Emisiones Spanish
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Emisiones
Curso de Teoría y Diagnóstico de Emisiones
1
Introducción
Introducción
Temas I. Introducción • ¿Qué son emisiones? • ¿Que es contaminación al aire? • Componentes en los gases de escape II. Emisiones de Hidrocarburos • ¿Qué son hidrocarburos? • Fundamentos de gasolina – Pre-ignición – Aditivos – Nuevas Fórmulas • Hidrocarburos y el proceso de combustión – Paso de admisión – Ignición – Escape • Hidrocarburos y razón aire/combustible • Hidrocarburos y Oxidos de Nitrógeno • Otras fuentes de hidrocarburos – Templado (“Quenching”) • Causas de emisiones anormales de hidrocarburos
III. Emisiones de Monóxido de Carbón • ¿Qué son monóxidos de carbón? • Monóxido de carbón y proceso de combustión – Combustión completa – Combustión incompleta – Emisiones de CO – CO y razón de A/F • Causas para la emisión anormal de CO IV. Emisiones de Oxidos de Nitrógeno • ¿Qué son óxidos de nitrógeno (NOx) • NOx y el proceso de combustión – Nitrógeno – Formación de NOx – Emisiones de NOx • NOx y razón de A/F • Causas de emisiones anormales de NOx V. CO2, O2 y Razón Estequiométrica • Emisiones de CO2 y O2 – CO2 – O2 y razón de A/F • ¿Qué es razón estequiométrica? • ¿Qué es Lambda? • Operación del Sistema: Ciclo Abierto vs. Ciclo Cerrado
3
Introducción •
Objetivos – Definir qué son emisiones y cómo afectan el medio ambiente. – Describir la composición de los gases de escape de un vehículo.
4
5
Introducción •
¿Qué son emisiones?
ENERGIA QUIMICA
ENERGIA DE CALOR
ENERGIA MECANICA
Introducción •
¿Qué es contaminación del aire?
Contaminación del aire (“SMOG”)
Emisiones de un auto: compuestos y partículas
6
7
Introducción •
Componentes de Gases de Escape
H
C
C
N C
O O
O
O
Hidrocarburos Monóxido de Carbono Oxidos de Nitrógeno Dióxido de Carbono Oxígeno
O O
8
Emisiones de Hidrocarburos
Emisiones de Hidrocarburos •
Meta – Este módulo define y describe las emisiones de hidrocarburos de los vehículos, demuestra la relación entre una combustión eficiente y emisiones de hidrocarburos e identifica la causas de emisiones de hidrocarburos fuera de lo normal.
•
Objetivos – Definir emisiones de hidrocarburos e identificar cómo se generan. – Demostrar la relación entre las emisiones de hidrocarburos y el proceso de combustión. – Identificar los componentes y sistemas que pueden llevar a lecturas altas de emisiones de hidrocarburos.
9
Emisiones de Hidrocarburos •
¿Qué son hidrocarburos?
H
C
10
Emisiones de Hidrocarburos •
¿Qué son hidrocarburos?
11
Emisiones de Hidrocarburos •
¿Qué son hidrocarburos?
12
Emisiones de Hidrocarburos •
Fundamentos de Combustible
H
C
H C HC
13
Emisiones de Hidrocarburos •
Hidrocarburos y el Proceso de Combustión: – Paso de Admisión
O
O
N
N
14
Emisiones de Hidrocarburos •
Hidrocarburos y el Proceso de Combustión: – Ignición
O
O N
H
C
N
15
16
Emisiones de Hidrocarburos •
Hidrocarburos y el Proceso de Combustión: – Escape
Nitrógeno (N2)
Bióxido de Carbono (CO2)
Agua (H2O) N
N C
O H
H
O
O
Emisiones de Hidrocarburos •
Hidrocarburos y el Proceso de Combustión: – Hidrocarburos y Razón de Aire/Combustible Rico
Pobre
17
Emisiones de Hidrocarburos •
Hidrocarburos y el Proceso de Combustión: – Hidrocarburos y Oxidos de Nitrógeno
N
H
O
O
H
C
C N
O
O
18
Emisiones de Hidrocarburos •
Hidrocarburos y el Proceso de Combustión: – Templado (“Quenching”)
H
H
C
C
H
H
C
C
Superficie fría
19
Emisiones de Hidrocarburos •
Causas de Emisiones Anormales de Hidrocarburos – Resultado de una combustión no completa. – Cualquier condición que resulte en mezclas de aire/combustible ricas o pobres. • Problemas como: – Inyector con fuga – Calidad de combustible – Presión de combustible excesiva – Ancho de onda de inyector extendida – Sistema de enfriamiento con problemas – Sistema de control con problemas • Cualquier condición que produzca una falla de combustión (“missfire”) o una falla de combustión parcial (“partial missfire”) • Falla de combustión pobre – Fuga de vacío – Fuga en el sistema de aire de admisión – EGR defectuosa
20
Emisiones de Hidrocarburos •
Resumen – HC compuestos orgánicos que forman la gasolina – Se combinan con otros componentes para generar “smog” – En una combustión completa se eliminan todos los HC • Debido a que la combustión no es 100%, siempre hay residuos. – Emisiones de HC vienen de los gases de carter y de vapores en las líneas de combustible – Altas lectura de HC son resultado de combustible sin quemar. – Altas emisiones de HC pueden ser causa de mezclas ricas o extremadamente pobres, que puedan resultar en una falla de combustión (“missfire”)
21
22
Emisiones de Monóxido de Carbón
Emisiones de Monóxido de Carbón •
Meta – Este módulo describe y define las emisiones de monóxido de carbón, demuestra la relación entre el monóxido de carbón y la eficiencia de la combustión, e identifica las causas anormales de las emisiones de monóxido de carbón.
•
Objetivos – Definir emisiones de monóxido de carbón e identificar su formación. – Describir la relación entre monóxido de carbón y el proceso de combustión. – Identificar los componentes y los sistemas que causan lecturas altas en las emisiones de monóxido de carbón.
23
Emisiones de Monóxido de Carbón •
¿Qué es monóxido de carbón?
C
O
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25
Emisiones de Monóxido de Carbón •
Monóxido de Carbón y el Proceso de Combustión – Combustión completa
Nitrógeno (N2)
Dióxido de Carbono (CO2)
Agua (H2O) N
N C
O H
H
O
O
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Emisiones de Monóxido de Carbón •
Monóxido de Carbón y el Proceso de Combustión – Combustión incompleta
Nitrógeno (N2)
Monóxido de Carbón (CO)
Agua (H2O) N
N
O H
H
O
C
Emisiones de Monóxido de Carbón •
Emisiones de Monóxido de Carbón
O O
C
O O
C
C
C
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Emisiones de Monóxido de Carbón • •
CO y Razón de A/F Causas de Emisiones de CO Anormales – Altas mezclas ricas – Falta de oxígeno en la mezcla
Rico
Pobre
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Emisiones de Oxidos de Nitrógeno
Emisiones de Oxidos de Nitrógeno •
Meta – Este módulo define y describe las emisiones de óxidos de nitrógenos de los vehículos, demuestra la relación entre óxidos de nitrógeno y su eficiencia en la combustión, e identifica las causas anormales de las emisiones de óxidos de nitrógeno.
•
Objetivos – Definir emisiones de óxidos de nitrógeno e identificar su formación. – Demostrar la relación entre óxidos de nitrógeno y el proceso de combustión. – Identificar los componentes y los sistemas que causan lecturas altas en las emisiones de óxidos de nitrógeno.
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Emisiones de Oxidos de Nitrógeno •
¿Qué son Oxidos de Nitrógeno?
N
O
O
N O
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Emisiones de Oxidos de Nitrógeno •
Oxidos de Nitrógeno y el proceso de combustión
O
O
N
N
O
O
2,500° F (1,371 °C)
N H
C
Explosión
Admision
N
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Emisiones de Oxidos de Nitrógeno •
Emisiones de Oxidos de Nitrógeno
N
H
O
C
N O
O
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Emisiones de Oxidos de Nitrógeno •
Oxidos de Nitrógeno y Razón de Aire Combustible Rico
Pobre
Emisiones de Oxidos de Nitrógeno •
Causas de Emisiones Anormales de Oxidos de Nitrógeno – Altas temperaturas de cámara de combustión • Altas cargas de motor • Razones de compresión altas • Tiempo de ignición avanzado • Mezclas de aire/combustible pobres • Falla en el sistema de enfriamiento del motor – Malfuncionamiento de EGR – Mezclas de aire/combustible Pobres • Relativamente pobres • Fugas de vacío • Fugas en sistema de admisión de aire • Tiempo de ignición incorrecto • Presión de combustible baja
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Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica
Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica37 •
Meta – Este módulo demostrará la importancia de los niveles de dióxido de carbón y oxígeno en el flujo de escape para interpretar la eficiencia de la combustión. También se definen razones estequiométricas, se demuestra la relación entre la razón estequiométrica, eficiencia de combustión y operación del convertidor catalítico.
•
Objetivos – Explicar el significado de los niveles de dióxido de carbón y oxígeno en las emisiones de un vehículo. – Definir la razón estequiométrica e interpretar lecturas de Lambda. – Explicar la importancia de las razones estequiométricas para la operación adecuada del convertidor catalítico.
Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica38 •
Emisiones de Dióxido de Carbón y Oxígeno
Nitrógeno (N2)
Dióxido de Carbono (CO2)
Agua (H2O) N
N C
O H
H
O
O
Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica39 •
Rico
Dióxido de Carbón y Razón de A/F
Pobre
Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica40 •
Oxígeno y Razón de A/F
Rico
Pobre
Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica41 •
¿Qué es Razón Estequiométrica?
Aire 14.7 a 1
Combustible
Rico
Pobre
Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica42 •
¿Qué es Lambda?
Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica43 •
Operación del Sistema Ciclo Abierto Ciclo Abierto
MAF IAT 20°C
Regulador de Combustible
ECT MAP Int. Ralenti TPS Int. Ignición CKP
Hacia tanque Injecion = 10ms Inyección = 10ms
De bomba de combustible
CMP Inyector
λ = 0.8 Sensor de Oxígeno
Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica44 •
Operación del Sistema Ciclo Cerrado Ciclo Cerrado
MAF IAT 84°C
Regulador de Combustible
ECT MAP Int. Ralenti TPS Int. Ignición CKP
Hacia tanque Injecion ==7ms Inyección 3ms
De bomba de combustible
CMP Inyector
λ = 1.2 Sensor de Oxígeno
Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica Efecto de excesso de aire en potencia y consumo especifico de combustible en aceleracion rapida Mejor zona de
Mejor Zona de
Mejor Zona
Potencia
Emisiones
Economica
Relacion de Aire/Gasolina
Mejor zona de Potencia: 13:1
Mejor Zona de Emisiones: 14.7:1
Potencia
14.7:1
Mejor Zona Economica 16:1
Potencia Consumo especifico de combustible
11.7:1
Consumo de Combustible Mezcla Rica
Factor de Exesso de Aire λ Relacion de Aire/Gasolina
Mezcla pobre
0.8
1.0
11.7:1
14.7:1
1.2 17.6:1
Posicion de Mariposa
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Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica Efecto de excesso de aire en potencia y consumo especifico de combustible manteniendo aceleracion total
Mejor zona de Potencia
Mejor Zona de Mejor Zona Emisiones Economica
Relacion de Aire/Gasolina
Mejor zona de Potencia: 13:1
Mejor Zona de Emisiones: 14.7:1
Potencia
14.7:1
Mejor Zona Economica 16:1
Potencia Consumo especifico de combustible
13:1
Consumo de Combustible Mezcla Rica
Factor de Exesso de Aire λ Relacion de Aire/Gasolina
Mezcla pobre
0.8
1.0
11.7:1
14.7:1
1.2 17.6:1
Posicion de Mariposa
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MIAMI TECHNICAL TRAINING CENTER
Curso de Teoría y Diagnóstico de Emisiones
1
Introducción
Introducción
Temas I. Introducción • ¿Qué son emisiones? • ¿Que es contaminación al aire? • Componentes en los gases de escape II. Emisiones de Hidrocarburos • ¿Qué son hidrocarburos? • Fundamentos de gasolina – Pre-ignición – Aditivos – Nuevas Fórmulas • Hidrocarburos y el proceso de combustión – Paso de admisión – Ignición – Escape • Hidrocarburos y razón aire/combustible • Hidrocarburos y Oxidos de Nitrógeno • Otras fuentes de hidrocarburos – Templado (“Quenching”) • Causas de emisiones anormales de hidrocarburos
III. Emisiones de Monóxido de Carbón • ¿Qué son monóxidos de carbón? • Monóxido de carbón y proceso de combustión – Combustión completa – Combustión incompleta – Emisiones de CO – CO y razón de A/F • Causas para la emisión anormal de CO IV. Emisiones de Oxidos de Nitrógeno • ¿Qué son óxidos de nitrógeno (NOx) • NOx y el proceso de combustión – Nitrógeno – Formación de NOx – Emisiones de NOx • NOx y razón de A/F • Causas de emisiones anormales de NOx V. CO2, O2 y Razón Estequiométrica • Emisiones de CO2 y O2 – CO2 – O2 y razón de A/F • ¿Qué es razón estequiométrica? • ¿Qué es Lambda? • Operación del Sistema: Ciclo Abierto vs. Ciclo Cerrado
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Introducción •
Objetivos – Definir qué son emisiones y cómo afectan el medio ambiente. – Describir la composición de los gases de escape de un vehículo.
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Introducción •
¿Qué son emisiones?
ENERGIA QUIMICA
ENERGIA DE CALOR
ENERGIA MECANICA
Introducción •
¿Qué es contaminación del aire?
Contaminación del aire (“SMOG”)
Emisiones de un auto: compuestos y partículas
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Introducción •
Componentes de Gases de Escape
H
C
C
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O O
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Hidrocarburos Monóxido de Carbono Oxidos de Nitrógeno Dióxido de Carbono Oxígeno
O O
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Emisiones de Hidrocarburos
Emisiones de Hidrocarburos •
Meta – Este módulo define y describe las emisiones de hidrocarburos de los vehículos, demuestra la relación entre una combustión eficiente y emisiones de hidrocarburos e identifica la causas de emisiones de hidrocarburos fuera de lo normal.
•
Objetivos – Definir emisiones de hidrocarburos e identificar cómo se generan. – Demostrar la relación entre las emisiones de hidrocarburos y el proceso de combustión. – Identificar los componentes y sistemas que pueden llevar a lecturas altas de emisiones de hidrocarburos.
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Emisiones de Hidrocarburos •
¿Qué son hidrocarburos?
H
C
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Emisiones de Hidrocarburos •
¿Qué son hidrocarburos?
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Emisiones de Hidrocarburos •
¿Qué son hidrocarburos?
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Emisiones de Hidrocarburos •
Fundamentos de Combustible
H
C
H C HC
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Emisiones de Hidrocarburos •
Hidrocarburos y el Proceso de Combustión: – Paso de Admisión
O
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Emisiones de Hidrocarburos •
Hidrocarburos y el Proceso de Combustión: – Ignición
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Emisiones de Hidrocarburos •
Hidrocarburos y el Proceso de Combustión: – Escape
Nitrógeno (N2)
Bióxido de Carbono (CO2)
Agua (H2O) N
N C
O H
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Emisiones de Hidrocarburos •
Hidrocarburos y el Proceso de Combustión: – Hidrocarburos y Razón de Aire/Combustible Rico
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Emisiones de Hidrocarburos •
Hidrocarburos y el Proceso de Combustión: – Hidrocarburos y Oxidos de Nitrógeno
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Emisiones de Hidrocarburos •
Hidrocarburos y el Proceso de Combustión: – Templado (“Quenching”)
H
H
C
C
H
H
C
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Superficie fría
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Emisiones de Hidrocarburos •
Causas de Emisiones Anormales de Hidrocarburos – Resultado de una combustión no completa. – Cualquier condición que resulte en mezclas de aire/combustible ricas o pobres. • Problemas como: – Inyector con fuga – Calidad de combustible – Presión de combustible excesiva – Ancho de onda de inyector extendida – Sistema de enfriamiento con problemas – Sistema de control con problemas • Cualquier condición que produzca una falla de combustión (“missfire”) o una falla de combustión parcial (“partial missfire”) • Falla de combustión pobre – Fuga de vacío – Fuga en el sistema de aire de admisión – EGR defectuosa
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Emisiones de Hidrocarburos •
Resumen – HC compuestos orgánicos que forman la gasolina – Se combinan con otros componentes para generar “smog” – En una combustión completa se eliminan todos los HC • Debido a que la combustión no es 100%, siempre hay residuos. – Emisiones de HC vienen de los gases de carter y de vapores en las líneas de combustible – Altas lectura de HC son resultado de combustible sin quemar. – Altas emisiones de HC pueden ser causa de mezclas ricas o extremadamente pobres, que puedan resultar en una falla de combustión (“missfire”)
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Emisiones de Monóxido de Carbón
Emisiones de Monóxido de Carbón •
Meta – Este módulo describe y define las emisiones de monóxido de carbón, demuestra la relación entre el monóxido de carbón y la eficiencia de la combustión, e identifica las causas anormales de las emisiones de monóxido de carbón.
•
Objetivos – Definir emisiones de monóxido de carbón e identificar su formación. – Describir la relación entre monóxido de carbón y el proceso de combustión. – Identificar los componentes y los sistemas que causan lecturas altas en las emisiones de monóxido de carbón.
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Emisiones de Monóxido de Carbón •
¿Qué es monóxido de carbón?
C
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Emisiones de Monóxido de Carbón •
Monóxido de Carbón y el Proceso de Combustión – Combustión completa
Nitrógeno (N2)
Dióxido de Carbono (CO2)
Agua (H2O) N
N C
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Emisiones de Monóxido de Carbón •
Monóxido de Carbón y el Proceso de Combustión – Combustión incompleta
Nitrógeno (N2)
Monóxido de Carbón (CO)
Agua (H2O) N
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O H
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Emisiones de Monóxido de Carbón •
Emisiones de Monóxido de Carbón
O O
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Emisiones de Monóxido de Carbón • •
CO y Razón de A/F Causas de Emisiones de CO Anormales – Altas mezclas ricas – Falta de oxígeno en la mezcla
Rico
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Emisiones de Oxidos de Nitrógeno
Emisiones de Oxidos de Nitrógeno •
Meta – Este módulo define y describe las emisiones de óxidos de nitrógenos de los vehículos, demuestra la relación entre óxidos de nitrógeno y su eficiencia en la combustión, e identifica las causas anormales de las emisiones de óxidos de nitrógeno.
•
Objetivos – Definir emisiones de óxidos de nitrógeno e identificar su formación. – Demostrar la relación entre óxidos de nitrógeno y el proceso de combustión. – Identificar los componentes y los sistemas que causan lecturas altas en las emisiones de óxidos de nitrógeno.
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Emisiones de Oxidos de Nitrógeno •
¿Qué son Oxidos de Nitrógeno?
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Emisiones de Oxidos de Nitrógeno •
Oxidos de Nitrógeno y el proceso de combustión
O
O
N
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O
2,500° F (1,371 °C)
N H
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Explosión
Admision
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Emisiones de Oxidos de Nitrógeno •
Emisiones de Oxidos de Nitrógeno
N
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Emisiones de Oxidos de Nitrógeno •
Oxidos de Nitrógeno y Razón de Aire Combustible Rico
Pobre
Emisiones de Oxidos de Nitrógeno •
Causas de Emisiones Anormales de Oxidos de Nitrógeno – Altas temperaturas de cámara de combustión • Altas cargas de motor • Razones de compresión altas • Tiempo de ignición avanzado • Mezclas de aire/combustible pobres • Falla en el sistema de enfriamiento del motor – Malfuncionamiento de EGR – Mezclas de aire/combustible Pobres • Relativamente pobres • Fugas de vacío • Fugas en sistema de admisión de aire • Tiempo de ignición incorrecto • Presión de combustible baja
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Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica
Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica37 •
Meta – Este módulo demostrará la importancia de los niveles de dióxido de carbón y oxígeno en el flujo de escape para interpretar la eficiencia de la combustión. También se definen razones estequiométricas, se demuestra la relación entre la razón estequiométrica, eficiencia de combustión y operación del convertidor catalítico.
•
Objetivos – Explicar el significado de los niveles de dióxido de carbón y oxígeno en las emisiones de un vehículo. – Definir la razón estequiométrica e interpretar lecturas de Lambda. – Explicar la importancia de las razones estequiométricas para la operación adecuada del convertidor catalítico.
Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica38 •
Emisiones de Dióxido de Carbón y Oxígeno
Nitrógeno (N2)
Dióxido de Carbono (CO2)
Agua (H2O) N
N C
O H
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Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica39 •
Rico
Dióxido de Carbón y Razón de A/F
Pobre
Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica40 •
Oxígeno y Razón de A/F
Rico
Pobre
Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica41 •
¿Qué es Razón Estequiométrica?
Aire 14.7 a 1
Combustible
Rico
Pobre
Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica42 •
¿Qué es Lambda?
Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica43 •
Operación del Sistema Ciclo Abierto Ciclo Abierto
MAF IAT 20°C
Regulador de Combustible
ECT MAP Int. Ralenti TPS Int. Ignición CKP
Hacia tanque Injecion = 10ms Inyección = 10ms
De bomba de combustible
CMP Inyector
λ = 0.8 Sensor de Oxígeno
Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica44 •
Operación del Sistema Ciclo Cerrado Ciclo Cerrado
MAF IAT 84°C
Regulador de Combustible
ECT MAP Int. Ralenti TPS Int. Ignición CKP
Hacia tanque Injecion ==7ms Inyección 3ms
De bomba de combustible
CMP Inyector
λ = 1.2 Sensor de Oxígeno
Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica Efecto de excesso de aire en potencia y consumo especifico de combustible en aceleracion rapida Mejor zona de
Mejor Zona de
Mejor Zona
Potencia
Emisiones
Economica
Relacion de Aire/Gasolina
Mejor zona de Potencia: 13:1
Mejor Zona de Emisiones: 14.7:1
Potencia
14.7:1
Mejor Zona Economica 16:1
Potencia Consumo especifico de combustible
11.7:1
Consumo de Combustible Mezcla Rica
Factor de Exesso de Aire λ Relacion de Aire/Gasolina
Mezcla pobre
0.8
1.0
11.7:1
14.7:1
1.2 17.6:1
Posicion de Mariposa
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Dióxido de Carbón, Oxígeno y Razón de Combustible Estequiométrica Efecto de excesso de aire en potencia y consumo especifico de combustible manteniendo aceleracion total
Mejor zona de Potencia
Mejor Zona de Mejor Zona Emisiones Economica
Relacion de Aire/Gasolina
Mejor zona de Potencia: 13:1
Mejor Zona de Emisiones: 14.7:1
Potencia
14.7:1
Mejor Zona Economica 16:1
Potencia Consumo especifico de combustible
13:1
Consumo de Combustible Mezcla Rica
Factor de Exesso de Aire λ Relacion de Aire/Gasolina
Mezcla pobre
0.8
1.0
11.7:1
14.7:1
1.2 17.6:1
Posicion de Mariposa
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