INDICE SUB-MODULO 2 MANTIENE LAS EMISIONES CONTAMINANTES DENTRO DE LAS

ESPECIFICACIONES.

TEMA 1.- VALVULA PCV

TEMA 2.- VALVULA PCV (CONTINUACION)

TEMA 3.- VISTA DE LOCALIZACION DE COMPONENTES DE LOS CONTROLES DE EMISIONES (CANISTER).

TEMA 4.- VALVULA EGR

TEMA 5.- CONVERTIDOR CATALITICO

TEMA 6.- del manual Ford motor escort copia de la vista de localizacin de sensores y del sistema de control de emisiones explicacin lmina. practica en el motor Ford escort identificar los elementos indicados en el manual

TEMA 1.- VALVULA PCV

Ventilacin positiva del crter En primer lugar los controles de emisin aprobado por la industria de la automocin, y todava en uso, es el sistema de ventilacin del crter que las rutas de golpe-a gases, vapores de condensacin, y los humos del crter a las cmaras de combustin del motor. Ver fig. 37-1.

Aire limpio Vapores voltiles del petrleo Mezcla de aire y vapores

fig. 37-1. Sistema de ventilacin positiva del crter controla el flujo de gases y los vapores del crter del motor en forma de cmaras de combustin, 1 - la vlvula de PVC. 2-filtro de aire. 3 - manguera de ventilacin del crter. 4-PVC vlvula de la

manguera. Fig. 37-2. El aire fresco se suministra desde el filtro de aire al crter a travs de un filtro especial de aire PCV:-retn. 2-filtro. (American Motors corp.) Varios sistemas diferentes PCV se muestran y describen en las figs. 37-4, y 37-5, y 37-6. Las configuraciones diferentes, pero todas las funciones de reciclar soplado por los gases a las cmaras de combustin.

fig. 37-3. PCV vlvula (1) metros de flujo de mezcla de gases del crter y el aire fresco en el colector de admisin, basado en la fuerza de vaco

fig. 37-4. Diagrama simplificado muestra el sistema PCV paso de aire de la aspiradora de aire del motor al mltiple de admisin. Observar que la vlvula de PCV est montada en una posicin vertical. (Ford Motor Co.)

FUNCIONAMIENTO DE LA VLVULA PCV.

La vlvula PCV es un dispositivo operado por el vaco del motor, generalmente se localiza en la tapa de punteras el mltiple de admisin. Controla el paso de gases no quemados en el crter reciclndolos con la mezcla de airecombustible. Esto lleva a prevenir que los gases salgan del motor creando CONTAMINACION y a obtener una mezcla perfecta AIRE-COMBUSTIBLE. Las vlvulas PCV son equipo estndar en la mayora de los vehculos con motor de gasolina desde 1963. Son unos de los dispositivos ms antiguos y efectivos para controlar las emisiones automotrices. Se recomienda reemplazar la vlvula cada 12 meses o 15,000 Kms. Una vlvula PCV defectuosa puede causar 1. Marcha lenta defectuosa 2. Bajo rendimiento de gasolina 3. Falta de potencia 4. Fugas de aceite por crter, tapas de punteras y bayoneta 5. Desgaste prematuro del motor 6. Aceite sucio y delgado ms rpidamente 7. Contaminacin

Fig. 37.5 vista del extremo de motor de cuatro cilindros de flujo del sistema PCV se muestra como el aire limpio recoge los vapores de aceite del crter. 1 - la vlvula PCV, 2 - filtro de aire, 3 - la manguera de ventilacin del crter, 4 - manguera de la vlvula de PCV Fig. 37-6. Vista desde el extremo del motor V8 muestra transversal de flujo de aire fresco y soplado por los gases. Nota de filtrar a la entrada del crter de aceite del motor. (Chrysler Corp.)

fig. 37-7. Prueba PCV sistema de vaco por ralent del motor, la eliminacin de montaje PCV y la manguera de la tapa de la culata, y colocando Thum sobre la entrada de la vlvula. Un fuerte vaco se debe sentir. (Chrysler corp.)

Instrucciones para revisar y cambiar la vlvula de PCV. 1. Localice la vlvula PCV y retrela del sello de goma, si se encuentra entre dos mangueras desconctela de una de ellas.

2. Agite la vlvula, si no se escucha que la pieza interna golpetea, la vlvula est tapada y deber cambiarla. Si el vstago interno tiene movimiento, pruebe acercndolo a la entrada de vaco con el motor en marcha, si el vaco no produce un jaln, la vlvula deber ser substituida. 3. Para hacer el cambio de la vlvula es necesario quitar la abrazadera y desconectar la manguera. Coloque la vlvula nueva y cercirese de que tenga la misma posicin que la anterior. Colquela en su lugar y verifique con el motor en marcha, que no tenga fugas de vaco. 4. Revise que las mangueras no estn rotas u obstruidas por exceso de carbn. Una manguera en mal estado ocasionar problemas con la operacin del motor. Con la vlvula y la manguera conectada, retire la manguera del filtro anti-smog e inspeccinela. 5. Con el motor en marcha mnima coloque un cartn en el extremo de la manguera, si la succin no es suficiente para sostenerlo, puede estar tapada la manguera o tener una fuga de vaco, entonces cambie la manguera. 6. l filtro anti-smog se localiza en el interior de la caja donde se aloja el filtro de aire. En otros casos est localizado en la entrada de aire del crter o en el tapn del aceite. 7. La inspeccin visual nos puede indicar el estado del filtro ya que se ensucia con la misma facilidad que el de aire. Si el filtro presenta un color gris oscuro es momento de cambiarlo por uno nuevo. 8. El filtro de vaco es el encargado de liberar de impurezas el aire que se aspira directamente al crter de aceite del motor, de ah su importancia. 9. El reemplazo del filtro anti-smog es muy sencillo: Se debe de desconectar la manguera del filtro y retirar la grapa que lo fija a la caja del filtro de aire. En algunos modelos se colocan a presin o con un empaque para evitar fugas. 10. En el caso de estar ubicados en la tapa del aceite o respiradero del crter es necesario removerlo y limpiar perfectamente el alojamiento para evitar contaminacin. Despus se coloca en su posicin original. Prueba de vaco de la vlvula

TEMA 3.- VISTA DE LOCALIZACION DE LOS COMPONENTES DE LOS CONTROLES DE EMISIONES (CANISTER)

VISTA DE LOCALIZACIN DE COMPONENTES DE LOS CONTROLES DE EMISIN.

SISTEMA INFORMATICO C1.Modulo de electrnico (ECM) C2.- Conector ALCL C3.- Luz del motor C4.- Sistema de potencia C5.- Sistema de tierra C6.- Tablero de fusibles C7.- Lmpara piloto C8.- Equipo de control de arns SISTEMA DE AIRE/COMBUSTIBLE 1.- Control de la mezcla 2.-Solenoide de ralent 4.-Cuadricula climatizada EFE 5.-Trad. Conv. Conector del control

embrague SISTEMA DE ENCENDIDO 6.- Conector de sincronizacin del encendido electrnico SISTEMA DE INYECCION DE AIRE 8.- Bomba de aire 9.- Control de solenoide de la vlvula de aire (desvi) 10.- Cambio de solenoide de la vlvula de aire RECIRCULACION DEL GAS DE ESCAPE DEL SISTEMA DE CONTROL 11.- Recirculacin del gas de escape de la vlvula 12.- Recirculacin del gas de escape de la vlvula solenoide 14.- Desde combustible el tanque de VAPORES DE COMBUSTIBLE DEL SISTEMA DE CONTROL 13.- Purga de bote vlvula solenoide de la

15.- Bote de vapor SENSORES/INTERRUPTORES A.-Sensor de presin diferencial B.-Sensor de oxigeno C.-TPS D.-CTS E.Sensor baromtrica de presin

F.-Sensor de velocidad

0. Chispa, retardo y avance. 1. Vlvula temporizacin. 2. Los gases de escape. 3. Tipo de transmisin. 4. falta de mantenimiento. Modificaciones del motor, los medios primarios de la combustin previa de control, han dado lugar a muchos nuevos avances en el diseo interno del motor. reas afectadas: 1. Las relaciones de compresin baja para la compatibilidad con la gasolina sin plomo 2. La combustin de configuracin cmara rediseado para una mejor superficie-volumen de relacin (rea de superficie de la cmara de combustin en comparacin con su volumen con el pistn en el punto muerto superior). 3. Modificaciones de la cmara de combustin se para el caudal ms eficiente y el tiempo de la quema de la carga de aire-combustible, tales como cmaras de "remolino". Vase la figura 37-9. 4. Pistones rediseados de la corona de contorno y con pequeas tierras anillo superior, moviendo el anillo de pistn tos ms cerca de la parte superior del pistn. 5. Colectores de admisin rediseado para un mejor flujo de airecombustible y la distribucin equilibrada de la carga a cada cmara de combustin. 6. Recirculacin de los gases de escape incorporado en colectores para proporcionar una cantidad medida de gas de escape para la recirculacin con la mezcla de aire-combustible para retardar la combustin y reducir las temperaturas de la cmara de combustin. 7. rboles de levas rediseado para modificar el calendario de la vlvula y para aumentar la superposicin de vlvulas perodos. 8. Puertos de la vlvula dado curvas suaves y superficie lisa. 9. Las cabezas de cilindro modificado para permitir la inyeccin de aire cerca de cada vlvula de escape. 10. Juntas de culata de ingeniera para la construccin y el diseo adecuados para cada motor y mejorado "ajuste" y no hay retoque. 11. Spark lugar tapn del puerto de cambiar para adaptarse a diseo de la cmara de combustin. Vase la figura 37-9. Tambin se incorpora en la mayora de los motores de ltima generacin son las siguientes condiciones, modos de operacin, o "controla" diseados para proveer una combustin ms completa y / o menor cantidad de emisiones:

Fig. 37-9. El diseo de la culata con la induccin del puerto ciclnica aumenta la velocidad de aire-combustible mezcla rpida quema la mezcla y una ubicacin cntrica chispa, ms velocidad de proceso de combustin y reducir los niveles de emisiones de escape. TEMA 4 VALVULA EGR Vlvula EGR, recirculacin de gases de escape.

Recirculacin de gases de escape Misin La recirculacin de gases de escape tiene dos misiones fundamentales, una es reducir los gases contaminados procedentes de la combustin o explosin de la mezcla y que mediante el escape salen al exterior. Estos gases de escape son ricos en monxido de carbono, carburos de hidrgeno y xidos de nitrgeno. La segunda misin de la recirculacin de gases es bajar las temperaturas de la combustin o explosin dentro de los cilindros. La adicin de gases de escape a la mezcla de aire y combustible hace ms fluida a esta por lo que se produce la combustin o explosin a temperaturas ms bajas. Vlvula EGR La vlvula EGR, recirculacin de gases de escape toma su nombre del ingls cuya nomenclatura es: Exhausto Gases Recirculacin. En la figura principal tenemos una vlvula seccionada y en ella podemos distinguir las siguientes partes:

- Toma de vaco del colector de admisin. - Muelle resorte del vstago principal - Diafragma - Vstago principal - Vlvula - Entrada de gases de escape del colector de escape - Salida de gases de escape al colector de admisin La base de la vlvula es la ms resistente, creada de hierro fundido ya que tiene que soportar la temperatura de los gases de escape (sobrepasan los 1000C) y el deterioro por la accin de los componentes qumicos de estos gases. Estas altas temperaturas y componentes qumicos que proceden del escape son los causantes de que la vlvula pierda la funcionalidad, pudiendo quedar esta agarrotada, tanto en posicin abierta como cerrada, por lo que los gases nocivos saldran, en grandes proporciones al exterior y afectando a la funcionalidad del motor. Tipos de vlvulas EGR El efecto de recirculacin de gases lo podemos encontrar hoy en da tanto en motores gasolina como diesel, pero sobretodo en los diesel es donde con ms frecuencia las veremos ya que la mayora de los vehculos con estos motores la llevan incorporada al salir de fbrica. Los tipos de vlvulas EGR no son tipos como tal sino complementos, es decir que la vlvula EGR mecnica se puede encontrar en los motores sola o se puede encontrar con un accionamiento electrnico que depende exclusivamente de la unidad de mando del motor. Qu tenga este accionamiento electrnico depende de las necesidades del motor, como veremos en la seccin de funcionamiento. Mantenimiento El mantenimiento consiste en su desmontaje para comprobacin de su estado y proceder a la limpieza de la misma, el mantenimiento en si se debera realizar sobre los 20.000 Km. y se debera comprobar el manguito de conexin entre la vlvula y el colector de admisin as como el cuerpo de la vlvula. En algunas vlvulas EGR se ve el vstago de la misma por lo qu podemos comprobar su funcionamiento acelerando y dejando el motor a ralent, por lo que veremos actuar al vstago abriendo y cerrando la misma. El estado del manguito de conexin entre el colector de admisin y la vlvula, anula la funcionalidad del sistema en caso de estar deteriorado,

ya que cualquier toma de aire que tenga impide que el vaco actuara sobre el diafragma y a su vez sobre la apertura y cierre de la vlvula. Funcionamiento del sistema de recirculacin de gases La apertura de la vlvula del sistema, se realiza a baja y media potencia aproximadamente puesto que para las altas prestaciones de un motor, se necesita una entrada de aire ms denso que se mezcle con el combustible, lo que se denomina en automocin aire fresco. Esto sucedera contando con que la vlvula EGR dispusiera de un mando elctrico, que bajo el mando de la unidad de mando del motor, actuase sobre el vstago de la vlvula abriendo y cerrando a esta. Si la vlvula EGR no cuenta con un dispositivo electrnico que interrumpa su funcionamiento, siempre estara ms o menos abierta (dependiendo de la admisin del colector, es decir, de la potencia solicitada por el motor) pero abierta. No es raro, si no todo lo contrario, encontrarnos con sistemas que solo cuentan con la vlvula EGR, pero tenemos que pensar que no es lgico que contine la introduccin de gases de escape a la admisin a grandes revoluciones, ya que precisamente lo que necesita la mezcla es densidad (aire fresco). Por esto mismo el sistema de recirculacin mejor incorporando estos mandos electrnicos. Ahora, nos encontramos con un problema a la hora de cerrar la vlvula EGR a altas revoluciones y es el ya tan conocido fenmeno de la contaminacin. Todos los gases que estaban siendo reducidos en las cmaras de combustin, ahora son liberados (CO, HC y NOx). Despus de esta pequea introduccin de funcionamiento, describamos el funcionamiento terico de una vlvula mecnica EGR: El colector de admisin como ya sabemos es el encargado de llevar al interior de los cilindros el aire de la mezcla (o la mezcla de aire y combustible) por demanda de los pistones de los cilindros. La toma de vaco que tiene la vlvula EGR basa su funcionamiento en este efecto, la succin de aire crea un vaco que acta sobre el diafragma de la vlvula comprimiendo el muelle resorte y levantando la vlvula que permite el paso del gas de escape desde el colector de escape hacia el colector de admisin. De la misma forma cuando menor sea la succin de aire (o mezcla) por parte de los cilindros, menor ser el vaco por lo que el diafragma permitir

al muelle resorte a bajar a su posicin dejando al vstago cerrar la vlvula de entrada de gases de escape al colector de admisin.

Fig. 37-19. Los puertos de las vlvulas EGR operan en vaco conectado desde encima de la vlvula del acelerador del carburador: 1. Vlvula EGR. 2. Gases de escape. 3. Colector de admisin 4. Calibrador del puerto del carburador o puerto de inyeccin en el cuerpo del acelerador

Figura 37-22. La vlvula EGR electrnica ensamblada es operada por vlvulas solenoides controladas por el ordenador. El flujo de los gases de escape es a travs de la apertura en la base de esta vlvula de entrada de la base de tipo EGR.

Fig. 37-23. El conjunto de la vlvula EGR y el transductor requiere la posicin vertical del transductor. El ni ple del traductor debe apuntar hacia abajo despus de la instalacin. VLVULA DEL REGULADOR ELECTRONICO DE VACIO Buick introdujo una vlvula electrnica de regulador de vaco. Diseada para modular la fuerza de vaco esta se encuentra en la vlvula EGR. Esta vlvula se acciona, a su vez regula la cantidad de gases de escape para ser recirculados al colector de admisin. En operacin el modulo de control electrnico (ECM) maneja la cantidad de flujo requerido en los gases de escape basado en seales sobre las revoluciones por minuto, carga, convertidor de torque del clutch y la temperatura de motor. Estas seales son evaluadas por la ECM y enviadas a circuito electrnico de corriente constante (parte del sistema EVRV). El CCEC interpreta los datos de la ECM y los convierte en seales que se transmiten al regulador de vaco. El cuerpo del regulador tiene entrada de vaco y puertos de salida y un puerto ventilado en un extremo y un diafragma electromagntico en el otro extremo. Un disco de acero tiene un resorte contra un asiento de latn que rodea el puerto de ventilacin. El vaco en el puerto de entrada tiende a tirar el disco fuera del asiento. El vaco es entonces precisamente modulado a la

vlvula de EGR como el estator (mbolo) atrae el disco hacia el puerto de ventilacin a una velocidad de 128 ciclos por segundo.

SERVICIO AL SISTEMA EGR. Para checar un sistema EGR por falla de operacin: 1.- Revisar enrutamiento de todas las mangueras y lneas de vacio (vea el diagrama de mangueras de vaco en emisiones y afinar en el compartimiento de motor 2.- Revise el estado de mangueras de vaco por y asegura las conexiones. 3.-Desconectar la manguera del puerto de vaco de la vlvula EGR, all debera estar sin vaco cuando el motor esta frio o en calentamiento cuando frena en ralent. 4.-Alli debera estar en vaco a la vlvula EGR en altas RPM, (entre 2000 3000) en temperatura normal de operacin. Vea las especificaciones del fabricante. 5.- Si no hay vaco comprobar de nuevo a travs la manguera de vaco desde la vlvula EGR a la fuente de vaco y corregir como sea requerido.

Fig-37- 24. Esquema de transductor de contrapresin variable, muestra las relaciones del puerto de la vlvula EGR al regulador de vaco arriba ala izquierda. Las pruebas de vaco son echas arriba, en el centro, y los puertos en el fondo del regulador

TEMA 5.- CONVERTIDOR CATALITICO

Este es un elemento clave en el control de las emisiones resultantes de la combustin producida en los motores automotrices; su principal funcin es realizar la transformacin de algunos desechos contaminantes en otros ms amigables al ambiente. El convertidor cataltico se encuentra ubicado en el sistema de escape del motor, fsicamente es identificable como un componente similar a un silenciador o resonador cerca del mltiple (colector de gases del motor) posterior a la ubicacin del sensor de oxgeno.

Los motores en V suelen tener 2 convertidores, uno para cada lado del motor; sin embargo, existen mltiples diseos de sistemas de escape y depender del fabricante y ao-modelo del vehculo. Tambin es posible encontrar Sensores de Oxgeno para el monitoreo de la eficiencia cataltica que se encuentran situados despus del convertidor, aunque esto no es muy comn depender del computador a cargo del control electrnico del motor. FUNCIONAMIENTO DEL CONVERTIDOR CATALTICO El convertidor trabaja sobre 3 subproductos entre muchos que se desechan a travs del escape, ellos son el monxido de carbono (CO), hidrocarburos sin quemar (HC) y xidos de nitrgeno (NOx), motivo por el cual suelen clasificarse como convertidores de tres vas en referencia a la cantidad de gases, tambin existen convertidores de 2 vas que slo funcionan sobre los 2 primeros gases en cuestin. La canalizacin de estos componentes consiste en transformarlos qumicamente por oxidacin en dixido de carbono (CO2), agua (H2O) y nitrgeno (N) Internamente el convertidor posee una estructura con arquitectura similar a un panal de abejas, usualmente de cermica aunque existen diferentes variantes. Esta estructura posee un revestimiento cataltico compuesto por platino, paladio y rodio. Tambin pueden incluir otros elementos como rutenio e iridio. El costo de estos elementos as como de los respectivos procesos de manufactura se traduce en un elevado costo de reposicin en caso de dao, llegando a tener precios prohibitivos. El convertidor puede ser vctima de daos que lo inutilizan ya que no es reparable, uno de ellos suele ser la degradacin por uso de gasolina con plomo tambin conocido como envenenamiento. Los convertidores modernos no pueden funcionar por s solos, requieren del conjunto de componentes que integran al Sistema de Control de Emisiones para la regulacin de la mezcla de combustible, si se presentaran fallas en este sistema y/o en el sistema de encendido se puede producir la obstruccin total o parcial del convertidor. Los vehculos a gasolina comercializados en Chile como modelo 2000 en

adelante se encuentran equipados con convertidor cataltico, los mismos slo pueden operar con gasolina sin plomo para evitar daos al mismo. Vibraciones en el sistema de escape pueden producir roturas o daos en el mismo.

TRATAMIENTO DE ESCAPE DEL CONVERTIDOR CATALTICO DE TRES VAS

El propsito del convertidor cataltico de tres vas es remover los indeseados gases contaminantes - monxido de carbono (CO), hidrocarburos (HC) y xido de nitrgeno (NOx) - desde el escape de gases son convertidos estos por reacciones qumicas a dixido de carbono (CO2), vapor de agua (H2O) y nitrgeno (N2). Esto es realizado por oxidacin del monxido de carbono (CO) y de los hidrocarburos (HC), entonces las molculas de monxido de carbono e hidrocarburos son transformadas para formar dixido de carbono (CO2) y vapor de agua (H2O), mientras el xido de nitrgeno es reducido (por extraccin de oxigeno) para formar dixido de carbono (CO2) y nitrgeno. Estas reacciones qumicas pueden tomar largo tiempo en realizarse, por lo que es posible que pase del sistema de escape hacia fuera en forma incompleta. La reaccin qumica puede ser considerablemente ms rpida si se consideran catalizadores, substancia que tiene por objetivo acelerar la reaccin qumica sin cambiar ella misma. Los materiales catalizadores elegidos para el tratamiento de escape de gases son generalmente metales nobles, dos muy ocupados son el Platino (Pt) y el Radio (Rh). El Platino tiene una alta actividad durante el proceso de oxidacin del monxido de carbono (CO) e hidrocarburos (HC) bajo estequiometria y ricas condiciones, mientras el Radio es muy activo durante la reduccin de xidos de nitrgeno. Para que la oxidacin y la reduccin ocurran la temperatura de los gases de escape debe de estar por encima de los 250 a 300 grados Celsius. Para que los catalizadores trabajen efectivamente, los metales nobles activos deben ser minuciosamente difundidos sobre una muy larga superficie, la cual es expuesta en el camino de escape de los gases. Para

maximizar el camino del flujo por la superficie, es puesto cermica o substrato monolito metlico multivia. Estas vas estn cubiertas con una capa brochada de aluminio inerte (AL2O3), la cual es permeable y deja la superficie ms irregular aumentando la superficie activa.

CONDICIONES DE OPERACIN DEL CONVERTIDOR CATALTICO. Los gases en el motor de petrleo pueden estar entre 300 a 400 grados Celsius pudiendo llegar a 900 grados Celsius bajo condiciones de operacin a plena carga. Un rango de temperatura de operacin tpica puede ser entre 500 a 600 grados Celsius. Para mantener una alta eficiencia de conversin sobre un largo perodo de tiempo, los convertidores pueden ser hechos para operar con una temperatura de banda de entre 400 a 800 grados Celsius. Si la temperatura de escape en el convertidor llega aun rango de entre 800 a 1000 grados Celsius por mucho tiempo, los metales estables y el substrato capa brochada concrecionaran aumentando la razn de envejecimiento trmico. Un convertidor operando bajo condiciones ideales puede tener una vida media de unos 10000 Km. Pero por si acaso el motor contra explotar, aumentara la temperatura, y si el aumento fuera tal que la temperatura alcanzara unos 1400 grados Celsius el substrato material se derretira, esto destruira la actividad de los catalizadores y las vas de hormigueras.