Emisiones en Motores Diesel

Desde que las primeras leyes sobre el control de emisiones de gases contaminantes para motores de gasolina entraron en vigor a mediados de la década de 1960 en California, los límites permitidos se disminuyen cada vez más. Mientras tanto, en todos los países se han creado legislaciones particulares al respecto.  Estas leyes definen  los límites de emisiones en motores Diesel y Gasolina, así como los métodos para efectuar las pruebas y controles.

Las principales legislaciones para Control de Emisiones Contaminantes son las siguientes:

  • Legislación CARB (Junta de Recursos del Aire de California), California
  • Leyes de la EPA (Agencia de Protección Ambiental), EE. UU.
  • Normas de la UE (Unión Europea) y regulaciones ECE correspondientes (Comisión Económica de las Naciones Unidas para Europa), Europa
  • Legislación japonesa.

Estas legislaciones han llevado al desarrollo de diferentes requisitos con respecto a la limitación de varios componentes en los gases de escape para motores Diesel.

Se miden principalmente los siguientes componentes en las emisiones de Motores Diesel:

  • Monóxido de Carbono (CO) en (mg/km)
  • Óxidos de Nitrógeno (NOx) en (mg/km)
  • Hidrocarburos (HC) en (mg/km)
  • Hidrocarburos No Metanos (NMHC) en (mg/km)
  • Material Particulado (PM) en (mg/km)
  • (mg/km) : Miligramos por Kilómetros.

A términos generales, se puede decir que tradicionalmente se pone más énfasis en las bajas emisiones de Óxidos de Nitrógeno (NOx) en la legislación de Estados Unidos. Mientras que Europa el énfasis es hacia el control de  Monóxido de carbono (CO).

El siguiente gráfico compara el estándar que aplica vehículos diésel en la Norma Europea.

cuadro emisiones diesel en las normas euro
Normas Europeas Comparativa Euro 6 – Euro 5 y Euro 4

Aunque los estándares de las normas de Estados Unidos y Europa no se pueden comparar de uno a uno, está claro que los requisitos relacionados con las emisiones de Óxidos de Nitrógeno (NOx) son considerablemente más exigentes en el mercado estadounidense.

NormaVigente Desde CO NOx HC + NOx NMHC PM
EURO 401-ENE-0550025030025
EURO 4 09-ENE-095001802305
EURO 4 09-ENE-14500801705
NIVEL II
CALIFORNIA
01-MAY-05211031476
  • Los datos están calculados en (mg/km) : Miligramos por Kilómetro.
  • Las Normas de California van por Niveles Level I – Level II Etc.

En esta tabla se puede apreciar la diferencia considerable entre los valores tolerados para las normas europeas y la norma estadounidense de California.

Los motores diésel generalmente tienen niveles de emisión de Óxidos de Nitrógeno (NOx) más alto que los motores de gasolina, ya que los motores diésel funcionan con exceso de aire. Por esta razón, la aprobación de la circulación libre de vehículos diésel en la mayoría de los estados de EE.UU. estuvo sujeta a desarrollos considerables en los controles electrónicos de emisiones.

¿Cómo se producen las Emisiones en Motores Diesel?

En un motor diésel, la potencia de salida depende de la cantidad de combustible diésel inyectado. El motor funciona en mezcla pobre con exceso de aire.

El exceso de aire disponible proporciona suficiente oxígeno para una combustión más completa. Esta operación eficiente reduce las emisiones globales de Hidrocarburos (HC) y Monóxido de carbono (CO), en comparación con un motor de gasolina.

Sin embargo, debido a las temperaturas más altas de la cámara de combustión, los Óxidos de Nitrógeno (NOx)  incrementan el riesgo de emitir gases contaminantes.

Otros riesgos en un motor diésel incluyen hollín que también se conoce como Material Particulado (PM). El Material Particulado (PM) se puede controlar en el motor o mediante el tratamiento posterior en el escape.

¿Cómo se pueden Controlar estas emisiones en Motores Diesel?

Las emisiones del motor diésel se pueden controlar de dos maneras. Un método es a través, de lo que se conoce como “controles  en el motor”, que se logran mediante cambios en el diseño del motor o mediante los sistemas de gestión electrónica del motor diésel. El sistema de gestión electrónica del motor puede controlar las emisiones a través de la estrategia de inyección de combustible.

Las emisiones que no se pueden controlar a través de “controles  en el motor” son controladas mediante un sistema de «Pos Tratamiento de Emisiones». Algunos de los métodos empleados como sistemas de pos tratamiento son Catalizadores De Oxidación Diésel, Filtro de Partículas DPF y los nuevos sistemas de Reducción Catalítica Selectiva (SCR).

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