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Gases y Catalizador
Gases y Catalizador
Gases y Catalizador
2
AGENTES CONTAMINANTES PRODUCIDOS POR UN AUTOMOVIL
O2 Oxigeno
N2 Nitrógeno
CO Monóxido de Carbono
C + O2 CO2
MONOXIDO DE CARBONO (CO)
2C + O2 2CO
• El dióxido de carbono
CO2 provoca el ¡Ufff! Parece que
va subiendo la
denominado “efecto
temperatura.
invernadero”.
• El CO es un gas más
pesado que el aire, de
modo que debemos
tener precaución a la
hora de trabajar en un
foso, pues 0,5% de
concentración en
volumen en el aire
respirado, puede
ocasionar la muerte en
30 minutos.
HIDROCARBUROS SIN QUEMAR (HC)
- Falta de Oxigeno
- Tiempo insuficiente para la
consecución de las reacciones
químicas.
- Extinción de llama (paredes frías de
la cámara de combustión y cilindros)
• Bajo la acción de los rayos solares y en presencia de NOx producen sustancias oxidantes
(niebla fotoquímica) que inciden sobre todo en los ojos y en el sistema respiratorio
OXIDOS DE NITROGENO (NOx)
• Su emisión es proporcional a la
cantidad de combustible
consumido.
• El plomo destruye los catalizadores, por lo que los fabricantes de gasolinas han
mejorado los procesos de refinado y añadido oxigenados de tipo Metanol y Etanol.
PARTICULAS DE HOLLIN (PM)
• Se generan durante la
combustión en ausencia de
oxigeno, a partir de gotitas
que se carbonizan por efecto
de la elevada temperatura.
• Las partículas de hollín están formadas por una matriz carbonosa sobre la cual se
depositan un alto porcentaje de HC, así como sulfatos asociados con agua,
sospechosos de ser cancerigenos.
NIVELES DE CO2
• Los valores máximos de oxigeno dependerán del sistema de gestión del motor:
(I.T.V.)
Resumen de la Directiva Comunitaria 95/55/CEE (4 de mayo de 1998)
La inspección se realizará según:
- En la prueba de ralentí solo se comprobará el valor del contenido de Monóxido de Carbono
(%CO).
- En la prueba de ralentí acelerado, se comprobará tanto el contenido de CO como el coeficiente .
Combustible 1 litro
COEFICIENTE DE AIRE ()
Mezcla estequiométrica.
=1
El volumen de aire aspirado corresponde con el teórico.
- El CARTER,
CARTER por la evacuación al exterior de vapores de aceite y gases quemados.
- La EVAPORACION,
EVAPORACION de gasolina del deposito y del carburador.
- El ESCAPE,
ESCAPE por el cual salen los productos de la combustión.
GASES DE EVAPORACION
Separador - Decantador
Evita que el flujo de vapores transporte
gotas de aceite.
Condensa los vapores de aceite para que
retornen de nuevo al cárter
GASES DE EVAPORACION
Válvula de ventilacion
Electroválvula de lavado
Permite la circulación de los Canister
Válvula normalmente
vapores hacia el cánister, y Está compuesto por una
cerrada. Controla el flujo
la ventilación del depósito masa de gránulos de carbón
de vapores que llegan al
cuando se encuentra en que retiene los vapores de
colector de admisión.
depresión. combustible. El aire de
lavado roza los gránulos de
carbón, quita los vapores de
gasolina y los lleva a la
salida conectada con el
colector de admisión.
Separador
Condensa una parte de los
vapores permitiendo que
vuelvan al depósito a través
de las válvula antivuelco
Válvulas de nivel
Permite que los vapores
fluyan hacia el separador,
impidiendo que el
combustible líquido alcance
al Cánister, mediante un
flotador
VENTILACION DEL DEPOSITO DE COMBUSTIBLE
SISTEMAS PRE-COMBUSTION
-Régimen motor.
-Estado de carga.
-Temperatura motor.
-Presión atmosférica.
SISTEMA E.G.R. (Mando Eléctrico)
Electroválvula de
mando, convertidora
de depresión.
Válvula E.G.R. de
apertura neumática
SISTEMAS POST-COMBUSTION
• El sistema Air Pulse inyecta aire adicional en los gases de escape, enriqueciendo estos de
oxigeno y provocando la recombustión de las partículas de CO y HC sin quemar.
Estado Tiempo
Tª Motor
Motor activado
• Por otra parte el catalizador alcanza
más rápidamente su temperatura de Arranque en 5ºC Sin activar
servicio, gracias al calor producido en frío
la post-combustión. 5ºC....33ºC 100 seg
Arranque en
caliente Hasta 96ºC 10 seg
(ralentí)
SISTEMA AIR PULSE (Soplado)
• Esta diferencia de presión aspira aire a través de un filtro (1), la válvula de control de aire (2) y
la válvula air Pulse (3).
4
3
1 2
• La electroválvula de vacío (4) controlada por la unidad de mando motor suministra la señal de
vacío a la válvula de control de aire.
SISTEMAS POST-COMBUSTION
TRATAMIENTO CATALITICO
• La emisión de elementos contaminantes, producidos por el motor, puede reducirse
eficazmente mediante el tratamiento catalítico ulterior.
“OXIDACION”
CO
CO2
HC H2O
CO2
TRATAMIENTO CATALITICO
“REDUCCION”
CO2 NOx N2
• Catalizador de tres
vías.
• Sonda Lambda.
• Alimentación de
aire/combustible con mando en
bucle cerrado.
EL CATALIZADOR
• Se denomina catalizador a toda sustancia que altera la velocidad de una reacción química sin
aparecer en los productos finales.
• La suma de las superficies de los canales del Monolito es como media unos 15.000 m 2, que supone
el equivalente a dos campos de fútbol.
EL CATALIZADOR
Monolito Cerámico
Los canales miden
1,1mm de lado.
70 canales por cm2.
Wash Coat
Superficie rugosa (AlO2), Materias activas
para aumentar Platino (Pt)........CO
considerablemente la Rodio (Rh).......NOx
superficie activa Paladio (Pd)........HC
EL CATALIZADOR
- El Plomo (Pb) del combustible lo desactiva en gran medida con niveles por encima
de los 5mg/l.
- El Zinc (Zn) y el Fósforo (P), presentes en algunos aceites para motor, lo desactivan
cuando los niveles de consumo de aceite son altos.
- El azufre (S) del combustible, su efecto se deja sentir más cuando sale del
catalizador en forma de Sulfuro de Hidrogeno (SH 2).
- Los catalizadores están ideados par operar en temperaturas de hasta 850ºC y bajo
ella tiene lugar una desactivación normal.
- El envejecimiento térmico avanzado ocurre con temperaturas superiores a los
850ºC, que se acelera enormemente por encima de los 1000ºC.
- Si se superan los 1400ºC el catalizador se funde.
• La sonda esta constituida por un cuerpo de cerámica, a base de dióxido de Circonio, cuya
superficie esta provista de electrodos de platino permeables a los gases.
Gases de escape
Fisura de
Resistencia
Resistenci difusión
a
Canal de aire de
referencia
Célula de medición
Conector
• La sonda tiene dos partes principales:
- El sensor de medición se compone de una bomba de oxigeno, una célula de medición, una fisura de difusión y
una resistencia calefactora.
- Y la electrónica, para el funcionamiento de la sonda Lambda situada en el conector de la misma.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
1. Aire exterior.
2. Tensión de la sonda.
3. Unidad de control del motor.
4. Electrodos.
5. Gases de escape.
6. Bomba miniatura (célula bomba).
7. Corriente de la bomba.
8. Gama de medición
9. Conducto de difusión
• Esta sonda genera una tensión con ayuda de dos electrodos, la cual resulta de los diferentes
contenidos de oxígeno.
• La tensión de los electrodos se mantiene constante.
• Este procedimiento se realiza por medio de una bomba miniatura (célula de bomba), que
suministra al electrodo por el lado de escape una cantidad de oxígeno dimensionada de modo que
la tensión entre los electrodos se mantenga constante a 450 mV. El consumo de corriente de
la bomba es transformado por la unidad de control del motor en un valor lambda.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
• Si la mezcla de combustible y aire enriquece
excesivamente se reduce el contenido de
oxígeno en los gases de escape, la célula bomba
impele una menor cantidad de oxígeno hacia el
área de medición y la tensión de los electrodos
aumenta.
• En este caso, a través del conducto de difusión
se fuga una mayor cantidad de oxígeno
que la impelida por la célula bomba.
3 4 5 2 6 1
1 2 3 3 4
0 4 5 6
UCE
REGULACION LAMBDA. FASE D4
CARS MAROBE S. L.