El documento detalla el control de emisiones de los automóviles y los distintos efectos de la combustión en la calidad del aire. Se discuten factores como la mezcla de combustible, la temperatura de combustión y las tecnologías de reducción de emisiones, incluyendo convertidores catalíticos y controles electrónicos. Asimismo, se presenta información sobre los contaminantes más relevantes como hidrocarburos, monóxido de carbono y óxidos de nitrógeno.

1. CONTROL DE EMISIONES
CONTAMINACION
AUTOMOTRIZ

2. COMPONENTES DEL AIRE
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
VOLUMEN
N
O
TRAZAS
• 78% DE
NITROGENO
• 21% DE OXIGENO
• 1% GASES NOBLES
(XENON,ARGON,
NEON)

3. COMBUSTIBLES
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
PESO
carbon
hidrogeno
• 86% CARBON
• 14% HIDROGENO

4. COMBUSTION COMPLETA
• La combinación del oxigeno, carbón e
hidrogeno en relación correcta, más
temperatura y una chispa adecuada es igual
a una combustión perfecta.
• Carbono y oxigeno forman CO2
• Hidrogeno y oxigeno forman H2O

5. COMBUSTION INCOMPLETA
• Se produce cada vez que alguno de los cuatro
elementos sale de balance
• Una combustión incompleta o una completa
pero a mayor temperatura, genera :
parafinas,oleifinas, hidrocarburos
aromáticos,aldehidos,cetonas, co, acetileno,
etileno, hidrógeno, hollín, no, no2, peróxidos,
ozono, oxido sulfúrico, oxido de plomo,etc.

6. CONTAMINANTES
MAS
IMPORTANTES
• HIDROCARBUROS HC
• MONOXIDO DE CARBONO CO
• OXIDOS DE NITROGENO NOx
• PARTICULAS ppm
• OXIDOS DE AZUFRE
• SMOG

7. ENERGIA DEL
COMBUSTIBLE
100%
GASES DE ESCAPE 33%
REFRIGERACION 34%
ROZAMIENTO 5%
TRANSMISION 3%
ENERGIA DISPONIBLE 25%

8. GENERACION
DE
HIDROCARBUROS
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
ESCAPE
DEL
MOTOR
CARTER SIST.CO
MBUSTI
BLE
HIDROCARBU
ROS

9. RELACION
ESTEQUIOMETRICA
0
5
10
15
20
25
30
MEZCLA POBRE
18,5:1 - 25:1
LIMITES
PROPORCION
8,1:1 - 18,4:1
MEZCLA RICA
0:1 - 8:1

10. NIVEL DE CO2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
MALA BUENA
CO2

11. DIOXIDO DE CARBONO
• EL CO2 está relacionado con el efecto
invernadero
• Entre 10% y 15% indica una buena calidad
de combustión
• Bajos niveles de CO2 indican pobre calidad
de combustión (encendido o mezcla rica)

12. EMISIONES DE CO
1955-1967 1972-1974 1980-1981
CO %
0
2
4
6
8
1955-1967 1972-1974 1980-1981
CO %
CO %

13. MONOXIDO DE CARBONO
• Se produce cuando el frente de la flama se
queda sin oxigeno (mezcla rica)
• Es un gas inodoro, incoloro e insípido
• La afinidad de los glóbulos rojos con el CO
es 150 veces mayor que con el oxigeno
• Una exposición de 30 minutos a un 0.3%
por volumen es fatal

14. EMISIONES DE HC
1955-1967 1972-1974 1980-1981
0
200
400
600
800
1000
1200
1955-1967 1972-1974 1980-1981
HC ppm

15. HIDROCARBUROS
• Se produce por pobre calidad de encendido,
fugas de vacío, mezcla rica, aceite
contaminado o baja compresión
• Produce ardor e irritación de las mucosas de
los ojos y nariz

16. PRODUCCION DE
NOx
0
5
10
15
20
25
30
0% 13.00% 14.40% 15.50% 17.00%
AIRE/COMB

17. OXIDOS DE NITRÓGENO
• Se produce cuando la temperatura en la
cámara de combustión sobrepasa los
1371ºC ( 2500ºF) por la combinación del
nitrógeno con el oxigeno
• Los Nox al mezclarse con el oxigeno
produce un gas rojizo, venenoso el cual
puede destruir el tejido pulmonar

18. TEMPERATURA Y NOx
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
BAJO ALTO
NOx

20. REDUCCION DE EMISIONES
0
50
100
1966 1986
HC
NOx
CO
HC
NOx
CO

21. REDUCCION DE EMISIONES
• 98% REDUCCION DE HC
• 95% REDUCCION DE CO
• 65% REDUCCION DE NOx

22. modelo MPG % mejora
1978 18.0 50
1979 19.0 58
1980 20.0 67
1981 22.2 83
1982 24.0 100
1983 26.0 116
1984 27.0 125
1985 27.5 129

23. EMISIONES SIN CONTROL
0
200
400
600
800
1000
1200
KG. CO KG. HC
HC
CO

24. CONTROL DE EMISIONES
• INYECCION DE AIRE
• MODIFICACIONES AL MOTOR
• TIEMPO DE ENCENDIDO
• RECIRCULACION DE GAS DE ESCAPE
• CONVERTIDOR CATALITICO
• CONTROLES ELECTRONICOS

25. INYECCION DE AIRE
• AL INYECTAR AIRE EXTRA EN EL
ESCAPE AYUDA A OXIDAR LOS HC Y
CO CONVIRTIENDOLOS EN H2O Y
CO2

26. MODIFICACIONES AL
MOTOR
• EL DISEÑO DE LAS CAMARAS DE
COMPRESION Y EL TIEMPO DE
APERTURA DE LAS VALVULAS
REDUCEN LOS CONTAMINANTES
MAYORES (HC,CO,Nox )

27. TIEMPO DE ENCENDIDO
• EL MEJOR CONTROL DE EL TIEMPO
DE ENCENDIDO MEJORA EL
RENDIMIENTO,ECONOMIA Y
CONTROLES DE EMISIONES

28. RECIRCULACION DEL GAS
DE ESCAPE
• AL INTRODUCIR GAS DE ESCAPE
JUNTO CON LA MEZCLA AIRE-
COMBUSTIBLE SE REDUCE LA
TEMPERATURA DE LA COMBUSTION
EN ALREDEDOR DE 260ºC, CON LO
QUE SE REDUCEN LAS EMISIONES DE
NOx

29. CONVERTIDORES
CATALITICOS
• EN 1975-1976 SE INTRODUCEN LOS
CATALIZADORES DE DOS VIAS,
ESTOS SOLO OXIDABAN LOS HC Y
LOS CO. LOS DE SEGUNDA
GENERACION 1977-1978 ADEMAS
REDUCEN QUIMICAMENTE LAS
EMISIONES DE NOx

30. CAMA DE REDUCCIÓN
• La primera cama es de reducción.
Compuesta de RODIO en un sustrato de
OXIDO DE ALUMINIO. El nitrógeno y el
oxigeno del Nox se separan al cruzar la
cama de reducción cuando esta está a mas
de 315ºc.
• El funcionamiento ideal es con una relación
de 14.7:1 o mas rica

31. CAMA DE OXIDACIÓN
• La segunda cama es de oxidación, consiste
en un recubrimiento de PLATINO-
PALADIO en un sustrato de OXIDO DE
ALUMINIO.
• Permite la combustión posterior de HC y
CO

32. EFICIENCIA TERMICA DEL
CATALIZADOR
• El catalizador se calienta por la reacción
química entre entre el platino y rodio con los
gases de escape
• La temperatura mínima de operación es de
315ºc
• La temperatura optima está entre 650ºc y 760ºc
• Aproximadamente a 982ºc los sustratos
comienzan a derretirse.

33. CONTROLES
ELECTRONICOS
• LAS E.C.U. CONTROLAN Y SENSAN
EL TIEMPO DE ENCENDIDO,
INYECCION DE AIRE,
RECIRCULACION DE GAS DE ESCAPE,
ENTREGA DE
COMBUSTIBLE ,TEMPERAURA, ETC.
MONITOREANDO LOS RESULTADOS
DE LA COMBUSTION.