ANALISIS DEGASESEN MOTORES DIESEL Y PETROLEROS

COMBUSTION

Combustible, una sustancia que reacciona con otra produciendo calor, es la aportadera de toda la energía en la combustión (Gasolina, petróleo o diesel).

Comburente, la sustancia necesaria para que reaccione el combustible (Aire o O2).

Los combustibles utilizados están compuestos por carbono (C) e hidrogeno (H), estos compuestos se unen formando cadenas largas llamadas HIDROCARBUROS. Estos compuestos no pueden utilizarse en el motor ya que necesitan aditivos para evitar la detonación, congelación, lubricación, etc. Un correcto análisis de las proporciones de los gases puede dar lugar a diagnósticos muy importantes del funcionamiento del motor.

El analizador de gases de escape analiza la química de estos gases y nos dice en que proporciones se encuentran los mismos.

Todos estos productos se obtienen a partir del aire y del combustible que ingresa al motor, el aire tiene un 80 % de Nitrógeno y un 20 % de Oxigeno.

Podemos entonces escribir lo siguiente:

COMBUSTIBLE + AIRE GASES DE COMBUSTION

Una combustión completa , donde el combustible y el oxigeno se queman por completo solo produce CO2 ( dióxido de carbono ) y H2O ( agua).

Este proceso de una combustión completa y a fondo muy pocas veces se lleva a cabo y entonces surge el CO ( monóxido de carbono ) y consiguientemente aparece O2 ( Oxigeno) y HC ( Hidrocarburos) , tengamos en cuenta que la aparición de los mismos es porque al no completarse la combustión "siempre queda algo sin quemar."

COMPONENTES DE LOS GASES DE ESCAPE

En la combustión real nos podemos encontrar con varios compuestos:

CO ( monóxido de carbono):

El Monóxido es resultado del proceso de combustión y se forma siempre que la combustión es incompleta, es un gas toxico, inoloro e incoloro. Valores altos del CO, indican una mezcla rica o una combustión incompleta. Normalmente el valor correcto esta comprendido entre 0,5 y 2 % , siendo la unidad de medida el porcentaje en volumen.

CO2 ( Dióxido de Carbono) :

El dióxido de Carbono es también resultado del proceso de combustión, no es toxico a bajos niveles, es el gas de la soda, el anhídrido carbónico.

El motor funciona correctamente cuando el CO2 esta a su nivel mas alto, este valor porcentual se ubica entre el 12 al 15 %. Es un excelente indicador de la eficiencia de la combustión.

Como regla general, lecturas bajas son indicativas de un proceso de combustión malo, que representa una mala mezcla o un encendido defectuoso.

HC (Hidrocarburos no quemados):

Este compuesto representa los hidrocarburos que salen del motor sin quemar.

La unidad de medida es el ppm, partes por millón de partes, recordemos que el porcentaje representa partes por cien partes y el ppm , partes por millón de partes.

La conversión seria 1%=10000 ppm.

Se utiliza el ppm, porque la concentración de HC en el gas de escape es muy pequeña.

Una indicación alta de HC indica:

Mezcla rica, el CO también da un valor alto.

Mala combustión de mezcla pobre.

Escape o aceite contaminado.

O2 ( Oxigeno):

Este compuesto es el oxigeno del aire que sobro del proceso de combustión.

Un valor alto de Oxigeno puede deberse a mezcla pobre, combustiones que no se producen o un escape roto.

Un valor de 0% significa que se ha agotado todo el oxigeno, si el Co es alto es indicativo de un mezcla rica. Normalmente el Oxigeno debe ubicarse debajo del 2 %.

Nox (Oxidos de Nitrógeno):

Los óxidos de Nitrógeno se simbolizan genéricamente como Nox, siendo la "x" el coeficiente correspondiente a la cantidad de átomos de Nitrógeno, puede se 1, 2,3 etc.

Estos óxidos son perjudiciales para los seres vivos y su emisión en muchos lugares del mundo se encuentra reglamentada. Los óxidos de Nitrógeno surgen de la combinación entre sí del oxigeno y el nitrógeno del aire, y se forman a altas temperaturas y bajo presión. Este fenómeno se lleva a cabo cuando el motor se encuentra bajo carga, y con el objetivo de disminuir dicha emisión de gases, los motores incorporan el sistema EGR (recirculación de gas de Escape).

El EGR

Este constituido por una válvula, de accionamiento neumático o eléctrico, que permite que partes de los gases de escape pasen a la admisión del motor, y de esta forma se encarezca la mezcla. Si bien el motor pierde potencia, la temperatura de combustión baja y ello lleva aparejado una disminución en la emisión de Nox.

Tenemos que destacar que la válvula EGR, se abre en motores naftenos sólo bajo condiciones de carga y su apertura es proporcional a la misma.

El sistema EGR disminuye las emisiones de óxidos de nitrógenos, por una baja significativa en la temperatura de la cámara de combustión, como consecuencia del ingreso del gas de escape a la misma.

RELACION LAMBDA

Se define a la relación Lambda como Real. Lambda = R. Real / 14.7

Siendo R.Real la relación en peso aire- combustible real que tiene el motor en ese momento.

La relación ideal aire-combustible es de 14.7 gr. de aire y 1 gr. de nafta.

Supongamos que el motor esta funcionando con una mezcla un poco rica, por ejemplo con una relación 13.8:1, entonces la relación lambda será R. Lambda= 13.8/14.7

Vemos que este valor será 0.9.

En resumen una relación lambda menor que 1, significa que la mezcla aire combustible se esta produciendo en una condición de riqueza.

Una relación lambda mayor que 1, significa que la relación aire combustible se esta efectuando en una condición de pobreza.

Tengamos presente algo muy importante:

"Una relación lambda=1 , significa que el aire y el combustible han sido mezclados en la proporción exacta, lo que no implica que el motor después queme bien esos productos"

Esto puede interpretarse como que a pesar que la mezcla es correcta, el motor puede tener deficiencias y quemar mal esa mezcla.

Este concepto es importante porque nos puede indicar problemas en el motor, como una mala puesta a punto de la distribución, un encendido defectuoso, combustiones desparejas por inyectores sucios, etc.

Composición de los gases, curva típica de emisión de gases en funcin de lambda para un motor genérico.

ANALIZADORES DE GASES INFRARROJOS

Actualmente existen diversos tipos de sistemas para análisis de gases de escape.

Trataremos a continuación la teoría y explicación del funcionamiento de los analizadores de gases de escape infrarrojos. La energía infrarroja IR es una forma de luz. La longitud de onda de esta energía es más larga que la de la luz que nosotros podemos llegar a ver, de todas maneras el ser humano no puede ver la energía infrarroja directamente desde sus ojos. De hecho existen algunos dispositivos que pueden detectar la presencia de ondas de luz infrarroja.

Muchos gases tienen la propiedad de absorber ondas de luz específicas. Los gases principales en el campo de trabajo automotriz como lo son: monóxido de carbono, hidrocarburos, dióxido de carbono, etc. tienden a absorber las bandas estrechas de longitudes de ondas infrarrojas 5 ó 6 veces mas largas que la luz visible. La absorción del ancho de las bandas de cada uno de los componentes de un gas es relativamente estrecha. Afortunadamente hay un muy pequeño

lapso de absorción de bandas en varios gases presentes en una corriente de gases.

Es posible detectar la presencia de un gas, por medición del equivalente de la luz infrarroja absorbida en una onda particular de energía infrarroja que pasa a través de las células contenidas en la mezcla de un gas. Si un gas absorbe un espectro de luz infrarroja, y este espectro es característico y específico de dicho gas, entonces la indicación de esta absorción puede ser usado como indicación de la concentración de dicho gas.

La concentración de un gas que se quiere medir puede ser expresada porcentualmente de acuerdo a la absorción de IR que pasa a través de una celda que contenga ese gas en una mezcla de gases.

El método frecuentemente usado en analizadores de gases de escape para poder medir la concentración de los gases presentes en la mezcla, consiste en hacer pasar luz infrarroja por una celda que contiene el gas, y detectar la energía absorbida por cada uno de los gases con detectores apropiados. Estos detectores consisten en un filtro óptico formando por un lente que permite solo pasar las longitudes de onda del espectro infrarrojo correspondientes al gas cuya concentración se quiere medir.

Luego de este filtro, la luz es censada por un sensor óptico electrónico (fotodiodo o fototransistor).

Esquemáticamente:

Entre la celda de medición y el emisor de infrarrojo existe un disco ranurado que deja pasar la luz infrarroja en intervalos irregulares (CHOPPER), en el caso el analizador de gases sea de dos gases existe un filtro para cada uno de estos gases, la celda de medición es también sometida a una leve temperatura que es controlada por un dispositivo.

Los sensores ópticos, así constituidos envían señales eléctricas a circuitos electrónicos amplificadores, los cuales terminan marcando en un display los valores de cada uno de los gases que son censados por estos dispositivos.

PORCENTAJE DE EMISION DE GASES

CO 1-2 %

CO2 > 13%

O2 < 2%

HC < 300ppm

Nox, depende de la condición de carga del motor.

En motores con catalizador se busca disminuir las concentraciones de monóxido de carbono, Hidrocarburos y Oxidos de nitrógenos.

Los catalizadores pueden tener varias vías, y se denomina vía, a la posibilidad de disminuir cada uno de los gases.

Por ejemplo un catalizador de 2 vías, disminuye las emisiones de CO y HC. Uno de 3 vías, las emisiones de CO, HC y Nox.

El sensor lambda, ubicado antes del catalizador, le asegura al mismo una concentración mínima de oxigeno a los efectos de que pueda trabajar. Tengamos presente que para cada uno de los procesos químicos que se llevan a cabo en un catalizador, siempre hace falta Oxigeno.

Cuando el motor se encuentra frío, el oxigeno resulta insuficiente, ya que la mezcla es rica, a los efectos de garantizar oxigeno aun en esas condiciones, los motores mas ecológicos incorporan la bomba de aire (bombea aire al sistema de escape), para que el convertidor (catalizador) pueda trabajar.

ANALISIS DE GASES SEGÚN NORMAS E-4, E-5 Y E6

Una norma europea sobre emisiones co2 es un conjunto de requisitos que regulan los límites aceptables para las emisiones de gases de combustión de los vehículos nuevos vendidos en los Estados Miembros de la UE. Las normas de emisión se definen en una serie de directivas de la UE con implantación progresiva que son cada vez más restrictivas.

Evolución de las normas europeas de emisiones para los automóviles de GASOLINA. Hasta Euro 5, no había límites en cuanto a partículas en suspensión.

Las etapas son normalmente denominadas Euro 1, Euro 2, Euro 3, Euro 4 y Euro 5 para vehículos ligeros. Las series correspondientes de las normas para vehículos pesados utilizan números romanos en vez de números arábigos (Euro I, Euro II, etc.)

El marco jurídico consiste en una serie de directivas, cada una es una modificación de la Directiva 70/220/CEE. Se presenta aquí una lista resumida de las normas, cuándo entran en vigor, qué se aplicará en cada una de ellas, y qué directivas de la UE proporcionan una definición de cada norma.

Euro 1 (año 1.993) para turismos - 91/441/CEE.

También para turismos y para camiones ligeros - 93/59/CEE.

Euro 2 (año 1.996) para turismos - 94/12/CE (& 96/69/CE)

Euro 3 (año 2.000) para cualquier vehículo - 98/69/CE

Euro 4 (año 2.005) para cualquier vehículo - 98/69/CE (& 2002/80/CE)

Euro 5 (año 2.008/9) para cualquier vehículo - (COM (2005) 683 - propuesto)

Evolución de las normas europeas de emisiones para vehículos DIESEL

Las nuevas normas de reducción de gases de escape Euro imponen duras exigencias a todos los fabricantes de vehículos. La diferencia en los requisitos de emisiones de escape entre un motor diesel Euro 3 y otro Euro 4 es considerable. Las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) se debe reducir de 0,5 a 0,25 g/kWh y las emisiones de partículas (PM) deben reducirse de 0,05 a 0,03 g/kWh.

NORMATIVA DE EMISION DE GASES DE ACUERDO AL REGLAMENTO NACIONAL DE INSPECCIONES TECNICAS VEHÍCULARES

PROCESO CORRECTO PARA UNA REVISION TECNICA VEHICULAR

1.- Inicialmente el usuario deberá concertar una cita para pasar la revisión técnica.

2.- Una vez llegado a la planta de Revisión Técnica Vehicular el usuario deberá acercarse con su vehículo a la garita (bunker) en donde efectuara su pago, debiendo presentar la tarjeta de propiedad del vehículo, el SOAT o CAT, el DNI y el brevete del conductor (originales).

3.-Luego se le realizará la apertura del expediente de revisión, correspondiente a su vehículo, en una de las casetas instaladas al efecto.

4.-Posteriormente pasará a la línea de inspección donde se le realizará la revisión técnica correspondiente y en donde los empleados de la planta de revisiones le irán indicando las sencillas pautas a seguir en la realización de cada una de las pruebas de la revisión.

PROCESO DE INSPECCIÓN TÉCNICA VEHICULAR

La Inspección Técnica Vehicular deberá efectuarse en forma continua dentro del local autorizado, empleando para ello una Línea de Inspección Técnica Vehicular con equipos especializados, de acuerdo al procedimiento establecido en el Manual de Inspecciones Técnicas Vehiculares y en la Tabla de Interpretación de defectos de Inspecciones Técnicas Vehiculares.

El proceso de Inspección Técnica Vehicular comprende las siguientes etapas.

a. Registro y Verificación Documentaria.

b. Inspección visual

c. Inspección mecánica

La Inspección Técnica Vehicular debe realizarse sin desmontar piezas o elementos del vehículo y no se podrá vender repuestos ni realizar reparaciones a los vehículos que se presenten para la inspección técnica vehicular.

Obligaciones previas al proceso de Inspección Técnica Vehicular

El propietario o conductor del vehículo que se presente a la Inspección Técnica Vehicular se encuentra obligado a:

Presentar la documentación señalada en el Reglamento Nacional de Inspecciones Técnicas Vehiculares y que se menciona en el apartado posterior de “Registro y verificación documentaria”.

Presentar el vehículo, motor y chasis limpios de modo tal que permita la revisión del vehículo.

Presentar el vehículo con combustible suficiente para culminar el proceso de Inspección Técnica Vehicular.

Presentar los neumáticos del vehículo con la presión especificada por el fabricante del mismo.

Presentar las ruedas del vehículo con los pernos visibles.

Presentar el vehículo con los dispositivos de seguridad inactivos.

Presentar el vehículo circulado con tracción propia, a excepción de los vehículos de la Categoría O.

REGISTRO Y VERIFICACIÓN DOCUMENTARIA

El Centro de Inspección Técnica Vehicular - CITV debe solicitar al propietario o conductor y verificar los siguientes documentos:

Tarjeta de Propiedad o Tarjeta de Identificación Vehicular.

Certificado vigente del Seguro Obligatorio de Accidentes de Tránsito (SOAT) o del Certificado Contra Accidentes de Tránsito (CAT).

En el caso de vehículos habilitados para el servicio de transporte terrestre, certificado de habilitación vehicular o documento de formalización del vehículo, según corresponda a la modalidad del servicio que presta.

Autorizaciones o permisos especiales de circulación en el caso de Vehículos Especiales.

Informe de Inspección Técnica Vehicular, únicamente en caso de tratarse de una re-inspección Técnica Vehicular.

Certificado de Inspección Técnica Vehicular anterior, salvo cuando se trate de la primera Inspección Técnica Vehicular.

De encontrarse conforme la documentación, se procederá a la Inspección Técnica Vehicular, mediante una inspección visual y mecánica del mismo.

PROCESO DE INSPECCIÓN TÉCNICA VEHICULAR

La inspección visual deberá realizarse verificando el estado de conservación de la carrocería, espejos, parabrisas, dispositivo limpiaparabrisas, la adecuada instalación de láminas retroreflectivas, dispositivo anti-empotramiento o parachoques y demás componentes según el tipo de vehículo, de acuerdo a las exigencias técnicas establecidas en el Manual de Inspecciones Técnicas Vehiculares y el Reglamento Nacional de Vehículos.

Debe verificarse la integridad estructural del chasis y vigas principales del vehículo, comprobando que se encuentren en buenas condiciones y no presenten desgaste por acción de la corrosión o fatiga de sus componentes.

Debe verificarse los juegos que puedan existir en las ruedas, sistemas de dirección, suspensión, amortiguación y frenos, así como de los dispositivos de unión entre aquellos sistemas y el propio bastidor o chasis del vehículo.

Debe verificar que la profundidad del dibujo de rodadura de los neumáticos del vehículo cumplan con las exigencias mínimas contempladas en el Reglamento Nacional de Vehículos.

De acuerdo a la modalidad del servicio, verificar que los vehículos sometidos a la Inspección Técnica Vehicular, cumplan además con los requisitos específicos para el servicio exigidos por el Reglamento Nacional de Administración de Transportes, Reglamento Nacional de Vehículos, Reglamento Nacional de Tránsito, Reglamento de Transporte de Mercancías Peligrosas y demás normativa específica, según corresponda, lo cual estará especificado en el Manual de Inspecciones Técnicas Vehiculares.

INSPECCIÓN MECÁNICA

La inspección mecánica se realizará sobre los siguientes sistemas:

Sistema de luces: mediante la verificación de la cantidad de luces de acuerdo a las normas vigentes y su funcionamiento, alineamiento e intensidad mediante el uso del Regloscopio con Luxómetro. Asimismo, mediante el uso del reflectó metro, verificar el grado de reflectividad de las láminas reflectivas y placa única nacional de rodaje.

Sistema de dirección: mediante la verificación de la convergencia o divergencia de las ruedas del vehículo empleando para ello el medidor de alineación de ruedas al paso.

Sistema de frenos: mediante la verificación de la eficiencia de frenado empleando para ello el frenómetro de rodillos.

Emisión de gases: mediante la verificación de los límites máximos permisibles de emisiones contaminantes, empleando para ello un opacímetro o analizador de gases, según corresponda.

Sistema de suspensión: mediante la verificación del estado de la suspensión del vehículo inspeccionado empleando para ello un banco de suspensiones, en el caso de líneas de inspección para vehículos livianos.

Emisiones sonoras: mediante la verificación de los límites máximos permisibles de emisiones sonoras, empleando para ello un sonómetro.

OBSERVACIONES TÉCNICAS AL VEHÍCULO

Las observaciones que resulten de las Inspecciones Técnicas Vehiculares se determinarán de acuerdo a lo dispuesto en la Tabla de Interpretación de Defectos de Inspecciones Técnicas Vehiculares, encontrándose clasificadas por su gravedad como leves, graves o muy graves.

Las observaciones serán consignadas en el Informe de Inspección Técnica Vehicular.

OBSERVACIONES LEVES

Son aquellas observaciones de carácter documentario y/o técnico que no exigen una nueva Inspección Técnica Vehicular, debiéndose subsanar las observaciones efectuadas antes de la siguiente Inspección Técnica Vehicular.

OBSERVACIONES GRAVES

Son aquellas que ocasionan la desaprobación de la Inspección Técnica Vehicular, exigiendo su subsanación mediante una re-inspección sobre las deficiencias consignadas dentro del plazo máximo de treinta (30) días calendario, contabilizados desde la fecha consignada en el Informe de Inspección Técnica Vehicular, de subsanarse las mismas se expedirá el Certificado de Inspección Técnica Vehicular.

Transcurrido el plazo señalado sin que el propietario someta el vehículo a re-inspección o que éste no apruebe la misma, el vehículo deberá pasar una nueva Inspección Técnica Vehicular completa, debiendo el Centro de Inspección Técnica Vehicular comunicar este hecho al Ministerio.

OBSERVACIONES MUY GRAVES

Son aquellas que ocasionan la desaprobación de la Inspección Técnica Vehicular, debiéndose trasladar el vehículo al taller de mantenimiento mecánico o destino, que determine el propietario o conductor, para la subsanación de las observaciones. Para subsanar las mismas el vehículo deberá pasar una nueva Inspección Técnica Vehicular completa en un plazo máximo de sesenta (60) días calendario, contabilizados desde la fecha consignada en el Informe de Inspección Técnica Vehicular.

Si la deficiencia detectada fuera de tal naturaleza o magnitud que el vehículo afectado constituye un peligro inminente para la seguridad vial, el traslado al taller de mantenimiento mecánico se realizará utilizando un servicio de grúa, plataforma o remolque, cuyo costo será asumido por el propietario o conductor. Este hecho deberá ser comunicado por el Centro de Inspección Técnica Vehicular al Ministerio.

Si transcurrido el plazo antes referido, el vehículo no ha sido presentado a una nueva Inspección Técnica Vehicular, el Centro de Inspección Técnica Vehicular informará al Ministerio, quien procederá a cancelar su habilitación vehicular y lo declarará no apto para la circulación y/o la prestación del servicio de transporte, según corresponda. Asimismo, el Ministerio deberá comunicar tal situación al Registro de Propiedad Vehicular para que proceda a registrar el retiro temporal del vehículo en la partida registral correspondiente, medida que se prolongará

hasta que el vehículo sea sometido a una nueva Inspección Técnica Vehicular y apruebe la misma.

CALIFICACION DE LOS RESULTADOS

Si no se han encontrado defectos o si los defectos encontrados son calificados como leves entonces la inspección será considerada FAVORABLE

Si se encuentran defectos calificados como graves o muy graves la inspección será considerada DESFAVORABLE

SI LA INSPECCION ES FAVORABLE

Si la revisión hubiera resultado favorable le devolverán la documentación de su vehículo y se le entregará un certificado de inspección técnica junto con una calcomanía que deberá ser colocada en el ángulo superior derecho de la luna delantera por su lado interior, para su fácil reconocimiento.

Las calcomanías llevaran marcada mediante taladro la fecha de caducidad.

Los defectos leves que se indiquen en el certificado deberán corregirse antes de pasar la siguiente inspección.

SI LA INSPECCION ES DESFAVORABLE

Si la revisión hubiera resultado desfavorable el vehículo que haya presentado observaciones graves o muy graves deberá ser sometidos a una nueva revisión técnica en el plazo de 30 o 60 días respectivamente.

INFORME DE INSPECCIN TECNICA VEHICULAR EL CENTRO DE INSPECCION TECNICA VEHICULAR TUPAC AMARU – CUSCO

DATOS DEL VEHICULO:

TOYOTA - COROLLA STATION WAGON AÑO DE FAB. 2002 GASOLINERO

PRIMERO:

Prueba de emisiones sonoras prueba de profundidad de con el Sonómetro. Neumáticos con el Profundimetro.

Prueba de luces con el

Luxómetro.

SEGUNDO:

Prueba de alineamiento con el Alineador.

CUARTO:

Prueba de frenos con el Frenómetro.

QUINTO:

Prueba de análisis de gases (medición de la Tº del aceite)

Prueba de análisis de gases (sonda)

Lectura de emisiones en el escape.