TIPOS DE GASES PRODUCIDOS EN LA COMBUSTIN Y SUS CONSECUENCIAS.

MOTORES DE COMBUSTIN INTERNAUn motor de combustin interna es bsicamente una mquina que mezcla oxgeno con combustible gasificado. Una vez mezclados ntimamente y confinados en un espacio denominado cmara de combustin, los gases son encendidos para quemarse (combustin).Debido a su diseo, el motor, utiliza el calor generado por la combustin, como energa para producir el movimiento giratorio que conocemos.

Admisin (se introduce el aire y el combustible al interior del cilindro)Compresin (se juntan el aire y el combustible y forma la mezcla)Expansin (la mezcla se calienta, bien por compresin o bien por una chispa elctrica, se quema y se producen los gases que mueven el pistn)Escape (se liberan los gases producidos en la combustin de la mezcla)El pistn, que se encuentra en el PMI despus de ocurrido el tiempo de explosin, comienza a subir. ese momento la vlvula de escape y los gases acumulados dentro del cilindro, producidos por la explosin, son arrastrados por el movimiento hacia arriba del pistn, atraviesan la vlvula de escape y salen hacia la atmsfera por un tubo conectado al mltiple de escape

TIPOS DE GASES PRODUCIDOS EN LA COMBUSTIN Y SUS CONSECUENCIAS.Los gases emitidos por un motor de combustin interna de gasolina son, principalmente, de dos tipos: inofensivos y contaminantes. Los primeros estn formados, fundamentalmente, por Nitrgeno, Oxgeno, Dixido de Carbono, vapor de agua e Hidrgeno. Los segundos o contaminantes estn formados, fundamentalmente, por el Monxido de Carbono, Hidrocarburos, Oxidos de Nitrgeno y Plomo.

INOFENSIVOSNitrgeno es un gas inerte que se encuentra presente e el aire en una concentracin del 79%. Debido a las altas temperaturas existentes en el motor, el Nitrgeno se oxida formando pequeas cantidades de Oxidos de Nitrgeno, aunque sea un gas inerte a temperatura ambiente.Oxgeno es uno de los elementos indispensables para la combustin y se encuentra presente en el aire en una concentracin del 21%. Si su mezcla es demasiado rica o demasiado pobre, el Oxgeno no podr oxidar todos los enlaces de Hidrocarburos y ser expulsado con el resto de los gases de escape.vapor de agua se produce como consecuencia de la combustin, mediante la oxidacin del Hidrgeno, y se libera junto con los gases de escape.Dixido de Carbono producido por la combustin completa del Carbono no Resulta nocivo para los seres vivos y constituye una fuente de alimentacin para Plantas gracias a la fotosntesis se produce como consecuencia de la combustin, es decir, cuanto mayor es su concentracin, mejor es la combustin. Sin embargo, un incremento desmesurado de la concentracin de Dixido de Carbono en la atmsfera puede producir variaciones climticas a gran escala (el llamado efecto invernadero).CONTAMINANTESEl Monxido de Carbono, en concentraciones altas y tiempos largos de exposicin puede provocar en la sangre la transformacin irreversible de la Hemoglobina, molcula encargada de transportar el oxgeno desde los pulmones a las clulas del organismo, en Carboxihemoglobina, incapaz de cumplir esa funcin. Por eso, Concentraciones superiores de CO al 0.3 % en volumen resulta mortalLos Hidrocarburos, dependiendo de su estructura molecular, presentan diferentes efectos nocivos. El Benceno, por ejemplo, es venenoso por s mismo, y la Exposicin a este gas provoca irritaciones de la piel, ojos vias respiratorias si el nivel es muy alto provoca mareos , dolores de cabeza, nauseas.El Benceno es uno de los mltiples causantes de cncer. Su presencia se debe a los componentes incombustibles de la mezcla o a las reacciones intermedias del proceso de combustin, las cuales son tambin responsables de la produccin de Aldehdos y Fenoles.La presencia simultnea de Hidrocarburos, Oxidos de Nitrgeno, rayos ultravioleta y la estratificacin atmosfrica conduce a la formacin del smog fotoqumico, de consecuencias muy graves para la salud de los seres vivos.

Los Oxidos de Nitrgeno no slo irritan la mucosa sino que en combinacin con los Hidrocarburos contenidos en el smog y con la humedad del aire producen Acidos Nitrosos, que posteriormente caen sobre la tierra en forma de lluvia cida y contaminan grandes areas algunas veces situadas a cientos de kilometros de origen de la contaminacin.

El Plomo es el metal ms peligroso contenido en los aditivos del combustible. Inhalado puede provocar la formacin de cogulos o trombos en la sangre, de gravsimas consecuencias patolgicas. Se encuentra presente en las gasolinas en forma de Tetra-etilo de Plomo y se utiliza en su produccin para elevar su ndice de octano y, tambin, en motorizaciones antiguas como lubricante de los asientos de vlvulas. En las gasolinas sin Plomo se ha sustituido este metal por otros componentes meno contaminantes que tambien proporcionan un alto ndice de octano

COMPOSICION DE LOS GASES DE ESCAPE EN MOTORES DE GASOLINA

EL CONVERTIDOR CATALITICOConvertidor cataltico o catalizador es un componente del motor de combustin interna que sirve para el control y reduccin de los gases nocivos expulsados. Se emplea tanto en los motores de gasolina como ms recientemente en el motor diesel

Consiste en una malla cermica de canales longitudinales revestidos de materiales nobles como Platino, Rodio, etc, situado en el escape, antes del silenciador.

FuncionamientoLos hidrocarburos (HC) y el monxido de carbono (CO) antes de ser expulsados por el escape, son convertidos en dixido de carbono y vapor de agua. Los xidos de nitrgeno (NOx) son disociados en Nitrgeno molecular (N2), principal constituyente de aire atmosfrico, y oxgeno O2. Para que estas reacciones de disociacin se produzcan ha de estar el catalizador a una temperatura de 500 C.

ComposicinEl catalizador est compuesto de platino , rodio y paladio cuando los gases nocivos se ponen en contacto con l, se generan y aceleran las reacciones qumicas que descomponen y oxidan estos gases transformndolos en gases inocuos para el medio ambiente.

Funcionamiento en ciclo cerradoLa eficiencia del catalizador depende de que la relacin combustible/aire sea lo mas prxima a la estequiometria y es por eso que la eficiencia del catalizador depende del correcto funcionamiento de la sonda lambda. De esto se encarga la unidad de control del motor.

funcionamiento del ciclo cerrado:1 medidor de caudal de aire; 2 y 3 catalizador; 4 inyectores; 5 sonda lambda delantera;6 sonda lambda trasera; 7 llegada de gasolina; 8 entrada de aire desde el filtro;9 escape

En un catalizador de doble va , usado mayormente en el motor diesel, ocurren dos reacciones simultneas: oxidacin de monxido de carbono a dixido de carbono: 2CO + O2 2CO2Oxidacin de hidrocarburos no quemados o parcialmente quemados a dixido de carbono y agua: CxH2x+2 + [(3x+1)/2] O2 xCO2 + (x+1) H2OEste tipo de catalizadores se usan en motores diesel ya que trabajan con exceso de oxgeno, generando unas tasas muy altas de xidos de Nitrgeno incompatibles con el metal noble que los disocia.En estos motores el NOx se elimina con la recirculacin de gases de escape (EGR)CATALIZADOR DE DOBLE VACATALIZADOR DETRIPLE VA

En un catalizador de triple va ocurren tres reacciones simultneas:Reduccin de xidos de nitrgeno a nitrgeno y oxigeno: 2NOx xO2 + N2Oxidacin de monxido de carbono a dixido de carbono: 2CO + O2 2CO2Oxidacin de hidrocarburos no o parcialmente quemados a dixido de carbono y agua: CxH2x+2 + [(3x+1)/2] O2 xCO2 + (x+1) H2O.Estos catalizadores pertenecen a los motores de ciclo otto ya que la proporcin de NOx es mucho menor que en los diesel, al no trabajar con exceso de oxgeno.

Compuestos emitidos al medio ambiente durante la combustinDe este modo, la toxicidad de los motores Diesel depende en lo principal del contenido delos xidos de nitrgeno y el holln. La toxicidad de los motores de encendido por chispa ycarburador depende en gran medida de la concentracin del monxido de carbono y de losxidos de nitrgeno.Los motores de combustin interna tienen gran responsabilidad en los niveles de emisin de sustancias que provocan el "efecto invernadero", fundamentalmente del dixido de carbono y los xidos nitrosos.De acuerdo con estimaciones del Panel Intergubernamental sobre Cambios Climticos; de mantenerse las actuales tendencias en las emisiones de "gases del efecto invernadero", la temperatura media global aumentara a un ritmo de 0.3 C por dcada. Consecuentemente, se producirn incrementos en el nivel del mar que pudiera ser entre 20 y 50 cm. para el ao 2005 y de alrededor de 1 m. para el ao 2100 [10].