Tecnologías Avanzadas para el Control de Emisiones y Diagnóstico Vehicular

Sistemas de Reducción de Emisiones Vehiculares

EGR (Recirculación de Gases de Escape)

El sistema EGR (Recirculación de Gases de Escape) tiene como principal función reducir los óxidos de nitrógeno (NOx). En motores diésel es imprescindible, ya que el catalizador no los oxida de la misma manera que en los motores de gasolina. Su mecanismo consiste en redirigir una parte de los gases de escape hacia la admisión del motor.

Tipos de Accionamiento EGR:

• EGR accionado por vacío: Utiliza electroválvulas gobernadas por relé, que consideran el régimen de giro del motor, la temperatura del líquido refrigerante y la altitud. También puede ser gobernado directamente por la Unidad de Control (UC).
• EGR accionada eléctricamente: Incorpora una válvula controlada mediante una señal de tipo PWM (Modulación por Ancho de Pulso) de la UC. A menudo, incluye una válvula de mariposa accionada por un motor eléctrico.

Acumulador de NOx

El Acumulador de NOx se encuentra principalmente en motores de inyección directa de gasolina. Actúa en condiciones de exceso de oxígeno y falta de carbono, especialmente en mezclas pobres. El platino en el acumulador se encarga de retener hidrocarburos (HC) y monóxido de carbono (CO), mientras que el bario acumula los NOx cuando la mezcla es rica.

Filtro de Partículas Diésel (DPF)

El Filtro de Partículas Diésel (DPF) es un componente crucial que almacena las sustancias tóxicas resultantes de una combustión incompleta para posteriormente quemarlas en un proceso de regeneración.

Tipos de DPF:

• DPF sin aditivo:

  Se ubica próximo al motor, integrando en el mismo conjunto el catalizador de oxidación y el filtro de partículas. Durante su funcionamiento (regeneración), se desactiva la EGR, aumenta la temperatura de los gases de escape, se regula la entrada de aire al motor y se adapta la presión del turbocompresor.

  Elementos clave:

  • Sensor de presión diferencial de gases de escape.
  • Sensores de temperatura de los gases de escape (anterior y posterior).
  • Sonda Lambda.
  • Medidor de la masa de aire.
  • Testigo de exceso de contaminación.
  • Sensor de temperatura antes del turbocompresor.
  • Testigo para el filtro.

  Modos de funcionamiento (regeneración):

  • Continua: Las partículas se queman de forma continua cuando la temperatura de los gases supera los 350 grados Celsius.
  • Intermitente: La regeneración se activa cuando la unidad de control del motor lo estima oportuno.
• DPF con aditivo:

  Se instala más lejos de la salida del escape, lo que requiere el uso de un aditivo. Este aditivo es un activador con moléculas de hierro que reduce la temperatura necesaria para la combustión de las partículas.

  Componentes:

  • Filtro de partículas.
  • Depósito de aditivo.
  • Sensor de aditivo.
  • Bomba de aditivo.

Sistema de Reducción Catalítica Selectiva (SCR)

El Sistema de Reducción Catalítica Selectiva (SCR) se utiliza en motores diésel con mezcla pobre. Su función principal es reducir los NOx, ya que la EGR no puede eliminarlos por completo.

Tipos de Sistemas SCR:

• Sistema seco: Ubicado a la salida del escape, opera a unos 150 grados Celsius. Contiene metales nobles para facilitar la reacción.
• Sistema húmedo: Utiliza el aditivo AdBlue y funciona mediante un proceso de hidrólisis.

Diagnóstico de Gases de Escape

Diagnóstico de Gases de Escape (Gasolina)

Comprobaciones habituales:

• Porcentaje del volumen de monóxido de carbono (CO) al régimen de ralentí (se corrige ajustando el tornillo de riqueza).
• Uso de analizador de gases múltiples para verificar el funcionamiento del catalizador.
• Comprobar el estado de la sonda lambda (detectando señal débil o lenta).

Averías comunes y sus indicadores:

• Motor con mezcla pobre: Valores de CO y HC inferiores a lo normal, y de O2 y Factor Lambda (λ) superiores.

  Posibles causas: Sonda lambda defectuosa, unidad de control, parámetro de entrada del sistema incorrecto, mala regulación de presión de gasolina.

• Catalizador envejecido: Valores de CO, HC y O2 superiores a lo normal, y Factor Lambda (λ) correcto.
• Mezcla rica: Valores de CO y HC superiores a lo normal, y de O2 y Factor Lambda (λ) inferiores.

  Causas: Similares a las de mezcla pobre, pero en sentido opuesto.

Averías del catalizador:

• Envejecimiento.
• Inactivación por plomo.
• Consumo de aceite (disminuyendo su eficiencia).
• Fusión del monolito (por temperaturas superiores a 1400 grados Celsius).
• Roturas.

Diagnóstico de Gases de Escape (Diésel)

Para el diagnóstico de gases de escape en motores diésel, se emplea el opacímetro para medir la opacidad de los gases de combustión.

Diagnóstico a Bordo (OBD/EOBD)

El sistema de Diagnóstico a Bordo (OBD) tuvo su origen en California en 1970. La versión europea, EOBD (European On-Board Diagnostics), fue implementada en 1998 y se hizo obligatoria en todos los vehículos europeos: para motores de gasolina desde el año 2000 y para diésel desde el año 2003.

Dispositivos y Características del OBD/EOBD:

• Un terminal de diagnóstico ubicado en una zona cercana al puesto de conducción.
• Códigos de avería estandarizados para todos los vehículos.
• Posibilidad de visualizar las averías a través de un escáner universal de diagnóstico disponible en el mercado.
• Definición del momento y forma en que debe visualizarse un fallo relacionado con los gases de escape.
• Normalización de las denominaciones y abreviaturas de componentes y sistemas.

Sistemas Vigilados por OBD/EOBD:

Vigilancia (Gasolina):

• Catalizador.
• Sonda lambda.
• Fallos de combustión.
• Regulación de la presión de sobrealimentación.
• Sistema de aire secundario.
• Sistema EGR.
• Sistema de reciclaje de vapores de gasolina del depósito de combustible (con prueba de fugas).
• Comunicación CAN-bus, sensores y señales.

Vigilancia (Diésel):

• Fallos en la combustión.
• Sistema EGR.
• Regulación del comienzo de la inyección.
• Regulación de la presión de sobrealimentación.
• Comunicación CAN-bus, sensores y señales.