Contaminación

Emisiones motores diesel

Entre los nuevos dispositivos anticontaminantes aportados desde principio de la década de los años 90 por los diferentes constructores al automóvil, tanto motores de Otto como Diesel, destacan los convertidores catalíticos o catalizadores, cuyo rendimiento en la depuración de los gases tóxicos es prácticamente del 100%, en condiciones normales de funcionamiento.

Realmente el mayor problema de las emisiones contaminantes de los gases de escape de los motores Diesel es la generación de partículas sólidas, carbonilla y humos negros (C+).

Las partículas generadas en la combustión de los motores Diesel (C+) son un agregado complejo de material sólido y líquido. Su origen son las partículas de carbono generadas en la propia combustión.

Las particulas primarias de carbono forman largos conglomerados combinandose con otros componentes principales de los gases de escape diesel, tanto organicas

como inorganicas.

De forma generica, las particulas Diesel (C+) son clasificadas en tres grupos como son: particulas solidas, particulas organicas y particulas de azufre.

Obviamente, la composicion de las partículas Diesel (C+) depende principalmente del motor asi como de sus condiciones de velocidad y carga.

Si diferenciamos las particulas Diesel (C+), entre "particulas humedas y particulas secas”, se obtiene una estructura combinada en un 60% de “partículas humedas” compuesta de moleculas de hidrocarbonos organicos (SOF) y el resto de "particulas secas" compuesto de moleculas de carbono solido.

La adicion de particulas de azufre o sulfatos a esta estructura sera directamente proporcional al mayor

o menor contenido de azufre en el gasoil.

Las particulas Diesel son micro moleculares cuyo nucleo de carbono alcanza un diametro en milésimas de milimetro (micras) de 0.01 a 0.08 μ. Por el contrario,

en el aglomerado de particulas se puede obtener un diametro entre 0.08 y 1 micras.

Precisamente, esta es la causa principal por el que las particulas Diesel son casi infiltrables y respirables, y en consecuencia, se desprende su potencial

riesgo para salud de las personas y su incidencia en la generacion de enfermedades respiratorias y su aportacion en el desarrollo del cancer de pulmon.

Catalizadores diesel

La finalidad de todo convertidor catalitico, denominado CATALIZADOR, es el favorecer la transformación de los gases nocivos CO, HC, NOx y C+ en CO2 y H2O (vapor de agua). Esta transformacion

se basa en el empleo de una serie de metales nobles como el Platino (Pt), el Paladio (Pd) y el Rodio (Rh), cuyas caracteristicas materiales permiten las reacciones quimicas de oxidacion y reduccion necesarias para que se produzca tal conversion en estos gases nocivos.

Las emisiones atmosféricas contaminantes producidas por los automóviles se localizan fundamentalmente en las emanaciones de vapores generados en: la combustión del motor, el depósito de combustible y, principalmente, los gases de escape que contribuyen en más de un 70% sobre el resto.

Evidentemente, el mayor porcentaje de emisiones contaminantes se localizan los

gases de escape procedentes de la combustión del motor, cuya composición porcentual se sitúa entre un 1 a 2 %, y el resto es vapor de agua, anhídrido carbónico y nitrógeno.

El cumplimiento por parte de los constructores de automóviles de la reglamentación vigente respecto de los valores limite de emisiones contaminantes y humos en materia

de homologación, en general, implica necesariamente un correcto funcionamiento de los motores de forma que la mezcla de combustión aire/combustible sea la óptima en todo

momento.

Para conseguir esta condición de funcionamiento se requiere una dosificación ideal de la mezcla, lo cual, se ha conseguido perfeccionar casi al 100% mediante la incorporación de los sistemas de Gestión Electrónica del Motor, inyección y encendido, tanto en motores Otto de gasolina como en motores Diesel de gasoil.

Mecánica y electrónica Emisiones contaminantes

La forma exterior del catalizador puede asimilarse a un silenciador, ademas suele ocupar el lugar del primer silenciador en el conjunto del escape. En su interior se localiza el bloque del catalizador, tipo

monolito, que puede ser de material ceramico o metalico.

Los catalizadores para motores Diesel permiten controlar las emisiones nocivas mediante las conversiones

quimicas referidas en los gases de escape, y garantizan la maxima efectividad para neutralizar dichos elementos toxicos como son las partículas solidas de hidrocarbonos (C+) y el monoxido de

carbono (CO).

La depuracion de los catalizadores Diesel anulan el monoxido de carbono (CO), los hidrocarbonos en estado gaseoso (C+) y las moleculas organicas (SOF),transformandolos en dioxido de carbono (CO2) y vapor

de agua (H2O). Esta conversion se ve favorecida por la elevada concentracion de oxigeno en los gases de escape de motores Diesel, que puede variar entre el 3% y el 17%, dependiendo de la carga motor.

En los catalizadores Diesel la conversion de moleculas SOF se situa proxima al 80% de rendimiento.

Ademas, la oxidacion de los oxidos de azufre en trioxido de sulfuro, combinado con el vapor de agua forma acido sulfurico (H2SO4), generando ese peculiar olor caracteristico de este elemento, en la

salida de los gases de escape. No obstante, como ya se ha mencionado, la generacion de sulfatos depende del azufre contenido en el gasoil.

Debe recordarse que los elementos contaminantes

toxicos principales de los gases de escape dependen del tipo de motor, y que ademas, son los elementos sobre los cuales se centra la reduccion de los mismos.

En los motores Otto de gasolina, el principal componente

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