Al hilo del reciente escándalo sobre las emisiones de NOx y Volkswagen que ha salpicado a esta marca de automóviles, vamos a exponer en este artículo nuestro punto de vista sobre el problema que afecta a algunos de sus motores y los elementos que lo han provocado.
Los motores diésel producen gases contaminantes en proporciones diferentes según las condiciones de funcionamiento, lo que exige diversos sistemas para la limpieza de estos gases.
Es la contaminación emitida por el motor diésel y vamos a tratar sus posibles soluciones.
Los gases contaminantes del motor diésel
Circulando funcionamiento correcto
El calculador electrónico de inyección diésel CEID controla el funcionamiento del motor y la actuación de los sistemas anticontaminantes.
El aire se limpia en el filtro antes de entrar al motor y aumenta su caudal y presión con el turbocompresor TCR.
Al final de la compresión con el aire muy caliente se inyecta el gasóleo por los inyectores ID, que al contactar con el aire muy caliente se auto inflama produciendo estos gases:
NOX óxidos de nitrógeno:
El aire se compone de nitrógeno y oxígeno.
Como el motor diésel funciona con exceso de aire se produce la reacción del oxígeno sobrante de la combustión con el nitrógeno por la elevada temperatura, generando óxidos de nitrógeno NOX, y esta combinación se continua desarrollando en el escape.
Los NOX son los gases contaminantes que más genera el motor diésel en utilización normal a bajas/medias RPM.
Se reducen o eliminan estos gases así:
- EGR:
- Se hace que recirculen gases de escape de nuevo al motor para quitar espacio al aire exterior y reducir el oxígeno
- Si se recirculan demasiados gases de escape la combustión pierde calidad y aumenta el consumo, por lo que si salen por el escape de los cilindros los NOX que no ha podido controlar la 1. EGR, se han de neutralizar en el escape
- Trampa de NOX:
- Los que no se hayan podido evitar que se generen con la 1. EGR se acumulan en este catalizador
- Cuando está saturado de NOX el sensor S2 informa al calculador que manda post inyecciones al final del tiempo de escape para consumir el oxígeno sobrante, evitando la emisión al exterior de NOX
- Con este sistema se consume más gasóleo sin aportar prestaciones
- La incorporación de la 2. Trampa de NOX no es un coste demasiado alto en fábrica
- Catalizador de reducción selectiva SCR:
- Acumula los NOX que no ha podido evitar la 1. EGR y que no haya eliminado la 2. Trampa de NOX (si la lleva)
- Cuando el sensor S3 informa que está saturado el catalizador SCR, el calculador CEID manda la aportación en el catalizador SCR de un aditivo por un inyector específico IA que descompone los NOX
- Este aditivo es Adblue (compuesto de urea) que se almacena en su depósito y se ha de rellenar periódicamente
- La eficacia del catalizador SCR es buena no afectando al rendimiento del motor, pero su aplicación en el automóvil supone un coste importante, a lo que se añade la necesidad de repostar el adblue además de gasóleo
- EGR:
HC hidrocarburos no quemados y CO monóxido de carbono:
- Se neutralizan en el catalizador de dos funciones o de oxidación
- Se producen durante aceleraciones fuertes y altas RPM mantenidas
- Su emisión es proporcional al caudal de gasóleo inyectado, como el motor diésel funciona con exceso de aire en uso normal se emiten pocos HC y CO
MPC Micropartículas:
- Al auto inflamarse el gasóleo las primeras gotas no se queman completamente produciendo partículas que se acumulan en el filtro antipartículas FAP; cuando lo determina el calculador se queman en su interior aumentando la temperatura mediante post inyecciones en fase de escape, es más o menos como se regenera la 2. Trampa de NOX
- Se producen más partículas en recorridos cortos y también en aceleraciones, y bastante menos en recorridos largos con motor caliente y RPM medias mantenidas
CO2 dióxido de carbono:
- No es contaminante directo, lo contienen las bebidas con gas, pero potencia el efecto invernadero y el calentamiento global
- Su emisión es proporcional al consumo de gasóleo aumentando y disminuyendo conjuntamente
- La emisión de CO2 es un factor impositivo en algunos países, España entre estos
Circulando funcionamiento alterado
Si el automóvil está equipado con software alterado, el calculador CEID detecta que se está circulando por los movimientos del volante y los desplazamientos del automóvil (acelerómetros del control de estabilidad ACR), puede alterar estas informaciones y actuaciones;
- La 1. EGR puede actuar parcialmente generándose cierta cantidad de NOX, lo que mejora el rendimiento de la combustión y el consumo (menos CO2)
- Se puede alterar la respuesta a la información de la sonda S2 reduciendo los procesos de regeneración de la 2. Trampa de NOX, emitiéndose parte de estos gases que ya no pueden acumular. Como se hacen menos post inyecciones se reduce el consumo de gasóleo (menos CO2)
- Si equipa el 3. Catalizador SCR, el consumo de combustible no se ve afectado por la inyección del aditivo Adblue por lo que puede seguir operativo. Si no actúa disminuye el coste de mantenimiento al precisar menos reposiciones del aditivo
Prueba en laboratorio de control de emisiones
Según la fecha de matriculación y homologación anticontaminante del país, el sistema anticontaminación para reducir la emisión de NOX puede llevar esos tres elementos; 1. EGR.
Además la 2. Trampa de NOX.
En lugar de esta o como complemento añadido el 3. Catalizador SCR con el aditivo.
El calculador CEID detecta que el automóvil está en situación de control y no circulando por varias informaciones, estas son algunas; volante sin movimiento (circulando no es posible), sin desplazamientos del automóvil (acelerómetros longitudinal, transversal y sensor de guiñada del control de estabilidad ACR).
Si el automóvil equipa el software alterado hará que funcionen los sistemas de neutralización de los NOX con el máximo rigor para no emitirlos por el escape.
Soluciones para los automóviles afectados
Si tienen los sistemas 1. EGR y 2. Trampa de NOX, anular el software alterado permite recuperar la correcta emisión de NOX correspondiente a la fecha de fabricación, pero afecta al rendimiento y aumenta el consumo de gasóleo (más CO2).
Si cuenta con el 3. Catalizador SCR, puede autorizar su actuación si se ha alterado, la emisión de NOX queda controlada, pero precisamente lo que ha inducido a alterar el software es evitar el coste de la implantación de este elemento, por lo que los vehículos afectados no contarán en su mayor parte probablemente con el 3. Catalizador SCR, y el coste de su implantación es bastante elevado.
