizador de tres vías.•• Catalizador de tres vías.Catalizador de tres vías.

•• Sonda Lambda.Sonda Lambda.

•• Alimentación de aire/combustible Alimentación de aire/combustible con mando en bucle cerrado.con mando en bucle cerrado.

Page 87: emisiones-contaminantes

EL CATALIZADOREL CATALIZADOREL CATALIZADOREL CATALIZADOR

• Se denomina catalizador a toda sustancia que altera la velocidad deuna reacción químicasin apareceren los productos finales.

• Está constituido por un bloquede cerámica o metálico, llamadoMonolito o Ladrillo en forma denidos de abeja, a través de loscualesdebefluir el gas.cualesdebefluir el gas.

• El volumen del Monolito sueleser un 15% mayor que lacilindrada del motor a que estádestinado.

• La suma de las superficies de los canales del Monolito es comomediaunos 15.000 m2, que supone el equivalente a dos campos de fútbol.

Page 88: emisiones-contaminantes

EL CATALIZADOREL CATALIZADOREL CATALIZADOREL CATALIZADOR

Monolito CerámicoMonolito CerámicoLos canales miden

1,1mm de lado.70 canales por cm2.

Materias activasMaterias activasPlatino (Pt)........CORodio (Rh).......NOxPaladio (Pd)........HC

Wash CoatWash CoatSuperficie rugosa (AlO2),

para aumentar considerablemente la

superficie activa

Page 89: emisiones-contaminantes

4. Dispositivos para el control de emisiones de escape

5.71. Reacción catalítica de oxidación en un motor diésel.

Page 90: emisiones-contaminantes

4. Dispositivos para el control de emisiones de escape

5.72. Reacción catalítica del catalizador de un motor de gasolina.

Page 91: emisiones-contaminantes
Page 92: emisiones-contaminantes

EL CATALIZADOR

Page 93: emisiones-contaminantes

EL CATALIZADOREL CATALIZADOREL CATALIZADOREL CATALIZADOR

• El convertidor Catalítico solo puede realizar su tarea especifica,cuando:

- Su temperatura de funcionamiento es de al menos300ºC.

- La deficiencia y el excesode oxigeno se alternan en secuencia- La deficiencia y el excesode oxigeno se alternan en secuenciarápida.

- La mezcla de aire/combustible se mantiene en unas toleranciasmuy estrechas alrededor deλλλλ = 1 (ventana Lambda)

• Excesode oxigeno para oxidar HC y CO

• Déficit de oxigeno para reducir NOx

Page 94: emisiones-contaminantes

DESACTIVACION DEL CATALIZADORDESACTIVACION DEL CATALIZADORDESACTIVACION DEL CATALIZADORDESACTIVACION DEL CATALIZADOR

• Desactivación por envenenamiento.

- El Plomo (Pb) del combustible lo desactiva en gran medida conniveles por encima delos 5mg/l.

- El Zinc (Zn) y el Fósforo (P), presentes en algunos aceites para motor, lo desactivancuando los niveles de consumo de aceite son altos.

- El azufre (S) del combustible, su efecto se deja sentir más cuando sale del catalizadoren forma de Sulfuro de Hidrogeno (SH2).

• Desactivación térmica y fundición del catalizador.• Desactivación térmica y fundición del catalizador.

- Los catalizadores están ideados par operar en temperaturasde hasta 850ºC y bajoella tiene lugar una desactivación normal.

- El envejecimiento térmico avanzado ocurre con temperaturas superiores a los 850ºC,que se acelera enormemente por encima de los 1000ºC.

- Si se superan los 1400ºC el catalizador se funde.

• Desactivación por rotura.

- La rotura es la consecuencia de impactos sobre el catalizador que hace que laestructura cerámica del monolito se rompa.

Page 95: emisiones-contaminantes

REDUCCION DE EMISIONESREDUCCION DE EMISIONESREDUCCION DE EMISIONESREDUCCION DE EMISIONES

Ventana Lambda

• Para conseguir una reducción eficaz de los componentes de escape CO, HCyNOx, solo es posible en un margen muy limitadoλλλλ = 0,99 ÷÷÷÷ 1,01 (ventanaLambda).Por lo tanto se hace necesario un dispositivo que identifique claramenteeste margen. “LA SONDA LAMBDA ”.

Page 96: emisiones-contaminantes

4. Dispositivos para el control de emisiones de escape

5.76. Diagnóstico del catalizador por medio de sonda lambda anterior yposterior.

Page 97: emisiones-contaminantes

VENTILACION DEL DEPOSITO DE COMBUSTIBLEVENTILACION DEL DEPOSITO DE COMBUSTIBLEVENTILACION DEL DEPOSITO DE COMBUSTIBLEVENTILACION DEL DEPOSITO DE COMBUSTIBLE

Válvula de ventilacion

Permite la circulación de los vapores hacia el cánister, y la ventilación del depósito cuando se encuentra en depresión.

Electroválvula de lavado

Válvula normalmente cerrada. Controla el flujo de vapores que llegan al colector de admisión.

Canister

Está compuesto por una masa de gránulos de carbón que retiene los vapores de combustible. El aire de lavado roza los gránulos de carbón, quita los vapores de gasolina y los lleva a la salida conectada con el colector de admisión.

Válvulas de nivel

Permite que los vapores fluyan hacia el separador, impidiendo que el combustible líquido alcance al Cánister, mediante un flotador

Separador

Condensa una parte de los vapores permitiendo que vuelvan al depósito a través de las válvula antivuelco

Page 98: emisiones-contaminantes

VENTILACION DEL DEPOSITO DE COMBUSTIBLEVENTILACION DEL DEPOSITO DE COMBUSTIBLEVENTILACION DEL DEPOSITO DE COMBUSTIBLEVENTILACION DEL DEPOSITO DE COMBUSTIBLE

Page 99: emisiones-contaminantes

5. Sistema de ventilación del depósito de combustible

5.79. Válvula de sobrepresión y antivuelco en sistema de ventilación del depósito.

Page 100: emisiones-contaminantes

5. Sistema de ventilación del depósito de combustible

5.80. Depósito de combustible.

Page 101: emisiones-contaminantes

5. Sistema de ventilación del depósito de combustible

5.77. Cánister.

Page 102: emisiones-contaminantes

GASES DE EVAPORACIONGASES DE EVAPORACIONGASES DE EVAPORACIONGASES DE EVAPORACION

VENTILACION INTERNA DEL MOTORVENTILACION INTERNA DEL MOTOR

Válvula de ventilación positivaControla el flujo de vapores a

velocidad de ralentí, carga parcial y

Flujo vapores aceite

Flujo aire de admisión

Separador - DecantadorEvita que el flujo de vapores transporte

gotas de aceite.Condensa los vapores de aceite para que

retornen de nuevo al cárter

velocidad de ralentí, carga parcial y total.

Su ubicación habitual se realiza en la tapa de balancines

Page 103: emisiones-contaminantes
Page 104: emisiones-contaminantes

GASES DE EVAPORACIONGASES DE EVAPORACIONGASES DE EVAPORACIONGASES DE EVAPORACION

VENTILACION DEL DEPOSITO DE COMBUSTIBLEVENTILACION DEL DEPOSITO DE COMBUSTIBLE

• Las condiciones externas de temperatura hacen que la tendencia delcombustible a la evaporación aumente, produciéndose un incremento depresiónen el deposito.

• El sistema antievaporación impide que los vapores de combustible, quese forman en el deposito y están compuestospor las partículas másse forman en el deposito y están compuestospor las partículas másligeras de los hidrocarburos, se descarguen en la atmósfera.

• Estas emisiones de vapores, son conducidas a un filtro de carbónactivo que tiene la propiedad deretener las sustancias toxicas en formade moléculas de hidrocarburos.

• Cuando el motor está en funcionamiento, los vapores son llevados alcolector de admisión, formando parte de la mezcla aire/combustible.

Page 105: emisiones-contaminantes

6. Ventilación del bloque

5.81. Sistema de ventilación del bloque.

Page 106: emisiones-contaminantes

6. Ventilación del bloque

5.82. Válvula de membrana. 5.83. Separador del aceite.

Page 107: emisiones-contaminantes
Page 108: emisiones-contaminantes

Partícula

Entiéndese aquí por partícula el término genérico de todas las partes ínfimas de sólidos o líquidos que se originanpor abrasión, trituración, erosión, condensación o por una combustión incompleta.Estos procesos generan partículas de diferentes formas, tamaños y estructuras.Las partículas vienen a ser sustancias contaminantes en el aire si son tan pequeñas, que están en condicionesde flotar en gases y en el organismo.

Page 109: emisiones-contaminantes

Partículas de hollín

En el proceso de la combustión en un motor diesel se producen partículas de hollín. Son esferas microscópicasde carbono, con un diámetro aproximado de 0,05 µm. En su núcleo constan de carbono puro. En este núcleo seasocian diversas combinaciones de hidrocarburos, óxidos metálicos y azufre.Ciertas combinaciones de hidrocarburos se catalogan como sustancias críticas para la salud.La composición exacta de las partículas de hollín depende de la tecnología aplicada en el motor, las condicionesde aplicación y el combustible empleado.

Page 110: emisiones-contaminantes

la geometría específica de losconductos de admisión y escape, paraestablecer condiciones de flujo óptimas

altas presiones de inyección por medio de latecnología de inyectores-bomba

la geometría específica de la cámara decombustión, por ejemplo, la reducción delespacio nocivo y el diseño específico de lacámara en la cabeza del pistón.

Page 111: emisiones-contaminantes

reducción de las partículas de hollín por medio de un sistema de filtración.

Se distinguen dos diferentes sistemas – el filtro de partículas Diesel con aditivo y el filtro de partículas Diesel sinaditivo.

Sistema con aditivo

Este sistema se implanta en vehículos con el filtro de partículas alejado del motor. Debido al largo recorrido de losgases escape entre el motor y el filtro de partículas, la temperatura de encendido necesaria para la combustiónde las partículas sólo se puede alcanzar agregando un aditivo.

Page 112: emisiones-contaminantes

Sistema sin aditivo

Este sistema será implantado, en vehículos con el filtro de partículas instalado cerca del motor.El corto recorrido de los gases de escape entre el motor y el filtro de partículas permite que la temperatura de losgases de escape todavía sea suficientemente alta para la combustión de las partículas.

Page 113: emisiones-contaminantes

Sistema del filtro de partículas diesel con recubrimiento catalítico

1 Unidad de control en el cuadro de instrumentos2 Unidad de control del motor3 Medidor de la masa de aire4 Motor diesel5 Sensor de temperatura ante el turbocompresor6 Turbocompresor7 Sensor de temperatura ante el filtro de partículas8 Sonda lambda9 Filtro de partículas10 Sensor de presión 1 para gases de escape11 Sensor de temperatura después del filtro de partículas G52712 Silenciador

Page 114: emisiones-contaminantes

Filtro de partículas

El filtro de partículas diesel con recubrimiento catalítico va situado en el ramal de escape, cerca del motor, detrásdel turbocompresor.Se han combinado dos componentes en una unidad compartida: el catalizador de oxidación y el filtro departículas, dando por resultado el filtro de partículas diesel con recubrimiento catalítico. Combina la función delcatalizador de oxidación con la del filtro de partículas diesel en un solo componente.

Page 115: emisiones-contaminantes

Catalizador de Filtro de partículasOxidación

Filtro de partículas

Filtro de partículas diesel conrecubrimiento catalítico

En su condición de filtro de partículas diesel se encarga de retener partículas de hollín contenidas en los gases deescape. En su función de catalizador de oxidación se encarga de depurar los gases de escape en lo que respectaa los contenidos de hidrocarburos (HC) y monóxido de carbono (CO). Se transforman en agua (H2O) y dióxido decarbono (CO2).

Filtro de partículas diesel conrecubrimiento catalítico

Page 116: emisiones-contaminantes

Filtro de partículas

El filtro de partículas diesel se monta en el ramal de escape, detrás del catalizador de oxidación.Se encarga de retener por filtración las partículas de hollín que van contenidas en los gases de escape del motor.

Arquitectura

El filtro de partículas diesel consta de un cuerpo cerámico de carburo de silicio en diseño alveolar, alojado en unacarcasa de metal. El cuerpo cerámico está dividido en múltiples canales microscópicos paralelos, cerradosalternadamente.El carburo de silicio se caracteriza por las siguientes propiedades, que lo convierten en un buen material defiltración: Alta resistencia a efectos mecánicos Muy buena resistencia a cambios de temperatura Capacidad de soportar cargas térmicas y conductividad Alta resistencia al desgaste Alta resistencia al desgaste

Page 117: emisiones-contaminantes

Funcionamiento

Al pasar los gases por el filtro se retienen las partículasde hollín en los conductos de entrada, mientras que loscomponentes gaseosos del escape pueden atravesarlas paredes porosas del filtro cerámico.

Page 118: emisiones-contaminantes

Regeneración

El filtro de partículas diésel tiene que ser despejado de forma sistemática, eliminándose las partículas de hollín,para evitar que se obstruya y se afecte su funcionamiento. Durante el ciclo de regeneración, las partículas dehollín retenidas en el filtro se someten a combustión, a una temperatura de 500 °C, aproximadamente. Latemperatura propiamente dicha para el encendido del hollín es de unos 600-650 °C. Esta temperatura de losgases de escape únicamente se puede alcanzar a plena carga en el motor diésel.Para poder asegurar la regeneración del filtro de partículas diésel en todas las condiciones operativas se procedea reducir la temperatura de ignición del hollín a base de agregar un aditivo, a la vez que se aumenta latemperatura de los gases de escape por medio de un ciclo de gestión específica del motor.El ciclo de regeneración lo gestiona la unidad de control del motor.

Page 119: emisiones-contaminantes

Durante el ciclo de regeneración se queman las partículas retenidas en el filtro.Según la forma de conducir, el ciclo interviene cada 500-700 kilómetros y tarda unos 5 a10 minutos.El ciclo de regeneración no es perceptible para el conductor.

Page 120: emisiones-contaminantes
Page 121: emisiones-contaminantes

DEPÓSITO DE ADITIVO

La temperatura de ignición del hollín es de unos 600-650 °C. L os gases de escape del motor diesel sólo alcanzanestas temperaturas al funcionar a plena carga. Con el aditivo se reduce la temperatura de ignición del hollín aunos 500 °C.El aditivo entra automáticamente en el depósito de combustible a través de la tubería de retorno después de cadarepostaje. Esto sucede por medio de una bomba para aditivo del filtro de partículas, gestionada por la unidad decontrol del motor.La cantidad repostada se determina analizando en la unidad de control del motor las señales procedentes delsensor de nivel de combustible. Después de cada ciclo de dosificación concluido viene dada una concentraciónde 10 ppm (partes por millón) de moléculas de hierro en el combustible.

Esto equivale a una relación de mezcla de aprox. 1 litro de aditivo sobre 2.800 litros de combustible.

Page 122: emisiones-contaminantes

El aditivo agregado al combustible pasa conjuntamente con el hollín al filtro departículas.Allí se deposita entre las partículas de hollín.

Page 123: emisiones-contaminantes

Diferencia de presión

La diferencia de presión del caudal de aire antes y después del filtro de partículas sedetermina por medio del sensor de presión 1 para los gases de escape.

Page 124: emisiones-contaminantes

GESTIÓN DEL MOTOR DURANTE EL CICLO DE REGENERACIÓNGESTIÓN DEL MOTOR DURANTE EL CICLO DE REGENERACIÓNGESTIÓN DEL MOTOR DURANTE EL CICLO DE REGENERACIÓNGESTIÓN DEL MOTOR DURANTE EL CICLO DE REGENERACIÓN

se desactiva la recirculación de gases de escape, paraaumentar la temperatura de la combustión.

tras una inyección principal con una dosificaciónreducida, 35° del cigüeñal después del punto muertosuperior del pistón, pone en vigor un ciclo de post-inyección, para subir la temperatura de los gases deescape.

Page 125: emisiones-contaminantes

regula con la mariposa eléctrica la alimentacióndel aire aspirado.

adapta la presión de sobrealimentación, para adapta la presión de sobrealimentación, paraevitar que el par del motor se altere de formaperceptible para el conductor durante el ciclo deregeneración.

Page 126: emisiones-contaminantes

Sensor de presión 1 para gases de escape

trabaja según el principio piezoeléctrico.

El sensor de presión 1 para gases de escape mide la diferencia depresión en el caudal de los gases de escape antes y después delfiltro de partículas.La señal del sensor de presión para gases de escape, la señal delsensor de temperatura antes el filtro de partículas, así como laseñal del medidor de la masa de aire constituyen una unidadindivisible en lo que respecta a la determinación del estado de lascargas en el filtro de partículas.Efectos en caso de ausentarse la señal.Si se ausenta la señal del sensor de presión para gases de escape,la regeneración del filtro de partículas se lleva a caboprimeramente de forma cíclica, en función del recorrido efectuado ode las horas en funcionamiento. Sin embargo, a largo plazo no esposible regenerar así de forma operativamente segura el filtro departículas.

Page 127: emisiones-contaminantes

Tras una cantidad de ciclos definida se enciende primeramen te el testigo luminoso para el filtro departículas diesel y luego parpadea el testigo de precalenta miento en el cuadro de instrumentos.De ese modo se indica al conductor la necesidad de acudir al ta ller.

Arquitectura

El sensor de presión 1 para gases de escape tiene dos empalmes de presión. Uno lleva un tubo depresión hacia el caudal de los gases de escape delante del fil tro de partículas y el otro hacia el caudal delos gases de escape detrás del filtro de partículas.El sensor contiene un diafragma con elementos piezoeléctri cos, que actúan en función de las presionesde los gases de escape.

Page 128: emisiones-contaminantes

Sensor de temperatura ante el filtro de partículas

El sensor de temperatura ante el filtro de partículas es un sensor PTC.Va situado en el ramal de escape ante el filtro de partículas diésel y mide allí la temperatura de los gases de escape.

Aplicaciones de la señal

Con ayuda de la señal procedente del sensor de temperatura ante el filtro de partículas, la unidad de control del motor calcula elcaudal volumétrico de los gases de escape y deriva de ahí el estado de saturación en que se encuentra el filtro de partículas.La señal del sensor de temperatura ante el filtro de partículas, la señal del medidor de la masa de aire y la señal del sensor depresión para gases de escape constituyen una unidad indivisible para la determinación del estado de saturación en que seencuentra el filtro de partículas.La señal se emplea asimismo como protección, es decir, para proteger el filtro de partículas contra temperaturas excesivas de losgases de escape.

Page 129: emisiones-contaminantes

Efectos en caso de ausentarse la señal

Si se ausenta la señal del sensor de temperatura ante el filtro de partículas, la regeneración delfiltro de partículas se efectúa de forma cíclica, en función del recorrido efectuado o de las horas deservicio.Sin embargo, el filtro de partículas no se puede regenerar de forma fiable de este modo a largoplazo. Después de un número de ciclos específico se enciende primeramente el testigo luminosopara filtro de partículas diésel y más tarde parpadea el testigo luminoso de precalentamiento en elcuadro de instrumentos. Esto señaliza al conductor la necesidad de acudir al taller

Page 130: emisiones-contaminantes

Sensor de temperatura ante el turbocompresor

El sensor de temperatura ante el turbocompresor es un sensor PTC. Va situado en el ramal de escape ante el turbocompresor ymide allí la temperatura de los gases de escape.

Aplicaciones de la señal

La unidad de control del motor necesita la señal procedente del sensor de temperatura ante el turbocompresor, para calcular con ellael momento y la dosificación de la post-inyección durante el ciclo de regeneración. De esa forma se consigue el aumento necesariode temperatura de los gases de escape para poder quemar las partículas de hollín.Con esta señal se protege adicionalmente el turbocompresor contra temperaturas excesivas durante el ciclo de regeneración.

Efectos en caso de ausentarse la señal

Si se avería el sensor de temperatura ante el turbocompresor deja de ser posible proteger el turbocompresor contra temperaturasinadmisiblemente altas. En ese caso ya no se produce el ciclo de regeneración para el filtro de partículas diésel.El testigo de precalentamiento se enciende para indicar al conductor la necesidad de que acuda al taller. Para reducir las emisionesde hollín se procede a desactivar la recirculación de los gases de escape.

Page 131: emisiones-contaminantes

Sonda lambda

La sonda lambda es una versión de banda ancha.Va situada en el colector de escape ante el catalizador de oxidación.

Aplicaciones de la señal

Con la sonda lambda es posible determinar el contenido de oxígeno en los gases de escape, disponiendo para ello de un extensomargen de medición. Con relación al sistema de filtración de partículas diésel, la unidad de control del motor emplea la señal de lasonda lambda para el cálculo exacto de la cantidad y el momento de la postinyección para el ciclo de regeneración. Para que laregeneración del filtro de partículas sea eficaz se necesita un contenido mínimo de oxígeno en los gases de escape a una altatemperatura uniforme.Esta regulación se posibilita con ayuda de la señal de la sonda lambda, puesta en relación con la señal procedente del sensor detemperatura ante el turbocompresor.

Efectos en caso de ausentarse la señalEfectos en caso de ausentarse la señal

La regeneración del filtro de partículas resulta menos exacta, pero sigue siendo operativamentefiable.La avería de la sonda lambda puede provocar un aumento de las emisiones de óxidos nítricos.

Page 132: emisiones-contaminantes

Medidor de la masa de aire

El medidor de la masa de aire por película caliente va instalado en el conducto de admisión. Conayuda del medidor de la masa de aire, la unidad de control del motor detecta la masa de aireefectivamente aspirada.

Aplicaciones de la señal

Con relación al sistema de filtración de partículas diésel se utiliza la señal para calcular el caudalvolumétrico de los gases de escape y poder determinar de ahí el estado de saturación del filtro departículas.La señal del medidor de la masa de aire, la señal del sensor de temperatura ante el filtro departículas y la señal del sensor de presión para los gases de escape constituyen una unidadindivisible para determinar el estado de saturación del filtro de partículas.

Efectos en caso de ausentarse la señal

Si se ausenta la señal del medidor de la masa de aire, la regeneración del filtro de partículas seefectúa de forma cíclica, en función del recorrido o de las horas de servicio.Sin embargo, a largo plazo el filtro de partículas no se puede regenerar de forma fiable de estemodo.Tras una cantidad definida de ciclos se enciende primeramente el testigo luminoso para filtro departículas diésel y luego parpadea el testigo luminoso de precalentamiento en el cuadro deinstrumentos. Con ello se indica al conductor la necesidad de acudir a un taller.

Page 133: emisiones-contaminantes

Sensor de falta de aditivo para el combustible

El sensor de falta de aditivo para el combustible se encuentra en el depósito de aditivo.

Page 134: emisiones-contaminantes

Aplicaciones de la señal

A partir de un contenido residual definido en el depósito de aditivo, la señal del sensor de falta de aditivo en el combustible activa enel cuadro de instrumentos el testigo luminoso de precalentamiento.De esa forma se indica al conductor que existe un fallo en el sistema de filtración de partículas diésel y que es necesario acudir altaller.Si la cantidad disponible de aditivo es demasiado baja se suprimen además los ciclos de regeneración para el filtro de partículas yse reduce la potencia del motor.

Estructura Testigo luminoso deprecalentamiento

Cuadro deinstrumentos

Contactode Reed

Anillo magnético

Flotador

Page 135: emisiones-contaminantes

Así funciona:

En el vástago del sensor de falta de aditivo para el combustible va montado uncontacto de Reed.Sus contactos se accionan por el efecto del anillo magnético que va instalado en elflotador.Si el depósito contiene suficiente aditivo, el flotador se encuentra en el tope superior.El contacto de Reed está abierto.

Flotador Contacto de Reed

Anillo magnético

Aditivo

Aditivo

Si el depósito contiene muy poco aditivo, el flotador baja hasta el tope inferior,cerrando el contacto de Reed por el efecto del anillo magnético. El testigoluminoso para precalentamiento se activa.

Efectos en caso de ausentarse la señal

Si se ausenta la señal del sensor de falta de aditivo para el combustible se inscribe una avería en la memoria de la unidad de controldel motor.

FlotadorContacto de Reed

Anillo magnético

Aditivo

Page 136: emisiones-contaminantes

Actuadores

Bomba para aditivo - filtro de partículas

La bomba para aditivo - filtro de partículas es una bomba de émbolo alternativo, que impele el aditivo hacia el depósito decombustible. Va atornillada al depósito de aditivo.Después de cada repostaje, la unidad de control del motor aplica una excitación periodificada a la bomba, para dosificar el aditivo enla cantidad correcta.

Page 137: emisiones-contaminantes

Así funciona:

Elevación del aditivo

La bomba sin corriente se halla cargada con aditivo. En cuanto la unidad de control del motor excita la bomba para aditivo - filtro departículas, aplica corriente al bobinado electromagnético y el inducido se encarga de desplazar el émbolo de la bomba superando lafuerza del muelle. El émbolo cierra el taladro de afluencia hacia la cámara interior de la bomba e impele en dirección hacia la bola dela válvula el aditivo que se encuentra la cámara interior.Esta operación genera una presión, con la que la bola de la válvula abre la cámara interior de la bomba.Ahora pasa al depósito de combustible la cantidad de aditivo definida con exactitud a través del volumen creado en la cámarainterior de la bomba.

Del depósito de aditivo

Muelle

Bobinado electromagnético Bola de la válvula

Émbolo de la bomba

Inducido electromagnético

Del depósito de aditivo

Cámara interior de la bomba

Taladro de afluencia

Page 138: emisiones-contaminantes

Durante el ciclo aspirante entra el aditivo en la cámara del inducido. El bobinado electromagnético no se encuentra excitado por launidad de control del motor, por lo que el muelle oprime el émbolo de la bomba en retorno. La bola de la válvula cierra al mismotiempo la cámara interior de la bomba.

Del depósito de aditivo

Muelle

Bobinado electromagnético Bola de la válvula

Émbolo de la bomba

Inducido electromagnético

Del depósito de aditivo

Cámara interior de la bomba

Taladro de afluenciaCámara del inducido

Page 139: emisiones-contaminantes

El émbolo de la bomba se mueve a la posición de partida. La depresión generada por ese motivo hace que seaspire aditivo a través del taladro de afluencia abierta, pasando éste así de la cámara del inducido hacia lacámara interior de la bomba.

Del depósito de aditivo

Muelle

Bobinado electromagnético Bola de la válvula

Émbolo de la bomba

Inducido electromagnético

Del depósito de aditivo

Cámara interior de la bomba

Taladro de afluenciaCámara del inducido

Page 140: emisiones-contaminantes

7. Filtro de partículas

5.88. Componentes del dispositivo de aditivación del carburante.

Page 141: emisiones-contaminantes

Testigo luminoso para filtro de partículas diesel

El testigo luminoso para filtro de partículas diesel se encuentra en el cuadro de instrumentos. Se enciendecuando el filtro de partículas diesel no puede ser regenerado, debido a que el vehículo se somete a recorridosextremadamente cortos.

Misión

Si el vehículo se somete a recorridos cortos durante un largo plazo puede resultar afectada la regeneración delfiltro de partículas diesel.Esto puede provocar daños en el filtro de partículas y en el motor. Si durante un tiempo relativamente prolongado,el motor no alcanza la temperatura de servicio necesaria para quemar el hollín retenido en el filtro de partículas,el testigo luminoso se enciendeen el cuadro de instrumentos.Con esta señal se indica al conductor la necesidad de que conduzca durante un período relativamente breve auna velocidad superior constante. El aumento de temperatura en los gases de escape que se consigue de esauna velocidad superior constante. El aumento de temperatura en los gases de escape que se consigue de esaforma puede provocar la inflamación del hollín en el filtro de partículas.El testigo luminoso se debe apagar después de esa medida.

Page 142: emisiones-contaminantes

Testigo de exceso de contaminación (MIL)

Los componentes del sistema de filtración de partículas diesel que tienen relevancia para la composición de losgases de escape se someten a verificación con motivo de la Eurodiagnosis de a bordo (EOBD) en lo querespecta a averías y funciones anómalas.El testigo de exceso de contaminación (MIL = malfunction indicator light) señaliza las averías detectadas por elsistema EOBD.

Page 143: emisiones-contaminantes

7. Filtro de partículas

5.87. Niveles de carga del FAP obtenidos por el sensor de presión diferencial.

Page 144: emisiones-contaminantes

7. Filtro de partículas

5.85. Regeneración forzada del filtro de partículas y componentes del sistema defiltrado de partículas.

Page 145: emisiones-contaminantes

SCRSCR

Selective Catalytic ReductionSelective Catalytic ReductionSelective Catalytic ReductionSelective Catalytic Reduction

Ad Blue and SCRAd Blue and SCRAd Blue and SCRAd Blue and SCR---- most European manufactures requires most European manufactures requires most European manufactures requires most European manufactures requires additive to be purchased and added to the vehicle. additive to be purchased and added to the vehicle. additive to be purchased and added to the vehicle. additive to be purchased and added to the vehicle.

Has weight penalty on some vehiclesHas weight penalty on some vehiclesHas weight penalty on some vehiclesHas weight penalty on some vehicles

Ammonia or Urea used as a reactantAmmonia or Urea used as a reactantAmmonia or Urea used as a reactantAmmonia or Urea used as a reactant

Catalytic converter used to absorb residueCatalytic converter used to absorb residueCatalytic converter used to absorb residueCatalytic converter used to absorb residue

Page 146: emisiones-contaminantes

CONSUMO DE COMBUSTIBLE

Euro 5 SCR puede alcanzar una reducción de un 8% en el consumo de combustible en comparación con los motores Euro 3.

CADAGOTA

SCR

CONTROLES

ELECTRÓNICOS

ECONOMIA

COMBUSTIBLE

OPTIMIZACIÓN

COMBUSTIÓN

Page 147: emisiones-contaminantes

EURO EMISSION STANDARDS FOR TRUCKS EURO EMISSION STANDARDS FOR TRUCKS EURO EMISSION STANDARDS FOR TRUCKS EURO EMISSION STANDARDS FOR TRUCKS 1990199019901990----2009200920092009

Emissions by Euro class g/kWh

Carbonmonoxide

Hydrocarbons Nitrogendioxide

Particulatematter

Methane

Euro 0 (1990) 11.2 2.4 14.4 — —

Euro 1 (1993) 4.5 1.1 8.0 0.36 —

Euro 2 (1997) 4.0 1.1 7.0 0.15

Euro 3 (2001) 2.1 0.66 5.0 0.1 1.6

Euro 4 (2006) 1.5 0.46 3.5 0.02 1.1

Euro 5 (2009) 1.5 0.46 2.0 0.02 1.1

Page 148: emisiones-contaminantes

AdBlue

Page 149: emisiones-contaminantes

La entrada en vigor de las normas “Euro”, de reducción de emisiones contaminantes delos gases de escape, ha obligado a los fabricantes de vehículos industriales adesarrollar motores más eficientes y sistemas auxiliares anticontaminación, quereduzcan los niveles de óxidos de nitrógeno, monóxidos de carbono, hidrocarburos ypartículas presentes en los gases de escape.Los sistemas auxiliares actuales basados en la recirculación de gases (EGR) y los filtrosde partículas, con o sin aditivos, no serían capaces de cumplir, por sí solos, la futuraEuro V, por lo que será necesaria la implantación de sistemas tales como el SCR(Reducción Catalítica Selectiva, en inglés), empleados ya en vehículos pesados.(Reducción Catalítica Selectiva, en inglés), empleados ya en vehículos pesados.

Page 150: emisiones-contaminantes

UREA (DEF=ARLA32)

Elemento clave en la reducción de los niveles de NOxexigidos por la legislación -> Casi Cero!

Consiste en:

• 32,5% urea grado automotriz

67,5% agua des ionizada• 67,5% agua des ionizada

Especificación definida con arreglo a las normasinternacionales DIN 70700, ISO 22241-1 y certificadapor la API

Page 151: emisiones-contaminantes

PrincipalesPrincipalesPrincipalesPrincipales característicascaracterísticascaracterísticascaracterísticas deldeldeldel AdBlueAdBlueAdBlueAdBlue::::

- Soluble en agua

- No combustible

- Cristalización por debajo de -11,5°C

- Hidrólisis por encima de 30°C (se descompone en CO2 y amoniaco)

- Densidad 1.087-1.092 kg/m³

- Clasificación de riesgo para el agua 1 (mínimo riesgo para masas de agua)

- No es obligatorio el etiquetado

Propiedades

- Material no peligroso

- Buena biodegradabilidad

- Especificado de acuerdo con DIN70700

ManipulaciónManipulaciónManipulaciónManipulación::::

- Eliminar los restos como residuos

- No debe verterse en el sistema de alcantarillado

- Almacenar a 25°C en un lugar oscuro, como máximo durante 1 año

- Compatible con aceros de alta aleación y algunos materiales sintéticos

- No compatible con materiales no férricos, acero zincado y acero no aleado

Page 152: emisiones-contaminantes

AdBlue – Instrucciones de instalación y reparación

Las juntas tóricas tienen revestimiento de teflón. No deben, en ningunacircunstancia, entrar en contacto con aceites o grasas basadas de basemineral, o grasas que contengan silicona. Utilice sólo glicerina.No introduzca nunca ningún fluido externo (aditivos) en el depósito. Elsistema se destruirá si se llena con otros fluidos. Incluso las cantidadesmás diminutas de diesel resultan perjudiciales.Asegúrese de que AdBlue no entra en contacto con ninguna conexióneléctrica.

1. ¿Qué características negativas tiene el AdBlue?Fácil cristalización y congelación a temperaturas suaves.2. ¿Qué debe hacerse cuando el sistema trabaja con diésel o su stanciassimilares?El sistema debe sustituirse por completo.3. ¿Qué debe hacerse si se ha rellenado con el combustible equ ivocado?No ponga el sistema en funcionamiento. Limpie cuidadosamen te con vapor apresión el depósito y las conducciones.

eléctrica.

Page 153: emisiones-contaminantes

Urea (DEF=ARLA32) – En la operación

Um camión pesado ejecutando 120.000Km/año, consume de promedio:

– 60 mil litros diesel al año

3 mil litros de Urea (DEF) al– 3 mil litros de Urea (DEF) alaño

Proporción Diesel/DEF : 2,5:1

– A cada 5 tanques de Dieselconsume 2 tanques de Urea(DEF)

Page 154: emisiones-contaminantes

La tecnología SCR consta de una unidad electrónica, un módulo de alimentación ydosificación, un catalizador, el depósito y el aditivo AdBlue. La unidad electrónicacomanda el módulo de alimentación y dosificación inyectando la cantidad necesaria deaditivo en el caudal de los gases de escape. A partir de 30 ºC se produce un proceso dehidrólisis, por el cual la urea se desintegra en amoniaco y dióxido de carbono. Elamoniaco es necesario para la reducción química de los contaminantes en elcatalizador cerámico SCR.

Page 155: emisiones-contaminantes

AdBlue

Page 156: emisiones-contaminantes

Antes de salir los gases de escape al exterior, una reacción catalítica entre el amoniacoy los óxidos de nitrógeno los convierte en sustancias inocuas: nitrógeno y agua. Almismo tiempo, el catalizador SCR reduce la emisión de partículas.La cantidad de AdBlue suministrada es proporcional a la potencia desarrollada en cadamomento por el vehículo. Es decir, a mayor potencia, mayor consumo de AdBlue. Paracumplir la Euro IV se establece una adición de 3-4 % del consumo de gasoil, mientraspara la Euro V este porcentaje se incrementa hasta el 5-7%.Los combustibles que cumplen la norma europea para combustibles diesel (EN-590)son perfectamente adecuados para la tecnología SCR. No obstante, podrán noson perfectamente adecuados para la tecnología SCR. No obstante, podrán nocumplirse las emisiones de gases de escape según las normas Euro IV y V si se utilizacombustible de muy baja calidad. Para conseguir una alta eficiencia con esta técnica, serequiere gasóleo con bajo contenido en azufre, de 15 ppm (partes por millón),disponible en España a partir del 1 de enero de 2009 en todas las gasolinas y gasóleos,según el RD 1700/2003.La gran ventaja del SCR es que se puede alcanzar, sin ningún problema técnico, elnivel Euro V. Basta con inyectar una mayor cantidad de AdBlue, para que la reducciónde emisiones se ajuste a dichos requerimientos

Page 157: emisiones-contaminantes
Page 158: emisiones-contaminantes

SpeedlimitersSpeedlimiters

Page 159: emisiones-contaminantes

http://www.youtube.com/watch?v=bgusjGRP3XQhttp://www.youtube.com/watch?v=ezUPuUHGa04&NR=1http://www.youtube.com/watch?v=BkpxX0PT3Dk&feature=relathttp://www.youtube.com/watch?v=BkpxX0PT3Dk&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=BxIIsjBTjHQ

Page 160: emisiones-contaminantes

End of Life End of Life ELVELV

Page 161: emisiones-contaminantes
Page 162: emisiones-contaminantes
Page 163: emisiones-contaminantes

NIVELES DE CONIVELES DE CONIVELES DE CONIVELES DE CO

• Un CO alto es síntoma de:

-Regulación de mezcla incorrecta.

-Sonda Lambda defectuosa.

-Filtro de aire sucio.

-Inyector defectuoso.

• Un CO bajo es síntoma de:

-Regulación de mezcla incorrecta.

-Tomas de aire en admisión.

-Tomas de aire en el escape.

-Fallos de encendido.-Inyector defectuoso.

-Recirculación gases de escape.

• Los valores máximos de CO dependerán del sistema de gestión del motor:

-Vehículos de antes del 86 ..................... < 4,5%

-Vehículos después del 86 ..................... < 2,5% - 3,5%

-Inyección con catalizador ...................... < 0,2%

Page 164: emisiones-contaminantes

NIVELES DE CONIVELES DE CONIVELES DE CONIVELES DE CO2222

• Del valor de CO2 se reconoce no solo la calidad de la combustión sino la estanqueidad del equipo de gases de escape.

- Si el contenido de CO y de HC son bajos, pero el valor de CO2alcanza casi el limite máximo, entonces la combustión es óptima y el equipo de escape es estanco.

- Si los valores de CO, HC y CO2 son bajos, la combustión podráser perfecta pero el equipo de escape no es estanco.

• Los valores mínimos dependerán del sistema de gestión del motor:

-Inyección ...............................................> 13,0%

-Inyección con catalizador .................... > 14,0%

Page 165: emisiones-contaminantes

NIVELES DE HCNIVELES DE HCNIVELES DE HCNIVELES DE HC

• La cantidad de hidrocarburos medidos en los gases de escape correspondea la gasolina no quemada durante la combustión. Un nivel altodehidrocarburos puede ser debido a:

-Fallos de encendido.

-Mezcla pobre o rica.

-Tomas de aire en la admisión.-Tomas de aire en la admisión.

-Válvula pisada.

-Motor bajo de compresión.

• Los valores de hidrocarburos dependerán del sistema de gestión delmotor:

-Inyección .......................................... ≤≤≤≤ 350 ppm

-Inyección con catalizador ............... ≤≤≤≤ 100 ppm

Page 166: emisiones-contaminantes

NIVELES DENIVELES DENIVELES DENIVELES DE (O(O(O(O2222) ) ) ) RESIDUALRESIDUALRESIDUALRESIDUAL

• Un exceso de oxigeno residual puede estar ocasionado por:

-Tomas de aire en la admisión.

-Tomas de aire en el escape.

-Falta de combustible en algún cilindro.

-Fallos de encendido.-Fallos de encendido.

• Los valores máximos de oxigeno dependerán del sistema de gestión delmotor:

-Inyección ............................................... < 2,5%

-Inyección con catalizador ...................... < 1,0%

Page 167: emisiones-contaminantes

VALORES DE EMISIONESVALORES DE EMISIONESVALORES DE EMISIONESVALORES DE EMISIONES

CarburaciónInyección

sin catalizar

Inyección antes del

catalizador

Inyección después del catalizador

CO 1 ÷÷÷÷ 3,5% 1,5 ÷÷÷÷ 2,5% 1,5 ÷ 2,5% <<<< 0,2%

HC <<<< 400 ppm <<<< 350 ppm <<<< 300 ppm <<<< 100 ppm

CO2 >>>> 12,5% >>>> 13% >>>> 13% >>>> 14%

O2 <<<< 3,5% <<<< 2,5% <<<< 2,5% <<<< 0,2%

λλλλ ---------------

---------------

0,9 ÷÷÷÷ 1,02 0,99 ÷÷÷÷ 1,01

r.p.m. ralentí ralentí ralentí 2.000

Page 168: emisiones-contaminantes

INSPECCION TECNICA DE VEHICULOS (I.T.V.)INSPECCION TECNICA DE VEHICULOS (I.T.V.)INSPECCION TECNICA DE VEHICULOS (I.T.V.)INSPECCION TECNICA DE VEHICULOS (I.T.V.)

Resumen de la Directiva Comunitaria 95/55/CEE (4 de mayo de 1998)

La inspección se realizará según:

- En la prueba de ralentí solo se comprobará el valor del contenido de Monóxido deCarbono (%CO).

- En la prueba de ralentí acelerado, se comprobará tanto el contenido de CO como elcoeficienteλ.

Medición al ralentí:

%CO > 1 Defecto grave

%CO 0,5÷1 Defecto leve

%CO < 0,5 Favorable

Medición ralentí acelerado:

%CO > 0,6 Defecto grave

%CO 0,3÷0,6 Defecto leve

%CO < 0,3 Favorable

Tolerancia λ = 1±0,06

Page 169: emisiones-contaminantes

8. Diagnóstico de a bordo europeo (EOBD)

5.90. Testigo con fallos de combustión. 5.91. Testigo con superación de valores contaminantes.

Page 170: emisiones-contaminantes

– Catalizador– Sondas lambda– Combustión (fallos de encendido)– Sistema de aire secundario– Recirculación de gases de escape– Desaireación del depósito de combustible– Sistema de distribución del combustible– Bus de datos CAN– Influencias debidas al cambio/motor– Mecanismo de aceleración eléctrico

El EOBD comprueba:

Page 171: emisiones-contaminantes

Indicación de avería mediante testigo de advertencia para g ases de escape

Si se presenta una avería que empeora la calidad de los gases de escape, esta averíaquedará registrada en la memoria de averías y el testigo de advertencia para gases deescape estará permanentemente encendido.

Si debido a fallos del encendido puede resultar dañado el catalizador, la avería quedaráasimismo registrada en la memoria de averías, pero el testigo de advertenciaparpadeará.

Page 172: emisiones-contaminantes

Limitación del par motor en caso de fallo del NOx

Fragmento extraído de 2005/55/CE:Al menos deben visualizarse los siguientes eventos (en su caso), si son la causa por laque se ha superado el valor límite de NOx:- contenedor del reactivo vacío,- interrupción en el suministro del reactivo,- calidad insatisfactoria del reactivo,- consumo de reactivo muy bajo,- tasa de EGR incorrecta y- desconexión de EGR.En todos los demás casos, el fabricante puede optar por visualizar el código de falloimborrable “Emisión de NOx elevada – razón desconocida". El fallo debe almacenarse,sin que pueda borrarse al menos durante 400 días o 9600 horas de funcionamiento.El control de las emisiones debe funcionar con una gama de temperatura exterior deentre -7°C y 35°C a una altitud inferior a 1600m y una temperat ura del motor superior a70°C. El control de nivel de combustible debe funcionar en todo m omento.Si se supera el límite de NOx, el par motor debe limitarse al 60% N (vehículoscomerciales) >16t y M (bus) >7.5t (75% en el caso de vehículos comerciales ligeros).

1. ¿Cuándo se activa el límite del par motor?El fallo debe haberse producido en tres ciclos de conducción .En el proceso, las condiciones de control y medioambientale s deben coincidir.Debería producirse una detección a cero Km./h.

Page 173: emisiones-contaminantes
Page 174: emisiones-contaminantes