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Catalizadores y dpf para motores a diesel
 

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    Catalizadores y dpf para motores a diesel Catalizadores y dpf para motores a diesel Document Transcript

    • UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERÍASESCUELA DE INGENIERÍA MECANICA AUTOMOTRIZ CURSO DE GRADUACIÓN PARA INGENIEROS AUTOMOTRICES TEMA: “CATALIZADORES Y FILTROS DE PARTÍCULAS PARA MOTORES DIESEL” INTEGRANTES: * CLAUDIO OSWALDO ESTRELLA RUIZ * HENRY PATRICIO PADILLA CALLE * CHRISTIAN OMAR PULLA MOROCHO * FREDY GONZALO TACURI MOSCOSO * CRISTIAN ANDRES TERÁN CORREA FECHA: Jueves 26 de Julio del 2007 CUENCA - ECUADOR
    • 1. TEMA: CATALIZADORES Y FILTROS DE PARTÌCULAS PARA MOTORES DIESEL 2. OBJETIVO GENERAL:  Conocer la normativa que regula la emisión de gases contaminantes.  Conocer los dispositivos para el tratamiento de los gases de escape tales como catalizadores y filtros de partículas utilizados en los motores diesel. 3. OBJETIVOS ESPECIFICOS:  Conocer las leyes que regulan las emisiones de gases contaminantes emitidos por el motor del vehículo.  Establecer la importancia de los catalizadores y filtros de partículas en el vehículo.  Conocer las características principales y principios de funcionamiento de los catalizadores y filtros de partículas.  Determinar la ubicación de los catalizadores y filtros de partículas en el vehículo.  Conocer los tipos de catalizadores y filtros de partículas existentes en el mercado automotriz. 4 ESQUEMA DE CONTENIDOS.CAPITULO 1: Normativas para la regulación de emisión de gases de escape.CAPITULO 2: Catalizadores para gases de escape de motores Diesel.CAPITULO 3: Filtros de partículas para gases de escape de motores Diesel. 5 CONCLUSIONES. 6 BIBLIOGRAFIA. 7 ANEXOS.
    • INTRODUCCION La combustión de un combustible derivado del petróleo, ya seagasolina, diesel, etc. produce como productos residuales gasescontaminantes, los mismos que son nocivos para el medio ambiente y afectandirectamente el bienestar de los seres vivos. La industria automovilística esuna de las principales causantes de las emisiones contaminantes, ya que losmotores que impulsan los vehículos utilizan para su funcionamientocombustibles derivados del petróleo, y sumado a esto la implementación desistemas de dosificación de combustible poco eficientes con mandosmecánicos, han agravado notablemente el problema de la contaminación. Afortunadamente a partir de las últimas décadas y con el objetivo decontar con motores más eficientes se han innovado los sistemas dedosificación de combustible de tal manera que la combustión de la mezclaaire/combustible es más completa y por lo tanto la emisión de contaminanteses menor. Además de los nuevos sistemas de alimentación de combustibleexistentes actualmente se ha formulado leyes que regulan los porcentajes decontaminantes de un motor de combustión interna (gasolina o diesel) quedeben ser emitidos por el tubo de escape. Un ejemplo de esto son lasnormativas EURO ( 0 …..5), las mismas que cada vez son más exigentes detal manera que obliga a los fabricantes de motores a mejorar continuamentelos sistemas de control del motor y a las vez a introducir sistemas detratamiento de los gases de escape tales como los Catalizadores y Filtros dePartículas con la finalidad de evitar las emisiones nocivas para la salud y elmedio ambiente. Además de esto se debe de tener conciencia de las partículas se estaconvirtiendo en algo cada vez más importante, puesto que éstas partículas queprovienen de los gases de escape son muy cancerigenas. Por tal razón, cada vez más países y ciudades están sacando leyes ynormas, entre estos países tenemos los siguientes: EEUU, Suiza, Dinamarca,Austria y Alemania que son líderes en estos aspectos.
    • CAPITULO I NORMATIVAS PARA LA REGULACIÓN DE EMISIÓN DE GASES DE ESCAPE Las nuevas normas de reducción de gases de escape Euro imponenduras exigencias a todos los fabricantes de vehículos. La diferencia en losrequisitos de emisiones de escape entre un motor Euro 3 y otro Euro 4 esconsiderable. Las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) se deben reducir de5 a 3,5 g/kWh, es decir, un 30%. Las emisiones de partículas (PM) debenreducirse de 0,1 a 0,02 g/kWh. Corresponde a una reducción de no menos del80%. Es así que la norma Euro 4 entró en vigor a partir del 1° de Octubre del2006 y la norma Euro 5 comenzará a partir del 1° de Octubre del 2009 En el diagrama siguiente se muestra la reducción significativa de NOx yde PM que es necesaria para cumplir la norma Euro 4, y especialmente lanorma Euro 5: Así también los camiones y vehículos comerciales pesados equipados conla tecnología SCR cumplirán las normas de emisiones de gases de escapeEuro 4 establecidas a partir de 2006 y, en una versión mejorada, tambiénpodrán cumplir la siguiente fase, Euro 5, que entrará en vigor en 2009. Como es necesario destacar al haber menos substancias contaminantesen el tubo de escape resulta una mayor compatibilidad medioambiental con lo
    • cual las normas Euro han evolucionado con el fin de reducir al máximo losniveles de contaminación del gas de escape.Desarrollo de las Normas Euro
    • CAPITULO II CATALIZADORES PARA GASES DE ESCAPE DE MOTORES DIESEL 2.1 INTRODUCCION. Un Motor Diesel debido a la combustión de este carburante produce unamezcla compleja de gases de escape, los mismos que son expulsados juntocon partículas de hollín y de diesel. Los principales componentes de los gasesde escape son: • Monóxido de carbono. • Dióxido de carbono. • Dióxido de azufre. • Óxidos de nitrógeno. • Aldehídos como el benceno? y el formaldehido?. • Hidrocarburos. • Hidrocarburos aromáticos policiclicos?. • Hollín. A continuación se indica una tabla con los porcentajes generales de lasemisiones producidas por un motor diesel. Gas Formula química Porcentaje % Monóxido de carbono CO Dióxido de carbono CO2 Dióxido de azufre SO2. Óxidos de nitrógeno NOX Aldehídos como el benceno C6H6 Aldehídos como el formaldehido HCHO Hidrocarburos HC Hidrocarburos aromáticos PAHS policiclicos Hollín 60 – 80
    • El componente principal es el hollín, y es justamente este elemento elque se distingue fácilmente por el conducto de escape de un vehículo conmotor diesel, lo cual es indispensable el filtro de partículas para retenerlos,evitando que se emanen como partículas hacia el medio ambiente, lo cualtrataremos el tema más adelante. 2.2 Efectos sobre la salud La inhalación de gases de escape repercute sobre la salud a corto plazoy a largo plazo. Como se puede observar en la figura siguiente que nos permite dar unaclara idea del tamaño de diferentes partículas; por lo tanto debemos de tenermuy en cuenta de que las partículas emanadas en el conducto de escape noson gases lo cual eso puede llevar a riesgo y peligro en nuestros pulmones.
    • 2.2.1 Repercusiones a corto plazo.- la inhalación voluntaria oinvoluntaria de gases de escape de un motor diesel, provoca los siguientesmalestares a corto plazo. • Tos. • Picazón o quemazón de los ojos. • Presión en el pecho. • Respiración con silbido. • Respiración dificultosa. Estos son básicamente los síntomas que presenta una persona cuandotiene una exposición directa a los gases de escape de un motor diesel. Estossíntomas desaparecen una vez que la persona se aleja de la fuente que originaestos gases. 2.2.2 Repercusiones a largo plazo.- las partículas de diesel o tambiénconocidas como “partículas finas” son de fácil inhalación y se depositanfácilmente en la parte baja de los pulmones. Tomando como referencia delargo plazo veinte años, estas partículas pueden aumentar el riesgo de cáncerde pulmones y de vejiga. Además existen evidencias de que las partículasfinas pueden agravar los problemas de corazón y enfermedades respiratoriascomo el asma.
    • Fotografía que nos muestra partículas que han sido aspiradas en elpulmón. Enseguida mostramos una figura que de acuerdo al tamaño delcontaminante se localizan en diferentes partes del sistema respiratorio. 2.3 Finalidad del Catalizador. El convertidor catalítico es un dispositivo de post-tratamiento para losgases de escape con el objeto de tomar gases de poca estabilidad molecular(dañinos para el cuerpo humano) para convertirlos en productos de altaestabilidad molecular y con casi nula reactividad en condiciones normales depresión y temperatura. 2.4 Funcionamiento del Catalizador. Antes de salir a la atmosfera los gases de escape atraviesan uncatalizador, donde son depurados los contaminantes mediante un proceso dereacción químico y se convierten en sustancias inocuas presentes en laatmosfera tales como Nitrógeno, Agua y Dióxido de Carbono. Los gases deescape son forzados a pasar al interior en un flujo turbulento, ya que de estamanera se consigue un mejor contacto entre el gas y el catalizador, mejorandode esta manera las condiciones para una transferencia de masa y elevar laeficiencia de conversión.
    • 2.4.1 Reacción Química en el Catalizador. A medida que los gases de escape pasan por el catalizador, reaccionancon el recubrimiento de metales preciosos y se transforman en gases inertescomo agua, Nitrógeno y Bióxido de Carbono, menos perjudiciales a la salud. Reacción química. Las reacciones de la oxidación con O2: CO + ½ O2 CO2 HC + ½ O2 CO2 + H2O HC + ½ O2 CO + H2O H2 + ½ O2 H2O Las reacciones de Oxidación/reducción con NO: CO + NO ½ N2 + CO2 HC + NO N2 + H2O + CO2 HC + NO N2 + H2O + CO H2 + NO ½ N2 + H2O H2 + 2 NO N2O + H2O 5/2 H2 + NO NH3 + H2O 2 NO + 2 NH3 + ½ O2 2N2 + 3 H2O
    • La reacción de cambio de agua-gas: CO + H2O CO2 + H2 Las reacciones reformando: HC + H2O CO2 + H2 HC + H2O CO + H2 2.5 Tipos de catalizadores. 2.6 Materiales de los catalizadores. Consta de un panal (preferentemente de cerámica) al cual se le hanincrustado partículas de metales preciosos (Platino, Paladio, Rodio). Todo estoen un envolvente metálico (acero inoxidable). 2.7 Esquema de posición del catalizador en el sistema de escape. Este elemento se ubica luego del múltiple de escape, esto se debebásicamente a que para su buen funcionamiento el catalizador debeincrementar su temperatura y esto lo realiza ganando energía térmica de losmismos gases de escape. 2.8 Aplicaciones de catalizadores en vehículos con motores diesel 2.9 Cuidados en el catalizador Variados elementos químicos tienen la propiedad de envenenar elcatalizador o cubrir su superficie, impidiendo el contacto entre los gases del
    • escape y las partes catalizadoras. Las sustancias que deben ser evitadasincluyen fósforo, zinc, metales pesados, plomo, arsénico, vanadio y silicona.Algunos de estos elementos pueden venir incluidos como aditivos en loslubricantes del motor. El bajo consumo de lubricante y el uso de aceites de bajocontenido de fósforo son guías para una prolongada vida del catalizador.Filtraciones de lubricante en el sistema de escape son determinantes y puedendesactivar irreversiblemente el catalizador en pocas horas o días. CAPITULO III FILTRO DE PARTICULAS PARA GASES DE ESCAPE DE MOTORES DIESELFILTRO DE PARTICULAS ¿Qué es el Filtro de partículas? El filtro de partículas diésel es un sistema para separar la materia enforma de partículas de los gases de escape producidos por los motores diesel.
    • El Filtro de partículas nace de una necesidadde que los motores convencionales causan un deterioro de la calidad del aire,especialmente material particulado (MP) y óxidos de Nitrógeno (NOx) Las Partículas de hollín emitidas por los motores diesel penetran enprofundidad en los pulmones al respirarlas, y pueden tener consecuenciasgraves para la salud, mientras los hidrocarburos que la contienen dichasemisiones son cancerígenos. En esta grafica aumentada en microscopio se puede observar lo dicho anteriormente y éstas a su vez pueden introducirse en el sistema
    • respiratorio y las que dan origen a los efectos en la salud, como se describiócon anterioridad.En esta grafica se puede observar la reducción progresiva Porcentual de lasemisiones producidas por los vehículos de alta capacidad en La UniónEuropea.Fuente: IAA aktuell, 10 – 2004En esta otra grafica se puede observar la reducción progresiva de lasemisiones desde la Euro 1 a Euro 5.Fuente: MTZ, Motorentech nische Zeitung, junio/2005Se debe tener en claro la estrecha relación existente entre las emisiones deNOx y las Partículas; el por qué es lo siguiente: “La temperatura deCombustión del Combustible donde las emisiones de NO (NO, NO2, NOx) sonbajas, llevan altas emisiones de hollin y Viceversa”, presentando un diagramade lo explicado.
    • ¿Cómo se integra el filtro de Partículas en la línea de Escape? La línea de escape, que incluye al filtro de partículas, se extiende desdela salida del motor hasta la parte trasera del vehículo, como se puede observaren la siguiente grafica. Como es sabido que en un motor de combustión, los gases quemadosse concentran en el colector (múltiple de escape), dirigiéndose hacia la salidaa través de diferentes elementos, principalmente el filtro de partículas.
    • Además cabe recalcar que la combustión en los motores a diesel liberacuatro tipos de contaminantes nocivos: • El Monóxido de Carbono, • Los hidrocarburos no quemados, • Los Óxidos Nítricos, • Los Humos. A la entrada del colector de los motores Diesel, los gases de combustiónalcanzan temperaturas de aproximadamente 450 °C. La integración del Filtro de partículas en el Vehículo. Como se puede observar en la figura, el Filtro de partículas forma partede la estrategia global para la reducción de las emisiones de gasescontaminantes.
    • El acometido del filtro de partículas radica en su capacidad de retener enel filtro éstas partículas, para luego proceder a la destrucción, de manera que elconductor no nota el momento que se da lugar esta función: que es laregeneración. Debido a que en la línea de escape de los motores a Diesel, no superanlos 450°C, es necesario que estos gases se quemen a una temperaturacercana a 550°C, para que se de la regeneración, el sistema utiliza diferentestécnicas, como la post-inyección, que en los sistemas de inyección “COMMONRAIL”, se puede darse esta técnica; para lograr aumentar la temperatura de losgases de escape hasta el umbral de combustión. Los filtros de partículas de diesel (DPF´s) reducen el materialparticulado al filtrarlo mecánicamente del flujo de escape. Los más recientesDPF´s (tasa de reducción de 90 - 95%) también reducen el tamaño de laspartículas de manera uniforme, lo que significa que las partículas pequeñas ygrandes serán reducidas. Los DPF´s también pueden combinarse con loscatalizadores de oxidación. Debido a que las partículas filtradas, por otra parte, acumularán ytaponarán el filtro, sistemas de filtros exitosos deben proporcionar una forma dequemar el MP (Material Particulado) juntado, así llamado regeneración, o, delo contrario, de remover las partículas capturadas. Una variedad de materiales filtrantes se han usado en filtros departículas diesel que incluyen: materiales cerámicos y carburos de silicona,cartuchos de fibra enrollada, bobinas de fibras de sílice tejidas, espumacerámica, tela metálica, sustratos de metal aglomerados, y, en el caso de losfiltros descartables, papel resistente a las temperaturas. La eficiencia del filtroha sido rara vez un problema con los materiales del filtro mencionados arriba. Muchas técnicas pueden y están siendo usadas para regenerar un filtrode particulado diesel. Algunas de estas técnicas se usan en conjunto en elmismo sistema de filtro para lograr una eficiente regeneración. Existensistemas de regeneración en el vehiculo y externos a él. Las principales
    • técnicas de regeneración se mencionan más abajo, pero antes conozcamos losiguiente. Resumiendo, El Filtrado o “como atrapar las partículas” que dependedel medio filtrante; Los métodos de Filtro cerrado y Filtro abierto así comodiferentes medios filtrantes como por ej. SiC, Cordierita, Metal sinterizado sonlas que marcan la diferencia. Pero cabe aclarar que los filtros cerrados son los que garantizan una altaeficiencia de filtrado, más no los filtros abiertos. Filtro abierto o non wall flow (sin flujo continuo).- éste filtro trabajacomo un convertidor catalítico. Posee gran ventaja de la superficie de que elfiltro no se puede bloquear, pero como se dijo que tiene una mala eficiencia delfiltrado de 40% a 60%. Filtro Cerrado o wall- flor (flujo contínuo).- Un filtro cerrado tiene unaalta eficiencia, entre valores de aproximadamente 95%. Para que no sebloquee con las partículas, estos filtros necesitan tener un método deregeneración; siendo estos los más utilizados en la actualidad, lo cual va a serestudiados.
    • Y en Cuanto a la Regeneración o “Como librarse de las particulas”que también depende de que si lleva de Regeneración activa: Para quemar elhollín, se alcanza la temperatura de ignición de 550°C añadiendo energíatérmica por medio de un quemador de combustible o un calentador eléctrico; YRegeneración pasiva: Para quemar el hollín, se reduce la temperatura deignición de 550°C por medio de aditivos en el combustible o utilizando loscatalizadores de oxidación. La filtración y la Regeneración son, por lo tanto, las dos funcionesprincipales de un filtro de partículas de diesel. Por eso no deben ser considerados como un catalizador. Un catalizadorsólo "convierte" gases y maneja una tasa de cambio media. Un filtro de partículas siempre "filtra" el mismo número de partículasalcanzadas en el filtro. Este conduce a un aumento de la presión de los gasesde combustión. Así que no se permite que excedan 150 mbar. Cuando lapresión se acerca a este límite, el filtro tiene que ser regenerado.El sistema de MA o FAP: Nadie lo ve, nadie lo reconoce. El sistema MA se regenera durante la conducción. Un aditivo que actúacomo un catalizador es añadido al combustible del motor. El aditivo es añadidoa las partículas diesel directamente de su existencia. Siempre que latemperatura de gas de escape sea suficiente y la carga de hollín del filtro estépor encima de un nivel decente, la regeneración ocurre. Los criterios de la Regulación TRGS-554 también influyeron en eldesarrollo de este sistema, porque usamos una unidad de inyección paraañadir eficientemente el aditivo en el combustible.(TRGS-554, 2001).-(regulación acerca del tratamiento de sustancias dañinas).La versión de 2001 de la regulación TRGS-554 trata las emisiones de los motores diesel. Estaregulación limita las emisiones de partículas en el aire ambiental en 50 µg/m3 en un máximo de
    • 35 días por año. La razón de este son los efectos cancerígenos de los gases de escape desustancia de riesgo alemana (GefStoffV).La Sección 4 del TRGS-554 pone varias medidas de seguridad en una lista contra emisionesde motores diesel. El filtro de partículas de diesel es llamado como una medida eficaz contralas partículas diesel.En esta fotografía se puede observar la diferencia existente entre un motor sin FDP con otroque si lo posee. Dependiendo del estado de carga y velocidad del vehículo la dosis esaumentada, reducida o completamente interrumpida. Por lo tanto el consumo aditivo es minimizado, en 1 a 3000. Un aditivode un litro basta para 3000 litros de diesel. En la grafica posterior se puede observar los componentes principalesque conforman este sistema.
    • Entonces este sistema se compone de:• Un elemento filtrante, asociado a un precatalizador previamente ubicado, con sensores de control de temperatura y presión.
    • • Un software altamente sofisticado, para la gestión del motor HDi common rail, que determina la regeneración del filtro y el autodiagnóstico del sistema. • Un aditivo, que se añade al carburante por medio del sistema de inyección, que cuenta con un calculador-dosificador, un depósito específico para este aditivo y una bomba.La regeneración consiste en quemar, periódicamente, las partículasacumuladas en el filtro. Estas partículas están compuestas, en su mayoría, porcarbono e hidrocarburos. Para que se produzca su combustión en el filtro, senecesita la presencia de oxígeno y una temperatura de 550ºC.La regeneración del filtro está dirigida por el sistema de inyección common rail,que permite producir inyecciones múltiples, con el fin de subir la temperaturainicial del gas (del orden de 150ºC en circulación urbana) hasta 450º a la salidadel colector de escape.Esta operación de aumento de la temperatura se desarrolla en dos etapas: • Una post-inyección de carburante, que se realiza en la fase neutra del pistón y que origina una post-combustión en el cilindro e implica una subida de temperatura de los gases de 200ºC a 250ºC (es decir, suben hasta 350ºC ó 400°C). • Una post-combustión complementaria, generada por un catalizador de oxidación, colocado antes del filtro, que afecta a los hidrocarburos no quemados procedentes de la post-inyección. La temperatura se eleva en más de 100ºC (lo que significa alcanzar de 450ºC a 500°C). Para alcanzar el umbral de regeneración, un aditivo denominado Eolys,fabricado por la sociedad Rhodia, se añade al carburante, lo que rebaja latemperatura de la combustión natural de las partículas hasta 450º.
    • El filtrado de los gases de escape es permanente. Según el nivel desaturación del filtro, la regeneración se producirá cada 400 ó 500 kilómetros, deforma totalmente inapreciable para el conductor. Pero en la actualidad la firma PSA Peugeot- Citroën esta en avance enla tecnología para que muy pronto El mantenimiento de filtro de Partículas yano sea necesario antes de los 250000 Km. Es el FAP sin mantenimiento Esta es una ventaja que se ha vuelto realidad gracias a la mejora deladitivo y del soporte filtrante. En cuanto al soporte filtrantepodemos decir que tiene una formaoctogonal y el mayor diámetro de loscanales de entrada aumentanclaramente la capacidad dealmacenamiento de los residuos.Veamos las características queposee el sistema FAP PSAPEUGEOT CITROËN que esta en lafigura anterior.El sistema está compuesto por: • un medio filtrante: Proveedor: IBIDEN. Material: carburo de silicio. Densidad de celdas: 200 cpsi, espesor de las paredes: 0,4 mm. Longitud: 250 mm - Diámetro: 144 mm – Volumen: 4,15 l. Eficacia de filtración: casi el 100% en cualquier condición de conducción. Durabilidad: alrededor de 120 000 Km. según los vehículos. Utilización: filtración de las partículas.Nota: 1. La cerámica de alta tecnología como el Carburo de Silicio (SiC) es el material más adecuado para los filtros de partículas. Ellos combinan las ventajas de una alta eficacia de filtración con una presión posterior baja en un solo material y además puede soportar temperaturas hasta 1800º. 2. cpsi nos indica el número de celdas octogonales en una superficie de una pulgada cuadrada.
    • • un aditivo para optimizar la regeneración: Proveedor: Rhodia. Tipo: EOLYS 176 a base de elementos de hierro y cerio. Utilización: inyección regular en el depósito de combustible para bajar la temperatura y aumentar la velocidad de combustión del hollín.• una bomba de dosificación: Proveedor: Marwall. Utilización: inyección del aditivo en el depósito de combustible.
    • • un calculador de aditivación: Proveedor: Magnetti Marelli. Utilización: gestión de la inyección del aditivo de regeneración en el combustible. • un depósito de almacenamiento del aditivo: Capacidad: 5 litros. • un captor de temperatura: Utilización: gestión del cebado del catalizador de oxidación. • un captor de presión: Utilización: control del estado de carga del filtro de partículas. • un software específico de control del motor.¿Por qué un control electrónico es necesario para supervisar la funciónde un filtro de partículas de diesel?? Un filtro de partículas es un componente importante en un vehículo. Encaso de funcionamiento defectuoso el motor puede ser dañado. Por lo tanto esnecesario supervisar la función correcta del filtro por una unidad electrónica.Sobre todo cuando la estrategia de regeneración está basada en el motor yresulta indispensable un control electrónico sofisticado.¿Cuál es la razón de registrar y almacenar datos en un sistemaDataLogger? ? La grabación de datos relevantes es en algunos mercados, como porejemplo Suiza, regulada según la ley. Al lado de este, el DataLogger ofreceposibilidades buenas de examinar si el filtro fue tratado correctamente.Analizando los funcionamientos defectuosos de un filtro, los datos de unDataLogger resultan de gran ayuda.¿Qué efectos tiene el azufre del combustible en un filtro de partículas?? El contenido de azufre en el combustible tiene que ser considerado. Lossistemas activos, como el MK, MÍ y W que estudiaremos un poco mas adelanteuno de ellos, son independientes del contenido de azufre. Ya los sistemaspasivos generales con monolitos cubiertos o catalizadores de oxidación sufrencon el azufre. Si el contenido es demasiado alto, la capa puede serenvenenada y como consecuencia resultar ineficaz.Sistema MK: Independencia para vehículos "fríos" Aquí, el sistema MK es la solución más adecuada. Esto pasa por laindependencia de las temperaturas del gas de escape. Normalmente, en el manejo apropiado, un daño del motor o delturbopropulsor es excluido. Según la TRGS-554 ninguna emisión secundariadebe ser producida durante la regeneración debido al cierre del motor. El filtro es capaz de cargar las partículas diesel dañinas entre 8 y 10horas de trabajo. Entonces el máximo de presión permitido es alcanzado y el
    • filtro tiene que ser regenerado. Para este fin, el quemador diesel es encendidomientras el motor esté apagado. Según el tamaño del filtro, la regeneración escompletamente terminada entre 5 y 35 minutos. El poderoso quemador Dieselpuede calentar el material a más de 550 ° C para quemar las partículas dehollín. Aproximadamente 100 ml a 300 ml de diesel son necesarios para cadaregeneración.Todo el proceso es supervisado por el dispositivo electrónico de Control HUSS.Soluciones Liberadas tanto para aplicaciones firstfit como retrofitUna de las áreas que siempre resulta complicada es laintegración profesional en el vehículo. Los sistemasHUSS están disponibles tanto en firstfit como enaplicaciones retrofit. Los técnicos de servicio se acercan a lasinstalaciones del cliente e instalan el filtroprofesionalmente. La formación de operadores es elsiguiente paso.Para el sector de firstfit HUSS ha desarrollado equipos de instalaciónespecíficos de vehículo, liberados por el productor de la aplicación, porejemplo, compañías como Jungheinrich, Mitsubishi y Oruga.Los sistemas HUSS, profesionalmente integrados por nuestros propiostécnicos, son específicos para cada tipo de vehículo. Sin problema alguno, elcliente puede hacer una adaptación (retrofit) en su vehículo diesel o hacer unpedido para adaptarlos antes de que salgan de la fábrica.La regeneración del sistema MK depende del tamaño del filtro. El filtro máspequeño es el FS 40 MK XS (hasta 30 kW o 40 hp) que es completamenteregenerado después de 5 minutos. El filtro más grande es el FS 100 MK L quees completamente regenerado después de 35 minutos. Después de la
    • regeneración los filtros pueden ser cargados por el hollín por otras 8-10 horasde trabajo.¿Es advertido el conductor cuando el filtro tiene que ser regenerado? El conductor es advertido de varios modos cuando el filtro tiene que serregenerado. Primero, un gráfico de barras muestra la carga de hollín del filtro.Después de esto el equipo muestra la siguiente frase “filtro lleno“. Por último,una alarma acústica advierte sobre la carga de hollín. Las escrituras en lapantalla pueden ser mostradas en diferentes idiomas.¿Puede el conductor no hacer caso de la alarma del control electrónico? En general lo principal detrás del control electrónico es el usoprofesional del filtro. Por parte del cliente varias medidas de seguridadadicionales pueden ser tomadas. Primero de todo se puede instalar un "frenode ignición”. Si el filtro tiene que ser regenerado, pero el conductor noreacciona, el motor no se encenderá la próxima vez. Otra opción sería un"cierre de motor”. Si el filtro llegara a sobrecargarse, el motor puede serapagado inmediatamente.¿Por qué es necesario regenerar el filtro durante el cierre de motor? La regeneración tiene que ser hecha mientras el motor es cerrado. Elquemador diesel es muy poderoso, pero no lo suficiente como para calentarsehasta el volumen de flujo de los gases de combustión durante el modo deoperación. Los sistemas de los filtros gemelos son, muy a menudo, demasiadograndes para la instalación espacial y también demasiado caros.¿Es permitido regenerar el filtro en áreas cerradas como pasillos ytúneles? La regeneración puede comenzarse en áreas cerradas, ya que no selevanta ninguna emisión secundaria.¿Es posible instalar el sistema MK verticalmente? El sistema MK también puede ser instalado en la dirección vertical.Pero ahora veamos como funciona este sistema.
    • Funcionamiento del Sistema MK.El filtro es cargado por el hollín entre 8-10 horas de trabajo. Después de esto elfiltro tiene que ser regenerado. La regeneración ocurre mientras el motor estacerrado. Con la ayuda de un enchufe de llama y el diesel del motor se enciendeun quemador diesel. El quemador es muy poderoso y calienta las estructurasdel filtro por encima de la temperatura que el hollín necesita para encenderse.El hollín en el filtro es oxidado en CO2 inocuo, que es gaseoso y puedeescaparse por el filtro. De acuerdo con el filtro la regeneración se termina porcompleto entre los 5 y 35 minutos. Después de esto, el vehículo puede serusado durante otras 8-10 horas sin otra regeneración. Pues en esta fotografía se observa como realizan pruebas en cuanto al quemador. En cambio en esta otra fotografía se puede observar el conjunto del sistema MK. En esta otra fotografía se observa la unidad de control.
    • En la grafica anterior se puede ver esquemáticamente de los componentes queinteractúan en este sistema.
    • En la grafica que antecede es del registro que lleva incorporado la unidad, esdecir que registra datos Datalugger.DATALOGGERPRINCIPIO DE FUNCION.-El sistema datalogger, como instrumento independiente, es una ayuda para ladecisión del modo de regeneración. No todos los vehículos tienen una temperatura degas de escape alta tan permanente que permita a un sistema de regeneración pasivofuncionar con exactitud.
    • Para ofrecer un sistema de filtro óptimo un almacenador de datos integrado haceposible registrar la presión trasera, temperatura y RPM. Esto permite unadocumentación profesional de los datos e informes. El uso de un sistema dataloggeres, sobre todo importante, cuando los vehículo funcionan en el cambio decondiciones (por ejemplo Stop and go traffic). BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIAS ELECTRONICAS 1. http://www.psa-peugeot-citroen.com/modules/fap/anglais/index.html 2. www.ehcteknik.com 3. http://www.automotriz.net/cgi-bin/info-add.pl 4. http://www.sustainability.psa-peugeot-citroen.com 5. http://ect.jmcatalysts.com/technologies-diesel.htm 6. http://wikipedia.org-wiki-Diesel_particulate_filter 7. http://www.bmw.com/articles-diesel
    • CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES• Las emisiones de material particulado de motores diesel tiene altos impactos en la salud de la población.• Los filtros de partículas permiten reducir el material particulado fino en 99,9%. En la práctica solucionan el problema del MP de los vehículos diesel.• Se puede contar con certificados (ENGELHARD, HJS y HUSS) para proveer de los filtros de partículas.
    • ANEXOS
    • Recomendación para disminuir la exposición a estos gases. Se debe tener en cuenta que todo proceso industrial o cualquier obra engeneral, en la que se involucren la utilización de un motor diesel tiene distintaspeculiaridades, se pueden tomar algunas medidas comunes para reducir laexposición a estos gases. 1. Use combustible diesel bajo en azufre, (< 0,05 % de S) de esta manera reduce a) Las emisiones de azufre y los olores asociados. b) Los costos de mantenimiento por el desgaste del motor. 2. Instalar en lo motores un filtro especial que sirve para atrapar las partículas de diesel, evitando que entren al área de trabajo. a) Filtros de papel desechables para gases de diesel. b) Filtro de cerámica para partículas diesel. 3. Ubicar el conducto de escape de tal manera que los gases de escape no queden dirigidos hacia el operador ni a los trabajadores cercanos. 4. Se debe tener una buena ventilación en los interiores del lugar de trabajo, para ello se puede utilizar aberturas en el techo, abrir puertas y ventanas, ventiladores de techo. 5. Coloque una manguera en el tubo de escape de tal manera que los gases sean evacuados al exterior, y asegúrese de que estos no vuelvan hacia el interior de la zona de trabajo. 6. Use cabinas cerrada con clima controlado y presurizadas y equipadas con filtros de alta eficiencia. La presurización es para asegurar la circulación del aire de adentro hacia fuera. 7. El mantenimiento de los motores diesel ayuda de gran manera a disminuir la emisión de gases. El color del humo (humo negro/azul) indica la necesidad de mantenimiento
    • 8. Las prácticas de trabajo contribuyen con la reducción de gases contaminantes. a) Apague los motores cuando los vehículos se detengas pos varios minutos. b) Capacitar a los operadores para que sepan realizar el mantenimiento de rutina, o cuando y como se debe cambiar un filtro de tubo de escape.9. Al comprar un vehículo se debe comprobar que este equipado con los sistema de control de emisiones más modernos del mercado.10. En vehículos con motores antiguos instale un sistema de precalentamiento (eléctrico) de tal manea que arranque sin dificultad y por lo tanto reducir las emisiones.11. Utilice respiradores. A continuación se detallan recomendaciones para el uso del respirador. a) Los respiradores son una medida provisional, hasta que se apliquen controles tales como la ventilación. b) Los trabajadores deben estar capacitados y aptos para el uso de los respiradores. c) Los respiradores deben llevar un número de aprobación por la NIOSH, (Instituto Nacional de Salud y Seguridad Ocupacional) no use mascarillas que no tengan numeración aprobada por la NIOSH. d) Los trabajadores deben tener la cara bien afeitada para el uso de los respiradores, la barba puede permitir el paso del humo y como consecuencia su inhalación.
    • Use un convertidor catalítico para reducir el monóxido de carbono,los aldehídos y los hidrocarburos de los gases de diesel. Esos dispositivosdeben utilizarse con combustibles de bajo contenido de azufre. Si se utilizancon combustible diesel de alta concentración de azufre, los combustiblespodrían dañar, en vez de beneficiar, la calidad del aire.