Los óxidos de nitrógeno (NOX) y Volkswagen

Al hilo del reciente escándalo que ha salpicado a la marca de automóviles Volkswagen, vamos a exponer en este artículo nuestro punto de vista sobre el problema que afecta a algunos de sus motores y los elementos que lo han provocado.

Los motores diésel producen gases contaminantes en proporciones diferentes según las condiciones de funcionamiento, lo que exige diversos sistemas para la limpieza de estos gases. Es la contaminación emitida por el motor diésel y vamos a tratar sus posibles soluciones.

Los gases contaminantes del motor diésel. Circulando funcionamiento correcto

El calculador electrónico de inyección diésel CEID controla el funcionamiento del motor y la actuación de los sistemas anticontaminantes.

El aire se limpia en el filtro antes de entrar al motor y aumenta su caudal y presión con el turbocompresor TCR. Al final de la compresión con el aire muy caliente se inyecta el gasóleo por los inyectores ID, que al contactar con el aire muy caliente se auto inflama produciendo estos gases;

      • NOX óxidos de nitrógeno; el aire se compone de nitrógeno y oxígeno. Como el motor diésel funciona con exceso de aire se produce la reacción del oxígeno sobrante de la combustión con el nitrógeno por la elevada temperatura, generando óxidos de nitrógeno NOX, y esta combinación se continua desarrollando en el escape. Los NOX son los gases contaminantes que más genera el motor diésel en utilización normal a bajas/medias RPM. Se reducen o eliminan estos gases así;
          1. EGR; se hace que recirculen gases de escape de nuevo al motor para quitar espacio al aire exterior y reducir el oxígeno. Si se recirculan demasiados gases de escape la combustión pierde calidad y aumenta el consumo, por lo que si salen por el escape de los cilindros los NOX que no ha podido controlar la 1. EGR, se han de neutralizar en el escape.
          2. Trampa de NOX; los que no se hayan podido evitar que se generen con la 1. EGR se acumulan en este catalizador. Cuando está saturado de NOX el sensor S2 informa al calculador que manda post inyecciones al final del tiempo de escape para consumir el oxígeno sobrante, evitando la emisión al exterior de NOX. Con este sistema se consume más gasóleo sin aportar prestaciones. La incorporación de la 2. Trampa de NOX no es un coste demasiado alto en fábrica.
          3. Catalizador de reducción selectiva SCR; acumula los NOX que no ha podido evitar la 1. EGR y que no haya eliminado la 2. Trampa de NOX (si la lleva). Cuando el sensor S3 informa que está saturado el catalizador SCR, el calculador CEID manda la aportación en el catalizador SCR de un aditivo por un inyector específico IA que descompone los NOX. Este aditivo es Adblue (compuesto de urea) que se almacena en su depósito y se ha de rellenar periódicamente. La eficacia del catalizador SCR es buena no afectando al rendimiento del motor, pero su aplicación en el automóvil supone un coste importante, a lo que se añade la necesidad de repostar el adblue además de gasóleo.
      • HC hidrocarburos no quemados y CO monóxido de carbono; se neutralizan en el catalizador de dos funciones o de oxidación. Se producen durante aceleraciones fuertes y altas RPM mantenidas. Su emisión es proporcional al caudal de gasóleo inyectado, como el motor diésel funciona con exceso de aire en uso normal se emiten pocos HC y CO.
      • MPC Micropartículas; al auto inflamarse el gasóleo las primeras gotas no se queman completamente produciendo partículas que se acumulan en el filtro antipartículas FAP; cuando lo determina el calculador se queman en su interior aumentando la temperatura mediante post inyecciones en fase de escape, es más o menos como se regenera la 2. Trampa de NOX. Se producen más partículas en recorridos cortos y también en aceleraciones, y bastante menos en recorridos largos con motor caliente y RPM medias mantenidas.
      • CO2 dióxido de carbono; no es contaminante directo, lo contienen las bebidas con gas, pero potencia el efecto invernadero y el calentamiento global. Su emisión es proporcional al consumo de gasóleo aumentando y disminuyendo conjuntamente. La emisión de CO2 es un factor impositivo en algunos países, España entre estos.

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Los gases contaminantes del motor diésel. Circulando funcionamiento alterado;

Si el automóvil está equipado con software alterado, el calculador CEID detecta que se está circulando por los movimientos del volante y los desplazamientos del automóvil (acelerómetros del control de estabilidad ACR), puede alterar estas informaciones y actuaciones;

      • La 1. EGR puede actuar parcialmente generándose cierta cantidad de NOX, lo que mejora el rendimiento de la combustión y el consumo (menos CO2).
      • Se puede alterar la respuesta a la información de la sonda S2 reduciendo los procesos de regeneración de la 2. Trampa de NOX, emitiéndose parte de estos gases que ya no pueden acumular. Como se hacen menos post inyecciones se reduce el consumo de gasóleo (menos CO2).
      • Si equipa el 3. Catalizador SCR, el consumo de combustible no se ve afectado por la inyección del aditivo Adblue por lo que puede seguir operativo. Si no actúa disminuye el coste de mantenimiento al precisar menos reposiciones del aditivo.

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Los gases contaminantes del motor diésel. Prueba en laboratorio de control de emisiones;

Según la fecha de matriculación y homologación anticontaminante del país, el sistema anticontaminación para reducir la emisión de NOX puede llevar esos tres elementos; 1. EGR. Además la 2. Trampa de NOX. En lugar de esta o como complemento añadido el 3. Catalizador SCR con el aditivo.

El calculador CEID detecta que el automóvil está en situación de control y no circulando por varias informaciones, estas son algunas; volante sin movimiento (circulando no es posible), sin desplazamientos del automóvil (acelerómetros longitudinal, transversal y sensor de guiñada del control de estabilidad ACR).

Si el automóvil equipa el software alterado hará que funcionen los sistemas de neutralización de los NOX con el máximo rigor para no emitirlos por el escape.

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Soluciones para los automóviles afectados

Si tienen los sistemas 1. EGR y 2. Trampa de NOX, anular el software alterado permite recuperar la correcta emisión de NOX correspondiente a la fecha de fabricación, pero afecta al rendimiento y aumenta el consumo de gasóleo (más CO2).

Si cuenta con el 3. Catalizador SCR, puede autorizar su actuación si se ha alterado, la emisión de NOX queda controlada, pero precisamente lo que ha inducido a alterar el software es evitar el coste de la implantación de este elemento, por lo que los vehículos afectados no contarán en su mayor parte probablemente con el 3. Catalizador SCR, y el coste de su implantación es bastante elevado.

 

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6 comentarios

  1. Gracias por una explicación tan completa y tan sencilla al mismo tiempo.
    Tengo curiosidad por saber qué solución aportará VW y por la respuesta de las autoridades correspondientes, que han sido engañadas y de los consumidores, que también lo han sido y que verán aumentar sus consumos si se lo reparan.

    • Hola José Manuel, gracias por tus comentarios. VW y las marcas del grupo afectadas lo tienen complicado, pues creo que no será suficiente con la re programación ya que, como dices, se altera el rendimiento (más consumo y menos prestaciones) y son muchos los coches afectados. Con relación a las autoridades creo que en los países con fábricas de las marcas va a suponer ciertos contratiempos con posturas más o menos enfrentadas.
      Seguiremos con interés la evolución, y cuando haya información de las propuestas técnicas de VW sobre las soluciones volveré a tocar el tema en el blog.

      • Hola Manuel, la verdad es que está muy bien explicado el tema y de fácil lectura. Mi pregunta es porque mi coche que es del año 2011 y lleva adblue está afectado? No logro entender por qué. Pienso que al eliminar software de mi coche se aumente el consumo de adblue de manera exagerada? Gracias

        • Con el catalizador SCR y el aditivo Adblue se logra reducir parte de los NOx, sin que aumente el consumo de gasóleo, pero si del aditivo que se ha de reponer. Aunque lleve el catalizador SCR puede también contar con la «Trampa de NOx» y sin duda de una o dos EGR (de alta presión y puede que también de baja). Tanto la/s EGR como la «Trampa de NOx» (ésta última puede llevarla tu coche») son las más afectadas por la alteración del software y afectan al consumo y prestaciones si se reduce la emisión de NOx.A finales de noviembre explicaremos en un artículo la EGR, bueno las dos.

  2. Buenos días y gracias por este fabuloso blog. Le quería preguntar, ante una futura reclamación a volkswagen por un consumo excesivo de mí vehículo, cómo podría demostrarlo?. Quiero decir, ante un juez, cómo demuestro que mi coche consume más después de la solución del problema que antes??. Se me ocurre ir con un notario y hacer una prueba en carretera, lo típico, llenar hasta arriba, recorrer 100 Km. y volver a llenar. Seria una buena manera de defenderlo en un juicio??. Gracias.

    • Los consumos que dan las marcas son los homologados sobre un banco de rodillos en laboratorio con un programa oficial de aceleración bastante suave, cualquier otra prueba podría ser desestimada al ser realizada en otras condiciones. No sé si la prueba que comentas tiene consistencia jurídica. Para que los modelos con el sistema de control de inyección alterado recuperen su capacidad de cumplir las normas circulando, no veo otra solución que la merma de prestaciones y el aumento de consumo, pues hay que acelerar más para ir a la misma velocidad. Si al retocar la programación del calculador de inyección para cumplir las normas circulando, según parece que va a hacer VW, se puede incrementar la presión de sobrealimentación tal vez sea posible compensar algo el par y la potencia perdida en la reprogramación. En los medios se ha publicado la propuesta de VW sobre un laminador de paso junto al caudalímetro de aire en los motores 1.6, además de tocar el calculador y solamente esto último en el 2.0. Creo que la mejor forma de llevar esto adelante es agrupándose los usuarios afectados para poder presentar las alegaciones que se consideren asesorados por un buen equipo de las disciplinas relacionadas; técnicas y jurídicas. Una de las acciones que habría que pedir a VW es que explique con detalle al equipo técnico que parámetros va a modificar y que repercusiones van a tener, respondiendo a las preguntas que se les haga. Una forma complementaria pero representativa de valorar la eficacia de las modificaciones sería medir par, potencia y consumos según los procesos oficiales en un modelo afectado, antes y después de modificar el calculador electrónico.
      Muchas gracias por tus comentarios sobre el blog.

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