ids3301-l08m analisis gases escape

5/23/2018 IDS3301-L08M Analisis Gases Escape

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GUA DE LABORATORIO

1. Introduccin

En la actualidad los motores utilizan sistemas de alimentacin de combustible electrnicos, lo que contribuye a

una reduccin de los niveles de ruidos, mejor rendimiento y una disminucin de emisiones contaminantes. Conestos nuevos sistemas las normas de emisiones para nuestro pas se volvieron ms estrictas por lo que esnecesario mantener el motor para lograr cumplir con la revisin tcnica del automvil. En los motores Diesel lossistemas de encendido an su!rido bastantes cambios con el avance de la tecnologa y el aumento de las ".#.$de giro an eco incorporar la electrnica en la alimentacin de combustible.El control de los gases de escape cada vez es ms estricto, por lo que debemos preocuparnos de que nuestrosmotores estn !uncionando ptimamente.Deber solicitar las erramientas necesarias para la actividad en el pa%ol.&tilizara los motores asignados por el pro!esor para realizar la actividad. Deber leer cuidadosamente lasinstrucciones de este manual para evitar accidentes.

Cada vez que vea este smbolo llame al pro!esor para que le entregue instrucciones y aclare dudas.'igas las instrucciones de esta gua para evitar accidentes y lograr los objetivos planteados.

2. Objetivos

El objetivo es aprender a utilizar un analizador de gases de escape Diesel y comprobar la variacin de los gasescuando el punto de inyeccin no es el correcto.Esta actividad se realizara en motores vivos y automviles. (as llaves de los motores deben solicitarse en elpa%ol.

3. Duracin

)* minutos

4. Prerrequisitos

+o tiene prerrequisito

5. Bibliografa !revia

cnicas del -utomvil-utor os $iguel -lonsoCaptulo /ema 0undamentos de la inyeccin de combustible#aginas // a la 12

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9. 'arco terico

/rata:iento de e:isiones Diesel

(a luca contra las emisiones contaminantes de los motores Diesel se centra principalmente en la reduccin de

4idos de nitrgeno 5+647 y de partculas slidas.

(os primeros son generados durante la combustin tanto en los motores de gasolina como en los Diesel. #arasu !ormacin es necesaria, entre otras cosas, una cierta concentracin de o4geno libre tras la combustin. #oreso representa un problema especialmente grave en motores que !uncionan con e4ceso de este gas, como elDiesel o el gasolina de mezcla pobre.

(as partculas 5olln7 generadas por un motor Diesel son perceptibles por el denso umo negro que deja trasde s un veculo propulsado por este tipo de motor en plena aceleracin. El gasleo est !ormado por cadenasde idrocarburos mucos mayores y pesadas que la gasolina. Cuando el motor trabaja a cargas medias y bajasse inyecta muy poco combustible en comparacin con el aire introducido en los cilindros, de modo que en todoel volumen de la cmara ay una gran cantidad de o4geno para completar la combustin. 'in embargo, cuandose ace trabajar el motor a plena carga 5por ejemplo, en una aceleracin7, puede ocurrir que una parte de la

gran cantidad de combustible inyectada no encuentre en sus inmediaciones un volumen su!iciente de o4genocomo para terminar la o4idacin, aciendo que queden tras la combustin largas cadenas de idrocarburosparcialmente o4idadas, que tienden a reagruparse y !ormar el olln.

El principal peligro de estas partculas es que tienden a depositarse sobre el tejido pulmonar cuando soninaladas, bien por si solas 5partculas secas7, o bien con cadenas de idrocarburos en estado lquido5partculas 8medas7. En la actualidad ay un agrio debate sobre si la aparicin de los modernos sistemas deinyeccin de alta presin 5conducto com8n y bomba9inyector7 supone un alivio o un agravamiento de esteproblema, pues ay estudios que parecen indicar que el menor dimetro de las partculas !ormadas en este tipode motores ace que se depositen con mayor !acilidad en los pulmones y acrecienten sus e!ectos nocivos.

(as restrictivas normas anticontaminantes vigentes en la actualidad, y de pr4ima entrada en vigor, !uerzan abuscar nuevos mtodos de reducir estas emisiones. :ay !ormas de mitigarlas en su origen, durante la

combustin en el interior del cilindro, pero esto no es su!iciente e implica importantes sacri!icios en cuanto apotencia y prestaciones se re!iere. #or ello, se ace necesario el recurso a procesos de tratamiento de losgases de escape una vez generados, ms all a8n de lo que permiten los actuales convertidores catalticos.Entre los nuevos mtodos destacan las trampas o !iltros de partculas y de +64 54idos de nitrgeno7.

El desarrollo de sistemas que permitan una combustin ms e!ectiva y limpia resulta por el momentoinsu!iciente para solucionar el problema de las emisiones de partculas de los motores Diesel. #ara reducir elvolumen de stas al nivel que e4igen las pr4imas normas anticontaminantes se ace necesario el uso de lasllamadas ;!iltros< o ;trampas< de partculas.

Estas trampas retienen en su interior las partculas originadas en el proceso de combustin, evitando que seane4pulsadas a la atms!era. #ero, como evidentemente la capacidad de estos !iltros no es ilimitada, es necesarioproceder a su limpieza. Esto se ace de !orma peridica y automtica durante el !uncionamiento normal delcoce, sin que el conductor pueda notar nada.

Esto se consigue provocando la o4idacin espontnea de las partculas retenidas aumentando la temperaturade los gases de escape, generalmente mediante una peque%a post inyeccin de combustible durante la carrerade e4pansin. 'in embargo, las temperaturas mnimas necesarias para provocarlo rondan los =>*?C, e4cesivaspara asegurar la integridad del sistema de escape, por lo que es necesario buscar !ormas de provocar estareaccin a menores temperaturas.


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#ara conseguirlo se recubren las caras internas del !iltro con ciertos catalizadores qumicos que !acilitan lao4idacin de las partculas retenidas a unos >** >>*?C. &n paso ms consiste en el uso en el propiocombustible de aditivos que provoquen el mismo e!ecto, como es el caso del denominado Eolys. Estas medidaspermiten, por ejemplo, que la regeneracin del !iltro de partculas del recientemente aparecido #eugeot =*2 :D3se produzca a unos @>*?C, temperatura que se alcanza mezclando peque%as cantidades de gasleo con los

gases de escape, que ser o4idado en su camino acia la trampa. Dependiendo del estilo de conduccin que sepractique, para su regeneracin completa es su!iciente mantener esta temperatura durante dos o tres minutos aintervalos de @** >** Ailmetros.

BolAsagen, por su parte, a presentado un !iltro denominado C", acrnimo de Continuos "egeneration rap.- di!erencia de otros !iltros de partculas, en lugar de esperar a que su capacidad est prcticamente agotadapara proceder a su limpieza, entra en un proceso de regeneracin continua tan pronto como el volumen departculas retenido supera el 1* * del total admisible. #ara ello, adems, ace uso del +61 generado en uncatalizador de o4idacin previo en lugar del 61. Con todo ello, el !iltro C" precisa unas temperaturas de!uncionamiento en torno a los **?C, que pueden ser alcanzados bien mediante la postinyeccin de carburante,bien mediante sistemas e4ternos, como resistencias elctricas. an pronto como la capacidad del !iltro a sidorestituida a valores por debajo del 1*, el proceso de regeneracin es detenido.

&no de los principales inconvenientes de estos sistemas radica en la alta concentracin de azu!re quepresentan la mayor parte de los combustibles actuales, que tiende a depositarse en los convertidores catalticosy puede a!ectar el !uncionamiento de estos !iltros. En espera de que los niveles de azu!re sean rebajados, elC" trata de mitigar este e!ecto aumentando puntualmente la temperatura de los gases de escape por encimade los >**?C, lo que provoca, no obstante, que el nivel de emisiones aumente durante cortos perodos detiempo, reduciendo su e!ectividad global.

Eliminar los 4idos de nitrgeno de los gases de escape implica separar los tomos de nitrgeno y o4geno,obteniendo como productos de la reaccin +1 y 61. Esto, que es una de las reacciones que tienen lugar en loscatalizadores que equipan actualmente los veculos de gasolina, resulta muy di!cil de realizar en los veculosDiesel y gasolina de mezcla pobre, debido a la concentracin de 61 que ya ay en los gases de escape.

#ara a!rontar este problema, !abricantes como Daimler9Crysler, BolAsagen o el grupo #'- se encuentran enpleno desarrollo de un !iltro o trampa de +64, cuyo !uncionamiento es similar a los !iltros de partculas.

(a trans!ormacin de los +64 en +1 y 61 se realiza en dos !ases. En la primera de ellas el +6 es o4idado conla ayuda de ciertos catalizadores qumicos a +61. Este gas ser captado y retenido por el !iltro, en cuyo interiorse encuentra depositado un 4ido de un metal alcalinotrreo, como pueda ser el bario.

En una segunda !ase, y al igual que ocurre en las trampas de partculas, este proceso se mantiene asta que lacapacidad del !iltro se va agotando, momento en que debe procederse a una regeneracin del mismo. Esto seconsigue creando durante unos segundos una atms!era con baja concentracin de o4genoF ay una peque%apostinyeccin de combustible, cuya o4idacin agotar el 61 todava e4istente en los gases de escape. De estemodo, los +64, almacenados en el !iltro en !orma de nitratos, son liberados y reducidos a +1, reaccin quepuede tener lugar como en un catalizador de reduccin tradicional gracias a la ausencia de o4geno. El uso del

combustible para eliminar el 61 implica un aumento del consumo que se ci!ra por debajo del /.

(os resultados obtenidos con estas trampas de +64 son esperanzadores, alcanzan reducciones del volumen deemisiones en torno al )*. #or desgracia, son e4tremadamente sensibles a la e4istencia de azu!re en elgasleo. Esto se debe a las similares propiedades reactivas de los 4idos de nitrgeno y de azu!re, que aceque sea el azu!re lo que queda !ijado en el !iltro en lugar de los +64. #or si !uera poco, la eliminacin de lossul!atos as !ormados e4ige temperaturas por encima de los =**?C, por lo que se requiere un proceso deregeneracin espec!ico, paralelo al destinado a eliminar los +64 almacenados, que somete al sistema deescape a un severo castigo. #or ello los !abricantes claman por un gasleo con una menor concentracin deazu!re, que aumentara el periodo en que se deben limpiar de los sul!atos depositados.


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. (ctividades a reali;ar

.1 (ctividad 1-nalizar los gases de escape variando el punto de inyeccin en la bomba.

a. *qui!os requeridos

$otores vivos o automviles que posean inyeccin Diesel electrnica y mecnica.

b. )


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-nalizador de gases

d. =erra:ientas requeridas

(laves punta y corona

e. Descri!cin > !rocedi:iento

/. Beri!ique los niveles de re!rigerante y aceite del motor a utilizar.

Nivel de refrigerante


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+ivel de aceite1. De arranque al motor.. (lvelo a temperatura de !uncionamiento.

@. Encienda la maquina analizadora de gases.

Botn de encendidoLuz testigo de encendido


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>. &bique en la maquina el teclado de mando.

eclado de mando.

=. (lvela a la opcin medir gases siguiendo los siguientes pasos mostrados en las !otos +? = , 2 , G , )

y/*. 5e4plicacin de los avisos que la maquina realiza cuando se realizo la medicin7.

2. -vance cada pantalla presionando la tecla enter.

8igura 9


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8igura

0igura G

0igura )


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0igura /*

G. Conecte la toma de gases de la maquina en el escape del motor

$anguera de gases en el escape

Manguera deanlisis de gases.


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). -celere el motor a 5>** "#$7 $-H3$6 y espere que suene el indicador de aviso de la maquina./*. "epita esta !uncin las veces que la maquina lo solicite.//. 6btenga la impresin de los gases ledos.

3mpresin de los gases ledos

/1. (leve el motor a velocidad de relenti./. Detenga el motor.

/@. Iire la bomba en el sentido de adelanto de la inyeccin 5solicite al pro!esor que le indiquecuantos grados7

Coloque una llave en la tuerca de sujecin de la bomba inyectora y proceda a soltarla.


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Iire la bomba para adelantar el punto de inyeccin

/>. Conecte la lmpara estroboscopica

(mpara estroboscopica

/=. -limente la lmpara desde la batera conectando el positivo y negativo de alimentacin.


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Cables de alimentacin de tensin de la lmpara.

Cone4in de alimentacin de la lmpara en la batera

/2. Conecte el cable de captor de pulsos de inyeccin a la ca%era del cilindro n?/.

Cable de captor de pulsos de inyeccin

Cone4in del cable de captor de pulsos de inyeccin

/G. De arranque al motor./). Beri!ique con la lmpara estroboscopica los grados de avance que &d. le dio al motor.


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Irados de avance

1*. Desconecte la lmpara estroboscopica.

1/. "ealice la medicin de los gases de escape siguiendo el procedimiento anteriormente descrito desdeel paso @ al /1.

11. 3mprima los datos obtenidos.1. Detenga el motor

1@. -trase el punto de la bomba unos grados menos que lo normal de !uncionamiento 5 solicite alpro!esor que le indique cuantos grados7

1>. "ealice la misma operacin descrita desde el paso /= al 1/1=. 3mprima los datos obtenidos12. &na vez terminada la actividad cambie de motor y realice el mismo proceso.1G. -l !inalizar la gua guarde los equipos y deje el lugar de trabajo limpio y ordenado


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+ua de autoevaluacin !ara el alu:no

Conteste las siguientes preguntas 3ndividualmente.

JKu signi!ica adelantar el punto de inyeccinLMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM

JEs posible medir gases a un motor Diesel que este quemando aceiteLMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM

J#or qu al mover la bomba se varia el punto de inyeccinLMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM

J#or que no es recomendable medir los gases del motor cuando esta !riLMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM


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Pauta de evaluacin de la gua.

"ut +ota

-lumno

0eca

-signatura "I"/*'(" D* I)*,,IO) DI*"*% 'igla ID"33#1 'eccin

+? -ctividad #&' +ombre ()(%I"I" D* +("*" D* *",(P*.

Descripcin

=* :abilidades

Descripcin

'N:erramientas /*'elecciona la erramienta adecuada para el trabajo a realizar.&sa correctamente las erramientas

&N:erramientas 1* &sa correctamente la erramientas

#N Desarme />&tiliza un procedimiento adecuado y cuidadoso al desarmarcomponentes

#N-rmado />&tiliza procedimiento adecuado y cuidadoso al armarcomponentes.

@* Diagnostico e 3n!ormacin

#rimer intentoO 2 'egundo intentoO @ercer

intentoO/ Descripcin

#N Diagnostico *"ealiza el diagnostico siguiendo un desarrollo desde lo massimple a lo mas complejo

&N 3n!ormacin /* &tiliza la in!ormacin de la gua y manual del !abricante enel procedimiento de diagnostico y desarme

)1-ctitudes O Descuento 5si se aplica7 en cada item9 $4imo *

9 +o

(ogrado

Descripcin

9 (ogrado

6rden *.>$antiene su espacio de trabajo ordenado mientras realiza lae4periencia y se comporta en !orma ordena mientras realiza lasactividades

(impieza *.>$antiene su espacio de trabajo limpio mientras realiza lae4periencia y se preocupa de que quede limpio al !inalizar laactividad

Cuidado /.*"ealiza la e4periencia cuidando no producir da%os !sicos a loscomponentes, compa%eros y a s mismo.

'eguridad /.*6bserva las normas y ocupa los implementos de seguridad al

trabajar

-utocontrol *.> 'e mantiene controlado a pesar de los intentos !allidos y antela presin del tiempo para realizar las actividades

Descuento

El alumno debe "epetir la e4periencia #asar a la e4perienciasiguiente

0irma

-lumno

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