Optimización de la combustión en motores de gasolina
Poder antidetonante gasolina:
Mide la resistencia a la detonación. Se mide en octanos. Indica la actitud del combustible para soportar compresiones elevadas sin detonación.
Objetivos aditivos gasolina:
Protección contra el envejecimiento, corrosión y congelación, limpieza de la admisión.
PK no se puede conseguir combustión perfecta en motores actuales:
Las exigencias del motor y su campo de empleo hacen que sea necesario modificar la relación aire-combustible, por lo que se realiza algunas veces con falta o exceso de oxígeno. Los elevados regímenes reducen el tiempo disponible para completar las reacciones químicas. La gran temperatura en la combustión provoca la formación de óxidos de nitrógeno, que disminuyen el oxígeno para completar la combustión.
Tipos de mezcla aire-gasolina:
Estequiométrica: 1gr de aire 15gr de gasolina. Rica: defecto de aire 1/12 ó 13. Pobre: exceso de aire 1/15 y 16,5.
Gases tóxicos y no tóxicos producidos durante la combustión:
Gases tóxicos: monóxido de carbono, óxidos nítricos, hidrocarburos, partículas de hollín, dióxido de azufre. Gases no tóxicos: nitrógeno, oxígeno, agua, dióxido de carbono, plomo.
Resultados analizadores de gases motores gasolina:
Monóxido de carbono, hidrocarburos, dióxido de carbono, oxígeno, coeficiente lambda, delta-HC: se obtiene de la composición de la mezcla y la calidad de la combustión cuando se cortocircuita un cilindro.
Opacímetro:
Es un equipo de estructura modular que se encarga de medir y analizar la capacidad o ennegrecimiento de los humos de escape.
Modificaciones que se realizan en el motor para mejorar la mezcla:
- Cámaras de combustión: influye en la expulsión de hidrocarburos no quemados.
- Caldeo de colectores: reduce el tiempo del calentamiento del motor.
- Distribución variable: reducen los niveles de emisiones de escape mediante el ajuste del diagrama de distribución.
- Colectores de admisión variable: conducto corto altos regímenes, conducto largo bajos regímenes.
Sistema de recirculación de gases de escape:
Ace circular los gases de escape al colector de admisión. Para ello se tiene en cuenta: el régimen del motor, el caudal de combustible inyectado, el caudal de aire aspirado, la temperatura del motor, la presión atmosférica.
Diferencia entre EGR neumática y eléctrica:
Las neumáticas son accionadas por depresión o vacío y las eléctricas trabajan de forma autónoma mediante un solenoide que recibe señales eléctricas de la UCE.
Sistema de inyección de aire en el escape:
El motor necesita una mezcla más rica en el arranque y los momentos posteriores de este, especialmente en frío, para mantener un régimen adecuado. En estos momentos el catalizador no ha alcanzado la temperatura adecuada, con lo que se producen concentraciones de emisiones contaminantes, para evitar esto se introduce aire filtrado detrás de las válvulas de escape durante 100seg.
Ventajas sonda lambda de titanio respecto a la de circonio:
La de circonio no entrega tensión solamente varía su resistencia interna. La de titanio no necesita referencia del oxígeno atmosférico, sólida y compacta, respuesta rápida, resistencia elevada al combustible con plomo, alcanza la temperatura de funcionamiento rápidamente.
Partes principales de una sonda lambda de banda ancha:
Sensor de medición y la electrónica.
Funcionamiento de sonda lambda de banda ancha con mezcla rica:
Cuando la mezcla se enriquece, la célula de medición tiende a irse a 1V, debido al bajo contenido de oxígeno de los gases de escape. Para mantener estables los 450mV, pone en marcha la célula para que inserte iones de oxígeno en la cámara de medición, esto se consigue aplicando polaridad inversa en la alimentación. El consumo de corriente que se produce en la célula bomba es transformado en la UCE en un valor lambda determinado.
Catalizadores según material y forma de fabricación:
– Cerámico: formado por un monolito de cerámica, atravesado por infinidad de orificios.
– Metálico: construido por láminas enrolladas que forman una espiral.
– Metálico de flujo radial: diseño en forma de cuña basado en el efecto venturi.
– De sustrato modular metálico: sucesor del metálico de flujo radial y ofrece ventajas.
Reacciones que se producen durante la depuración catalítica en un catalizador de 3 vías:
– Reducción: extracción de oxígeno de los componentes de los gases de escape.
– Oxidación: adición de oxígeno a los gases de escape.
Canister:
Encargado de absorber los vapores de la gasolina.
Filtro de partículas:
Tiene como objetivo atrapar las partículas de hollín existentes en los gases de escape.
Niveles de carga que puede tener un filtro de partículas dependiendo de su grado de obstrucción:
Filtro perforado, filtro regenerado, zona intermedia, filtro cargado, filtro sobrecargado, filtro obstruido.
Limpieza de un filtro de partículas que requiere aditivación y mantenimiento:
Se realiza de forma periódica y automática durante el funcionamiento normal del vehículo sin que el conductor lo advierta, se realiza cada 400 o 1000 km y dura unos 3min.
Sistema EOBD y códigos de avería del sistema de diagnóstico de abordo:
Es un sistema de diagnóstico incorporado en la unidad de control del motor, que vigila aquellos sistemas y componentes cuyo mal funcionamiento pueda provocar un aumento de las emisiones contaminantes del vehículo.