Sistemas anticontaminación

Los vehículos necesitan sistemas anticontaminantes debido a las normativas, consiguiendo con estos que se reduzcan los gases contaminantes.

Válvula EGRLa misión de la válvula EGR es la de disminuir la Tª de la combustión reduciendo la formación de NOx. Al recircular gases de escape con la EGR se empeora la combustión por lo que se disminuye la Tª y la formación de NOx.La EGR está compuesta por una membrana y un muelle; el muelle mantiene en reposo a la válvula dejándola cerrada. Funcionamiento: en reposo la EGR está cerrada por efecto del muelle. Cuando la UCE activa la electroválvula la depresión en el colector abre la EGR recirculando los gases a la admisión. La UCE activa la electroválvula por medio de dwell variable.Funciona:

Sobre las 1500-3000 rpm; con el motor caliente En algunos motores diesel, funciona a ralentí.

No funciona: A plena carga. En aceleraciones bruscas. A cierta altitud, debido a la reducción del

oxigeno. A ralentí.

Para conocer el correcto funcionamiento de la válvula; se monta un sensor de presión, generando los gases de escape una depresión en el estrechamiento y conociendo la UCE la cantidad de gases recirculados.Otra manera de conocer la cantidad de gases recirculados es por medio de un potenciómetro en la EGR, unido en el eje y sabiendo cuanto está abierta esta.Existe una tercera posibilidad de conocer si funciona el sistema, es por medio del Caudalimetro; el Caudalimetro mide 400 cm3de aire, e informa a la UCE. La UCE determina que hay que recircular 100 cm3 de gases de escape; al recircularlos, el Caudalimetro medirá únicamente 300 cm3de aire; sabiendo así que se están recirculando gases.

Air pulseEste sistema tiene la misión de inyectar aire fresco en el colector de escape. La finalidad de inyección del aire fresco es la de provocar la combustión de la gasolina que no se ha quemado durante el enriquecimiento durante la fase de calentamiento.Está formado por una válvula que permite el paso hacia el colector de escape y una electroválvula. Este sistema reduce entre un 20-30% los HC y el CO en la fase de calentamiento, aumentando la T ª de los gases de escape favoreciendo el calentamiento del catalizador.

1 Diafragma2 Muelle3 Válvula4 Toma de vacío5 Vástago

1 Devanado2 Inducido3 Muelle4 Válvula5 Potenciómetro6 Conducto de compensación de la Presión en la válvula

Funcionamiento: cuando la UCE establece la fase de calentamiento del motor da paso de corriente a la electroválvula que conduce depresión para que la válvula se abre. La entrada de aire se produce por el barrido de los gases de escape; los tubos disponen de válvulas unidireccionales que impiden la salida de los gases de escape. Cuando el motor alcanza 70ºC la UCE anula progresivamente la riqueza y por tanto deja de actuar el sistema de air pulse.

Otros sistemas incorporan en vez de una electroválvula una bomba que impulsa el aire, el flujo de aire provoca la apertura de la válvula y se consigue introducir aire fresco en el escape.

CanisterEste sistema elimina los HC producidos en la evaporación de la gasolina, introduciéndolos en el colector de admisión. Los HC son almacenados en un filtro de carbón activo situado en el Canister.Funcionamiento: la UCE activa la electroválvula de forma cíclica, 90 seg abierta y 60 seg cerrada. Al activar la válvula la depresión en el colector provoca que los HC formen parte de la mezcla, al provocarse la depresión se abre la válvula de aireación del Canister compensando está.

El sistema dispone de otra válvula, que evita que el combustible vaya hacia el Canister, esta válvula se denomina anti-vuelco.

Sonda lambda y catalizadorLa sonda lambda es una sensor colocado en el escape, su misión es la de determinar si la mezcla es rica o pobre, midiendo la cantidad de oxigeno que hay en los gases de escape. Esta sonda para su funcionamiento debe de tener una Tª de 300ºC y funcionando normalmente sobre los 900ºC.Funcionamiento: el electrodo positivo está en contacto con la atmosfera por lo que la cantidad de oxigeno será de un 21% y el electrodo negativo esta con los gases de escape dependiendo la cantidad de oxigeno de si la mezcla es rica o pobre.

Mezcla rica: la cantidad de oxigeno que sale en los gases de escape es baja. Por tanto entre el electrodo positivo y negativo

1: Cerámica2: Electrodos3: Contactos4: Contactos5: Gases de escape6: Protección

se da un trasvase mayor de electrones de oxigeno; generando una tensión de 0’9 v, e informando a la UCE de mezcla rica.

Mezcla pobre: la cantidad de oxigeno que sale en los gases de escape es mayor. Por tanto el trasvase de electrones e menor; y a consecuencia la tensión generada también es menor, 0’1 v e informando a la UCE de que la mezcla es pobre.

Al alcanzar la Tª de funcionamiento el dióxido de circonio permite el paso de los electrones de oxigeno de un electrodo a otro; entrando a funcionar la sonda lambda.Existen diferentes sondas:

Sondas calefactadas: estas sondas incorporan una resistencia para el calentamiento de esta.

Sondas no calefactadas: estas sondas para conseguir la Tª de funcionamiento se colocan más cerca de los colectores de escape.

La zona de trabajo de la sonda lambda, llamada ventana lambda está entre 0’9 y 1’1 v.

El catalizador es un elemento que realiza una transformación química por medio de dos gases se consigue uno no contaminante; para que se de esta transformación es

necesaria una Tª de 800ºC en el catalizador y que los gases estén en contacto con el rodio, paladio y platino. El catalizador usado en motores gasolina es de 3 vías.Está formado por:

Carcasa: es un cuerpo metálico de acero inoxidable, tiene una serie de nervios que le dan rigidez y absorben las dilataciones.

Monolito: tiene estructura de panal de abeja, con un grosor de las paredes de 0’15mm. Su superficie de contacto es de 3’5 m2 y con

Mezcla rica CO alto Proceso de reducción

N OX Rodio

CO2

N

Mezcla pobre O2 alto Proceso de oxidación

CO Paladio

CO2

Mezcla pobre O2 alto Proceso de oxidación

H C Platino

H2O

CO2

la capa washcoat, esta aumenta hasta la de una carretera de 10 m de ancho por 2 km de largo; la capa washcoat es una capa de óxidos de aluminio sobre la cual están los materiales preciosos. Puede ser monolito cerámico o metálico.

Malla metálica: tiene la función de al dilatarse la carcasa amortiguar vibraciones y ajustar el conjunto. En algunas ocasiones se sustituye por una manta expansible.

Proceso catalítico:

Para vigilar el correcto funcionamiento del catalizador se montan dos sondas lambda una delante y otra detrás del catalizador. La de delante regula la mezcla para que el catalizador trabaje y la otra comprueba que el trabajo del catalizador es correcto.

Filtro de partículas FAPEste sistema de depuración de los gases de escape en motores diesel elimina las partículas de carbonilla producidas en la combustión. Muchas veces el filtro de partículas va montado en conjunto con el catalizador; en motores diesel el catalizador es de 2 vías, ya que los NOx los trabaja con la EGR.Elementos de sistema de filtro FAP:

Sonda de Tª gases de escape: informan a la UCE de la Tª de los gases de escape y de si es necesario o no realizar post-inyecciones y actuar la EGR.

Captador de presión diferencial: tiene la misión de informar a la UCE de por medio de las presiones saber si esta el filtro de partículas obstruido o no.

Filtro de partículas: es una estructura porosa de carbono de silicio.

El filtro tiene un proceso de regeneración que consiste en combustionar las partículas retenidas en el filtro de manera que permite el flujo de los gases sin frenarlos y retener de nuevo partículas de carbonilla. Para este proceso de regeneración es necesario que los gases de escape tengan una Tª de 550ºC.

El proceso de forma natural, se alcanza la Tª de regeneración durante el funcionamiento del motor o bien puede ser mandado por la UCE al detectar una obstrucción. Para proteger el filtro, es aditiva el carburante con cerina consiguiendo que la Tª de combustión de las partículas sea a 450ºC.

Proceso de regeneración: para alcanzar la Tª necesaria para el proceso de regeneración la UCE realiza postinyecciones (20º-120º después de PMS) o hace que el alternador tenga un mayor consumo provocando un tiro mayor al motor, y cierra la válvula EGR.Salen las partículas de carbonilla y se quedan en el filtro de partículas y los gases de escape se dirigen al catalizador. Bien porque la UCE detecta que se ha obstruido el filtro o por que se han recorrido 500 km y se realiza automáticamente la regeneración. Por la Tª de los gases de escape las partículas de carbonilla que están en el filtro se queman regenerando de nuevo el filtro.

Sistema de aditivacionEste sistema tiene la misión de inyectar la cerina en el depósito de combustible cada vez que se repuesta carburante, aditivando en la cantidad justa. Elementos del sistema:

UCE de aditivacion: se encarga de gestionar la inyección de aditivo. Una parte de esta memoriza la cantidad total de aditivo inyectado desde el principio de la vida útil del filtro.

Deposito de aditivo: alberga en su interior la bomba de inyección, tiene una capacidad de 5 L con una autonomía de 80000Km. Suele estar colocado bajo el depósito de combustible.

Bomba de aditivo: es la encargada de generar la presión y caudal necesario durante el proceso de aditivacion. Es una bomba

eléctrica de rodillos controlada por la UCE. La puesta en funcionamiento es; en la aditivacion y 5 segundos tras accionar el contacto.

Sonda de nivel de aditivo : tiene la misión de informar a la UCE de que el nivel de aditivo es inferior a 0’3L, poniendo en funcionamiento un testigo en el cuadro. La sonda es una resistencia cuyo valor varía según este en el aditivo o en el aire.

Inyector de aditivo : va alojado en el depósito de carburante. Tiene la misión de añadir el aditivo al carburante, siendo este comandado por la UCE.

Captador tapón de carburante : tiene la función de informar a la UCE de que puede repostarse carburante. Si es así el sistema calculara el volumen de carburante repostado. El dispositivo tiene un interruptor en la boca que es controlado por un imán. Cuando el tapo está cerrado el interruptor está cerrado también. Al abrir el tapón el contacto también.

Aforador de combustible : además de informar al conductor del nivel en el cuadro; manda una señal a la UCE para establecer el volumen de carburante repostado y calcular la cantidad de aditivo.

Válvula de seguridad: es una válvula de sobrepresión que en caso de superarse el taraje descarga la presión a la atmosfera para evitar riesgos.