Sistemas de Escape Tecnologa Moderna

Sistema de Escape. ndice General:Introduccin: Elementos Bsicos del Sistema. Funciones esenciales del sistema de escape. Cmo se presenta. Para qu sirve.Gases de Escape y ContaminacinElementos del Sistema de Escape. Descripcin y Funciones.- Vlvula(s) de Escape.- Colector de Escape.- Silenciador.- Catalizador.- Otros.Vlvula EGRFAP o DPF y una sonda Lambda.SCRPosibles Averas del Sistema de Escape Introduccion: Sistema de EscapeELEMENTOS BSICOSMltiple de Escape y HeaderConvertidor catalticoSujetadores de Tubera de Escape Silenciador (Muffler) / Resonador Colas de escape

Sistema de EscapeEl escape desempea un papel decisivo en TRES MBITOS:

1- PROTECCIN DEL MEDIO AMBIENTE 2- CONFORT ACSTICO 3- PRESTACIONES DEL MOTOR (potencia, par, consumo)

Sistema de EscapeCMO SE PRESENTA EL ESCAPE? La lnea de escape va desde el motor hasta la parte trasera del vehculo, que es su nica parte visible. El conjunto de los elementos que constituyen la lnea de escape mide aproximadamente 3 metros y va enganchado bajo la caja del vehculo.Su forma vara en funcin de la motorizacin y del tipo de vehculo.Sistemas de EscapePARA QU SIRVE EL ESCAPE?(2)3-Reducir las emisiones trmicas A la entrada del colector, los gases de combustin tienen una temperatura de orden de 900C. Este calor presentara un peligro si fuera evacuado directamente.

El contacto con el aire, en toda la superficie de la lnea de escape, contribuye a reducir la temperatura.4-Disminuir el nivel sonoro Las explosiones provocadas por el ciclo del motor producen ruido. El papel del silencioso o silenciador es atenuar estos perjuicios acsticos.

PARA QU SIRVE EL ESCAPE?1- Canalizar y evacuar los gases resultantes de la combustin del combustible.2- Asegurar la descontaminacin y la reduccin de los humos

Sistema de EscapeEmisiones del escapeCarbonilla: no es nociva, pero acta como condensador de sustancias ms perjudiciales. Los motores que producen humos con gran cantidad de carbonilla son molestos y polucionantes y dificultan la visibilidad.Hidrocarburos: (HC) combustible incompletamente quemado. La mayor parte no son nocivos, pero algunos de ellos huelen mal e irritan los ojos y mucosas. Una elevada temperatura reduce el contenido de HC. Las emisiones de hidrocarburos contribuyen a la formacin de la niebla fotoqumica.xidos de nitrgeno: (NO) aparecen en los gases de escape de motores diesel. Son principalmente el NO, incoloro e inodoro, y el NO2, de color rojizo y de olor picante e irritante. El NO2 ocasiona daos en los pulmones y se combina fcilmente con la hemoglobina de la sangre e impide que sta transporte el oxgeno. Existen posibilidades de eliminarlos, pero debe ser a base de construcciones de motor ms caras y consumos de combustible mayores.Monxido de carbono: (CO) es incoloro e inodoro. Es nocivo debido a que se combina muy fcilmente con la hemoglobina de la sangre e impide que transporte el oxgeno. La consecuencia ltima es la asfixia.Sistema de EscapePara disminuir la contaminacin, los constructores de automviles orientan su accin en torno a cuatro ejes principales: 1. La utilizacin de dispositivos de alimentacin de combustible y de encendido precisos y estables.

2. La reduccin de los contaminantes no quemados por medio del catalizador.

3. El reciclaje de los hidrocarburos procedentes de los gases del crter motor.

4. La absorcin de los vapores de gasolina del depsito ELEMENTOS QUE COMPONEN EL SISTEMA DE ESCAPESistema de Escape1)VLVULA DE ESCAPE.Fabricadas en acero especial de muy alta calidad, ms resistente al calor y corrosiones que el acero utilizado en las vlvulas de admisin.

Las vlvulas de escape son menos anchas (menor dimetro) que las de admisin para asegurar su rigidez. El vstago se hace hueco (aviacin) e incluso la cabeza para rellenarlos en parte con sodio (conductor del calor) consiguiendo rebajar la temperatura de funcionamiento unos 150C consiguiendo por tanto que la vida de las vlvulas se prolongue.

Sistema de Escape2) COLECTOR DE ESCAPE.Def.- Conducto por el cual el aire quemado sale del interior de la cmara de combustin y es canalizado hacia el sistema de escape. Se fabrica en fundicin de hierro para que soporte las altas temperaturas de los gases de escape.

Sistema de EscapeBuena parte del esfuerzo puesto para lograr una elevada potencia se ve disminuido si se usan los mltiples de escapes y silenciadores corrientes. Despus que la mezcla aire/bencina es quemada debe salir del motor para hacer espacio para la nueva carga que est por entrar a la cmara de combustin. Para bajar los costos de produccin, casi todos los vehculos clsicos tenan mltiples de acero fundido de forma logartmica. Estos tienen algunos puntos a favor como su larga duracin y absorcin del ruido. Pero por su alto peso y malas caractersticas de flujo de gases deben ser desechados en un auto de alto rendimiento.El problema es que los 4 cilindros de una bancada salen a un slo punto en comn, pero si este punto ya est lleno con la descarga de alguno de los 4 cilindros, entonces el otro no va a poder descargarse completamente.Sistema de EscapeLos headers tienen un mejor flujo de gases, ya que , cada cilindro tiene su propio tubo primario, y los pulsos de los gases de escape no tienen que pelear por el espacio. Los primarios largos y de igual longitud son mejores que los cortos desiguales. Los tubos largos de igual longitud llegan al colector en el mismo orden que el de disparo de los cilindros, y de hecho, los pulsos que llegan al colector ayudan a extraer los gases del siguiente cilindro por la creacin de una zona de baja presin, que los gases del siguiente cilindro se apuran en llenar. Sus inconvenientes son el ruido y la durabilidad

Sistema de Escape3) SILENCIADOR

El sonido del motor, es una onda formada por pulsos alternativos de alta y baja presin que se amortiguan en el silenciador de escape. Cuando la vlvula de escape se abre y el gas de escape se precipita hacia el tubo, golpea al gas de menor presin, detenido all. Esto genera una onda que se propaga, hasta la atmsfera por la salida de escape. La velocidad de la onda es mayor que la del propio gas. En un silenciador de escape corriente, el gas llega al fondo y es reflejado hacia la cmara principal por una ventana. Luego, por tubos con orificios, sale hacia la ltima porcin del tubo de escape. Por otra parte, la cmara principal tambin se conecta a travs de un orificio con otro compartimento llamado resonador.

Sistema de EscapeEl resonador es el que controla las ondas de presin que van y vienen dentro del tubo de escape permitiendo que tengan las caractersticas ptimas para el funcionamiento de ese motor. Cuando el gas de escape golpea al gas confinado en el resonador, produce una onda en direccin contraria que tiene frecuencia y amplitud parecida a la que viene desde el motor. Algunos sistemas de escape estn equipados con un resonador independiente, que se instala ms cerca de la salida. Algunos silenciadores son construidos de manera que la carcasa absorbe parte de las pulsaciones. Una capa metlica ms gruesa en el exterior, luego una capa delgada de aislante y enseguida otra capa metlica fina.

Sistema de Escape4) CATALIZADORDef.- Situado en el interior del tubo de escape, reacondiciona los gases producidos en la combustin. Acelerador de la reaccin qumica que combina los compuestos de los gases de escape para obtener dixido de carbono y vapor de agua como elementos finales. Utiliza platino y rodio (tambin paladio) como elementos aceleradores de la reaccin qumica. En los catalizadores por oxidacin el monxido de carbono lo convierte en dixido de carbono al volverlo a combinar con el oxgeno. Los hidrocarburos tambin los hace combinar con el oxgeno obteniendo de nuevo dixido de carbono y vapor de agua. Los catalizadores por reduccin convierten los xidos de nitrgeno en nitrgeno y oxgeno libre que se utiliza en los procesos anteriores. Un catalizador de tres vas combina los sistemas anteriores pero necesita una temperatura superior a 400C para funcionar correctamente y que la mezcla de aire y gasolina sea la estequiomtrica. Tampoco puede ser utilizado con gasolina con plomo al anular este material la funcin de los elementos del catalizador.

Sistema de EscapeTipos:Oxidante: un solo monolito cermico que permite la oxidacin del CO y de los hidrocarburos.De dos vas (reductor, de doble cuerpo): es un doble catalizador de oxidacin con toma intermedia de aire. El primer cuerpo acta sobre los gases ricos del escape reduciendo los NOx. El segundo lo hace sobre los gases empobrecidos gracias a la toma intermedia de aire, reduciendo el CO y los hidrocarburos.

Sistema de Escape - De tres vas: es el ms complejo y evolucionado. Elimina los tres polucionantes principales, es decir, monxido de carbono, hidrocarburos y oxido de nitrgeno (CO, HC y NOx), producindose las reacciones de oxidacin y reduccin simultneamente. Su mayor eficacia depende de forma importante de la mezcla de los gases en la admisin. La mezcla se debe mantener muy prxima a un valor estequiomtrico que se considera ptimo para l=1. Por ello, se emplea un dispositivo electrnico de control y medida permanente de la cantidad de oxgeno en los gases de escape, mediante la llamada sonda lambda, que efecta correcciones constantes sobre la mezcla inicial de aire y combustible segn el valor de la concentracin de oxigeno medida en el escape.

Sistema de EscapePartes de un catalizadorExteriormente es un recipiente de acero inoxidable, provisto de una carcasa-pantalla metlica antitrmica que protege los bajos de las altas temperaturas alcanzadas. En su interior, contiene un soporte cermico o monolito, de forma oval o cilndrica, con una estructura de mltiples celdillas en forma de panal, con una densidad aproximada de unas 450 celdillas por pulgada cuadrada.La superficie de este monolito se encuentra impregnada con una resina que contiene elementos nobles metlicos, tales como Platino (Pt) y Paladio (Pd), que permiten la funcin de oxidacin, ms Rodio (Rh), que interviene en la reduccin. Estos metales actan como catalizadores, es decir, transforman los gases de escape.

Sistema de EscapeVlvula EGRRecirculacin de gases de escapeMisinLa recirculacin de gases de escape tiene dos misiones fundamentales, una es reducir los gases contaminados procedentes de la combustin o explosin de la mezcla y que mediante el escape salen al exterior. Estos gases de escape son ricos en monxido de carbono, carburos de hidrgeno y xidos de nitrgeno.La segunda misin de la recirculacin de gases es bajar las temperaturas de la combustin o explosin dentro de los cilindros. La adicin de gases de escape a la mezcla de aire y combustible hace ms fluida a esta por lo que se produce la combustin o explosin a temperaturas ms bajas.

Sistema de EscapeEn la figura principal tenemos una vlvula seccionada y en ella podemos distinguir las siguientes partes:- Toma de vaco del colector de admisin.- Muelle resorte del vstago principal- Diafragma- Vstago principal- Vlvula- Entrada de gases de escape del colector de escape- Salida de gases de escape al colector de admisin

Sistema de EscapeTipos de vlvulas EGREl efecto de recirculacin de gases lo podemos encontrar hoy en da tanto en motores gasolina como diesel, pero sobre todo en los diesel es donde con ms frecuencia las veremos ya que la mayora de los vehculos con estos motores la llevan incorporada al salir de fbrica. Los tipos de vlvulas EGR no son tipos como tal sino complementos, es decir que la vlvula EGR mecnica se puede encontrar en los motores sola o se puede encontrar con un accionamiento electrnico que depende exclusivamente de la unidad de mando del motor. Qu tenga este accionamiento electrnico depende de las necesidades del motor.Sistema de EscapeRecirculacin de los gases (EGR)El reciclado de los gases de escape, debido a la reduccin de la temperatura de combustin que produce, obtiene un efecto positivo sobre las emisiones de xidos de nitrgeno.Como contrapartida podemos decir que una "relacin" demasiado alta de recirculacin, puede ser negativa respecto a la vida til del motor, la cual puede verse disminuida por polucin interna y desgaste Sistema de EscapeEsquema del sistema de recirculacin de los gases de escape EGR1. Entrada de aire desde el exterior.2. Filtro de aire.3. Colector de admisin.4. Colector de escape.5. Vlvula de recirculacin EGR.6. Conducto de recirculacin de gases.

Sistema de EscapeLasonda lambda(Sonda-)Es un sensor que est situado en el conducto de escape, inmediatamente antes del catalizador, de forma que puede medir la concentracin de oxgeno en los gases de escape antes de que sufran alguna alteracin.Informa a la caja de control del motor sobre la cantidad de oxgeno presente en el gas de escape que se produce en la combustin. Con esa informacin, la caja de control deduce la cantidad de combustible que hay que inyectar a los cilindros para obtener la relacin idnea de aire-combustible.La regulacin lambda reduce el consumo as como las emisiones contaminantes, lo que facilita el cumplimiento de las normativas anti-contaminacin.

Sistema de EscapeCmo lo hace?Elemento utilizado para informar a la centralita electrnica que controla la inyeccin de la cantidad de oxgeno en el escape. Este elemento se utiliza en los motores catalizados para realimentar al sistema de gestin del motor con la cantidad de gasolina en la mezcla. Segn los datos recibidos de la sonda, la centralita enriquece o empobrece la mezcla para conseguir la proporcin adecuada de elementos en los gases de escape (necesaria para el correcto funcionamiento del catalizador). La sonda Lambda est formada por dos electrodos que son capaces de generar una corriente elctrica cuando se produce una notable diferencia de oxgeno entre ellos. Un electrodo (cubierto de platino) est en contacto con los gases de escape, mientras que el otro electrodo est en contacto con la atmsfera. La sonda Lambda se coloca en el conducto de escape y cerca del colector para mantener sus electrodos a una temperatura superior a los 200C (por debajo de esta temperatura los datos no son fiables). Si la mezcla es pobre se produce un exceso de oxgeno en el escape, los electrodos generan muy poca tensin (0,1 voltios) porque la diferencia de oxgeno es poca. Si la mezcla es rica se produce una falta de oxgeno en el escape y los electrodos generan un nivel alto de tensin (0,9 voltios) porque la diferencia de oxgeno es grande. Con la tensin generada, la centralita electrnica conoce la riqueza de la mezcla y establece las correcciones necesarias.Sistema de EscapeEl canister

Su funcin:Desde 1992, las instancias internacionales tienen en cuenta la emisin de vapores de hidrocarburos para luchar contra la contaminacin. El canister, u absorbedor, almacena los vapores de gasolina procedentes del depsito y permite que el motor los recicle. De este modo, no son emitidos al aire libre.

Sistema de EscapeDescripcin: El canister va situado entre el depsito y el tubo de admisin. Contiene carbn activo, que tiene la propiedad de absorber los vapores de gasolina. Su fondo es permeable al aire.

QU ES EL FILTRO DE PARTCULAS?Es un sistema destinado a reducir la emisin de gases contaminantes de los vehculos diselreteniendo las partculas slidas generadas por este tipo de motores.Hablando en cristiano, Se encarga de retener lo que popularmente se conoce como el holln perceptible en forma de denso humo negro que deja a su paso cualquier coche disel en plena aceleracin.

FILTRO ANTI PARTCULASEl filtro de partculas diesel, denominado tambinFAPoDPF(en francs o ingls), es un elemento situado en el escape

CMO FUNCIONA EL FILTRO DE PARTCULAS?

Situado en el sistema de escape del vehculo, el filtro de partculascontiene unas paredes porosas que son las encargadas de retener las partculas slidas,siendo posteriormente eliminadas cada cierto tiempo en lo que se denomina fase de regeneracin.

Para que dicha fase pueda llevarse a cabo, el filtro necesita que se circule durante aproximadamente media hora por encima de las 2.500 rpm, y que los gases de escape alcancen una temperatura lo suficientemente elevada (600 C) como para que se quemen completamente las partculas slidas.

RECUERDEEl filtro de partculas slo funciona a partir de unos 600 C, por lo que puede presentar problemas de limpieza, eliminacin de las partculas, en las condiciones de funcionamiento en las que no se alcanzan, en el FAP , estas temperaturas:

Uso del vehculo exclusivo en ciudad.Utilizacin a velocidades inferiores a 60 kilmetros por hora.Recorridos cortos en dnde el motor no llega a la temperatura de servicio.

CMO ES LA REGENERACIN DE LAS PARTCULAS?El principio del sistema consiste en captar y en almacenar las partculas contaminantes no quemadas en un filtro y, a continuacin, en eliminarlas regularmente por combustin durante una fase denominada de regeneracin.Esto consiste en realizar inyecciones de combustible posterior a la inyeccin principal que por lo tanto este no se quema, se evapora para ser quemado en el catalizador para elevar bastante la temperatura del gas y as aumentar la temperatura para alcanzar hasta 600C con el fin de facilitar la eliminacin del holln mediante su combustin en el filtro de partculasLa regeneracin requiere de 2 a 3 minutos y se realiza de forma imperceptible para el conductor y sin afectar la comodidad de la conduccin. Sin esta combustin, las partculas se acumularan y el filtro se obstruye, pudiendo acarrear un funcionamiento incorrecto, incluso una parada del motor.

QU SUCEDE SI NO SE PRODUCE LA REGENERACIN?Al no producirse la regeneracin, el holln quedan dentro del filtro. Ello impide la salida de los gases de escape, por lo que a veces se puede detectar una prdida de potencia del motor, que va aumentando a medida de que el FAP se va llenando de partculas, dando lugar a un mayor consumo de combustible. Una elevada concentracin de partculas en el FAP da como resultado que el testigo del FAP salte, indicndose la necesidad de pasar por el taller a que hagan una limpieza forzada del filtro.RECOMENDACIN:Sera que semanalmente, o cada 200 a 300 kilmetros, se hagan salidas a carretera o autopista, para realizar la limpieza del filtro de partculas en los vehculos que trabajan en las condiciones ya mencionadas. De esta manera evitamos el acudir al taller tan frecuentemente.

CMO ALARGAR LA VIDA DEL FILTRO DE PARTCULAS?

Respeta su mantenimiento. Sigue el plan de mantenimiento que indique tu fabricante, prestando especial atencin al tipo de aceite motor. Los modelos con filtro de partculas suelen emplear un aceite Low Saps, preparado para soportar la contaminacin

Evita los trayectos cortos. En ellos, el motor no suele alcanzar su temperatura ideal de funcionamiento y el filtro tampoco, por lo que se satura con ms facilidad y el motor necesitar iniciar un ciclo de regeneracin cada poco tiempo -incluso, cada menos de 1.000 km.

Sal de vez en cuando a carretera. Circular slo por ciudad provoca que el filtro acumule muchas partculas slidas. Adems, como el escape trabaja a poca temperatura, el motor se ve obligado a realizar regeneraciones activas cada poco tiempo. Por eso, es recomendable que, cada 5000 km, circules por autopista a unos 3.000 rpm durante unos 15 minutos.

POSIBLES AVERAS EN EL SISTEMA DE ESCAPE

Obstruccin del sistema de escape

Bsicamente la obstruccin del sistema de escape se explica por una acumulacin de la carbonilla que llevan los gases de escape en las distintas partes del sistema de escape.Esto puede provocar en el motor anomalas como un aumento de consumo de combustible, disminucin de la velocidad de salida de dichos gases, ms dificultad para evacuar los gases (lo que propicia una corrosin).

Desgaste del SilenciosoLa circulacin en medio urbano es el principal factor de desgaste del silencioso.Contrariamente a lo que podra pensarse, no son los largos recorridos por autopista los que aceleran el deterioro de los silenciosos.Los daos ms graves se producen en circulacin urbana. Dado que la lnea de escape slo alcanza su temperatura normal de funcionamiento despus de un mnimo de 5 kilmetros, los pequeos recorridos urbanos son propicios para la condensacin de los gases.

AVERAS EN EL CATALIZADORLos fallos en el encendido o una inadecuada regulacin de la mezcla de admisin pueden provocar que llegue combustible sin quemar al catalizador. Al encontrarse a una gran temperatura, puede llegar a producirse una combustin no deseada de la gasolina, provocando que el monolito se funda. Esta fusin puede ocasionar un taponamiento del tubo de escape, que se acusara por una repentina prdida de potencia del motor.Otra prctica que puede generar avera en el catalizador es el tradicional intento de arrancar el motor empujando el vehculo, o insistiendo en exceso sobre el contacto. Esta prctica genera que pueda llegar tambin combustible sin quemar al monolito pudindose, igualmente, fundir por combustin. Asimismo, un golpe en los bajos del vehculo puede provocar la rotura del monolito cermico, ya que est realizado en un material muy duro, pero muy frgil.

Qu peligros se presentan por larotura del colector del escape?

Antes que todo, para detectar este problema basta con notar unruido metlico a manera de piedras en una lata- al acelerar cuando vamos a bajas velocidades. Esto se debe a que elautoest teniendo un bajn de rendimiento.Pero retomando el tema, los principales peligrosos se dan a nuestra salud. Por qu? Porque los gases txicos del motor, en lugar de salir por el escape, lo harn por el mismo motor. Si pasa esto, los gases pueden entrar en la cabina del conductor en caso de queconectemos el aire del exterior.Y si el conductor no se percata de esto, puede haber una falta de oxgeno que lo llevar a tener sueo, sus reflejos disminuirn, o en el peor de los casos, tener un accidente de trnsito o fallecer.