La suspensin

Esquema

La suspensin une la carrocera del vehculo a los neumticos. sta sostiene la carrocera y amortigua las variaciones de vibracin y sacudidas de provoca la superficie desigual de la carretera durante el uso del vehculo, mejorando la comodidad del viaje.

Funciones

La suspensin sostiene la carrocera, los resortes y amortigua las vibraciones e impactos desde la superficie de la pista. La suspensin tambin ayuda a absorber el balanceo de la carrocera por medio de los amortiguadores, asegurando un buen nivel de comodidad durante el viaje. Igualmente, cuando el vehculo acelera, cuando los frenos actan o cuando se gira la direccin, la suspensin soporta las distintas fuerzas que actan sobre la carrocera.

Tipos de Suspensin

Suspensin Rgida

Con este tipo de suspensin, las ruedas izquierda y derecha estn unidas entre s por un simple eje, sobre el cual se monta la carrocera mediante amortiguadores. Este tipo de suspensin es usado a menudo por autobuses, tractores y las ruedas traseras de los vehculos de pasajeros.

Suspensin Independiente.

Con este tipo de suspensin, las ruedas izquierda y derecha se apoyan en brazos separados y la carrocera est montada en ellos mediante resortes. Este tipo de suspensin se usa frecuentemente en las ruedas delanteras y traseras de vehculos de pasajeros, e incluso en las ruedas delanteras de pequeos camiones.

Sistema de suspensin rgida

Con el sistema de suspensin rgida, las ruedas izquierda y derecha estn unidas por un eje simple y la carrocera est montada sobre el eje mediante resortes. La construccin de este sistema es simple y duradero, pero los movimientos de los neumticos izquierdo y derecho afectan a los otros. Si las protuberancias o los baches en las pistas de rodadura son demasiado grandes, es fcil para la carrocera balancearse para delante y para atrs.

La suspensin del tipo axial puede ser un sistema de muelles, un sistema de conexiones o un sistema de barra tirante.

Sistema de Muelles

Los muelles (planchas de acero) estn cuidadosamente distribuidos de forma longitudinal de adelante hacia atrs, y son montados en ambos lados del eje, con los muelles ajustados a la carrocera. Adems, toda la fuerza que acta en el eje es transmitida mediante los muelles a la carrocera.

Sistema de Conexin

Los brazos son montados en la carrocera en direccin longitudinal y unidos por encima y por debajo del eje en ambos lados. Un brazo es tambin montado a la izquierda y derecha en la direccin de la carrocera de uno de los lados del eje. Estos brazos soportan la fuerza en la direccin delantera y posterior, asi como tambin en las direcciones izquierda y derecha y mientras que los soportes de los amortiguadores solamente soportan las fuerzas en las direcciones hacia arriba y hacia abajo.

Sistema de Barra Tirante o Brazos Tirados

Dos placas planas, llamadas brazos tirados, son conectadas a la barra del eje. Este tipo de suspensin es a menudo usado como suspensin posterior en vehculos de pasajeros compactos FF.

Sistema de suspensin independiente

En una suspensin independiente, los neumticos izquierdo y derecho son sostenidos mediante brazos independientes y la carrocera est montada sobre estos brazos a travs de resortes. Puesto que los neumticos izquierdo y derecho se mueven hacia arriba y abajo separadamente, no hay prcticamente influencia de un lado sobre el otro. Esto reduce el balanceo de la carrocera y es posible lograr un nivel de comodidad muchisimo mayor.

Existen diferentes tipos de suspensin independiente, incluyendo el tipo de horquilla, el tipo de tirante, el tipo de brazo tirante y el tipo de brazo semi-tirante.

Suspensin de Horquilla

Este tipo de suspensin consiste de dos brazos, uno superior e inferior, que soportan los neumticos, y una rtula (en el caso de suspensin delantera) o un eje portador (en el caso de suspensin posterior) que une los brazos en su conjunto. Las caractersticas de suspensin estn determinadas por la longitud de los brazos superior e inferior y sus ngulos de incidencia, permitiendo as una gran libertad en el diseo de la suspensin.

Configuracin de la suspensin de Horquilla

Suspensin de Tirantes

Con este tipo de suspensin, los amortiguadores forman parte misma de los brazos que soportan los neumticos, haciendo que la holgura entre el punto de apoyo izquierdo y derecho sea aun ms grande y los cambios en el ngulo montante de los neumticos, debido a sacudidas y baches en la pista, se minimice. Este tipo de suspensin es utilizado principalmente para la suspensin delantera de vehculos de pasajeros de tamao mediano. Cuando es usado para las suspensiones traseras, los brazos suelen ser de doble articulacin, fijados y montados en paralelo en cada lado de la direccin de la carrocera. Este tipo de suspensin es usado a menudo en vehculos FF.

Configuracin de la suspensin de tirantes

Suspensin de Brazo Tirante

Con este tipo de suspensin, los puntos de apoyo de los brazos que soportan a los neumticos son montados en ngulos rectos en la direccin longitudinal de la carrocera.

Configuracin de la suspensin de brazo tirante

Suspensin de Brazos Semi-Tirantes

Este tipo de suspensin se parece al tipo de brazos tirantes, pero los puntos de apoyo estn montados respecto a la direccin longitudinal del eje de la carrocera.

Configuracin de la suspensin de brazos semi-tirantes

Configuracin de la suspensin

La suspensin consiste principalmente en el brazo y el mecanismo de conexin, que sostienen los neumticos; los resortes o muelles, los cuales amortiguan impactos de la superficie de la carretera; los amortiguadores, que absorben las vibraciones de la carrocera y los estabilizadores, que previenen a la carrocera de exceso de balanceos laterales.Resortes

Los resortes amortiguan vibraciones e impactos desde la superficie de la carretera para prevenir que sean transmitidos directamente a la carrocera. Hay 3 tipos de resortes: muelles, en forma de placas, resortes o mulles helicoidales en espiral, en forma de vrtice y de tipo en barras de torsin.

Tipos de resorte

REFERENCIA

Suspensin de Aire

Este tipo de suspensin usa resortes de aire en lugar de resortes de metal. Esta suspensin absorbe vibraciones mejor que el metal. Como consecuencia, el viaje es ms confortable y es posible mantener al vehculo a un nivel de altura constante. Sin embargo, una desventaja de este tipo de suspensin es el costo elevado de mantenimiento o el precio de reparacin cuando se avera.

Amortiguadores

Los amortiguadores tratan de eliminar rpidamente los balanceos de la carrocera. Habitualmente, un amortiguador tiene un pistn interno, unos pequeos agujeros (orificios) que ofrecen resistencia al flujo de aceite interior cuando el pistn se mueve, originando adems que el amortiguador absorba los movimientos de balanceo de la carrocera.

Funcionamiento del amortiguador

Estabilizador

Consiste en una varilla de acero en forma de un cuadrante C montada entre la carrocera y la suspensin. Cuando una rueda pasa sobre un obstculo sobre la carretera o si la carrocera se inclina durante el giro en una esquina, la fuerza del resorte de este estabilizador ejerce una fuerza sobre la carrocera que busca el retorno a su posicin normal original previniendo una excesiva inclinacin de la carrocera.

Tipos de estabilizador

La direccin

Esquema

El sistema de direccin cambia la direccin del vehculo o su trayectoria. El conductor accionando el volante de la direccin puede controlar el sentido de los neumticos delanteros del vehculo. Un sistema de direccin requiere tener estabilidad, resistencia al esfuerzo y seguridad.

Configuracin del Sistema de Direccin

Condiciones de la Direccin

- Fuerza Apropiada de Direccin

La resistencia del volante de la direccin debe ser estable cuando los vehculos estn viajando en una lnea recta y debe ser suficientemente liviana y fcil de mover para permitir a la direccin girar con seguridad cuando el vehculo esta marchando alrededor de una curva.

- Direccin Estable

Cuando el vehculo ha acabado de girar en una curva, es necesario que el sistema de direccin recobre su estabilidad y su trayectoria original de vuelta a la lnea recta, regresando sin ayuda al punto central. Tambin, mientras se conduce, el volante de direccin no golpear directamente en las manos del conductor cuando las ruedas golpeen algo sobre la carretera y evitar transmitir vibraciones.

- Seguridad

En el caso de que una colisin ocurra, el sistema de direccin tendr una construccin que aminore la seriedad del dao tanto como sea posible, absorbiendo el impacto y amortigundolo.

Ejemplos de equipos de seguridad de direccin

Mecanismo de absorcin de impacto de la columna de direccin

SRS (Sistema retrctil suplementario bolsa de aire)

REFERENCIABolsas de AireEl sistema de bolsas de aire (airbag) es un dispositivo protector. Cuando el vehculo est equipado con este sistema, una bolsa en el volante de direccin (en el lado del conductor) y/o en el panel de instrumentos (en el lado de los pasajeros) se infla rpidamente cuando hay una colisin, previniendo a los pasajeros de ser impulsados hacia delante contra el parabrisas, disminuyendo adems el peligro de los daos de la colisin.

Configuracin de la direccin

El sistema de direccin consiste en el volante de direccin y la unidad de la columna de direccin, que transmite la fuerza de direccin del conductor al engranaje de direccin; la unidad del engranaje de direccin, que lleva a cabo la reduccin de velocidad del giro del volante de direccin, transmitiendo una gran fuerza a la conexin de direccin; y la conexin de direccin que transmite los movimientos del engranaje de direccin a las ruedas delanteras.

Columna de Direccin

La columna de direccin consiste en el eje principal, que transmite a la rotacin del volante de direccin al engranaje de direccin y un tubo de columna. El tubo columna incluye un mecanismo por el cual se contrae absorbiendo el impacto de una colisin.

Engranaje de Direccin

El engranaje de direccin no slo convierte la rotacin del volante de direccin en movimientos que cambian la direccin del rodamiento de los neumticos. Tambin reduce la velocidad del giro del volante de direccin a fin de aligerar la fuerza necesaria para hacer girar la direccin.

Engranaje de Direccin de Pin Cremallera

Las rotaciones de un engranaje (pin) en el extremo del eje principal engranan con los dientes que son apoyados en una barra redonda (cremallera) cambiando este giro a un movimiento de izquierda o derecha.

Configuracin de direccin pin cremallera

Engranaje de Direccin de Bola Recirculante

El espacio entre el engranaje sin fin en el extremo delantero del eje principal y el engranaje de sector que engancha con este, tiene bolas encajadas que reducen la friccin. La fuerza de giro del volante de direccin es transmitida a las ruedas mediante esta bolas.

Sistema de direccin de bola recirculante

Articulacin de Direccin

La articulacin de la direccin transmite la fuerza desde el engranaje articulado de la direccin a las ruedas delanteras. Consiste en una barra combinada con brazos.

Direccin asistida

Combinado con el mecanismo de direccin, un sistema asistido (habitualmente hidrulico) hace posible lograr mayor comodidad en el uso de la direccin. Direccin asistida

Este sistema usa presin hidrulica para aligerar la fuerza necesaria para hacer girar el volante de direccin y funciona tambin para absorber las vibraciones e impactos recogidos desde la superficie de la carretera. Este sistema asistido difiere dependiendo del tipo de engranaje de direccin y est dividido en dos modelos: tipo pincremallera y tipo de bola recirculante.

El sistema de direccin asistida consiste en una bomba y en una vlvula de control de flujo que genera presin hidrulica y enva la cantidad necesaria de aceite hidrulico al sistema. Una vlvula controla la cantidad de fuerza necesaria para girar la direccin y un cilindro de potencia genera la fuerza necesaria usada en el auxilio de direccin.Sistema de Respuesta de Velocidad de Motor

Dependiendo de la velocidad del motor, este tipo de sistema hace que la fuerza de direccin se reduzca cuando se conduce un vehculo a velocidades bajas y suministra ms fuerza a la direccin a medias y altas velocidades.

Sistema de Respuesta a la Velocidad del Vehculo

A travs del control computarizado, este sistema, hace que la fuerza de direccin se reduzca cuando se usa a bajas velocidades y suministra ms fuerza a la direccin a medias y altas velocidades.

Configuracin de direccin de potencia de pin-cremallera

Configuracin de la direccin de poder de bola circulante

La alineacin de las ruedas

El alineacin de ruedas es el trmino comnmente usado para describir el ngulo en el cual los neumticos son montados en el vehculo. Si la alineacin de las ruedas es incorrecta, la conduccin del vehculo es inestable, los neumticos pueden desgastarse anormalmente y hay que ejercer ms fuerza al tratar de girar la direccin.

Elementos de Alineacin de las Ruedas Delanteras

La alineacin se determina con el vehculo parado en posicin de lnea recta. Incluye el camber, el ngulo kingpin, caster, convergencia y el radio de giro, el cual gira a la izquierda y derecha las ruedas delanteras en el giro.

- Camber (inclinacin de la rueda)

- ngulo Kingpin (inclinacin del eje de direccin)

- Caster (inclinacin del soporte)

- Convergencia (toe-in)

- Radio de Giro

Los frenos

Los frenos son un sistema que permite reducir la velocidad y parar el vehculo mientras se conduce, permitiendo adems mantenerlo sin movimiento mientras est aparcado.

Tipos de Freno

Frenos de TamborCada vez ms en desuso. Consiste en unas zapatas que presionan sobre un tambor al pisar sobre el pedal de freno.

Frenos de DiscoEs el dispositivo ms usado en la actualidad. Consiste en unas pequeas zapatas montadas a ambos lados de un disco que gira paralelo al neumtico. Cuando las zapatas presionan sobre el disco, este reduce la velocidad de giro hasta permitir detenerse.

Freno de EstacionamientoEste freno es usado para estacionamiento. Es un freno mecnico que acta solamente sobre las ruedas posteriores. Se usa tirando de la palanca de freno de estacionamiento.

Mecanismo de Transmisin del FrenoEste mecanismo conecta la operacin de pisar el freno desde el asiento del conductor con los frenos, en cada una de las ruedas. Se usan los siguientes tipos:

Freno Hidrulico

Este tipo de sistema de frenos usa presin hidrulica para hacer funcionar los frenos en cada una de las ruedas. Casi todos los vehculos usan este tipo de sistema..

Freno Hidrulico

Freno MecnicoEste tipo pone en funcionamiento los frenos en cada una de las ruedas mediante cables. Puesto que es es difcil que la fuerza de frenado acte de forma homognea, este tipo de freno est casi totalmente en desuso en nuestros das, excepto como freno de estacionamiento.

Configuracin de los frenos

Cilindro Maestro

Sistema que genera presin hidrulica desde el pedal de freno. EI sistema hidrulico tiene los siguientes dos sistemas. Los cilindros maestros (sistema dual) de Tandem, en el cual uno de los dos sistemas hidrulicos seguir funcionando si uno de ellos falla. Es el ms usado actualmente.

Configuracin del cilindro maestro

- Tubera Convencional

La tubera del freno est separada entre las ruedas delanteras y las ruedas posteriores.

- Tubera en DiagonalLa tubera del los frenos est montada desde la rueda delantera derecha a la rueda posterior izquierda y desde la rueda delantera izquierda a la rueda posterior derecha.

Reforzador de Freno

Este dispositivo convierte la pequea fuerza aplicada sobre el pedal de freno a una gran fuerza ejercida sobre los frenos que actan en las ruedas.

El reforzador de freno utiliza el sistema de la diferencia entre presiones.

Configuracin del Reforzador de Freno

Vlvula P (Proporcin)

Esta vlvula distribuye la presin hidrulica correcta entre las ruedas delanteras y posteriores a fin de obtener una fuerza de frenado estable. Cuando la fuerza de frenado acta en un vehculo, la carga cambia hacia adelante, disminuyendo la carga en los frenos traseros, provocando que las ruedas traseras se bloqueen. La vlvula P se instala con la finalidad de regular equilibradamente la presin hidrulica entre las 4 ruedas.

REFERENCIA

LSPV (Vlvula de Proporcin de Percepcin de Carga)La vlvula de control de la presin del fluido de freno cambia la presin del fluido en la vlvula P de acuerdo con el peso en el eje trasero del vehculo.

El freno de tambor

El freno de tambor es un sistema que aplica la fuerza de frenado de un material de friccin que es empujado contra la superficie interior de un tambor que gira conjuntamente con el neumtico. Este sistema permite obtener una gran fuerza de frenado.

Cilindro de Rueda

Este cilindro convierte la presin hidrulica del cilindro maestro en una fuerza que mueve la zapata de freno.

Cilindro de rueda (corte en seccin)

Zapata de Freno y Forro de Zapata de Freno

La zapata de freno tiene la misma forma circular que el tambor de freno y tiene un forro de zapata de freno (material de friccin) fijado a su circunferencia exterior. Se usan materiales con excelente resistencia al calor y resistencia al desgaste.

Tambor de Freno

El tambor de freno est hecho de acero fundido. Hay una pequea holgura establecida entre el tambor y el forro de la zapata. El tambor de freno rota juntamente con el neumtico. Cuando se pisa el freno, el forro de zapata de freno es empujado contra el interior del tambor, estableciendo la friccin que genera la fuerza de frenado.

Mecanismo de Auto Ajuste

Mecanismo que ajusta la distancia o luz entre el tambor de freno y el forro de la zapata de freno automticamente, corrigiendo la holgura tanto como sea necesario.

Frenos de disco

Los frenos de disco son un sistema que obtiene fuerza de frenado por el uso de almohadillas de freno (material de friccin), empujando contra ambos lados del disco rotor cuan este gira conjuntamente con el neumtico. Estos frenos tienen un excelente efecto de disipar la radiacin del calor y una fuerza estable de frenado.

Configuracin del Freno de Disco

- Disco RotorSe trata de un disco redondo hecho de hierro fundido que rota con el neumtico. Hay dos tipos de disco rotor, el tipo slido y el tipo ventilado. El tipo slido consiste en un simple disco rotor, mientras que el tipo ventilado tiene agujeros en la mitad del disco rotor. Estos agujeros permiten alargar la vida til de las almohadillas de freno porque mejoran la radiacin de calor.

- Almohadilla de Freno

Las almohadillas de freno estn hechas de un material que genera fuerza de frenado por friccin contra el disco rotor. El material tiene una excelente resistencia al calor y al desgaste.

REFERENCIA

Almohadillas de Freno

Varios materiales son usados en la fabricacin de las almohadillas de freno. Cuando estas empiezan a desgastarse, el fluido en el tanque de reserva disminuye ligeramente, siendo esto normal. A fin de determinar la cantidad de desgaste en las almohadillas, se usa un indicador de nivel de grosor de la almohadilla de freno.

PRECAUCINSe usa habitualmente un indicador de desgaste para cada uno de los discos de freno. Cuando la almohadilla de freno se desgasta y debe ser reemplazada, el indicador de desgaste de la almohadilla llega a entrar en contacto con la almohadilla de freno y genera un sonido muy agudo que alerta al conductor. Puesto que el indicador de desgaste de la almohadilla est tocando slo ligeramente al disco rotor, ste no ser daado cuando el indicador empiece a producir ruido. Sin embargo, si se contina usando bajo estas condiciones y las almohadillas se desgastan ms, causando que la placa de apoyo de la almohadilla llegue a contactar directamente con el disco rotor, puede termina daando los discos. Si el indicador de desgaste de la almohadilla produce un ruido agudo, tiene que cambiar las almohadillas inmediatamente.

Freno de estacionamiento o freno de mano

El freno de estacionamiento es un sistema que transmite fuerza a los frenos traseros por medio de un cable u otro dispositivo. Cuando la palanca del freno de estacionamiento se sube impide el movimiento de las ruedas cuando el vehculo est estacionado.

Mecanismo de Operacin del Freno de Estacionamiento

Palanca de Freno de Estacionamiento

Comnmente, se usa un dispositivo de tipo palanca.

Las almohadillas de freno estn hechas de un material de friccin que genera fuerza de frenado mediante friccin con el disco rotor.

Freno de mano de palanca central

Freno de mano de pedal

El sistema elctrico

El aire acondicionado

El sistema de aire acondicionado en un automvil combina un enfriador y un calentador para ajustar la temperatura y la humedad del aire interior del vehculo y mantenerlo cmodo todo el tiempo.

Teora del Enfriador

El principio del enfriamiento del aire compromete la utilizacin de las propiedades de un refrigerante para perder calor cuando es vaporizado. El efecto refrigerante en un enfriador es logrado por repetidos cambios de estado del refrigerante de gas a liquido y viceversa.

Configuracin del Enfriador y Secuencia del Enfriamiento

Compresor

El motor es movido por la caja de cigeal mediante una polea y una correa. Este comprime el refrigerante provocando que llegue a calentarse y tenga una gran presin.

Condensador

El condensador es montado frente del radiador. La alta temperatura, la alta presin del refrigerante desde el compresor se pasa a travs del condensador donde este es enfriado y licuado. El refrigerante licuado en el condensador es luego almacenado en un tanque para suministrarlo al evaporador.

Vlvula de Expansin

El refrigerante licuado es enviado desde el tanque receptor y es luego atomizado por esta vlvula e inyectado dentro del evaporador.

Evaporador

El refrigerante atomizado es vaporizado en el evaporador y este es enfriado por el calor de vaporizacin. El aire que pasa a travs del evaporador es adems enfriado e impulsado hacia fuera como aire fro.

Configuracin del enfriador y flujo del refrigerante

Construccin del Acondicionador de Aire

El aire tomado a travs del evaporador es separado por un regulador y mezclado con el aire que est pasando a travs del ncleo del calentador. Las dos corrientes de aire son luego combinadas e impulsadas hacia afuera. Para ajustar la temperatura, la cantidad de aire que pasa a travs del ncleo del calentador es ajustada por el regulador mediante un mezclador de aire, cambiando las proporciones de aire fro y aire caliente.

Flujo del aire

Los medidores

Los medidores son dispositivos elctricos por los cuales el conductor puede confirmar el estado real de cada parte del automvil en todo momento. Los medidores incluyen un velocmetro, el tacmetro, medidor de combustible y medidor de temperatura de agua, as como tambin otros instrumentos y lmparas de aviso, las cuales indican cuando varios sistemas estn funcionando mal. Estos son montados en el panel de instrumentos enfrente del asiento del conductor y son diseados para ser fcilmente vistos.

Velocmetro

El velocmetro incluye un medidor de velocidad en kilmetros por hora, el odmetro, el cual muestra la distancia recorrida acumulada, y un medidor de viaje, el cual puede ser puesto a cero mientras se usa el vehculo para medir la distancia recorrida.

Tacmetro

Este medidor muestra las revoluciones por minuto del motor. El voltaje en la bobina de encendido (seal de encendido del motor) es convertido a pulsaciones de corriente DC (forma de ondas) por un circuito electrnico que incluye transistores. Estas pulsaciones fluyen a una bobina en el medidor y los cambios en las lneas de fuerza magntica que son adems generadas, causan que el eje del indicador de aguja gire.Medidor de Combustible y Medidor de Temperatura de Agua

El medidor de combustible indica la cantidad de combustible restante en el tanque y el medidor de temperatura de agua indica la temperatura del refrigerante del motor. Un medidor transmisor (dispositivo sensor) que cambia los valores de resistencia de acuerdo con el combustible restante y la temperatura del refrigerante, convierte el flujo de corriente en el ramal trmico del indicador de la aguja.

Emisiones de escape

Combustin y relacin aire-combustible

Para obtener una economa de combustible favorable, capacidad de conduccin y que los gases de escape que sean tan limpios como sea posible, la combustin de la mezcla aire-combustible debe ser satisfactoria.Motor a Gasolina

Mezcla Aire-Combustible

La gasolina debe mezclarse con el aire si esta se va a quemar. Adems, la atomizacin de la gasolina (mezclarse bien con el aire) asegura una combustin ms satisfactoria. Sin embargo, para lograr an una mejor combustin, es tambin necesaria una relacin aire-combustible apropiada.

Motores Diesel

Mezcla Aire-Combustible

Un motor diesel est construido de forma tal que el combustible se enciende mediante una combustin espontnea debido al calor generado por la compresin del aire de admisin. Para lograr esta combustin espontnea es necesario atomizar el combustible (incrementando as el rea de la superficie del combustible que recibe el calor). En otras palabras, es necesario una buena mezcla.

Gases de escape

La Atmsfera

La atmsfera de la tierra, que es normalmente llamada aire est compuesta principalmente por dos gases, oxgeno (O2), que ocupa el 21% (en volumen) de la atmsfera y nitrgeno (N2), que ocupa el 78% de la atmsfera.

El 1% restante est ocupado por otros gases, incluyendo el argn (Ar), que ocupa el 0,94% del 1% restante y el dixido de carbono (CO2).

Contaminantes del Aire

Adems del argn y del dixido de carbono, tambin hay muchas sustancias indeseables creadas por el hombre, tales como el monxido de carbono (CO), gas de hidrocarburo (HC), xidos de nitrgenos (NOx), dixido de azufre (SO2), dixido de carbono (CO2), etc.

Estas sustancias indeseables son denominadas contaminantes del aire. Como se puede ver en la ilustracin de abajo, la contaminacin no es slo causada por los automviles; otras causas principales incluyen fuentes estacionarias tales como fbricas, plantas de fuerza termoelctricas, calefactores de los edificios, incineradores y fuentes mviles tales como aviones y barcos.

Contaminacin Producida por los Automviles

La contaminacin producida por los automviles es creada por el quemado o evaporacin del combustible de los mismos (gasolina o combustible diesel). Esta puede dividirse en tres sustancias principales: CO, HC y NOx. Estos gases son desagradables para respirar y en muchos casos son dainos o an peligrosos para los seres humanos, animales o plantas.

Accin Daina de los Contaminantes del Aire

La tabla siguiente es un resumen de los principales efectos dainos de los contaminantes del aire.

Contaminante

Principales Acciones Dainas

Observaciones

CO

Impide el intercambio de oxigeno en la sangre y causa envenenamiento por monxido de carbono. El CO atmosfrico en una concentracin de 30-40 PPM* entorpece o paraliza el sistema nervioso autnomo. A 500 PPM; o con una concentracin mayor, causa dificultad en la respiracin y dolores de cabeza cuando se intenta mover el cuerpo. En concentraciones muy altas, puede causar la muerte.

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HC

Irrita los revestimientos de los rganos respiratorios.

Es un componente del smog foto-qumico

Nox

Irrita los ojos, nariz y garganta, si la irritacin es fuerte, causa tos, dolores de cabeza y dao en los pulmones. EI NO2, emite un olor irritante a 3 5 PPM, irrita los ojos y nariz a 10 30 PPM y provoca tos, dolores de cabeza y vrtigo a 30 50 PPM.

Es el componente principal del smog fotoqumico.

CO2

No es directamente daino para los seres humanos, pero crea una capa aislante en la atmsfera de la tierra. Esta es una causa principal del efecto invernculo o calentamiento global

-

* PPM: Abreviacin de partes por un milln. Utilizada como una unidad para indicar la concentracin o contenido

Sistemas de control de emisiones

Los sistemas de control de emisiones son instalados para controlar los contaminantes contenidos en los gases de escape.

Aqu solamente ser explicado el principal sistema de control de emisiones.

Convertidores Catalticos.- Principio

Un catalizador es una sustancia que produce una reaccin qumica sin que sta sufra algn tipo de cambio en forma o masa.

Por ejemplo, cuando el HC, CO y NOx son calentados en oxgeno a 500 C (932 F), no hay prcticamente ninguna reaccin qumica entre estos gases. Sin embargo, cuando ellos pasan por un catalizador, ocurre una reaccin qumica y estos gases son convertidos en compuestos inofensivos de CO2, H2O y N2.

Los catalizadores usados en convertidores catalticos de automviles se diferencian dependiendo del tipo de gas, pero generalmente se usa el platino, paladio, iridio, radio, etc. El catalizador es aplicado a la superficie de muchos portadores para aumentar la superficie del rea que es expuesta al gas de escape.

IMPORTANTE

Si se utiliza gasolina con plomo, la superficie del catalizador se revestir con plomo y perder su efectividad. Por esta razn, los vehculos equipados con convertidores catalticos siempre deben usar gasolina sin plomo.

Sistema Catalizador de Tres Vas

El convertidor cataltico de tres vias (CCRO. Convertidor Catalitico para la Reduccin y Oxidacin) es el tipo de convertidor catalitico ideal, debido a que este puede convertir no solamente el CO y HC, sino tambin el NOx en sustancias no contaminantes. Sin embargo, el problema con este tipo de convertidor es que, para que se produzca esta reaccin, la relacin aire- combustible debe de mantenerse muy cerca de la relacin terica. Si esto se cumple, se obtiene una proporcin de purificacin muy alta para los tres contaminantes, como se muestra en el grfico de la derecha.

Sensor de O2

El sensor de O2 se encuentra instalado en el mltiple de escape. Detecta la concentracin de oxigeno en los gases de escape, calcula la relacin aire-combustible basndose en esto y enva los resultados a la ECU.

Ejemplos: Alto contenido de 02 en los Gases de Escape.Cuando hay un porcentaje alto de oxigeno en los gases de escape, la ECU juzga por medio de esto que la relacin aire-combustible es alta. Esto es, la mezcla es pobre. Bajo Contenido de 02 en los Gases de EscapeCuando hay un porcentaje bajo de oxigeno en los gases de escape, la ECU juzga por medio de esto que la relacin aire-combustible es baja. Esto es, la mezcla es ms rica.

Sistema de Recirculacin de los Gases de Escape (EGR)

El sistema ERG es usado para reducir la cantidad de NOx en el escape.

La produccin de NOx aumenta a medida que la temperatura dentro de la cmara de combustin aumenta debido a la aceleracin o cargas pesadas en el motor, ya que las altas temperaturas propician la combinacin del oxigeno y nitrgeno en el aire.

Por lo tanto, la mejor manera de disminuir la produccin de NOx es manteniendo baja la temperatura en la cmara de combustin.

Los gases de escape consisten principalmente en dixido de carbono (CO2) y vapor de agua (H2O), que son gases inertes y no reaccionan con el oxgeno; el sistema EGR los recircula a travs del mltiple de admisin para reducir la temperatura a la que ocurre la combustin.

Cuando la mezcla aire-combustible y los gases de escape se mezclan, la proporcin de combustible en la mezcla aire-combustible disminuye (la mezcla se vuelve pobre) y adems parte del calor producido por la combustin de sta mezcla es desalojado por los gases de escape. La mxima temperatura obtenida en la cmara de combustin, por lo tanto, cae, reduciendo la cantidad de NOx producido.

Sistema (PCV) de Ventilacin Positiva del Carter)

El sistema PCV causa la recombustin de los gases que escapan del cilindro generados por el motor, evitando as que escape el HC a la atmsfera. Tambin, manteniendo la presin interior del carter a un nivel constante, este sistema ayuda a estabilizar la combustin y evitar las fugas de aceite.

Sistema (EVAP) de Control de Emisiones del Combustible Evaporado

El sistema EVAP conduce la gasolina evaporada (gas de HC) desde el tanque de combustible a travs del depsito de carbn, luego lo enva al motor donde es quemada. Esto evita que los gases de HC escapen a la atmsfera.

Conocimiento de los combustibles

Gasolina

Requisitos de la Gasolina

Se requieren las siguientes cualidades en la gasolina para proporcionar una suave operacin motor: CombustibilidadCombustin uniforme dentro de la cmara de combustin, con un mnimo de golpeteos (detonacin). VolatilidadLa gasolina debe ser capaz de vaporizarse fcilmente para proporcionar la apropiada mezcla aire-combustible an cuando se arranca un motor fro. Rendimiento estable de oxidacin y detergencia

Un pequeo cambio en la calidad y un mnimo de formacin de goma durante el almacenamiento; tambin la gasolina no ha de formar depsitos en el sistema de admisin. Nmero de OctanoEl nmero o clasificacin de octano de un combustible es la medida de las caracteristicas de antigolpeteo del combustible. Las gasolinas con mayores clasificaciones de octano son menos propensas a causar golpeteos en el motor que las gasolinas con clasificaciones de octano bajas.

iREFERENCIA!La gasolina con un nmero de octanos de unos 90 es generalmente llamada gasolina regular ; una con un nmero de octanos sobre 95 es llamada de alto octanaje , super o gasolina extra.

Combustible Diesel

Requisitos del Combustible Diesel

Se requieren las siguientes cualidades del combustible diesel:

InflamabilidadEl tiempo de retardo de encendido debe ser lo suficientemente corto para permitir el arranque fcil del motor. El combustible diesel debe permitir la marcha suave del motor con poco golpeteo. Fluidez en baja temperaturaEl combustible debe permanecer liquido a bajas temperaturas, de tal modo que el motor arrancar fcilmente y marchar suavemente. LubricidadEl combustible diesel sirve como lubricante para la bomba de inyeccin e inyectores, por lo tanto, este debe tener adecuadas propiedades de lubricacin. ViscosidadDebe de tener una apropiada viscosidad (espesor), de tal modo que sea asegurada una apropiada atomizacin por los inyectores. Bajo contenido de azufreEl contenido de azufre causa corrosin y desgaste en las piezas del motor, de manera que su contenido debe ser mnimo. EstabilidadNo pueden ocurrir cambios en la calidad y no debe de producir goma, etc. durante su almacenaje. Nmero de Cetano

El nmero de cetano o clasificacin de un combustible diesel es un mtodo de indicacin de la habilidad de un combustible diesel para evitar el golpeteo.

Existen dos escalas de ndice para indicar la capacidad del combustible diesel para evitar el golpeteo y para indicar su inflamabilidad: el ndice de cetano y el ndice diesel.

Ntese que la clasificacin mnima de cetano aceptable para un combustible es generalmente de 40 a 45 para motores automotrices diesel de altas velocidades.

IMPORTANTE!

El combustible diesel sirve tambin como lubricante, mientras que la gasolina no. Si se usa gasolina en un motor diesel por error, esta se quemar y daar la bomba de inyeccin y los inyectores del motor diesel. Nunca cometa este error cuando reabastezca el combustible.