Técnicas del automóvil motores

17.8 CONTAMINACIÓN EN LOS MOTORES DIESEL Los motores Diesel son, en términos generales, menos contaminantes que los de gasolina, aun los equipados con catalizador. Ello es debido a que en su modo peculiar de funcionamiento, el combustible es inyectado en el cilindro, repleto de aire, en la cantidad justa que precisa en cada momento, con lo cual, las combustiones son más completas y las tasas de emisión de hidrocarburos y monóxido de carbono son prácticamente despreciables, como muestra el dia­ grama de la Figura 17.32. No ocurre lo mismo con los óxidos de nitrógeno y los óxidos de azu­ fre, que se producen en mayor medida que en los motores de gasolina, dado que los Diesel fun­ cionan con altas temperaturas y presiones, origen esencial de la formación de los óxidos de nitrógeno. Figura 17.32 Las modificaciones de los motores efectuadas por los fabricantes, tendentes a reducir las ta­ sas de gases contaminantes, están enfocadas generalmente a mejorar el proceso de combustión, utilizando para ello cámaras de combustión con diseños mejorados, en las que la turbulencia del aire y la inyección del combustible han sido adaptadas a estas exigencias. Los motores que utili­ zan cámaras de turbulencia o precámaras producen menos óxidos de nitrógeno que los de inyec­ ción directa. El inicio de la inyección y la atomización del combustible son fundamentales en las emisio­ nes de contaminantes. Retrasando la inyección se consigue reducir de forma importante la tasa de emisión de NOx. Sin embargo, un retraso excesivo conlleva un aumento de la tasa de HC no deseado. Los sistemas de gestión electrónica de las bombas de inyección Diesel son capaces de adaptar el punto de inyección al valor más conveniente en cada una de las condiciones de ftin- cionamiento del motor. Para el tratamiento de los gases de escape, en los motores Diesel se emplea de forma genera­ lizada un sistema EGR de recirculación de gases de tipo convencional, con el que se reducen las temperaturas de combustión, que hacen disminuir las tasas de NOx emitidas; sin embargo, un exceso de recirculación de gases supone empeorar el proceso de combustión y conlleva un in­ cremento de las tasas emitidas de HC y CO, por lo cual, la gestión de la válvula de reciclado de gases debe estar controlada electrónicamente. Por lo que se refiere a los catalizadores, los utilizados en los motores Diesel operan de forma distinta a los usados con los motores de gasolina, dadas las diferentes temperaturas de trabajo de unos y otros, sensiblemente más bajas en los Diesel, en los cuales, los gases de escape salen a temperaturas comprendidas entre 150 y 450 °C. Por esta causa resulta imposible la utilización de catalizadores de tres vías para eliminar los tres contaminantes principales (CO, HC y NOx) y se emplean catalizadores de dos vías para eliminar los HC y CO, confiando el tratamiento de los NOx al sistema EGR. Los óxidos de azufre SO 2 que se producen en la combustión son reduci­ dos en el catalizador Diesel utilizando la alúmina en muchos casos como catalizador. La Figura 17.33 muestra la estructura de un catalizador para motor Diesel, donde se aprecia una constitución del bloque cerámico similar a la ya conocida de los motores de gasolina, cuyas celdas están impregnadas de paladio y un aglomerante de silicio. Este catalizador concreto trata