Fundamentos y Sistemas de Control en Motores de Combustión

¿Qué es el poder antidetonante de la gasolina?

Es el elemento que mide la resistencia a la detonación de un carburante. Esta resistencia se mide por el número de octanos, que indica la aptitud del combustible para soportar, sin detonación, compresiones elevadas.

¿Qué objetivos se consiguen con la incorporación de aditivos a la gasolina?

Los aditivos a la gasolina persiguen los siguientes objetivos:

  • Protección contra el envejecimiento
  • Limpieza del sistema de admisión
  • Protección contra la corrosión
  • Protección contra la congelación

¿Por qué no se puede conseguir una combustión perfecta en los motores actuales?

Porque casi nunca se alcanza la relación estequiométrica durante el funcionamiento del motor.

¿Qué tipos de mezcla existen dependiendo de la proporción entre el aire y la gasolina?

  • Mezcla estequiométrica: Corresponde a una relación aproximada en peso.
  • Mezcla rica: Existe un defecto de aire. La proporción de gasolina respecto al aire es mayor que en una mezcla estequiométrica.
  • Mezcla pobre: Existe exceso de aire. La proporción de gasolina respecto al aire es menor que en una mezcla estequiométrica.

Gases tóxicos y no tóxicos producidos durante la combustión en motores de gasolina y diésel.

Gases tóxicos:

  • Partículas de hollín
  • Hidrocarburos (HC)
  • Dióxido de azufre (SO2)
  • Plomo (Pb)
  • Monóxido de carbono (CO)
  • Óxidos nítricos (NOx)

Gases no tóxicos:

  • Nitrógeno (N2)
  • Oxígeno (O2)
  • Agua (H2O)
  • Dióxido de carbono (CO2)

¿Qué resultados ofrecen los analizadores de gases en motores de gasolina?

Ofrecen resultados de medida de los siguientes componentes:

  • Monóxido de carbono (% Vol)
  • Hidrocarburos (ppm)
  • Dióxido de carbono (% Vol)
  • Oxígeno (% Vol)
  • Coeficiente lambda
  • Delta-HC: Se obtiene la composición de la mezcla y la calidad de la combustión cuando se cortocircuita un cilindro.

¿Qué es un opacímetro?

Es un equipo de estructura modular que se encarga de medir y analizar la opacidad o ennegrecimiento de los humos de escape. Consta de una cámara de medición u opacímetro y una unidad de ordenador para el procesamiento de los datos.

¿Qué modificaciones se realizan sobre un motor para mejorar la combustión de la mezcla aire/gasolina?

Las modificaciones en el motor permiten variar el proceso de la combustión de aire y gasolina antes del final de cada ciclo. Se realizan en los siguientes elementos:

  • Cámaras de combustión
  • Calentamiento de colectores
  • Distribución variable
  • Colectores de admisión

¿En qué consiste el sistema de recirculación de los gases de escape (EGR)?

Reduce especialmente los óxidos de nitrógeno producidos por el funcionamiento del motor y reenvía una parte de los gases de escape al colector de admisión, con lo que desciende el contenido de oxígeno del aire de admisión.

¿Qué diferencia principal existe entre una válvula EGR neumática y otra eléctrica?

Las válvulas EGR neumáticas son accionadas por depresión o vacío, mientras que las válvulas EGR eléctricas no utilizan una bomba de vacío para su funcionamiento, sino que trabajan de forma autónoma. Constan de un solenoide que actúa al recibir señales eléctricas de la UCE, cerrando o abriendo un paso por el que recirculan los gases de escape.

¿En qué consiste el sistema de inyección de aire en el escape?

El sistema de inyección de aire en el escape consiste en introducir una cantidad de aire filtrado detrás de las válvulas de escape durante un intervalo de pocos segundos aproximadamente en la fase de calentamiento del motor. El aire fresco introducido en el conducto con los gases de escape muy calientes activa la postcombustión y oxida parte de los óxidos de carbono y de los hidrocarburos no quemados. También contribuye a que el catalizador alcance más rápidamente su temperatura de funcionamiento óptima.

¿Qué ventajas ofrece la sonda lambda de titanio respecto a la de circonio?

Las mayores diferencias de la sonda lambda de titanio con respecto a la sonda de circonio son que este tipo de sonda no entrega tensión, solo varía su resistencia interna y tampoco necesita una referencia de oxígeno atmosférico.

Sus ventajas son las siguientes:

  • Es sólida y compacta.
  • Ofrece una respuesta rápida.
  • Tiene una resistencia elevada al combustible con plomo.
  • Alcanza rápidamente la temperatura de funcionamiento.

¿Cuál es el funcionamiento de una sonda lambda de banda ancha con mezcla rica?

Miden el contenido de oxígeno en los gases de escape de manera muy precisa. Permiten medir el valor lambda en una gama más amplia, ya que pueden manejar niveles de gases por encima y por debajo del nivel óptimo, reduciendo así las emisiones de escape y el consumo de combustible.

  • Cuando la mezcla se enriquece, los gases de escape contienen mucho menos oxígeno y la tensión de la célula de medición tiende a 1 V debido al bajo contenido de oxígeno reinante en los gases de escape.
  • Para mantener estables los 450 mV, la UCE activa la célula bomba para que inserte iones de oxígeno en la cámara de medición. Con esto, la tensión de salida de la célula de medición descenderá hasta alcanzar de nuevo los 450 mV.
  • El consumo de corriente de la célula bomba para mantener los 450 mV es transformado por la UCE en un valor lambda. Cuanta más intensidad negativa necesite la célula bomba, mayor enriquecimiento tendrá la mezcla.

¿Qué reacciones se producen durante la depuración catalítica en un catalizador de tres vías?

  • Reducción: Extracción de oxígeno de los componentes de los gases de escape.
  • Oxidación: Adición de oxígeno a los componentes de los gases de escape.

¿Qué niveles de carga puede tener un filtro de partículas (FAP) dependiendo de su grado de obstrucción?

  • Zona A: Con una presión diferencial muy reducida, que puede ser debida a un error del captador de presión diferencial, fugas en la línea de escape o perforación del filtro.
  • Zona B: Nivel de carga natural del filtro.
  • Zona C: El nivel de obstrucción del filtro es relativamente pequeño.
  • Zona D: La unidad estima que el FAP necesita ayuda para la regeneración.
  • Zona E: El filtro está sobrecargado y se efectúa la ayuda para la regeneración.
  • Zona F: El calculador bloquea la ayuda para la regeneración, señalando un fallo mediante la activación del testigo de diagnosis. Este fallo puede estar motivado por un error del captador de presión diferencial, que el filtro se encuentre obstruido por la cerina o por una regeneración ineficaz.

¿Cómo se produce la limpieza de un filtro de partículas (FAP) que requiere aditivación y mantenimiento?

  • Hay que tener en cuenta que se debe reducir la temperatura de combustión de las partículas de hollín a 450 °C mediante la aditivación del combustible con cerina, con lo que se consigue rebajar la temperatura de combustión, proteger al catalizador y alargar su vida útil.
  • Se aumenta la temperatura de los gases de escape a la salida del catalizador mediante la generación de una señal por parte de la unidad de mando de gestión del motor, que proporciona una inyección extra o postinyección de combustible en el tiempo de expansión. Esto provoca una postcombustión en el cilindro y un aumento de temperatura de 200 a 250 °C.
  • Se aumenta la temperatura en unos 100 °C por la postcombustión complementaria, generada por un catalizador de oxidación situado por delante del filtro de partículas, que provoca la combustión de hidrocarburos no quemados durante la postinyección. Se alcanzan así los 450 o 500 °C necesarios para regenerar el filtro de partículas.

¿Qué es el sistema EOBD? ¿Qué indican los códigos de avería del sistema de diagnóstico de a bordo?

Significa “Diagnosis de a Bordo Europea” y es un sistema utilizado para establecer ciertas normas relacionadas con los agentes contaminantes.