UNIVERSIDAD TECNOLGICA EQUINOCCIAL

Facultad de Ciencias de la Ingeniera e Industrias

Asignatura: Equipos de Comprobacin Grupo N:

Carrera: Ingeniera Automotriz Integrantes
Nivel y paralelo: 4 A Cristian Gonzlez
Proyecto N: 3 Gabriel Nez
Erick Salazar
Andrs Torres
Julio Torres

ANALIZADORES DE GASES CICLO OTTO Y DISEL

1. OBJETIVOS:

Aprender a utilizar los analizadores de gases tanto como para automviles con ciclo Otto como los
disel.
Identificar las siguientes partes que posean los analizadores de gases tanto como para ciclo Otto como
disel.

2. INTRODUCCIN:

ANALIZADOR DE LOS GASES.

Aparato capaz de medir, generalmente en porcentaje, determinados compuestos qumicos

contenidos en la masa de los productos, gaseosos o no, emitidos por el escape de un motor de
combustin interna. El analizador puede ser de lectura directa o estar acoplado a un registrador,
magntico o de otro tipo. La necesidad de analizar los gases de escape de los motores de
combustin interna deriva del hecho que, sobre todo en los motores alternativos, la combustin
de los hidrocarburos nunca es perfecta, razn por la cual los gases de escape no son solamente
anhdrido carbnico (CO2), agua (H2O), oxgeno (O2) y nitrgeno (N). La combustin real da
lugar tambin a la formacin de productos sin quemar y otros residuos. Puesto que en la
combustin influyen varios factores, algunos de tipo mecnico y otros dependientes de las
caractersticas del combustible, mediante el anlisis de los gases es posible determinar el tipo
de combustible y la influencia que sobre aqulla tienen los factores indicados.

Otro fin del anlisis de los gases de escape es el localizar la presencia de algunos componentes
considerados como la causa de la contaminacin del aire. Debe tenerse en cuenta que, en los
motores Disel, en el campo de la lucha contra la contaminacin, de momento no se le da
mucha importancia a la composicin qumica de los gases de escape, sino a la cantidad de
partculas slidas presentes en los mismos (principalmente carbonilla). En otras palabras, se
controla simplemente la opacidad de los gases de escape mediante aparatos llamados
opacmetros.

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Al contrario en los motores de combustin interna con encendido por chispa es muy importante
la composicin qumica de los gases de escape. En varios pases existe una legislacin
especial que pone lmites a la presencia de los compuestos nocivos en los gases de escape. D
momento, los gases considerados nocivos son monxido de carbono (CO), hidrocarburos sin
quemar (convencionalmente indicados por HC) y xidos de nitrgeno (convencionalmente
indicados por NOX). Segn la precisin de la investigacin que se desea realizar, el anlisis
puede limitarse a la localizacin de uno o de varios productos perjudiciales citados, o bien
ampliarse hasta la determinacin de otros componentes, como, por ejemplo, anhdrido
carbnico (CO2) y oxigeno (O2). Existe una extensa gama de analizadores de los gases de
escape, desde los ms simples hasta los ms complicados, desde los porttiles a los fijos.

Funcionan generalmente segn uno de los siguientes principios:

Cambio de color - Con este principio funcionan generalmente los analizadores porttiles,
simples, de bajo coste y de empleo rpido. Una cantidad determinada de gases se hace pasar
a travs de una substancia que, al reaccionar con el compuesto cuya presencia quiere
determinarse, cambia de color. Al incrementarse la concentracin del compuesto, aumentan la
duracin de la reaccin y la cantidad de substancia que cambia de color.
Variacin de la conductibilidad - Este tipo de examen se lleva a cabo generalmente mediante
resistencias elctricas colocadas segn el puente de Wheatstone. Dos resistencias se hallan
encerradas en celdas de referencia que contienen aire ambiente o un gas de muestra, y las
otras dos se encuentran en celdas a travs de las cuales se hace pasar una corriente del gas
en examen. La distinta conductibilidad trmica del gas que se analiza, respecto del aire o del
gas de muestra, enfra las resistencias de manera diferente. Esto produce la variacin de la
temperatura de los conductores, a lo que sigue una variacin de la resistencia elctrica, cuya
medida indica la cantidad de gases en examen.
Rayos infrarrojos - Los analizadores de este tipo funcionan segn el principio de la absorcin
selectiva, por parte de los diferentes gases, de bandas de frecuencia especiales en el infrarrojo.
Dado que una parte de la energa de este haz es absorbida por los gases en examen en
cantidad proporcional al contenido del compuesto que debe determinarse, el consiguiente
calentamiento del gas y su aumento de presin permiten obtener el porcentaje del compuesto
en examen.
Rayos ultravioletas - Contrariamente a los mtodos citados hasta ahora, estos analizadores
aprovechan la propiedad de ciertas substancias para emitir rayos ultravioletas durante su
combustin. En estos instrumentos se produce la combustin, sobre un alambre incandescente,
de los componentes de los gases de escape que pueden quemarse an, es decir monxido de
carbono e hidrocarburos. Dichas substancias al quemarse emiten rayos ultravioletas de una
longitud de onda especial que son recogidos por un elemento sensible.
Luminiscencia qumica - Los analizadores de luminiscencia qumica son muy tiles para la
determinacin de los xidos de nitrgeno contenidos en los gases de escape. La luminiscencia
qumica o quimioluminiscencia es la propiedad que poseen ciertas substancias de emitir luz
(llama fra), al reaccionar qumicamente. En este caso especial se provoca la reaccin qumica
entre el NO contenido en el gas que se analiza y el ozono (O3). La luminosidad que se produce

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se mide con el aparato, y de este modo se determina la cantidad de NO presente. Debe tenerse
en cuenta que en los gases de escape de un motor de combustin hay tambin NQ y, por tanto,
es necesario transformar el NO2 en NO, en un convertidor adecuado, si se desea que la medida
sea correcta.
Ionizacin de la llama - En los aparatos basados en esta tcnica se efecta, en primer lugar,
una cromatografa de fase gaseosa con el fin de separar los gases de escape en sus
componentes y conseguir que lleguen al analizador separados y por orden. Los diferentes
componentes son pasados por una llama con un nivel de ionizacin prefijado; al quemarse
producen iones y alteran, cada uno de los gases de una manera caracterstica, el estado de
ionizacin de la llama. Como la conductividad elctrica de una llama es funcin de su grado de
ionizacin, se puede determinar la cantidad de compuesto presente en el gas de escape
midiendo aquellas variaciones.

CARACTERISTICAS PRINCIPALES DEL ANALIZADOR DE GASES.

Funcin automtica de calibracin a CERO

Tiempo de calentamiento menor a 10 minutos
Sistema de filtrado reforzado y con trampa de agua
Pruebas automticas para residuos de HC y vaco
Auto prueba y auto diagnstico
Compensador de altura
Medicin inalmbrica va radio de RPM y temperatura de aceite
Pantalla LCD con iluminacin de fondo
Software para PC de mltiples aplicaciones
Conexin a PC va Cable USB. Impresora trmica de alta velocidad
Mide: HC, CO, CO2, O2
Clculo de Lambda y CO o
Habilitado para medicin de NOx y SOx

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LOS CUATRO GASES:

Una combustin perfecta dara como resultado agua y dixido de carbono como elementos
restantes de la combustin, pero en el ciclo real y combustin real obtenemos un residuo muy
diferente.

Los cuatro gases que nosotros estaremos midiendo son:

Hidrocarburos (HC)
Monxido de Carbono (CO)
Dixido de Carbono (CO2)
Oxigeno (O2)

Los hidrocarburos (CH) son unos gases venenosos sin quemar; o son combustible en su estado
puro y se miden en partculas por milln (ppm). CO es un gas venenoso parcialmente quemado;
una combustin parcial ha sucedido pero la molcula de combustible no ha sido quemada
completamente; el CO es medido como un porcentaje del gas en medicin. El CO2 es
combustible completamente quemado; y es un resultante inofensivo de la combustin completa;
este es medido como un porcentaje del volumen de gas. Oxgeno es simplemente Oxgeno,
pero es importante porque el Oxgeno es consumido por la combustin no puede ocurrir sin l,
el contenido de O2 despus de una combustin es lo importante (si es que sobra algo). El
Oxgeno tambin es medido como porcentaje del volumen del gas en medicin; pero ste no
es medido por la luz infra roja, sino que, es medido por un Sensor de Oxgeno similar al que se
encuentra en los automviles.

Est seguro que la sonda de prueba se encuentre bien insertada, y lo ms introducida posible
dentro del tubo de escape.

La mayora de los analizadores tienen sistemas para detectar las fugas como parte de sus
caractersticas.

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Usted deber tratar de conectar la sonda de escape a un punto de prueba (suplido por muchos
fabricantes). Este punto de prueba est conectado a esl sistema de escape antes del
convertidor cataltico. Si el auto no tuviera un punto de entrada para la sonda de prueba; instale
una conexin especial o accesorio disponible para ste efecto; o apague el vehculo y permita
que el convertidor se enfre. Vuelva a encender el motor pero solo oprelo en marcha ralent.

Adems de Argn y del dixido de carbono, tambin hay muchas sustancias indeseables
creadas por el hombre como monxido de carbono (CO), gas hidrocarbono (HC) xido de
nitrgeno (NOx), dixido e azufre (SO2)M ETC. Estas sustancias indeseables son
denominadas "Contaminantes del aire".

De estos agentes o fuentes de contaminacin el parque automotor es responsable del 70% de

la contaminacin de la atmsfera.

TIPOS DE CONTAMINANTES DE LA ATMOSFERA

Contaminantes Primarios:

Son los introducidos directamente por los agentes contaminantes (vehculos) a la atmsfera y
sirven como materia prima para la formacin de contaminantes secundarios. Entre los
principales tenemos los siguientes:

Hidrocarburos HC
Monxido de Carbono CO
Bixido de Carbono CO2
xido de Nitrgeno NOx, NO, NO2, NO3, etc
Bixido de Azufre SO2
Plomo Pb

Contaminantes Secundarios.

Se forman a partir de contaminantes primarios a travs de reacciones como la oxidacin

fotoqumica etc., y entre los principales tenemos los siguientes:

Ozono O3
cido Sulfrico H2SO4

3. METODOLOGA:

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Uso del analizador de gases

Equipo de control de emisiones: El equipo necesario para la medicin debe ser un
analizador de gases y sonda lambda, homologado y calibrado segn la legislacin
vigente.

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Inspeccin visual de la instalacin de escape del automvil a verificar: Comprobar que

no existen perforaciones.

Posicionar el automvil en el puesto de medicin con el motor funcionando y conectar al

escape el boquerel de aspiracin de humos.

La prueba de medicin de los gases de escape correcta debe realizarse a la temperatura

de servicio del motor, es decir, que la temperatura del aceite del motor debe estar como
mnimo a 70C.

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Conectar el analizador

Introducir la sonda de medicin del analizador de gases en la salida de la instalacin de

escape del automvil.

A ralent, comprobar los valores de CO y valor lambda obtenidos en al analizador de

gases.

Como referencia en la diagnosis, aplicar los valores declarados pr el constructor del

vehculo, si no se dispone de este dato aplicar los valores lmite de la legislacin en vigor
referidos en la tabla siguiente.

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Tabla de valores lmite de los gases de escape.

En general, mediante el anlisis de los gases de escape puede efectuarse una diagnosis
orientativa del estado Tabla de valores lmite de los gases de escape. del motor, tal como
se indica en la tabla siguiente.

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4. RESULTADOS Y DISCUSIN:

ANALISIS DE GASES

COMBUSTION

Combustible. Sustancia que reacciona con otra sustancia produciendo calor. Aporta toda la
energa en la combustin. Gasolina o Disel, formada por HC.
Comburente. Sustancia necesaria para que reaccione el combustible. Aire, O2
Energa de activacin. Mnima cantidad de energa necesaria para que se produzca la reaccin
en cadena. Chispa

Los combustibles utilizados estn principalmente compuestos de Carbono C e Hidrogeno H.

Estos compuestos se unen formando cadenas largas llamadas de hidrocarburos. Segn sea la
cadena forma compuestos diferentes como el Gasoil, gasolina, GPL, etc. Estos compuestos
por si mismos no pueden utilizarse en el motor ya que necesitan aadirles aditivos para evitar
la detonacin, la congelacin, la lubricacin, etc.
Al decir combustin nos referimos a una mezcla de Aire + Gasolina o Gasoil que han
reaccionado al aplicarles una energa de activacin. En este proceso el oxgeno necesario se
encuentra en el aire.

Como resultado del funcionamiento del motor la reaccin qumica anterior no se produce nunca
tan perfecta resultando una serie de gases nocivos. Se dice que es una combustin completa.
Casi siempre es incompleta

Componentes de los gases de escape.

En una combustin real nos podemos encontrar varios compuestos: ANALISIS DE GASES.

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Esta prueba nos dar indicacin de funcionamiento del motor La normativa es:

Forma de medicin de la opacidad de los gases en vehculos:

Se debe acelerar el motor en vaco (desembragado y pasando de la velocidad de ralent a la

velocidad de corte). No se deben superar los valores mximos registrados en la placa del
vehculo. Vehculos anteriores a 1980 estarn exentos de esta prueba.

El tubo de escape deber estar purgado durante un mnimo de 3 ciclos de aceleracin en

vaco. Inspeccin del sistema de escape para chequear fugas.
Cada ciclo de aceleracin empieza accionando el acelerador completamente de forma rpida
y continua (en menos de 1 segundo) pero no violentamente para obtener el mximo caudal
de la bba de inyeccin.
En cada ciclo el vehculo debe alcanzar la velocidad de corte y si es de transmisin automtica
al menos 2/3 partes de esa velocidad.
El vehculo ser rechazado si la media aritmtica de 3 pruebas consecutivas supera los
valores lmite.

Normativa E-OBD

Establece normas de los vehculos en diagnosis de gases. Incluso de los conectores utilizados
y su conexin a entre el equipo de diagnosis y los modernos sistemas de multiplexado.
La normativa obliga a los fabricantes a que en sus vehculos las UCE controlen los
componentes y sistemas anticontaminantes a fin de detectar posibles averas (que superen
en 1,5 veces el valor establecido).
Debe avisar al conductor con indicacin en el cuadro y adems de debe de incorporar
funcionamiento de emergencia del vehculo as como memorizacin de fallos.
La normativa E-OBD obliga a supervisa los siguientes sistemas:

Catalizador
Calefaccin del catalizador
Deteccin de fallos de encendido.
Sistema de combustible.
Sensores de agua
Sistema de aire secundario

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Sistemas de evaporacin

Verificacin y diagnstico de los gases de escape.

VALORES DENTRO DE UN MARGEN CORRECTO.

CARBURACIN INYECCIN INYECCIN antes INYECCIN

SI del catalizador despus
CO Entre 1% y 2% N
1 +- 0.5% Entre 0.4% y 0.8% Menor de 0.2%
CO2 Mayor que 11% Mayor que 12% Mayor que 13% Mayor que 13.5%
HC Menor de 400 ppm Menor que 300 Menor de 250 ppm Menor de 100 ppm
O2 Menor de 3.5% Menor de 2.5% Menor de 1.5% Menor de 0.2%
Entre 0.99 y 1.02 Entre 0.99 y 1.01
RPM Ralent 2000 RPM

INTERPRETACION DE AVERIAS.

Funcionamiento correcto

HC 300 ppm 150 ppm 80 ppm

CO 2% 1% 0,8%
CO2 12,5% 13% 13%
O2 1,2% 0,8% 0,7%
RPM 900 2000 3000

La tabla es de un vehculo en perfecto estado, el CO y el HC descienden sus valores a medida

que subimos las rpm, indicando que economiza correctamente el sistema de alimentacin,
ya siendo un carburador sistema de inyeccin.

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El CO2 tiende a subir algo conforme va subiendo de revoluciones. Y el O2 baja porque a mayor
nmero de vueltas quema mejor.

Fallo de encendido.

HC 1500 ppm
CO 1%
CO2 11%
O2 6%
fuera de escala
RPM ralent

En este caso los valores nos estn Indicando un fallo de encendido, achacable a una buja
en cortocircuito un cable de buja cortado tapa de distribuidor comunicada. Siempre que
aparezca un fallo de encendido, aparece una cantidad elevada de gasolina sin quemar,
reflejada en HC y O2. El CO2 tiende a ser algo ms bajo de lo normal. El fallo de encendido
se observa a todos los regmenes de vueltas, no variando prcticamente los HC a
diferentes rpm.

Avera en vlvula de escape (pisada)

HC 2000 ppm
CO 2%
CO2 9,5%
O2 5,5%
1,1
RPM ralent

En este caso la avera que nos indica es un fallo en una vlvula de escape. Se refleja en la
cantidad de HC que salen sin quemar, y el O2 sobrante tan elevado.
Adems en este caso, que nos puede engaar y no saber si es una avera de vlvula
de escape o de encendido, la forma de descartar el fallo de encendido, es subiendo
diferentes regmenes de vueltas de motor, viendo en el analizador como a mayor
revoluciones por minuto, descienden rpidamente los HC y el O2. Por lo que el fallo es de la
vlvula de escape.

AVERIAS DE UN VEHCULO CATALIZADO.

Para verificar un vehculo catalizado se tiene que comprobar el estado del motor y despus el
del catalizador. Si no lo hacemos as nos puede dar lecturas errneas y creer que no funciona
el catalizador.
La lectura leda antes del catalizador debe ser:

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HC Menor de 250ppm
CO Entre 0.4 a 0.8%
CO2 Mayor de 13%
O2 Menor de 1.5%
Entre 0.99 a 1.02
RPM ralent

Si el vehculo no tiene toma de gases antes del catalizador, se puede medir de la siguiente
forma: Mantener el vehculo al ralent, ya que aunque el motor est caliente e incluso haya
saltado el electro ventilador, el catalizador no funciona estando al ralent porque no hay
suficientes gases para que adquiera la t de trabajo (menos en aquellos que sean muy nuevos,
menos de 10.000 km.) Para verificar el estado del catalizador poner el motor a 2.000 rpm.
durante unos minutos, y los valores deben ser estos:

Gases despus del catalizador.

Fallo sonda :

Cuando el CO oscila al ralenti y no se nota las fluctuaciones del motor y al comprobar la sonda
con el polmetro la medida de tension es correcta, pero sin embargo la fluctuacin de dicha
variacin es excesivamete lenta. Para saber con seguridad que la averia es de la sonda se
desconecta la sonda lambda, siempre que el sistema lo permita y veremos como el CO
no flucta.Con lo cual debemos cambiar la sonda lambda. (suele estar garantizado su
funcionamiento para unos 170000 Km).

Toma de aire en colector de escape:

i existe una entrada de aire en el colector escape, antes de la sonda lambda, sta captar
mucho oxgeno y enriquecer la mezcla instantneamente. Esto, provocara un consumo
elevado y una obstruccin prematura del catalizador.

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5. CONCLUSIONES:

6. RECOMENDACIONES:

Calibra el equipo antes de utilizarlo.

llevar su vehculo a temperatura normal.
revisar el tubo de escape que no tenga agujeros.
revisar el color del humo.
verificar los filtros que estn en buen estado.

7. BIBLIOGRAFA:

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Exposiciones, G. P. (s.f.). Equipos Para Diagnostico Automotriz. Obtenido de http://servicioautomotriz.co/analizador-de-

gases-para-realizar-la-prueba-en-un-vehiculo-a-gasolina/

KG, M. M. (s.f.). Analizadores de gases. Obtenido de http://www.maha.de/cps/rde/xbcr/SID-F0FA2D4C-

ABE3BD79/maha_de/BRO_MAHA_alle_Abgastester_ES.pdf

Augeri, F. (18 de 07 de 2017). CISE electronica. Obtenido de http://www.cise.com/portal/notas-tecnicas/item/302-

anlisis-de-los-gases-de-escape-de-los-motores-de-combustin-interna.html