Mejorando las Emisiones y optimizando el consumo de combustible
Por Marco Antonio Soza de la Fuente
Para los motores de combustión interna, los ingenieros han buscado reducir los impactos de las emisiones y a la vez hacer un mejor uso de la energía de los combustibles aplicados en ellos. A partir de esto, se vinculan hoy en día, en nuestros vehículos motorizados:
- Canister EVAP
Este es un contenedor pequeño de plástico o acero redondo o rectangular montado en algún lugar del vehículo. Generalmente está oculto a la vista y puede estar ubicado en una esquina del compartimiento del motor o dentro de un panel.
Este recipiente contiene aproximadamente de 500 a 1000 gr de carbón activado. El sistema EVAP elimina totalmente los vapores de combustible como fuente de contaminación del aire al aislar el sistema de combustible de la atmósfera. La línea de ventilación del tanque de combustible envía los vapores al canister de almacenamiento de EVAP, donde quedan atrapados y almacenados hasta que el motor arranca. Cuando el motor está caliente y el vehículo se desplaza por el camino, la PCM abre una válvula de purga que permite que los vapores se desvíen del canister al múltiple de admisión donde los vapores de combustible se queman en el motor.
En circunstancias normales, el canister del EVAP causa pocos problemas. Dado que el carbón no se desgasta, puede durar toda la vida útil del vehículo. Sin embargo, problema más común con el canister del EVAP es su control de purga o un solenoide de ventilación defectuosos y los códigos de falla están en el rango P0440 a P0457, según OBDII.
- SISTEMA DE RECIRCULACIÓN DE GASES DE ESCAPE – EGR
La función principal del Sistema EGR, se dirige a reducir la contaminacion de NOx en los gases de escape. La reducción de estos gases, haciendo las emisiones más sostenibles medioambientalmente, se debe hoy en día a la eficacia de la válvula de recirculación de los gases de escape (EGR). Esta válvula permite mezclar los gases de escape del motor (una fracción solamente) con el aire de admisión, de acuerdo con las condiciones de conducción, reduciendo la concentración de oxígeno en el aire de admisión y ralentizando la velocidad de combustión. Como consecuencia de una menor densidad de oxígeno durante la admisión de aire, la temperatura de combustión disminuye y se generan niveles más bajos de óxido de nitrógeno nocivo (NOx).
Cuando el motor está en ralentí, la válvula EGR se cierra y no suministra ningún caudal EGR al colector de admisión. La válvula EGR permanece cerrada hasta que el motor se calienta y funciona bajo carga. A medida que aumenta la carga y la temperatura de combustión, la válvula EGR se abre y empieza a enviar los gases de escape de vuelta al colector de admisión.
Esta configuración se presenta en los motores de Ciclo Otto y de Ciclo Diésel, siendo este último más recurrente en saturar con residuos carbonosos y breas a la EGR, cuando se utiliza en situaciones de bajas velocidades y uso urbano con tráfico congestionado.
- DEF – DIESEL EXHAUST FLUID
También conocido como AUG32 o ADBLUE, es la dilución de urea al 32% en agua destilada desmineralizada, siendo un aditivo que se aporta en la salida de los gases de escape, en un vehículo que porta motorización diésel, con la finalidad de reducir los NOx, gases altamente tóxicos y nocivos para la biodiversidad terrestre, causante de la comúnmente conocida lluvia ácida.
Este tipo de producto, aplicado a un sistema de escape que incorpora un catalizador de reducción selectiva -SCR- (requerido para norma Euro 6 y vigente en Europa desde el 2014), se inyecta en el tubo de escape antes de SCR, un volumen controlado por un computador, mezclándose en la evaporización con los gases que salieron del motor. Resultado: AGUA Y NITRÓGENO.
La autonomía de este aditivo en el vehículo dependerá de la carga que se le imprima al motor, teniendo promedios de duración de 5.000 a 15.000.
Importante es señalar que no tan solo este tipo de tecnología se utiliza en vehículos de pasajeros, sino que está siendo aplicado en buses urbanos, interurbanos y en camiones de mediano y alto tonelaje.
- TURBOCOMPRESORES DE GEOMETRIA VARIABLE-VGT
La sobrealimentación de aire al interior de los motores de combustión interna, buscan aumentar entre 15% a un 30% el incremento de la potencia en el cigueñal; sin embargo, esto conlleva un gasto mayor de combustible.
En la línea de mejorar los consumos de combustibles y al mismo tiempo reducir las emisiones de gases CO2, se han realizado modificaciones en los motores de ciclo Otto, reduciendo su cilindrada (downsizing) e incorporando inyección directa.
En sus homólogos diésel, las mejoras están en incrementar las presiones de inyección y gestionar los multipulsos de inyección en cada ciclo.
La incorporación de los VGT apunta exclusivamente a disponer de cargas de aire en régimen bajo y medio, utilizando así una energía química de inyección antes desperdiciada y al mismo tiempo reducir el lag o retardo de acción del proceso de combustión.
Al ser de geometría variable, ya no disponen de sistemas de descompresión complementarios del tipo blow off o wastegate, dejando el control volumétrico a cargo de la PCM.
