El filtro de partículas

¡Hazlo social!

La calidad del aire que respiramos depende de muchos factores. Junto a las emisiones procedentes del tráfico rodado, tienen gran importancia también las emisiones de la industria, de los hogares domésticos y de las centrales eléctricas.

El automóvil y su industria solo son responsables de entre el 5 % y el 7 % de la contaminación mundial. Sin embargo, es percibido por la sociedad como uno de los máximos culpables de la situación medioambiental.

Las estrictas normas anticontaminantes actuales han obligado a los constructores de automóviles a desarrollar nuevos sistemas para conseguir que sus productos sean cada día más respetuosos con el medio ambiente, al tiempo que mantienen sus niveles de prestaciones y consumos. Uno de los elementos desarrollados es el filtro de partículas detallado a continuación.

El filtro de partículas está situado después del catalizador de oxidación, tal como se muestra en la siguiente imagen. Tiene la función de retener las partículas de hollín (PM) de los gases de escape, para ser eliminadas en ciclos de regeneración, en función del grado de saturación de este.

Está formado de un cuerpo cerámico de carburo de silicio que va alojado en una carcasa de metal. En el interior, los gases de escape circulan por unos pequeños conductos paralelos cerrados de forma alternativa. Estas paredes son porosas para los gases de escape, pero no para las partículas de hollín que quedan retenidas.

Las paredes del cuerpo cerámico están recubiertas de una combinación de platino y óxido de cerio. El contacto de los gases con el recubrimiento de platino genera dióxido nítrico (>NO2), el cual provoca una oxidación de las partículas de hollín por encima de los 350° C, produciéndose una regeneración pasiva en el filtro.

El óxido de cerio contenido en el recubrimiento acelera la regeneración térmica con oxígeno (O2) a temperaturas por encima de los 580 °C. Esto sucede cuando la regeneración es activada por la unidad de mando del motor.

Para evitar la saturación del filtro las partículas, estas son eliminadas en ciclos de regeneración que pueden ser pasivos o activos.

La regeneración pasiva se produce cuando los gases de escape alcanzan (de forma natural) una temperatura superior a 350 °C y reaccionan con los materiales de las paredes del cuerpo cerámico, sin la intervención de la unidad de mando del motor.

En un ciclo de regeneración activa, la unidad de mando de motor actúa sobre diferentes parámetros y actuadores del sistema de inyección de gasoil, para elevar la temperatura de los gases de escape a partir de 580 ºC en el filtro de partículas.

Para activar la regeneración del filtro y controlar el sistema se necesitan sensores de temperatura y oxígeno (Sonda lambda), situados estratégicamente en la línea de escape. Un sensor de presión diferencial que mide la presión a la entrada y la salida del filtro de partículas informa a la unidad de mando de motor del grado de saturación de este.

Para que el filtro alcance y mantenga una temperatura adecuada se sitúa lo más cerca de la salida de los gases de escape del motor. Cuando esto no es posible, se utiliza una versión del filtro de partículas con aditivo que se añade al combustible, rebaja la temperatura a unos 450 ºC para quemar las partículas durante la regeneración activa.

Author: Grup Eina

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