Polución: acumulación en el aire de productos tóxicos que pueden provocar perjuicios graves en la salud.
El motor desprende a la atmósfera compuestos como hidrocarburos no quemados y monóxido de carbono.
Las medidas encaminadas a reducir emisiones contaminantes tienen como objetivo conseguir un consumo más reducido posible de gasolina, grandes prestaciones y buen comportamiento del motor.
Fuentes:
Gases de carter motor: circuito de recirculación para evitar su salida al exterior.
Gases de escape y vapores de gasolina: son reciclados a los cilindros en funcionamiento.
Factores
Depende de los gases de escape: proceso de combustión debido a mezclas pobres o ricas, el combustible no se quema totalmente saliendo al exterior, temperatura, presión, homogeneidad de mezcla, turbulencia y forma de la cámara de combustión.
Gases de escape nocivos:
Por combustión incompleta,
Monóxido de carbono (CO): surge por exceso de riqueza de mezcla, se combina con glóbulos rojos sustituyendo al oxígeno produciendo la muerte.
Óxidos de nitrógeno (NOX): no se combina con gases, pero a altas temperaturas lo hace con oxígeno, provoca gran irritación.
Hidrocarburos (HC): surgen por dos causas: en mezcla pobre la llama se desplaza lentamente y en mezcla rica por falta de oxígeno en la combustión.
Plomo (PB): proviene de la composición de la gasolina.
Dióxido de azufre: proviene de impurezas de combustible y de combustión incompleta.
Modificaciones anticontaminantes del motor:
Cámara de combustión, caldeo de colectores, distribución variable, colectores de admisión variables, sistema de encendido, válvula deceleradora.
Tratamiento de gases de escape:
1. Inyección de aire en escape: introducir cierto volumen de aire en el colector de escape, con el fin de completar la combustión de los gases expulsados del cilindro. Reduce los HC y CO, los motores con mezcla pobre tienen suficiente oxígeno para oxidar estos gases, los motores con mezcla rica necesitan de entrada de aire adicional, esta entrada se realiza en la válvula de escape para aprovechar altas temperaturas. 2 sistemas:
Bomba de aire: bomba de paletas, su movimiento lo toma del motor, toma el aire del filtro y lo envía al colector de escape.
Válvula pulsair: no emplea bomba de aire, es una válvula oscilante en la que una membrana de acero obtura o libera un conducto de paso, estas oscilaciones se producen gracias a las pulsaciones de los gases de escape en su recorrido al exterior.
2. Recirculación de gases de escape (EGR)
Disminuir los NOX, regresando los gases de escape al colector de admisión para ser introducidos en la cámara de combustión junto con los gases frescos, la mezcla formada resulta empobrecida, reduce temperatura y presión, dado que los NOX se forman con temperaturas y presiones altas se reduce este gas.
3. Catalizadores:
Tratamiento catalítico ulterior, se trata de quemar el combustible no consumido en la cámara de combustión, se utilizan sustancias de metales preciosos, como rodio y platino, ubicados en una carcasa metálica en forma de silenciador, situada en la salida del colector de escape para tener elevada temperatura. Al contacto con los metales, se transforman en inactivos, y los NOX se descomponen en oxígeno y nitrógeno, este último se va al exterior y el oxígeno se combina con CH y CO.
Estructura: carcasa de acero inoxidable, en su interior aloja sustrato cerámico por donde se canalizan, tiene forma de panal de abeja para que entre mejor en contacto con los metales. Este panal de abeja está recubierto con «washcoat» que es un producto de óxido de aluminio, donde hay mejor adhesión de gas escape. Manta expandible: evita dilatación del sustrato cerámico con respecto a la carcasa, realiza función de aislante térmico.
Eficacia: entre 400-800º, se ubican a la salida del colector de escape, aislar el tubo de salida de gases hacia el catalizador, poner colector de acero, precalentar eléctricamente el catalizador.
Tipos:
De dos vías: de oxidación, procesos de oxidación solo, transforman CO y HC y no los NOX, se utiliza en motores con mezcla pobre, se combina con el sistema de inyección de aire en escape porque necesita más oxígeno.
De tres vías con toma de aire: de bucle abierto, compuesto por dos monolitos cerámicos, reduce NOX y oxida los CO y HC.
De tres vías con sonda lambda: bucle cerrado, sistema de regulación de mezcla aire y combustible, ajustando el coeficiente de aire (lambda) al valor más adecuado, tiene que estar el coeficiente de aire en lambda=1, estará mantenido entre 0,95 y 1,05. En mezclas pobres se añaden óxidos de potasio y calcio para combinarse con NOX, cuando se acumulan se oxidan y se forma nitrato de bario al combinarse con él, se pone en funcionamiento a mezcla homogénea (3 seg) donde se liberan los NOX.
Contaminación por vapores de combustible:
Absorción de vapores de combustible al subir temperatura,
Canister: recipiente de carbón activo, donde llegan los vapores y el carbón los absorbe y los devuelve para introducirlos en los cilindros. Válvula de tipo cápsula y membrana que permite el paso del canister al colector de admisión cuando se deforma la membrana. Contiene válvula antivuelco y válvula de seguridad.