Capacitación Bosch: Composición de los gases de escape

Por Enzo Nuvolari

La calidad del aire que respiramos depende de muchas magnitudes influyentes. Junto a las emisiones procedentes del tráfico tienen también gran importancia las emisiones de la industria, de los hogares domésticos y de las centrales eléctricas. Para todos los motores de combustión se da lo siguiente: No existe una combustión total del combustible en los cilindros de un motor, tampoco aunque exista oxigeno del aire en exceso. Cuanto más incompleta es la combustión, tanto mayor es la expulsión de contaminantes en los gases de escape del motor. Para reducir la carga ecológica es necesario mejorar el comportamiento de los gases de escape del motor de gasolina, p.ej. con ayuda de un catalizador.

Todas las medidas que tienden a reducir las emisiones de elementos contaminantes, para ajustarse a los límites exigidos por las diferentes prescripciones legales, apuntan a conseguir, con un consumo de combustible lo más reducido posible, grandes prestaciones y un buen comportamiento de marcha con una emisión mínima de elementos contaminantes. Los gases de escape del motor de gasolina contienen, además de un alto porcentaje de componentes principales no perjudiciales, también componentes secundarios, que al menos en concentraciones elevadas, son nocivos para el medio ambiente.

El contenido perjudicial asciende aproximadamente a un uno por ciento de los gases de escape y consta en su mayor parte de monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NO ) e hidrocarburos (designados por lo general con HC). Especial atención requieren aquí las curvas de concentración, por un lado CO y HC, y por otro lado, de NO , divergentes en función de la proporción de aire/combustible. Componentes principales. Los componentes principales de los gases de escape son nitrógeno (N2), dióxido de carbono (CO2) y vapor de agua (H2O). estos componentes son inocuos. El nitrógeno como componente principal del aire no participa en la combustión y representa con aprox.71% la mayor parte en los gases de escape. Pero el nitrógeno reacciona en medida reducida con el oxígeno, formando óxidos de nitrógeno. El carbono ligado químicamente y contenido en el combustible, forma en la combustión total dióxido de carbono con una proporción de aprox.14% en los gases de escape. La reducción del CO2 es cada vez más importante, debido a su posible contribución al "efecto de invernadero". Una reducción de la expulsión de CO2 en los motores de gasolina, solo es posible mediante una reducción del consumo de combustible, ya que el CO2 es el producto final de una combustión optimizada (también en los gases de escape). Componentes secundarios. Los componentes secundarios más importantes son monóxido de carbono (CO), hidrocarburos (HC) y óxidos de nitrógeno (NO ).



Monóxido de carbono (CO) se produce como consecuencia de una combustión incompleta. El CO es un gas incoloro e inodoro. Este gas reduce la capacidad de admisión de oxigeno de la sangre y conduce por lo tanto a la intoxicación del cuerpo. Por este motivo no está permitido que un motor funcione en estancias cerradas sin equipo de extracción conectado. Los hidrocarburos (HC) constan de componentes de combustible no quemados o de hidrocarburos formados de nuevo. Los hidrocarburos alifáticos con bajo punto de ebullición son inodoros. Los hidrocarburos aromáticos anulares (benzol, toluol, hidrocarburos policíclicos) pueden percibirse con el olfato. En caso de efecto permanente se consideran en parte como cancerígenos.

Los hidrocarburos oxidados parcialmente (aldehídos, cetonas y otros) huelen desagradablemente y bajo la radiación solar forman productos derivados que en caso de efecto permanente bajo determinadas concentraciones, se consideran como cancerígenos. Los óxidos de nitrógeno (NO2) surgen como consecuencia de reacciones secundarias en todos los procesos de combustión con aire. Principalmente se trata de NO y NO2, que surgen a elevadas temperaturas de combustión a partir del nitrógeno del aire y del oxígeno. El NO es incoloro e inodoro y se transforma en el aire lentamente en NO2.

El NO2 en su forma pura es un gas venenoso de color marrón rojizo que huele penetrantemente. Bajo las concentraciones como las que aparecen en los gases de escape y en el aire muy contaminado, el NO2 pueden conducir a irritaciones pituitarias. El dióxido de azufre (SO2) aparece por la combustión del azufre contenido en el combustible. Estos contaminantes son debidos al tráfico en una proporción relativamente baja. El SO2 en los gases de escape no puede ser eliminado por el catalizador y reduce su efecto de limpieza respecto a los demás componentes de los gases de escape. Por este motivo se están realizando intentos para reducir el contenido de azufre en los combustibles de gasolina y Diesel.