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Esta semana estuve en una capacitación virtual bastante interesante  dictada por Cummins con la participación del Ingeniero Mecánico Carlos Forero, me gustaría compartirles un resumen de la información entregada en este seminario que hablaba de la importancia, la operación y las partes de pos tratamiento de motores Cummins y la tecnología que ha ingresado a Colombia que se viene desarrollando desde 2007 con bastante intensidad. 

Inicialmente quiero hablarles del tipo de  gases que controlan las emisiones en  los motores diésel. Al quemarse el combustible con una mezcla de aire que ingresa a la cámara de combustión se genera hollín y material particulado, estos elementos están compuestos por NOX, CO2, H20, HC, CO;  de estos el dióxido de carbono (C02) tiene efectos para nosotros sobre la salud y es causante del efecto invernadero. La presencia de estos materiales en mayor o menor proporción depende de varios factores, por ejemplo la dosificación de alto combustible con una baja mezcla de aire genera mayor contenido de hollín.

Para controlar estas emisiones los fabricantes de motores han realizado modificaciones en los diseños y materiales de los pistones, han incluido un control electrónico de tiempo e incremento en presiones de inyección, mejoras en diseños de toberas de inyectores, mejoras en el sistema de admisión de aire  y la tecnología llamada de recirculación de gases de escape (EGR), que incluye geometrías variables en turbo cargadores, nuevos múltiples de admisión. Finalmente se cuenta con la tecnología de pos tratamiento en el escape (SCR).

Voy a detenerme un poco para hablar de las dos técnicas implementadas para la re circulación de gases de escape o EGR.  Esta tecnología está compuesta básicamente por un enfriador de gases, un medidor de flujo, la válvula EGR y el módulo de control electrónica ECM.  Los productos de la combustión (máximo  del 30% del total)  son re circulados por el  sistema antes de salir a la atmosfera introduciendo los gases ya quemados nuevamente a la cámara de combustión. Previamente enfriados son llevados a la cámara mediante la válvula EGR. Al tener un bajo contenido de oxígeno y con la nueva mezcla de aire de admisión que ingresa a la cámara  se produce una disminución de la temperatura en el proceso de combustión  y se reduce la aparición de NOX; este fenómeno se da  ya que los óxidos de nitrógeno  aparecen solo  con temperaturas elevadas. A la salida de la tubería de escape del vehículo se instala un sensor LAMBDA que envía la señal al módulo o ECM para que regule o amplié en la válvula EGR el paso a la cámara de gases de escape.

El sistema SCR o llamado de reducción catalítica selectiva es el método más reciente para controlar las emisiones exigidas por las normas internacionales o tecnologías EURO V y VI. En este caso el sistema cuenta con un tanque para el reactivo DEF o urea liquida, unidad de control de dosificación, filtros de secado de aire, sensores de temperatura de gases de escape, boquilla de inyección de urea, elemento catalizador del escape y el módulo de control ECM. En este sistema se necesita una solución acuosa de urea, que es una mezcla 33% de urea técnicamente pura y 67% de agua desionizada. Todos los gases de escape salen del motor y mediante una tubería son llevados al catalizador. Antes de ingresar a este elemento, se inyecta la mezcla de urea y al ingresar estos compuestos se produce una reacción química que entrega al medio ambiente  Nitrogeno (N2) y vapor de agua no perjudiciales. el sistema requiera de 3%  a 5% de esta mezcla por cada 100 galones de combustible dependiendo de la carga de trabajo y  en comparación con el sistema EGR requiere de menos mantenimiento y el rendimiento de km/gal es mucho mayor.

Estos sistemas requieren definitivamente por sus elevadas presiones de trabajo, combustible con bajo contenido de azufre (15 PPM)  y códigos de limpieza ISO por debajo del que ofrece el que se utiliza en Colombia, por lo cual cuando se adquiere un equipo agrícola o de carretera con esta tecnología se debe buscar alternativas de filtración que mejoren la calidad y eviten daños en los sistemas de pos tratamiento.

Ing. Yeyxon Galarraga Rivera

@yeyxong

yeyxong@gmail.com
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