Gases de Escape y Sistema de Anticontaminacion

7/26/2019 Gases de Escape y Sistema de Anticontaminacion

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Gases de Escape y SistemasAnticontaminacin

Indice cursos

IntroduccinLa energa mecnica, indispensable para poner en accin diferentes mquinas se puede obtenerutilizando energa trmica, !idrulica, solar y elica" La que ms se utiliza es la energa trmicaobtenida de los combustibles de naturaleza orgnica" Los equipos energticos que ms aceptacin!an tenido son los motores de combustin interna, a ellos corresponde ms de un #$ % de latotalidad de la energa producida en el mundo"En la &nin Europea aunque los medios de locomocin son responsables 'nicamente de un ( %de las emisiones de di)ido de azufre *S+-, son responsables del ( % de las emisiones dedi)ido de carbono *.+-, del #/ % de las de mon)ido de carbono *.+- y del 00 % de las de)idos de nitrgeno *1+)-"2or todas estas razones se esta intentado por todos los medios posibles la reduccin de los gasesde escape y sus emisiones contaminantes"

Componentes de los gases de escapeEl aire est compuesto bsicamente por dos gases3 nitrgeno *1- y o)geno *$-" En un 4olumen

determinado de aire se encuentra una proporcin de nitrgeno *1- del /5 % mientras que elcontenido de o)geno es apro)imadamente de un 6 %""El nitrgeno durante la combustin, en principio, no se combina con nada y tal como entra en elcilindro es e)pulsado al e)terior sin modificacin alguna, e)cepto en peque7as cantidades, paraformar )idos de nitrgeno *1+)-" El o)geno es el elemento indispensable para producir lacombustin de la mezcla"

.uando se !abla de la composicin de los gases de escape de un 4e!culo se utilizan siempre losmismos trminos3 mon)ido de carbono, )ido ntrico, partculas de !olln o !idrocarburos" 8ecirque estas sustancias representan una fraccin muy peque7a del total de los gases de escape"
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8ebido a ello, antes de describir las diferentes sustancias que integran los gases de escape, lemostramos a continuacin la composicin apro)imada de los gases que despiden los motoresdiesel y de gasolina"

Descripcin de las sustancias que integran los gases de escapeEl motor de combustin interna, por su forma de funcionar, no es capaz de quemar de forma total elcombustible en los cilindros" 2ero si esta combustin incompleta no es regulada, mayor ser lacantidad de sustancias noci4as e)pulsadas en los gases de escape !acia la atmsfera" 8entro delos gases generados en la combustin, !ay unos que son noci4os para la salud y otros no"


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Nitrgeno (N2)El nitrgeno es un un gas no combustible, incoloro e inodoro, se trata de un componenteesencial del aire que respiramos */# % nitrgeno, 6 % o)geno, 6 % otros gases- yalimenta el proceso de la combustin con9untamente con el aire de admisin" La mayor

parte del nitrgeno aspirado 4uel4e a salir puro en los gases de escape: slo una peque7aparte se combina con el o)geno +*)idos ntricos 1+)-"

Oxgeno (O2)Es un gas incoloro, inodoro e inspido" Es el componente ms importante del aire querespiramos *6 %-" Es imprescindible para el proceso de combustin, con una mezcla idealel consumo de combustible debera ser total, pero en el caso de la combustin incompleta,el o)igeno restante es e)pulsado por el sistema de escape"

Agua (H2O)Es aspirada en parte por el motor *!umedad del aire- o se produce con moti4o de lacombustin ;fra; *fase de calentamiento del motor-" Es un subproducto de la combustin yes e)pulsado por el sistema de escape del 4e!culo, se lo puede 4isualizar sobre todo enlos das mas fros, como un !umo blanco que sale por el escape, o en el caso decondensarse a lo largo del tubo, se produce un goteo" Es un componente inofensi4o de losgases de escape"

Dixido de carbono (CO2)Se produce al ser quemados los combustibles que contienen carbono *p" e9" gasolina,gasoil-" El carbono se combina durante esa operacin con el o)geno aspirado" Es un gasincoloro, no combustible"


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El di)ido de carbono .+a pesar de ser un gas no t)ico, reduce el estrato de laatmsfera terrestre que suele ser4ir de proteccin contra la penetracin de los rayos &< *latierra se calienta-" Las discusiones generales en torno a las alteraciones climatolgicas*efecto ;in4ernadero;-, el tema de las emisiones de .+ se !a !ec!o consciente en laopinin p'blica"

Monxido de carbono (CO)Se produce con moti4o de la combustin incompleta de combustibles que contienencarbono" Es un gas incoloro, inodoro, e)plosi4o y altamente t)ico" =loquea el transportede o)geno por parte de los glbulos ro9os" Es mortal, incluso en una ba9a concentracin enel aire que respiramos" En una concentracin normal en el aire ambiental se o)ida al cortotiempo, formando di)ido de carbono .+"

xidos ntricos (NOx)Son combinaciones de nitrgeno 1y o)geno +*p" e9" 1+, 1+, 1+, """-" Los )idos denitrgeno se producen al e)istir una alta presin, alta temperatura y e)ceso de o)genodurante la combustin en el motor" El mon)ido de nitrgeno *1+-, es un gas incoloro,inodoro e inspido" Al combinarse con el o)igeno del aire, es transformado en di)ido de

nitrgeno *1+-, de color pardo ro9izo y de olor muy penetrante, pro4oca una fuerteirritacin de los rganos respiratorios"Las medidas destinadas a reducir el consumo de combustible suelen conducirlamentablemente a un ascenso de las concentraciones de )idos ntricos en los gases deescape, porque una combustin ms eficaz produce temperaturas ms altas" Estas altastemperaturas generan a su 4ez una mayor emisin de )idos ntricos"

Dixido de a!u"re (#O2)El di)ido de azufre o an!drido sulfuroso propicia las enfermedades de las 4asrespiratorias, pero inter4iene slo en una medida muy reducida en los gases de escape" Esun gas incoloro, de olor penetrante, no combustible" Si se reduce el contenido de azufre enel combustible es posible disminuir las emisiones de di)ido de azufre"

$lomo ($b)>a desaparecido por completo en los gases de escape de los 4e!culos" En 65#( seemitan toda4a a la atmsfera ?"$$$ t, debidas a la combustin de combustibles conplomo"El plomo en el combustible impeda la combustin detonante debida a la autoignicin yactuaba como una sustancia amortiguadora en los asientos de las 4l4ulas" .on el empleode aditi4os ecolgicos en el combustible sin plomo se !an podido mantener casi idnticaslas caractersticas antidetonantes"

HC % HidrocarburosSon restos no quemados del combustible, que surgen en los gases de escape despus deuna combustin incompleta" La mala combustin puede ser debido a la falta de o)igeno

durante la combustin *mezcla rica- o tambin por una ba9a 4elocidad de inflamacin*mezcla pobre-, por lo que es con4eniente a9ustar la riqueza de la mezcla"Los !idrocarburos >. se manifiestan en diferentes combinaciones *p" e9" .0>0, .#>6#- yact'an de di4erso modo en el organismo" Algunos de ellos irritan los rganos sensoriales,mientras que otros son cancergenos *p" e9" el benceno-"

&as partculas de 'olln M$*masa de partculas: ingls3 paticulate matter-Son generadas en su mayor parte por los motores diesel, se presentan en forma de !olln


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o cenizas" Los efectos que e9ercen sobre el organismo !umano toda4a no estn aclaradospor completo"

olucin general

En Europa as como a ni4el mundial, se !an emitido decretos y disposiciones legales con miras a lareduccin de las emisiones contaminantes que se e)pulsan al medio ambiente" 8entro de lossectores que contribuyen acti4amente a la contaminacin atmosfrica, esta el sector del autom4ily en general el trfico rodado en carretera" A raz de ello, y moti4ada por las normati4as msestrictas sobre las emisiones contaminantes en Europa y tambin EE&&, la industria del autom4il!a desarrollado tecnologas nue4as y me9oradas para reducir y e4itar sustancias contaminantes enlos gases de escape"En Europa y a ni4el mundial se !an tomado determinaciones y dictado normati4as legales en los'ltimos a7os, con miras a reducir las emisiones de contaminantes en el aire" E)isten las normati4aseuropeas sobre emisiones contaminantes denominadas norma E&@+ y e)presadas como E&6que !an ido e4olucionado !asta la E&( y las siguientes normati4as que se aprobaran en el futuro"Estas normati4as indican a la industria del autom4il los lmites de las emisiones contaminantespara la !omologacin de nue4os modelos de 4e!culos"


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La e4olucin de las cantidades emitidas de gases de escape *4er grfica inferior- demuestra, queentre los a7os 655$ y 655#, se !an reducido, gracias al cumplimiento por parte de los fabricantes

de autom4iles de las normati4as de reduccin de gases de escape" Los ob9eti4os establecidos porla legislacin !an sido superados incluso en parte, y las reducciones seguirn continuando en lospr)imos a7os"Sin embargo, e)iste una e)cepcin en esta e4olucin3 el di)ido de carbono .+" Las emisionesde di)ido de carbono .+se !allan en una relacin directa con el consumo de combustible del4e!culo" Si bien, las nue4as tecnologas !an logrado reducir el consumo, por otro lado tenemosque el incremento del parque automo4ilstico y la tendencia a adquirir 4e!culos cada 4ez mspotentes y pesados, !an actuado en contra de la reduccin de .+"


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#istemas para reducir las emisiones contaminantes de los gases de escapeLos perfeccionamientos obtenidos en la tcnica de motores !an lle4ado en los 'ltimos a7os ame9ores procesos de combustin y con ellos, a menores emisiones brutas" El desarrollo desistemas electrnicos de control del motor !a !ec!o posible una inyeccin e)acta de la cantidad decombustible necesaria y el a9uste preciso del punto de encendido, as como la optimizacin, enfuncin del punto de funcionamiento de la acti4acin de todos los componentes e)istentes*predispositi4o de mariposa electrnico 8


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Los sistemas de control de emisiones de escape !an sido desarrollados para reducir los elementoscontaminantes generados por el autom4il en el proceso de combustin"8entro de los sistemas de control de emisiones destacan los siguientes3

.ontrol de la combustin *sonda Lambda-"

Sistema de 4entilacin positi4a del .rter *2.


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La principal no4edad es la incorporacin de un testigo de a4iso, el cual indica al conductor lae)istencia de una anomala en el motor, que pro4oca un aumento de las emisiones de gases,superiores a los lmites establecidos"El +=8 II representa una 4ersin ms actualizada y desarrollada del +=8 I"

+b9eti4os del +=8 II


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Sensor de o)igeno o sonda Lambda

El motor por si solo no puede controlar los porcenta9es de aire y combustible que entran en lacmara de combustin, no lo pudo !acer en el pasado con el uso de carburadores, ni tampoco consistemas de inyeccin electrnicos de lazo abierto" 2ara poder controlar la mezcla es necesariode un elemento sensor, que indique, el porcenta9e de aire y combustible que entra en el motor" Aeste dispositi4o se le llama sensor de o)igeno o sonda Lambda" Este sensor situado a la salida delcolector de escape del motor, analiza los gases de escape, y en4a informacin constantemente a

la gestin electrnica del motor que adecua la mezcla en funcin de las circunstancias defuncionamiento del 4e!culo"

La combustin requiere que el aire y el combustible se !allen mezclados en una proporcindeterminada, esta proporcin entre el aire y el combustible es lo que se llama relacinestequiomtrica" En un motor de gasolina la relacin ideal es de 6,/36, es decir son necesarios


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6,/ gramos de aire por cada gramo de combustible para realizar una combustin perfecta" En laprctica esta proporcin 4ara ligeramente, pudiendo alcanzar 4alores de 6 a 60, que seran loslmites de funcionamiento de la combustin en el motor"".on 6 gramos de aire por gramo de gasolina la mezcla que se obtiene es e)cesi4amente rica engasolina mientras que con una relacin de 60, el motor no arrancara por escasez *pobre- degasolina"

Me!cla pobre@esulta del e)ceso de aire en la mezcla" En estas condiciones en el motor se incrementa latemperatura de la combustin, facilitando la aparicin de )idos de nitrgeno *1o)-, ademas si lamezcla es muy pobre, el combustible no llega a inflamarse y el motor se para"

Me!cla ricaSe produce debido al e)ceso de combustible en la mezcla con respecto al aire que entra en lacmara del combustin del motor" En este caso el e)ceso de combustible no se puede combinarcompletamente con el aire, por lo tanto una parte del combustible es e)pulsado por el escape enforma de !olln y .+ *mon)ido de carbono-"

En automocin se !abla de factor lambda o relacin lambda cuando quiere definirse la relacin

entre la cantidad de aire necesaria para producir una combustin completa, en relacinestequiomtrica y la cantidad de aire real que aspira el motor"

8urante el funcionamiento del motor el factor lambda debe 4ariar dentro de unos limites m)imo ymnimo establecidos ya que el motor no puede estar alimentado constantemente con una mezclaen relacin estequiomtrica terica, *esto es lambda H 6-, puesto que en estas condiciones elmotor no proporcionara ni su potencia m)ima ni el m)imo rendimiento trmico"

En definiti4a, el factor lambda da una idea muy precisa de la riqueza o pobreza de una mezcla,as se dice que 3

.on una relacin lambda H 6, se obtiene una combustin perfecta porque el aire aspiradocoincide con el terico *el aire aspirado es el 6$$ % del terico necesario-"

.on una relacin lambda 6, por e9emplo $,# indica escasez de aire por lo que la mezclaresulta rica de combustible *el aire aspirado es solo el #$ % del necesario-"

.on una relacin lambda J 6, por e9emplo 6,$ indica e)ceso de aire, por consiguiente

una mezcla pobre *el aire aspirado es un 6$ % del terico, es decir un $ % mas delnecesario-"

.omo se puede 4er en la grfica inferior la potencia m)ima en un motor otto se obtiene con unamezcla ligeramente rica, mientras que el consumo mnimo se consigue con una mezclaligeramente pobre"


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$roporcin de la me!cla + sus e"ectos en la emisin de gases contaminantesLa relacin aireKcombustible *factor lambda- tiene una influencia decisi4a sobre Ia emisin de losgases contaminantes, como son el mon)ido de carbono *.+- y el an!drido carbnico *.+-"

D+1I8+ 8E .A@=+1+ *.+-La emisin de mon)ido de carbono *.+- aumenta con las mezclas ricas, o sea para mezclas conun factor lambda 6" El o)geno e)istente no es suficiente para completar la combustin, por locual el contenido de .+ en los gases de escape es ele4ado" 2or el contrario el mon)ido decarbono *.+- disminuye con las mezclas pobres, o sea para mezclas con un factor lambda J 6"

El o)geno presente es abundante y la combustin tiende a completarse, por lo cual el contenidode .+ en los gases de escape alcanza 4alores mnimos"

8II8+ 8E .A@=+1+ *.+-La concentracin de .$ alcanza el 4alor m)imo para coeficientes lambda cercanos a 6" El 4alorde .$ puede dar una idea de la calidad de la combustin, obsr4ese que el pico de 4alorm)imo corresponde prcticamente con una mezcla con un factor lambda ligeramente superior a6,$$".on4iene recordar que !asta no !ace muc!o tiempo, los fabricantes de autom4iles, !acantraba9ar los motores con mezclas ricas, necesarias entre otras cosas para poder obtener potenciasespecficas ele4adas" En la actualidad, para conseguir una reduccin de los consumos, latendencia es a traba9ar en el campo de las mezclas pobres"


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>I8@+.A@=&@+S *>.-La concentracin de !idrocarburos sin quemar se reduce a 4alores mnimos para relaciones aireBgasolina ligeramente superiores a la estequiomtrica, es decir, para mezclas clasificadas comopobres *lambda H 6,-" .on mezclas ricas es imposible quemar por completo los !idrocarburos porfalta de o)geno" 2or el contrario, con mezclas muy pobres *lambda J 6,- se pueden tener

retrasos en la combustin, dificultad de propagacin de la llama o fallos de encendido al !abersesuperado los lmites de inflamabilidad" En este caso la combustin resulta incompleta y secomprueba un aumento significati4o de los >. emitidos en el escape"


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I8+S 8E 1IM@GE1+ *1+)-La dosificacin de la mezcla influye tambin en la emisin de )idos de nitrgeno *1+)-"&na mezcla pobre contiene una cantidad mayor de o)geno que facilita la formacin de 1+)" 2ara4alores lambda H 6,6 *relacin aireKgasolina de 6036- ligeramente superior a la relacinestequiomtrica *lambda H 6,$- se obtiene la concentracin m)ima de 1+)" Si aumenta a'n msla dosificacin, disminuye la temperatura de combustin y por consiguiente se reduce la cantidadde )idos de nitrgeno aunque e)ista e)ceso de o)geno"


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La cuestin que se plantea a!ora, una 4ez de analizados los datos e)puestos mas arriba sobre laformacin de los gases de escape, consiste en la imposibilidad de limitar al mismo tiempo los tresgases contaminantes principales 3 .+, >. y 1+) , actuando 'nicamente sobre la dosificacin de lamezcla" En efecto, en la zona de utilizacin del motor *lambda H $,# a 6,6-, ocurre que a los 4aloresmnimos de la emisiones de .+ y >. corresponde el 4alor m)imo de 1+)"2ara conseguir al mismo tiempo una reduccin drstica de .+ y de 1+) y obtener un buencomportamiento de los >., sera preciso garantizar una combustin completa con un factor lambdasuperior a 6,$("


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E)iste no obstante una zona llamada entana lambda *puede 4erse en la grfica inferior- dondela proporcin de gases es mnima y si puede conseguirse que el motor traba9e en esta zona, segarantizar una reduccin de los gases contaminantes"Esta condicin impone en la prctica buscar soluciones tcnicas que garanticen el funcionamientocorrecto en todas las condiciones de ser4icio del motor" N la solucin !a 4enido de di4ersasfuentes3 la implementacin de sistemas de inyeccin de gasolina con mando electrnico, laregulacin de la mezcla para que traba9e cercana a la 4entana lambda y el uso del catalizador"

8e este modo se !a conseguido reducir la emisin de gases contaminantes mediante laoptimizacin de la combustin y la depuracin posterior de los gases"La ilustracin inferior muestra las grficas de los distintos gases de escape despus de atra4esar elcatalizador" +bsr4ese como en la zona marcada como 4entana lambda es donde coinciden lostres gases en la mnima concentracin"


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&ocali!acin de la sonda lambda en el motorLa sonda lambda esta dispuesta en el sistema de escape delante del catalizador" La se7al de lasonda es conducida a la unidad de control del motor" Se pueden emplear sondas lambda de dospuntos *como las estudiadas !asta a!ora- o sondas lambda de banda anc!a *regulacin lambdapermanente-" 8etrs del catalizador puede encontrarse otra sonda lambda *regulacin con dossondas-" Esta sonda es siempre una sonda de dos puntos"


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,uncionamientoDediante el circuito de regulacin formado con ayuda de una o dos sondas lambda puedenidentificarse y corregirse des4iaciones de una relacin de aire y combustible determinada" Elprincipio de regulacin se basa en la medicin del contenido de o)geno residual en los gases deescape" El contenido de o)geno residual es una medida para la composicin de la mezcla de airey combustible aportada al motor"

-egulacin de dos puntosLa sonda lambda de dos puntos dispuesta delante del catalizador suministra en el margen ricoOlambda" 6- una tensin alta y en el margen pobre *lambda J 6-, una tensin ba9a *& 6-" En elmargen alrededor de lambda H 6 se produce un pronunciado salto de tensin" La sonda lambdade dos puntos slo puede distinguir, pues, entre mezcla rica y mezcla pobre"


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La tensin de sonda se transforma en la unidad de control del motor en una se7al de dos puntos"Es la magnitud de entrada para la regulacin lambda puesta en efecto con ayuda del softPare" Laregulacin lambda act'a en la formacin de la mezcla y a9usta la relacin de aire y combustibleadaptando el caudal de combustible inyectado" La magnitud de a9uste, compuesta de un salto yuna rampa, 4aria su direccin de a9uste con cada salto de tensin de la sonda" Es decir, por el saltode la magnitud de a9uste 4aria la composicin de la mezcla primero de golpe y a continuacin enforma de rampa" Si la tensin de la sonda es alta *mezcla rica-, la magnitud de a9uste regula endireccin !acia mezcla pobre: si la tensin de la sonda es ba9a *mezcla pobre-, en direccin !aciamezcla rica" .on esta regulacin de dos puntos se puede regular la mezcla de aire 4 combustible a4alores lambda alrededor de lambda H 6"

La tpica medicin errnea de la sonda lambda, condicionada por la 4ariacin de la composicinde los gases de escape, se puede compensar de modo controlado conformando la e4olucin de lamagnitud de a9uste selecti4amente de modo asimtrico *desplazamiento !aca mezcla ricaKmezclapobre-"


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-egulacin lambda constanteLa sonda lambda de banda anc!a suministra una se7al de tensin constante" 8e este modo sepuede medir no slo el margen lambda *mezcla rica o pobre-, sino tambin las des4iaciones delambda H 6" La regulacin lambda puede reaccionar as ms rpidamente a una di4ergencia de lamezcla" 8e ello resulta un me9or comportamiento de regulacin, de ele4ada dinmica".omo sea que con la sonda lambda de banda anc!a de lambda H 6 se pueden medircomposiciones de la mezcla di4ergentes, tambin es posible *al contrario de la regulacin de dospuntosQ regular tales composiciones" El alcance de regulacin comprende 4alores lambda dentrodel margen de lambda H $,/"""?,$" La regulacin lambda constante por tanto es apropiada para elfuncionamiento con mezclas pobres o ricas de motores de inyeccin directa de gasolina"

-egulacin con dos sondasLa regulacin lambda con la sonda antes del catalizador tiene una precisin limitada, ya que la

sonda est e)puesta a notables influencias medioambientales" La e)posicin de una sonda lambdadetrs del catalizador a estas influencias es considerablemente menor" 2or esta razn ademas dela sonda antes el catalizador se !a implantado una segunda sonda lambda *calefactada- en elsistema de escape despus del catalizador" Sir4e para comprobar el funcionamiento delcatalizador" Adicionalmente se lle4a a cabo una autoadaptacin de la sonda antes el catalizador"


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El posicionamiento de las sondas lambda en el sistema de escape posee una gran importanciapara la regulacin de los gases de escape" Las sondas estn e)puestas a altos ni4eles desuciedad en los gases de escape" 8espus del catalizador, la sonda resulta menos e)puesta asuciedad" Sin embargo, debido a los largos recorridos de los gases de escape, sera demasiadolenta la reaccin de la regulacin lambda si se instalara una sola sonda despus del catalizador"


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-egulacin lambda en la in+eccin directa de gasolinaEl catalizador acumulador de 1+), presenta una doble funcin" Adems de la acumulacin de1+), y de la o)idacin de >. y .+ durante el funcionamiento con mezcla pobre, para elfuncionamiento con lambda H 6 es necesaria una funcin estable de tres 4as, que requiere unmnimo de capacidad de acumulacin de o)geno" La sonda lambda delante del catalizador 4igila lacomposicin estequiomtrica de la mezcla"

Adems de su aportacin a la regulacin con dos sondas, la sonda de dos puntos detrs del


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catalizador acumulador de 1+) con el sensor de 1+) integrado sir4e para la 4igilancia delcomportamiento combinado de acumulacin de + y 1+) *identificacin del fin de la fase dedesacumulacin de 1+)-"

En la figura inferior tenemos una linea de escape de un motor de inyeccin directa de gasolina CSi"El sistema de escape est e9ecutado en 4ersin de caudales en la zona delantera, para producir

un aumento de par a regmenes ba9os" .ada uno de los dos ramales de escape posee unprecatalizador propio" Los precatalizadores 4an unidos de forma inseparable con el colector deescape que les corresponde"8os sondas de banda anc!a e9ercen funciones de sondas precatalizador y 4igilan la composicinde la mezcla" 8etrs de los precatalizadores !ay dos sondas de dos puntos"


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El catalizador o con4ertidor cataltico se !a con4ertido en un elemento primordial a la !ora de tratarlos gases per9udiciales que salen por el tubo de escape de los autom4iles" El catalizador tienecomo misin disminuir los elementos contaminantes contenidos en los gases de escape de un4e!culo mediante la tcnica de la catlisis"El catalizador es un dispositi4o, que se monta en el tubo de escape, inmediatamente despus delcolector de escape, ya que en este punto los gases se mantienen una temperatura ele4ada" Estaenerga calorfica pasa al catalizador y ele4a su propia temperatura, circunstancia indispensablepara que este dispositi4o tenga un optimo rendimiento, que se alcanza entre los $$ y /$$R ."

Catali!ador (motor de gasolina)

La depuracin actual de los gases de escape de los motores de gasolina se realiza por medio decatalizadores" La regulacin del ciclo de depuracin cataltica corre a cargo de la unidad de controldel motor3La sonda lambda transmite a la unidad de control del motor las se7ales correspondientes alcontenido de o)geno en los gases de escape" La unidad de control del motor se encarga demantener a9ustada la mezcla de combustibleKaire a una proporcin lambda H 6"El catalizador despliega su efecto de depuracin a partir de una temperatura de apro)" ?$$ . yrequiere un cierto tiempo para alcanzar su temperatura de ser4icio despus del arranque en fro"En los sistemas de escape actuales se implantan precatalizadores para abre4iar la fase decalentamiento y poder depurar los gases de escape despus de un tiempo mnimo" Estosprecatalizadores se instalan cerca del colector de escape, tienen generalmente unas dimensionesms peque7as y alcanzan por ello ms pronto su temperatura de ser4icio"

El catalizador esta constituido por una carcasa de acero ino)idable que contiene en su interior lassustancias catalizadoras" Sustancias qumicamente acti4as, soportadas por un monolito *colmenacermica- recubierta por una capa amortiguadora que la protege de golpes" Esta colmena estformada por millares de min'sculos canales *celdas- por donde pasan los gases de escape" Lasparedes de estos canales generan una superficie de contacto equi4alente a tres campos de f'tbol"La capa soporte del catalizador incluye una serie de sustancias acti4as como )idos de aluminio,metales nobles *catalticamente acti4os-3 2latino, @odio, 2aladio, y promotores o retardadoresespecficos, que aumentan o retardan la accin cataltica de los anteriores, sobre determinadasreacciones"


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La depuracin cataltica se basa en dos reacciones qumicas3

1. @educcin3 e)traccin de o)geno de los componentes de los gases de escape"

2. +)idacin3 adicin de o)geno a los componentes de los gases de escape *recombustin-"

.ipos de catali!adores

Seg'n el sistema de funcionamiento, los catalizadores pueden ser de tres tipos3

Catali!ador oxidante/ En muc!os libros se le denomina tambien catalizador de dos 4as por quetrata dos gases" Es el catalizador mas sencillo y barato," 8ispone de un solo soporte cermico quepermite la o)idacin del mon)ido de carbono *.+- y de los !idrocarburos *>.-"En la figura se 4e un catalizador o)idante utilizado en un motor turbodiesel con gestin electrnica"El o)ido de nitrgeno *1o)- no se 4e afectado por este tipo de catalizadores de ello se encargael sistema EG@"
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Las prestaciones de estos tipos de catalizadores sobre los gases de escape son difcilmentecontrolables" Se utilizan principalmente en motores 8iesel" Las temperaturas m)imas de los gasesde escape en los motores diesel no permiten que se funda el monolito cermico *6- *contrariamentea los motores de gasolina-"

Estos catalizadores estn constituidos3

8e un monolito cermico *6- en forma de nido de abe9a" Sobre las paredes de este panelse deposita la sustancia que contiene metales preciosos *esencialmente platino-"

8e una malla metlica *- que permite la su9ecin del monolito en su coquilla"

8e una en4oltura *?- que incluye los conos de entrada y salida que permiten optimizar lareparticin del flu9o de los gases de escape"

Catali!ador de dos as/ Llamado tambien catalizador de tres 4as de bucle abierto" Solamentee)iste en 4e!culos de fabricacin americana" Mambin llamados de doble efecto, o de doble

cuerpo, son en realidad un doble catalizador con toma intermedia de aire" El primer cuerpo act'asobre los gases ricos de escape, reduciendo el o)ido de nitrgeno *1o)-, mientras el segundo lo!ace sobre los gases empobrecidos gracias a la toma intermedia de aire, reduciendo el mon)idode carbono *.+- y los !idrocarburos *>.-" 2recisa una mezcla rica o estequimetrica parafuncionar"

El catalizador con toma intermedia de aire, tiene dos modos de funcionamiento"

.uando el motor esta fro3 la alimentacin del mismo se !ace con una mezcla rica decombustible" Los gases de escape son entonces ricos en gasolina no quemada oparcialmente quemada *>. y .+-" En esta condicin la 4l4ula en4a aire al colector deescape para ayudar a completar la combustin de estos contaminantes" El o)igeno del aire

adicional contribuye a que el >. se con4ierta en >+ y .+" 8e esta manera e4ita que elcon4ertidor cataltico se sobrecargue"

.uando el motor se calienta3 el interruptor de 4aco es sensible a la temperatura delrefrigerante motor y cierra el paso del 4aco a la 4l4ula de control de aire" Enconsecuencia se inyecta aire en la toma intermedia del catalizador para reducir losmon)idos de carbono *.+- y los !idrocarburos *>.-"


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El catalizador de toma intermedia recibe el aire que proporciona la bomba, en el espaciocomprendido entre el catalizador de tres 4as *MT.- y el catalizador de dos 4as o de o)idacincon4encional *.+.-" El con4ertidor anterior est re4estido con los metales rodio y platino" Lacombinacin act'a sobre los 1+), y parcialmente sobre el >. y el .+" Los gases de escapeparcialmente tratados entran despus en el con4ertidor posterior" Entonces se mezclan con el aireque es inyectado por la bomba de aire a tra4s de la toma intermedia" 8e esta manera se a7ademas o)igeno a los gases de escape para que el catalizador de o)idacin act'e sobre los >. y .+">ay que tener en cuenta que solo se alimenta con aire el catalizador cuando el motor traba9a atemperatura normal de funcionamiento" .uando el motor esta fro, el aire se des4a al colector deescape antes del catalizador"

Catali!ador de tres as/ Mambien llamado de bucle cerrado" Son los mas comple9os,sofisticados y caros *siendo en la actualidad los mas usados-, y su e4olucin tecnolgica adesbancado a los catalizadores llamados de doble cuerpo en los que la o)idacin de los gasescontaminantes era incompleta" Los catalizadores de este tipo se llaman de tres 4as, porque enellos se reducen simultneamente los tres elementos noci4os mas importantes3 mon)ido decarbono *.+-, !idrocarburos *>.- y o)ido de nitrgeno *1o)-"


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Su mayor eficacia depende de la mezcla de los gases de admisin" 2ara que funcioneperfectamente los catalizadores de tres 4ias, es preciso que la mezcla aireBgasolina tenga laadecuada composicin que se acerque lo mas posible a la relacin estequeometrica *un Filo degasolina por 6,/ Ug de aire-"Es, por tanto" necesario un dispositi4o que controle la composicin de la mezcla" Este dispositi4oes la sonda lambda, que efect'a correcciones constantes sobre la mezcla inicial de aire ycombustible, seg'n el 4alor de cantidad de o)igeno que !ay en los gases de escape antes depasar por el catalizador"


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E)teriormente los tres tipos de catalizadores son iguales, e)cepto el de dos 4as con toma de aire,que dispone de un tubo para la entrada de aire entre los dos monolitos" La diferencia realmenteestriba en el Pas!coat y en el tipo de materiales preciosos que utilizan"

Constitucin de los catali!adores de tres asLos catalizadores de tres 4ias como el que se 4e en la figura inferior, son los utilizados en motoresde gasolina alimentados mediante inyeccin electrnica" El catalizador se compone de unrecipiente de c!apa como cuerpo *0-, un soporte *(- y el recubrimiento cataltico acti4o de metalprecioso *-"

#oporte.omo soporte se !an impuesto dos sistemas3

Donolitos cermicosLos monolitos cermicos son cuerpos de cermica atra4esados por 4arios miles depeque7os canales, estos son recorridos por los gases de escape" La cermica se componede magnesioBaluminioBsilicato y es resistente a altas temperaturas" El monolito, quereacciona de modo e)tremadamente sensible a tensiones mecnicas, est fi9ado dentro deun cuerpo de c!apa" 2ara ello se emplean esteras minerales de !inc!amiento *-, que enel primer calcinamiento se e)panden permaneciendo en este estado y sir4en al mismo

tiempo de elemento estanqueizante frente a los gases de escape"Los monolitos cermicos actualmente son los soportes de catalizador aplicados con masfrecuencia"

Donolitos metlicosEl catalizador metlico es una alternati4a, al monolilo cermico" .onsiste en unarrollamiento de una delgada !o9a metlica finamente ondulada de $,$( mm de espesor,!abiendo sido soldado en un proceso de alta temperatura" Gracias a las delgadas paredesse pueden disponer mas canales sobre una misma superficie" Eso significa una menor


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resistencia para los gases de escape, lo que aporta 4enta9as para la optimizacin delrendimiento de motores de alta potencia"

-ecubrimientolos monolitos cermicos y metlicos requieren una capa de soporte de o)ido de aluminio *AL +?-de la capa soporte *-" Esta capa aumenta la superficie acti4a del catalizador por el factor /$$$" La

capa cataltica acti4a aplicada en catalizadores de o)idacin contiene los metales preciosos deplatino yKo paladio: en catalizadores de tres 4as, adicionalmente contiene rodio" El platino y elpaladio aceleran la o)idacin de los !idrocarburos y mon)ido de carbono: el rodio, la reduccin delos )idos de nitrgeno"El contenido de metales preciosos en un catalizador es de apro)" 6""" ? g" Este 4alor depende de lacilindrada del motor"

Condiciones de sericioMemperatura de ser4icioLa temperatura del catalizador tiene muc!sima importancia en la depuracin de los gases deescape" En el catalizador de tres 4as no se inicia una con4ersin de los contaminantes digna demencin !asta alcanzarse una temperatura de ser4icio de ms de ?$$." 2ara altas cuotas decon4ersin y una larga duracin reinan condiciones de ser4icio ideales en el margen de

temperaturas de $$"""#$$ ." El en4e9ecimiento trmico aumenta notablemente en el margen de#$$"""6$$$. por sinterizacin de los metales preciosos y de la capa de soporte *Al +?- lo queocasiona una reduccin de la superficie acti4a" El tiempo de ser4icio tambin tiene gran influenciaen este margen de temperatura" 2or encima de 6$$$. el en4e9ecimiento trmico aumentaenormemente y ocasiona la casi completa ineficacia del catalizador"2or funcionamiento incorrecto del motor *p"e9" fallos del encendido-, puede subir la temperatura enel catalizador !asta 6$$." Males temperaturas causan la destruccin total del catalizador porfusin del material de soporte" 2ara impedirlo, particularmente el sistema de encendido !a detraba9ar de modo muy fiable y e)ento de mantenimiento, los modernos mandos del motor puedenidentificar fallos del encendido y de la combustin" Estos mandos impiden en caso dado lainyeccin para el correspondiente cilindro, no llegando asi mezcla alguna sin quemar al sistema deescape

.ombustible sin plomo+tra condicin para un ser4icio fiable de larga duraccin es el funcionamiento del motor concombustible sin plomo" Los compuestos de plomo se posan en los poros de la superficie acti4a ose depsitan directamente sobre ellos y reducen su cantidad" 2ero tambien residuos del aceitemotor pueden en4enenar el catalizador, es decir, destruirlo !asta inutilizarlo"

Lugar de monta9eLas se4eras prescripciones sobre gases de escape e)igen conceptos especiales para elcalentamiento del catalizador al arrancar el motor" Esos conceptos *p"e9" insuflacin de airesecundario, 4ariacin del ngulo de encendido en direccin !acia retardo- determinan el lugar demonta9e del catalizador" Las propiedades del catalizador de tres 4as respecto a la temperatura deser4icio limitan la posibilidad de monta9e" 2artiendo de las condiciones trmicas necesarias parauna alta transformacin, es indispensable montar el catalizador de tres 4as cerca del motor"2ara el catalizador de tres 4as se !a impuesto en lo esencial su disposicin di4idida con uncatalizador pre4io cerca del motor y un catalizador deba9o del piso, los catalizadores dispuestoscerca del motor requieren una optimizacin del recubrimiento en el sentido de estabilidad respectoa altas temperaturas: los catalizadores ba9o el piso, en el sentido de loP lig!t off *ba9atemperatura de arranqueV-, as como una buena transformacin de 1+)"


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Efecti4idadEl tratamiento ulterior de los gases de escape con ayuda del catalizador de tres 4as en laactualidad es el procedimiento de depuracin de gases de escape mas eficaz para el motor degasolina con distribucin !omognea de la mezcla Lambda H 6" &na parte integrante es laregulacin lambda, que 4igila la composicin de la mezcla de aire y combustible" .on el catalizadorde tres 4as se puede impedir casi por completo la e)pulsin de mon)ido de carbono,!idrocarburos y )idos de nitrgeno, con una distribucin !omogenea de la mezcla y unacomposicin estequiomtrica de sta" Estas condiciones ideales de ser4icio, sin embargo, no sepueden mantener siempre" Ello no obstante, se puede partir por trmino medio de una reduccinde los contaminantes del mas del 5#%"

Catali!adores para sistemas in+eccin directa de gasolinaEl sistema de escape !a sido adaptado a las e)igencias de un motor con inyeccin directa degasolina">asta a!ora era un gran problema el tratamiento de los gases de escape en motores coninyeccindirecta de gasolina" Esto se debe a que con un catalizador con4encional de tres 4as no se puedenalcanzar los lmites legales de emisiones de )idos ntricos en los modos estratificado, pobre y!omogneoBpobre" 2or ello se incorpora para estos motores un catalizadorBacumulador de 1+),que almacena los )idos ntricos *1+)- en estos modos operati4os" Al estar lleno el acumulador sepone en 4igor un modo de regeneracin, con el cual se desprenden los )idos ntricos delcatalizadorBacumulador y se transforman en nitrgeno"
http://www.aficionadosalamecanica.net/inyeccion_directa4.htmhttp://www.aficionadosalamecanica.net/inyeccion_directa4.htmhttp://www.aficionadosalamecanica.net/inyeccion_directa4.htmhttp://www.aficionadosalamecanica.net/inyeccion_directa4.htmhttp://www.aficionadosalamecanica.net/inyeccion_directa4.htm


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1ota3 con la recirculacin de gases de escape y el regla9e de distribucin 4ariable ya se reducen lasemisiones de )idos ntricos desde la propia combustin, antes de llegar al sistema de escape"

Catali!ador acumulador de NOxEn la inyeccin directa de gasolina, el o)geno necesario para el proceso de o)idacin de >. y .+no se disocia del 1+), sino que se toma de las ele4adas proporciones de o)geno residualpresentes en los gases de escape" 2or este moti4o no es suficiente 'nicamente un catalizador detres 4as"El catalizador acumulador de 1+), contiene en las capas catalticas materiales adicionales quepueden almacenar el 1+) *p"e9" el )ido brico-" Modas los recubrimientos corrientes delacumulador de 1+) contienen al mismo tiempo las propiedades de un catalizador de tres 4as, deforma que el catalizador acumulador de 1+) traba9a para lambdaH6 como un catalizador de tres4as"La con4ersin de 1+) en funcionamiento por mezcla estratificada pobre se lle4a a cabo en tresetapas" 2ara el almacenamiento de 1+) se o)ida primero formando 1+ que luego reacciona conlos aditi4os que !ay en el recubrimiento en forma de nitratos *p"e9" nitrato de bario-"

&na cantidad cada 4ez mayor de 1+) almacenado *carga- reduce la capacidad de seguir ligando1+)" .on un estado de carga predeterminado debe regenerarse el acumulador de 1+), es decir,los )idos de nitrgeno almacenados deben eliminarse *desacumulacin- y ser con4ertidos" 2araello se cambia bre4emente al funcionamiento por mezcla !omognea rica *lambda$,#-, parareducir el 1+ a 1" sin emitir .+ y >." El final de la fase de acumulacin y de desacumulacin secalcula con un procedimiento modelo reforzado o se mide con un sensor 1+), o sonda lambdadetrs del catalizador"


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8esulfatacinEl azufre que contiene el combustible reacciona tambin con el material de acumulacin en lascapas del catalizador" Se forman sulfatos *p"e9" sulfato de bario-, que son muy resistentes a latemperatura" Dediante unas medidas apropiadas *p"e9" a9ustar el modo de funcionamiento delcalentamiento estratificado del catalizador u otros mtodos de calentamiento qumico-, elcatalizador debe calentarse a J 0($R. y entonces admitir alternati4amente durante unos minutosgases de escape ricos *lambda H $,5(- y pobres *lambda H6,$(-" 8e esta forma se reducen denue4o los sulfatos"&na condicin lmite importante para los mtodos de calentamiento es que el precatalizador no secaliente debido a la aportacin del calor necesario para calentar el catalizador acumulador de 1+),en una posicin por deba9o del ni4el"

iltro de partculas *motores 8iesel-

Las partculas *!olln- generadas por un motor 8iesel son perceptibles por el denso !umo negroque de9a tras de s un 4e!culo propulsado por este tipo de motor en plena aceleracin" El gasleoest formado por cadenas de !idrocarburos muc!o mayores y pesadas que la gasolina" .uando elmotor traba9a a cargas medias y ba9as se inyecta muy poco combustible en comparacin con elaire introducido en los cilindros, de modo que en todo el 4olumen de la cmara !ay una gran

cantidad de o)geno para completar la combustin" Sin embargo, cuando se !ace traba9ar el motora plena carga *por e9emplo, en una aceleracin-, puede ocurrir que una parte de la gran cantidadde combustible inyectada no encuentre en sus inmediaciones un 4olumen suficiente de o)genocomo para terminar la o)idacin, !aciendo que queden tras la combustin largas cadenas de!idrocarburos parcialmente o)idadas, que tienden a reagruparse y formar el !olln"

En lo que respecta a los efectos noci4os para el medio ambiente y la salud de las personas, losgases de escape del motor disel contienen di4ersos componentes contaminantes" Ademas de loscomponentes contaminantes que emiten los motores +tto, el motor 8iesel suma a estos, el di)idode azufre y las partculas de !olln"

El di)ido de azufre3 tiene su origen al quemarse un combustible con contenido de azufre"

Es un gas incoloro, de olor penetrante" Los contenidos de azufre en los combustibles4ienen siendo cada 4ez menores"

2artculas de !olln3 estas partculas se producen por falta de o)igeno a causa de unacombustin incompleta"

En el proceso de la combustin en un motor diesel se producen partculas de !olln" Son esferasmicroscpicas de carbono, con un dimetro apro)imado de $,$( Wm" En su n'cleo constan decarbono puro" En este n'cleo se asocian di4ersas combinaciones de !idrocarburos, )idosmetlicas y azufre" .iertas combinaciones de !idrocarburos se catalogan como sustancias criticaspara la salud"La composicin e)acta de las partculas de !olln depende de la tecnologa aplicada en el motor,las condiciones de aplicacin y el combustible empleado"


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Originacin de las partculas de 'ollnEl origen de las partculas de !olln en el motor disel est supeditado a las diferentes operacionesque caracterizan a la combustin en el motor disel, como son la alimentacin de aire, la inyeccino la propagacin de la flama" La calidad de la combustin depende del modo en que se genere lamezcla de combustible y aire" 2uede suceder que la mezcla sea demasiado rica en determinadasreas de la cmara de combustin, por no !aber suficiente o)geno disponible" En ese caso lacombustin se mantiene incompleta y se produce la generacin de partculas de !olln"

La masa de las partculas y su cantidad dependen bsicamente, por tanto, de la calidad de lacombustin en el motor" El sistema de inyeccin por inyectorBbomba traba9a con alta presin y tieneun desarrollo de la inyeccin que corresponde con las necesidades del motor para contar con unacombustin eficiente, con lo cual 4iene a reducir la generacin de partculas de !olln en el proceso

de la combustin"&na alta presin de la inyeccin y la correspondiente fina pul4erizacin del combustible, sinembargo, no conducen necesariamente a que las partculas sean ms peque7as"En mediciones se !a manifestado, que el reparto de los tama7os de las partculas en los gases deescape es independiente del principio de combustin aplicado en el motor, es decir, que son muyparecidoslos resultados, indistintamente de que se trate de motores de cmara de turbulencia, common rail oinyectorBbomba"


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Medidas para la reduccin de las emisiones de partculasE)iste una serie de soluciones tcnicas para la reduccin de las emisiones de escape" A esterespecto se diferencia entre las medidas endomotrices y las ectomotrices"

Dedidas endomotrices.onsisten en una optimizacion eficaz de la combustin para que no se genere desde un principiosustancias contaminantes"

A las medidas endomotrices pertenecen3

La geometra especifica de los conductos de admisin y escape, para establecercondiciones de flu9o optimas"

Altas presiones de inyeccin por medio de la tecnologa de inyectoresBbomba"

La geometra especifica de la cmara de combustin, por e9emplo, la reduccin del espacionoci4o y el dise7o especifico de la cmara en la cabeza del pintn"

Dedidas ectomotrices.onsisten en la reduccin de las partculas de !olln por medio de un sistema de filtracin en los


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gases de escape"Se distinguen dos diferentes sistemas3

Ciltro de partculas 8iesel con aditi4o"

Ciltro de partculas 8iesel sin aditi4o"

#istema con aditioEste sistema se implanta en 4e!culos con el filtro de partculas ale9ado del motor" 8ebido al largorecorrido de los gases escape entre el motor y el filtro de partculas, la temperatura de encendidonecesaria para la combustin de las partculas slo se puede alcanzar agregando un aditi4o"

#istema sin aditioEste sistema esta implantado, en 4e!culos con el filtro de partculas instalado cerca del motor" Elcorto recorrido de los gases de escape entre el motor y el filtro de partculas permite que latemperatura de los gases de escape toda4a sea suficientemente alta para la combustin de laspartculas"

Sistema de filtracin de partculas disel con aditi4o

En la figura inferior se representan los componentes del sistema de filtracin de partculas disel,se puede 4er la situacin del filtro de particulas en la linea de escape del motor"
http://www.aficionadosalamecanica.net/filtro-de-particulas-con.htmhttp://www.aficionadosalamecanica.net/filtro-de-particulas-con.htmhttp://www.aficionadosalamecanica.net/filtro-de-particulas-sin.htmhttp://www.aficionadosalamecanica.net/filtro-de-particulas-con.htmhttp://www.aficionadosalamecanica.net/filtro-de-particulas-sin.htm


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,iltro de particulasEl filtro de partculas disel se monta en el ramal de escape, detrs del catalizador de o)idacin" Seencarga de retener por filtracin las partculas de !olln que 4an contenidas en los gases de escapedel motor"


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ArquitecturaEl filtro de partculas disel consta de un cuerpo cermico de carburo de silicio en dise7o al4eolar,alo9ado en una carcasa de metal" El cuerpo cermico est di4idido en m'ltiples canalesmicroscpicos paralelos, cerrados alternadamente"

El carburo de silicio se caracteriza por las siguientes propiedades, que lo con4ierten en un buen

material de filtracion3

Alta resistencia a efectos mecanicos

Duy buena resistencia a cambios de temperatura

.apacidad de soportar cargas termicas y conducti4idad

Alta resistencia al desgaste

CuncionamientoAl pasar los gases por el filtro se retienen las partculas de !olln en los conductos de entrada,mientras que los componentes gaseosos del escape pueden atra4esar las paredes porosas delfiltro cermico"

-egeneracinEl filtro de partculas disel tiene que ser despe9ado de forma sistemtica, eliminndose laspartculas de !olln, para e4itar que se obstruya y se afecte su funcionamiento" 8urante el ciclo deregeneracin, las partculas de !olln retenidas en el filtro se someten a combustin, a unatemperatura de ($$ ., apro)imadamente" La temperatura propiamente dic!a para el encendidodel !olln es de unos 0$$B0($ ." Esta temperatura de los gases de escape 'nicamente se puedealcanzar a plena carga en el motor disel"2ara poder asegurar la regeneracin del filtro de partculas disel en todas las condicionesoperati4as se procede a reducir la temperatura de ignicin del !olln a base de agregar un aditi4o, ala 4ez que se aumenta la temperatura de los gases de escape por medio de un ciclo de gestin


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especfica del motor"El ciclo de regeneracin lo gestiona la unidad de control del motor"


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8urante el ciclo de regeneracin se queman las partculas retenidas en el filtro" Seg'n la forma deconducir, el ciclo inter4iene cada ($$B/$$ Filmetros y tarda unos ( a 6$ minutos" El ciclo deregeneracin no es perceptible para el conductor"

AditioEl aditi4o es un acti4ador de contenido frrico, que se disuel4e en una mezcla de !idrocarburos" Enalgunos 4e!culos se alo9a en un depsito de material plstico, instalado aparte en la ca4idad parala rueda de repuesto"El aditi4o asume la funcin de reducir la temperatura de combustin de las partculas de !olln, conob9eto de posibilitar el ciclo de regeneracin para el filtro de partculas, tambin a rgimen de cargaparcial"La temperatura de ignicin del !olln es de unos 0$$B0($ ." Los gases de escape del motor diselslo alcanzan estas temperaturas al funcionar a plena carga" .on el aditi4o se reduce latemperatura de ignicin del !olln a unos ($$ ."El aditi4o entra automticamente en el depsito de combustible a tra4s de la tubera de retornodespus de cada reposta9e" Esto sucede por medio de una bomba para aditi4o del filtro departculas, gestionada por la unidad de control del motor"

La cantidad repostada se determina analizando en la unidad de control del motor las se7alesprocedentes del sensor de ni4el de combustible" 8espus de cada ciclo de dosificacin concluido4iene dada unaconcentracin de 6$ ppm *partes por milln- de molculas de !ierro en el combustible" Estoequi4ale a una relacin de mezcla de apro)" 6 litro de aditi4o sobre "#$$ litros de combustible"

Cargas de 'olln en el "iltro de partculasLa unidad de control del motor 4igila continuamente las cargas de !olln en el filtro de partculas abase de calcular la resistencia de flu9o del filtro" 2ara determinar la resistencia de flu9o se procede aponer en relacin el caudal 4olumtrico de los gases de escape ante el filtro de partculas conrespecto a la diferencia de presin antes y despus del filtro de partculas"

Di"erencia de presin

La diferencia de presin del caudal de aire antes y despus del filtro de partculas se determina pormedio del sensor de presin para los gases de escape"

Caudal olum0trico de los gases de escapeEl caudal 4olumtrico de los gases de escape es calculado por la unidad de control del motor,recurriendo a las se7ales de la masa de aire en el conducto de escape y de la temperatura de losgases de escape ante el filtro de partculas" La masa de aire de los gases de escape esapro)imadamente equi4alente a la masa de aire que fluye por el conducto de admisin y que sedetermina con ayuda del medidor de la masa de aire" El 4olumen de la masa de aire de los gasesde escape depende de su temperatura momentnea" Xsta se determina con ayuda del sensor detemperatura ante el filtro de partculas"En consideracin de la temperatura de los gases de escape, la unidad de control del motor puedecalcular el caudal 4olumtrico de los gases de escape, tomando como base el flu9o de la masa de

aire de stos"

-esistencia de "lu1o en el "iltro de partculasLa unidad de control del motor pone en relacin la diferencia de presin con respecto al caudal4olumtrico de los gases de escape y obtiene de esa forma la magnitud de resistencia de flu9o en elfiltro de partculas" .on ayuda de la resistencia de flu9o, la unidad de control del motor detecta lascargas de !olln en el filtro"


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estin del motor durante el ciclo de regeneracin.onociendo la resistencia de flu9o de los gases de escape para atra4esar el filtro, la unidad decontrol del motor deduce de a! el estado de saturacin del mismo"&na intensa resistencia de flu9o indica que el filtro tiende a obstruirse" A raz de ello, la unidad decontrol del motor pone en 4igor el ciclo de regeneracin" A esos efectos3

Se desacti4a la recirculacin de gases de escape, para aumentar la temperatura de lacombustin"

Mras una inyeccin principal con una dosificacin reducida, ?( del cigYe7al despus delpunto muerto superior del pistn, pone en 4igor un ciclo de postBinyeccin, para subir latemperatura de los gases de escape"

@egula con la mariposa elctrica la alimentacin del aire aspirado"

adapta la presin de sobrealimentacin, para e4itar que el par del motor se altere de formaperceptible para el conductor durante el ciclo de regeneracin" 8e esta manera elconductor no percibe alteraciones en la marc!a normal del 4e!culo"

squema de la gestin electrnica diesel para el "iltro de partculas conaditio


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#ensores + actuadores

#ensores

#ensor de presin para gases de escapeEl sensor de presin para gases de escape traba9a seg'n el principio piezoelctrico" El sensor depresin para gases de escape mide la diferencia de presin en el caudal de los gases de escapeantes y despus del filtro de partculas" La se7al del sensor de presin para gases de escape, lase7al del sensor de temperatura ante el filtro de partculas, as como la se7al del medidor de lamasa de aire constituyen una unidad indi4isible en lo que respecta a la determinacin del estado delas cargas en el filtro de partculas"


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Efectos en caso de ausentarse la se7alSi se ausenta la se7al del sensor de presin para gases de escape, la regeneracin del filtro departculas se lle4a a cabo primeramente de forma cclica, en funcin del recorrido efectuado o delas !oras en funcionamiento" Sin embargo, a largo plazo no es posible regenerar as de formaoperati4amente segura el filtro de partculas"Mras una cantidad de ciclos definida se enciende primeramente el testigo luminoso para el filtro departculas disel y luego parpadea el testigo de precalentamiento en el cuadro de instrumentos" 8eese modo se indica al conductor la necesidad de acudir al taller"

ArquitecturaEl sensor de presin para gases de escape tiene dos empalmes de presin" &no lle4a un tubo depresin !acia el caudal de los gases de escape delante del filtro de partculas y el otro !acia elcaudal de losgases de escape detrs del filtro de partculas"

El sensor contiene un diafragma con elementos piezoelctricos, que act'an en funcin de laspresiones de los gases de escape"

Cuncionamiento3

Ciltro de partculas 4acoSi el filtro de partculas tiene cargas muy ba9as, la presin delante y detrs del filtro 4iene aser casi idntica" El diafragma con los elementos piezoelctricos se encuentra en posicinde reposo"

Ciltro de partculas saturadoSi se !a depositado !olln en el filtro de partculas, la presin de los gases de escape anteel filtro aumenta, manifestndose en forma de un 4olumen de flu9o menos intenso"La presin de los gases de escape detrs del filtro se mantiene casi in4ariable" Eldiafragma se deforma en funcin de la diferencia de presiones" Esta deformacin modificala resistencia elctrica de los elementos piezoelctricos, que 4an interconectados en formade un puente de medicin"La tensin de salida de este puente se acondiciona en la electrnica del sensor, seintensifica y se trasmite como se7al de tensin a la unidad de control del motor" 2re4ioanlisis de esta se7al, la unidad de


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control del motor detecta el estado de saturacin del f iltro de partculas y pone en 4igor unciclo de regeneracin para la limpieza del filtro"

#ensor de temperatura anterior al "iltro de partculasEl sensor de temperatura antes del filtro de partculas es un sensor 2M." En un sensor 2M.*positi4e temperature coefficient- la resistencia aumenta a medida que aumenta la temperatura"


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Efectos en caso de ausentarse la se7alSi se ausenta la se7al del sensor de temperatura ante el filtro de partculas, la regeneracin delfiltro de partculas se efect'a de forma cclica, en funcin del recorrido efectuado o de las !oras deser4icio"Sin embargo, el filtro de partculas no se puede regenerar de forma fiable de este modo a largoplazo" 8espus de un n'mero de ciclos especfico se enciende primeramente el testigo luminosopara filtro de partculas disel y ms tarde parpadea el testigo luminoso de precalentamiento en elcuadro de instrumentos" Esto se7aliza al conductor la necesidad de acudir al taller"

#ensor de temperatura antes del turbocompresorEl sensor de temperatura antes del turbocompresor es un sensor 2M."


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se7al de la sonda lambda, puesta en relacin con la se7al procedente del sensor de temperaturaante el turbocompresor"

Efectos en caso de ausentarse la se7alLa regeneracin del filtro de partculas resulta menos e)acta, pero sigue siendo operati4amentefiable" La a4era de la sonda lambda puede pro4ocar un aumento de las emisiones de )idosntricos"

Medidor de la masa de aireEl medidor de la masa de aire por pelcula caliente 4a instalado en el conducto de admisin" .onayuda del medidor de la masa de aire, la unidad de control del motor detecta la masa de aireefecti4amenteaspirada" .on relacin al sistema de filtracin de partculas disel se utiliza la se7al para calcular elcaudal 4olumtrico de los gases de escape y poder determinar de a! el estado de saturacin del

filtro departculas"La se7al del medidor de la masa de aire, mas la se7al del sensor de temperatura ante el fi ltro departculas y la se7al del sensor de presin para los gases de escape constituyen una unidadindi4isible para determinar el estado de saturacin del filtro de partculas"


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Efectos en caso de ausentarse la se7alSi se ausenta la se7al del medidor de la masa de aire, la regeneracin del filtro de partculas seefect'a de forma cclica, en funcin del recorrido o de las !oras de ser4icio" Sin embargo, a largoplazo el filtro de partculas no se puede regenerar de forma fiable de este modo"Mras una cantidad definida de ciclos se enciende primeramente el testigo luminoso para filtro departculas disel y luego parpadea el testigo luminoso de precalentamiento en el cuadro deinstrumentos" .on ello se indica al conductor la necesidad de acudir a un taller"

#ensor de "alta de aditio para el combustibleEl sensor de falta de aditi4o para el combustible se encuentra en el depsito de aditi4o" A partir deun contenido residual definido en el depsito de aditi4o, la se7al del sensor de falta de aditi4o en elcombustible acti4a en el cuadro de instrumentos el testigo luminoso de precalentamiento" 8e esaforma se indica al conductor que e)iste un fallo en el sistema de filtracin de partculas disel y quees necesario acudir al taller"Si la cantidad disponible de aditi4o es demasiado ba9a se suprimen adems los ciclos deregeneracin para el filtro de partculas y se reduce la potencia del motor"


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En el 4stago del sensor de falta de aditi4o para el combustible 4a montado un contacto de @eed"Sus contactos se accionan por el efecto del anillo magntico que 4a instalado en el flotador"

Si el depsito contiene suficiente aditi4o, el flotador se encuentra en el tope superior" Elcontacto de @eed est abierto"

Si el depsito contiene muy poco aditi4o, el flotador ba9a !asta el tope inferior, cerrando elcontacto de @eed por el efecto del anillo magntico" El testigo luminoso paraprecalentamiento se acti4a"

Efectos en caso de ausentarse la se7alSi se ausenta la se7al del sensor de falta de aditi4o para el combustible se inscribe una a4era enla memoria de la unidad de control del motor"


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Actuadores

*omba para aditioLa bomba para aditi4o es una bomba de mbolo alternati4o, que impele el aditi4o !acia el depsito

de combustible"


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El mbolo de la bomba se mue4e a la posicin de partida" La depresin generada por ese moti4o!ace que se aspire aditi4o a tra4s del taladro de afluencia abierta, pasando ste as de la cmaradel inducido !acia la cmara interior de la bomba"

.estigo luminoso para "iltro de partculas DieselEl testigo luminoso para filtro de partculas disel se encuentra en el cuadro de instrumentos" Seenciende cuando el filtro de partculas disel no puede ser regenerado, debido a que el 4e!culo sesomete a recorridos e)tremadamente cortos"

DisinSi el 4e!culo se somete a recorridos cortos durante un largo plazo puede resultar afectada laregeneracin del filtro de partculas 8isel" Esto puede pro4ocar da7os en el filtro de partculas enel motor" Si durante un tiempo relati4amente prolongado, el motor no alcanza la temperatura deser4icio necesaria para quemar el !olln retenido en el filtro de partculas, el testigo luminoso seenciende en el cuadro de instrumentos".on esta se7al se indica al conductor la necesidad de que conduzca durante un perodorelati4amente bre4e a una 4elocidad superior constante" El aumento de temperatura en los gases

de escape que seconsigue de esa forma puede pro4ocar la inflamacin del !olln en el filtro de partculas" El testigoluminoso se debe apagar despus de esa medida"

Mestigo de e)ceso de contaminacin U#? *DIL-Los componentes del sistema de filtracin de partculas disel que tienen rele4ancia para lacomposicin de los gases de escape se someten a 4erificacin con moti4o de la Eurodiagnosis dea bordo *E+=8- en lo que respecta a a4eras y funciones anmalas" El testigo de e)ceso de


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contaminacin *DIL H malfunction indicator lig!t- se7aliza las a4eras detectadas por el sistemaE+=8"

squema el0ctrico


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Sistema de filtracin de partculas diesel sin aditi4oMambin denominado como sistema del filtro de partculas diesel con recubrimiento cataltico" Seimplanta en 4e!culos donde el filtro de partculas esta instalado cerca del motor" 8ebido a loscortos recorridos de los gases de escape entre el motor y el filtro de partculas, la temperatura delos gases de escape toda4a es suficiente para la combustin de las partculas"En la figura inferior se muestra un sistema con escape monocaudal" En los sistemas de escape decaudal m'ltiple *dos o mas tubos de escape-, los filtros de partculas y los sensores se implantanrespecti4amente una 4ez en cada ramal de gases de escape"


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Constitucin del "iltro de partculasEl filtro de partculas diesel con recubrimiento cataltico 4a situado en el ramal de escape, cerca delmotor, detrs del turbocompresor"

Se !an combinado dos componentes en la misma unidad3 el catalizador de o)idacin y el filtro departculas, dando por resultado el filtro de partculas diesel con recubrimiento cataltico" Estesistema combina lafuncin del catalizador de o)idacin con la del filtro de partculas diesel en un solo componente"


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El filtro de partculas diesel se encarga de retener las partculas de !olln contenidas en los gasesde escape" En su funcin de catalizador de o)idacin se encarga de depurar los gases de escapeen lo que respecta a los contenidos de !idrocarburos *>.- y mon)ido de carbono *.+-" Estoscontaminantes se transforman en agua *>+- y di)ido de carbono *.+-"


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structuraEl filtro de partculas diesel consta de un cuerpo cermico al4eolar de carburo de silicio, alo9ado enuna carcasa de metal" El cuerpo de cermica est di4idido por una gran cantidad de peque7osconductos paralelos, cerrados de forma alternati4a" 8e a! resultan conductos de admisin yescape separados por las paredes filtrantes" Las paredes filtrantes de carburo de silicio sonporosas"El cuerpo de carburo de silicio est recubierto con una combinacin de )ido de aluminio y )idode cerio" Esta combinacin se utiliza como sustrato para el catalizador" El sustrato est recubiertocon el metal noble del platino, que !ace las 4eces de catalizador"&n catalizador es una sustancia que respalda o in!ibe una reaccin qumica, sin e)perimentar ellamisma ninguna modificacin por ese moti4o"

CuncionamientoEn 4irtud de que los conductos estn cerrados alternadamente en direccin de entrada y salida, losgases de escape con cargas de !olln que tienen que pasar por las paredes filtrantes porosas decarburo de silicio" En contraste con los componentes gaseosos, las partculas de !olln sonretenidas en los conductos de entrada"

3onas de recubrimiento en el "iltro de partculas dieselEl filtro de partculas diesel debe tener una longitud especfica para contar con una gran capacidadde retencin de !olln" Asimismo se lo tiene que recubrir con una determinada cantidad de platinopara conseguir el efecto cataltico deseado"

El recubrimiento cataltico del filtro de partculas diesel est di4idido por zonas sobre la longitud delfiltro"

En la zona anterior !ay una gran cantidad de platino, mientras que en la zona posterior la cantidadde platino es ba9a" El recubrimiento definido por zonas supone las siguientes 4enta9as3

Al funcionar el motor en condiciones normales, el filtro de partculas diesel se calientarpidamente en la zona anterior" 8ebido a la alta concentracin del platino, como materialcatalizador, en esta zona anterior, el filtro cuenta con una accin cataltica rpida" Se !abla


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aqu tambin de un comportamiento de respuesta rpido por parte del filtro de partculasdiesel

En la fase de regeneracin, la parte posterior del filtro de partculas diesel adopta altastemperaturas a raz de la combustin del !olln" Estas altas temperaturas suponen unataque a largo plazo contra el platino" 2or ese moti4o se renuncia a dotar la zona posterior

de un recubrimiento grueso con esta materia prima del platino, que supone un coste alto"

+tro moti4o por el cual se implanta la ba9a cantidad de platino en la zona posterior resideen el en4e9ecimiento del filtro de partculas diesel8urante su perodo de 4ida 'til es cada 4ez mayor la cantidad de residuos de lacombustin que se depositan en la parte posterior, afectando con ello el efecto catalticodel platino"

,ase de regeneracinEl filtro de partculas diesel tiene que ser despe9ado de forma sistemtica de las partculas de!olln, para e4itar que resulte afectada su capacidad de funcionamiento" 8urante el ciclo deregeneracin se procede a quemar *o)idar- las partculas retenidas en el filtro" En el caso de la

regeneracin del filtro de partculas con recubrimiento cataltico se diferencia entre la regeneracinpasi4a y la regeneracin acti4a" El ciclo de regeneracin discurre sin que el conductor se percatede ello"

@egeneracin pasi4aEn el ciclo de regeneracin pasi4a las partculas de !olln se queman de forma continua, sininter4encin por parte de la gestin del motor" El posicionamiento cercano al motor, del filtro departculas, permite que por e9emplo los gases de escape alcancen temperaturas de ?($B($$ . alcircular por autopista" Las partculas de !olln son transformadas, por medio de una reaccin condi)ido ntrico, en di)ido de carbono" Esta operacin gradual se desarrolla de forma lenta ycontinua a tra4s del recubrimiento de platino, que !ace aqu las 4eces de material catalizador"

Cuncionamiento3


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A partir de los )idos ntricos *1+- y el o)geno *+- contenidos en los gases de escapese genera di)ido ntrico *1+- con ayuda del recubrimiento de platino"NOX + O2 reacciona produciendo NO2

El di)ido ntrico *1+- reacciona con el carbono *.- de la partcula de !olln, generndose

mon)ido de carbono *.+- y mon)ido de nitrgeno *1+-"NO2 + C reacciona produciendo CO + NO

El mon)ido de carbono *.+- y el mon)ido de nitrgeno *1+- se combinan con elo)geno *+-, produciendo di)ido ntrico *1+- y di)ido de carbono *.+-"CO + NO + O2 reacciona produciendo NO2 + CO2

@egeneracin acti4a.on moti4o de la regeneracin acti4a se procede a quemar las partculas de !olln, para lo cual lagestin del motor se encarga de producir un aumento especfico de la temperatura de los gases de

escape" Al circular por ciudad a ba9a carga del motor, las temperaturas de los gases de escape sondemasiado ba9as como para poder practicar un ciclo de regeneracin pasi4a en el filtro departculas" En 4irtud de que de9a de ser posible degradar las partculas de !olln se produce unasaturacin de !olln en el filtro" En cuanto se alcanza una saturacin especfica de !olln en el filtro,la gestin del motor pone en 4igor un ciclo de regeneracin acti4a" Esta operacin tarda unos 6$minutos"Las partculas de !olln se queman, produciendo di)ido de carbono, a partir de una temperaturade los gases de escape de 0$$B0($ ."

CuncionamientoEn el caso de la regeneracin acti4a se procede a quemar las partculas de !olln con ayuda de laalta temperatura de los gases de escape" El carbono de las partculas de !olln se somete a


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o)idacin con el o)geno, transformndose en di)ido de carbono" . Z + reaccionatransformndose en .+"

,uncionamiento de la regeneracin actia

Las partculas de !olln son retenidas en los conductos de entrada" La unidad de control del motorpuede detectar el ni4el de saturacin del filtro de partculas diesel a base de analizar las se7alesprocedentes del medidor de la masa de aire, de los sensores de temperatura antes y despus delfiltro de partculas, as como del sensor de presin para los gases de escape" Si la saturacin de!olln !a alcanzado un lmite especfico, la gestin del motor pone en 4igor un ciclo deregeneracin acti4a"


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estin del motor durante la puesta en igor de la regeneracin actiaLa unidad de control del motor calcula el estado de saturacin del filtro analizando la resistencia deflu9o en el filtro" &na alta resistencia de flu9o !ace suponer que el filtro tiende a obstruirse" Launidad de control del motor pone en 4igor el ciclo de regeneracin acti4a" A esos efectos3

Se desacti4a la recirculacin de gases de escape, para subir la temperatura de la

combustin"

Mras una inyeccin principal con dosificacin reducida, se produce un ciclo depostinyeccin a los ?( del cigYe7al despus del punto muerto superior *2DS- del pistn,para subir la temperatura de los gases de escape"

Se procede a regular la alimentacin del aire de admisin a tra4s de la 4l4ula demariposa elctrica"

Se adapta la presin de sobrealimentacin, con ob9eto de que el par de giro del motor nose altere de forma perceptible para el conductor durante el ciclo de regeneracin"

Estas medidas conducen a un aumento especfico y bre4e de la temperatura de los gases deescape a unos 0$$ . !asta 0($ ." En esta gama de temperaturas, el !olln depositado se o)ida,transformndose en di)ido de carbono" Mras esta regeneracin acti4a, el filtro de partculas 4uel4ea quedar dispuesto para el funcionamiento y puede 4ol4er a retener el !olln de los gases deescape"

#aturacin de 'olln en el "iltro de partculasLa saturacin de !olln en el filtro de partculas es un aspecto que la unidad de control del motor4igila continuamente a base de calcular la resistencia de flu9o en el filtro" 2ara determinar laresistencia de flu9o se pone en relacin el caudal 4olumtrico de los gases de escape antes del

filtro de partculas con respecto a la diferencia de presin antes y despus del f iltro de partculas"

Di"erencia de presinLa diferencia de presin del caudal de aire antes y despus del filtro de partculas se determina conel sensor de presin para gases de escape"

Caudal olum0trico de los gases de escapeEl caudal 4olumtrico de los gases de escape es calculado por la unidad de control del motor,tomando como base la corriente de las masas de aire en el conducto de escape y la temperaturade los gases de escape antes del filtro de partculas" La corriente de las masas de gases deescape equi4ale apro)imadamente a la corriente de las masas de aire en el conducto de admisin,que se determina por medio del medidor de la masa de aire" La masa de los gases de escapedepende de su temperatura" Esta temperatura la determinan los termosensores implantados antes

y despus del filtro de partculas"Meniendo en cuenta la temperatura de los gases de escape, la unidad de control del motor puedecalcular el caudal 4olumtrico de los gases de escape, tomando como base la corriente de lasmasas del gas de escape"

-esistencia de "lu1o en el "iltro de partculasLa unidad de control del motor pone en relacin la diferencia de presin con respecto al caudal4olumtrico de los gases de escape y obtiene con ello la resistencia de flu9o en el filtro departculas" .on ayuda de la resistencia de flu9o la unidad de control del motor detecta el grado de


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saturacin de !olln" En la grfica inferior se compara el caudal 4olumtrico de los gases de escapey la resistencia de los mismos a fluir por el filtro de partculas"

Ciclo de postin+eccin en la "ase de deceleracinAl circular en trfico urbano e)tremo, con cargas del motor intensamente cambiantes y un altoporcenta9e de fases de deceleracin es preciso aplicar medidas especiales para la limpieza delfiltro" En 4irtud de que normalmente se de9a de inyectar combustible en los cilindros durante la fasede deceleracin, los gases de escape no alcanzan la temperatura necesaria para la regeneracindel filtro de partculas"

En la fase de deceleracin se procede a inyectar una peque7a cantidad de combustible, a eso delos ?( del cigYe7al despus del punto muerto superior del pistn" 8ebido a que no se lle4a a cabola inyeccin principal en el punto muerto superior del pistn, el combustible no se quema en elcilindro, sino que se e4apora"Estos 4apores de combustible se queman en el filtro de partculas" El calor generado por esemoti4o !ace que los gases de escape alcance la temperatura necesaria para la regeneracin delfiltro de partculas" El sensor de temperatura despus del filtro de partculas 4igila durante esaoperacin la temperatura de los gases de escape a la salida del filtro de partculas" 8e esa formase procede a regular la dosificacin del ciclo de postinyeccin en la fase de deceleracin"

structura de la gestin electrnica del motor para el "iltro de partculas


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#ensores + actuadores


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#ensores

#ensor de presin para gases de escapeEste sensor se encarga de medir la diferencia de presin de la corriente de gases de escape antesy despus del filtro de partculas" Las se7ales del sensor de presin para gases de escape, mas lasse7ales de los sensores de temperatura antes y despus del filtro de partculas, as como la se7al

del medidor de la masa de aire, forman una unidad indi4isible para la determinacin del estado desaturacin en el filtro de partculas"

Efectos en caso de ausentarse la se7alSi se ausenta la se7al del sensor de presin para gases de escape, la regeneracin del filtro departculas se lle4a a cabo, primeramente, de forma cclica, seg'n el recorrido efectuado o las !orasen ser4icio" Sin embargo, a largo plazo no es posible regenerar de esta forma fiablemente el filtro

de partculas"8espus de un n'mero de ciclos definido se enciende primeramente el testigo luminoso para filtrode partculas diesel y luego parpadea el testigo luminoso para precalentamiento en el cuadro deinstrumentos" .on ello se recomienda al conductor a que acuda a un taller"

ArquitecturaEl sensor de presin para gases de escape tiene dos empalmes de presin" &no lle4a un tubo depresin !acia el caudal de los gases de escape delante del filtro de partculas y el otro !acia elcaudal de losgases de escape detrs del filtro de partculas" El sensor contiene un diafragma con elementospiezoelctricos, que act'an en funcin de las presiones de los gases de escape"

Cuncionamiento3

Ciltro de partculas 4acoSi el filtro de partculas tiene cargas muy ba9as, la presin delante y detrs del filtro 4iene aser casi idntica" El diafragma con los elementos piezoelctricos se encuentra en posicinde reposo"

Ciltro de partculas saturadoSi se !a depositado !olln en el filtro de partculas, la presin de los gases de escape ante


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el filtro aumenta, manifestndose en forma de un 4olumen de flu9o menos intenso"La presin de los gases de escape detrs del filtro se mantiene casi in4ariable" Eldiafragma se deforma en funcin de la diferencia de presiones" Esta deformacin modificala resistencia elctrica de los elementos piezoelctricos, que 4an interconectados en formade un puente de medicin"La tensin de salida de este puente se acondiciona en la electrnica del sensor, seintensifica y se trasmite como se7al de tensin a la unidad de control del motor" 2re4ioanlisis de esta se7al, la unidad decontrol del motor detecta el estado de saturacin del f iltro de partculas y pone en 4igor unciclo de regeneracin para la limpieza del filtro"

#ensor de temperatura anterior al "iltro de partculasEl sensor de temperatura antes del filtro de partculas es un sensor 2M." En un sensor 2M.*positi4e temperature coefficient- la resistencia aumenta a medida que aumenta la temperatura"


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Las se7ales de los sensores de temperatura antes y despus del filtro de partculas mas la se7aldel medidor de la masa de aire, as como la se7al del sensor de presin para gases de escapeconstituyen una unidad indi4isible para la determinacin del estado de saturacin en el filtro departculas" Aparte de ello se utiliza la se7al para la proteccin de componentes, concretamenteaqu, para proteger el filtro de partculas contra temperaturas e)cesi4as de los gases de escape"

Efectos en caso de ausentarse la se7al

Si se ausenta la se7al del sensor de temperatura antes del filtro de partculas, la regeneracin delfiltro se lle4a a cabo primeramente de forma cclica, en funcin del recorrido efectuado o de las!oras enser4icio" A largo plazo, sin embargo, no es posible regenerar fiablemente el filtro de partculas deesta forma"Mras una cantidad definida de ciclos se enciende primeramente el testigo luminoso para filtro departculas diesel y luego parpadea el testigo luminoso de precalentamiento en el cuadro deinstrumentos" 8e esa forma se a4isa al conductor a que acuda a un taller"


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#ensor de temperatura despu0s del "iltro de partculasEl sensor de temperatura despus del filtro de partculas es un sensor 2M." Se encuentra en elramal de gases de escape despus del filtro de partculas diesel y mide all la temperatura de losgases de escape"La unidad de control del motor utiliza las se7ales del sensor de temperatura despus del filtro departculas para regular con ello la dosificacin para el ciclo de postinyeccin en la fase dedeceleracin".uanto mayor es la temperatura de los gases de escape despus del filtro de partculas, tantomenor es la cantidad inyectada"Las se7ales del sensor de temperatura despus del filtro de partculas se utilizan para la proteccinde componentes, es decir, concretamente aqu para proteger el filtro de partculas contratemperaturase)cesi4as de los gases de escape"

Efectos en caso de ausentarse la se7alSi se ausenta la se7al del sensor de temperatura despus del filtro de partculas, la regeneracindel filtro se lle4a a cabo primeramente de forma cclica, seg'n el recorrido efectuado o las !oras enser4icio"

A largo plazo, sin embargo, no es posible regenerar fiablemente el filtro de partculas de estaforma"Mras una cantidad definida de ciclos se enciende primeramente el testigo luminoso para filtro departculas diesel y luego parpadea el testigo luminoso de precalentamiento en el cuadro deinstrumentos" 8e esa forma se a4isa al conductor a que acuda a un taller"

#ensor de temperatura antes del turbocompresorEl sensor de temperatura antes del turbocompresor es un sensor 2M."


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de regeneracin" 8e ese modo se consigue el aumento necesario de la temperatura de los gasesde escape para la combustin de las partculas de !olln" Aparte de ello se utiliza la se7al paraproteger el turbocompresor contra temperaturas inadmisiblemente ele4adas durante el ciclo deregeneracin"

Efectos en caso de ausentarse la se7alSi se ausenta la se7al del sensor de temperatura antes del turbocompresor de9a de ser posibleproteger el turbocompresor contra temperaturas inadmisiblemente altas" En ese caso de9a deproducirse el ciclo de regeneracin del filtro de partculas diesel El sistema a4isa al conductor a queacuda al taller, encendindose el testigo luminoso de precalentamiento"2ara reducir las emisiones de !olln se desacti4a la recirculacin de gases de escape"

#onda lambda


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La sonda lambda es una 4ersin de banda anc!a y 4a situada en el colector de escape antes delcatalizador".on ayuda de la sonda lambda es posible determinar el contenido de o)geno en los gases deescape, sobre una e)tensa gama de medicin"En relacin con el sistema de filtracin de partculas diesel, la unidad de control del motor empleala se7al de la sonda lambda para poder calcular con e)actitud la cantidad y el momento de lapostinyeccin para el ciclo de regeneracin" 2ara contar con una regeneracin eficaz del filtro departculas se necesita un contenido mnimo de o)geno en los gases de escape y una altatemperatura uniforme de los gases" Esta regulacin resulta posible recurriendo a las se7ales de lasonda lambda, en combinacin con las se7ales del sensor de temperatura antes delturbocompresor"

Efectos en caso de ausentarse la se7alLa regeneracin del filtro de partculas resulta menos e)acta, pero sigue siendo operati4a" Laa4era de la sonda lambda puede pro4ocar mayores emisiones de )idos ntricos"


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Medidor de la masa de aireEl medidor de la masa de aire por pelcula caliente 4a instalado en el conducto de admisin" .onayuda del medidor de la masa de aire, la unidad de control del motor detecta la masa de aire

efecti4amenteaspirada"En relacin con el sistema de filtracin de partculas diesel, la se7al se utiliza para calcular elcaudal 4olumtrico de los gases de escape, para poder determinar con ste el estado desaturacin del filtro de partculas" La se7al del medidor de la masa de aire, mas las se7ales de lossensores de temperatura antes y despus del filtro de partculas, as como la se7al del sensor depresin para gases de escape constituyen una unidad indi4isible para determinar el estado desaturacin del filtro de partculas"

Efectos en caso de ausentarse la se7alSi se ausenta la se7al del medidor de la masa de aire, la regeneracin del filtro de partculas selle4a a cabo primeramente de forma cclica, seg'n el recorrido efectuado o las !oras en ser4icio"

A largo plazo, sin embargo, no es posible regenerar fiablemente el filtro de partculas de estaforma" Mras una cantidad definida de ciclos se enciende primeramente el testigo luminoso para filtrode partculas diesel y luego parpadea el testigo luminoso de precalentamiento en el cuadro deinstrumentos" 8e esa forma se e)!orta al conductor a que acuda a un taller"

.estigo luminoso para "iltro de partculas DieselEl testigo luminoso para filtro de partculas diesel se encuentra en el cuadro de instrumentos" Seenciende cuando el filtro de partculas diesel no puede ser regenerado, debido a que el 4e!culo sesomete a recorridos e)tremadamente cortos"


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DisinSi se !ace funcionar el 4e!culo durante tiempo prolongado circulando solamente en trayectosbre4es, puede resultar afectada la regeneracin del filtro de partculas diesel, debido a que losgases de escape no alcanzan las temperaturas necesarias" Al no poderse lle4ar a cabo laregeneracin puede suceder que se da7e o bloquee el filtro en 4irtud de una e)cesi4a saturacinde !olln" 2ara e4itar estos casos se enciende en el cuadro de instrumentos el testigo luminosopara filtro de partculas diesel si las cargas de !olln !an alcanzado un lmite definido".on esta se7al se e)!orta al conductor a que conduzca durante un perodo de unos 6( minutos auna 4elocidad lo ms constante posible, superi

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Gases de Escape y Sistema de Anticontaminacion