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Emisiones Diésel 1
Estándares de Emisiones de Diésel (parte 1)

Los estándares de emisión para los nuevos motores diésel son cada vez más estrictos y es indispensable conocerlos. Tanto los fabricantes, como quienes adquieran una máquina que funcione con diésel, deben de estar familiarizados con ellos para saber qué esperar, qué regulaciones podrán llegar en el futuro y qué cuidados serán necesarios.

Los objetivos de emisión de la etapa IV acaban de entrar en vigor, mientras que la etapa V está bajo consideraciones. Tanto la recirculación de los gases de escape (EGR) como las tecnologías de reducción catalítica selectiva (SCR) se pueden utilizar para reducir las emisiones de óxido nítrico (NOx), mientras que el control de emisión de PM requiere un filtro de partículas diésel (DPF).

El uso de SCR requiere el almacenamiento a bordo de urea, mientras que el uso de DPF debe tener en cuenta su impacto en el rendimiento de la eficiencia del motor. Ambas tecnologías requieren estudios específicos cuando se aplican a los motores de máquinas como por ejemplo un ferrocarril: en particular se hace necesario evaluar las compensaciones de rendimiento del motor para evaluar cómo estas tecnologías se pueden utilizar de manera eficiente en múltiples aplicaciones con el fin de cumplir con las normas de emisión actuales y futuras.

Sistema de recirculación de los gases de escape (EGR)

El Enfriador de EGR para un motor diésel es un intercambiador de calor tipo carcasa y tubo, en el cual el refrigerante pasa a través de la carcasa para enfriar los gases de escape dentro de los tubos. Para mejorar el rendimiento del sistema EGR, se debe considerar la maximización del coeficiente de transferencia de calor, el área de transferencia de calor y el material resistente a la corrosión.

El estrés térmico producido por la diferencia de temperatura entre los gases de escape y el refrigerante es un factor importante desde el punto de operación de seguridad para que su vida útil sea óptima y no haya emisiones excesivas, ni sufra de sobrecalentamiento. Las características de flujo térmico dentro del enfriador y la temperatura de la superficie también se han investigado mediante el uso del código CFD STAR-CCM + 8.0.

Filtro DPF

Los filtros de partículas diésel de flujo de pared usualmente eliminan el 85% o más del hollín y bajo ciertas condiciones pueden alcanzar eficiencias de eliminación de hollín cercanas al 100%. Algunos filtros son de un solo uso y están destinados a ser desechados y reemplazados una vez llenos de cenizas acumuladas. Otros están diseñados para quemar las partículas acumuladas de forma pasiva a través del uso de un catalizador o por medios activos tales como un quemador de combustible que calienta el filtro a las temperaturas de combustión del hollín.

Para ello programa el motor para que funcione (cuando el filtro está lleno) de una manera que eleva la temperatura del escape, junto con un inyector de combustible extra en la corriente de escape, que inyecta combustible para reaccionar con un elemento catalizador para quemar el hollín acumulado en el filtro DPF. También requieren limpieza como parte del mantenimiento periódico, y se debe hacer con cuidado para evitar dañar el filtro. La falla de los inyectores de combustible o turbocompresores que da como resultado la contaminación del filtro con diesel crudo o aceite de motor también puede requerir limpieza.

 

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