PEAK 5000fbelectronica.com/Producto-1/5000/5000-manual-diesel.pdfMANUAL DE INSTRUCCIONES 4 DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO El analizador PEAK 5000 permite trabajar con cualquier tipo de vehículo,

PEAK 5000

MANUAL DE USUARIO

ANÁLISIS DE HUMOS

OPACÍMETRO

MANUAL DE INSTRUCCIONES

INDICE DE MATERIAS

Descripción del equipo 1

Conexionado 2

Opacímetro 4

Histórico 4

Medidas realizadas 5

Instalación opacímetro 6

Fase de calentamiento 7

Calibración 7

Captadores 7

Test de medidas:

Opacímetro digital 8

Impresión informes 8

Aceleración diesel 9

Inyectores mal 10

Bomba defectuosa 11


Gráfica de barras 12


Gráfica de diesel 13

Aceleración 13

Progresión 13

Nivel de humos 14


Aceleraciones libres 16


Pre-ITV diesel 18


Banco de datos 20

Ajuste de valores ITV 21

Problemas y soluciones 22

Problema de temperatura 22

Velocidad de ventilador 22

Voltaje detector defectuoso 22

Estado ventilador 23

Analizador den calibración 23

Limpieza ventana 23

Mantenimiento 23

Sistema de medición de humos 24

Definiciones 24

Opacímetro 24

Opacidad 24

Índice opacidad 24

Coeficiente de absorción 24

Longitud efectiva 25

Principio de medida 25

Secuencia generación humos 25

Representación medidas 25

Procedimiento de inspección Condiciones de ensayo 26

Con motor parado 26

Con motor en marcha 26

Pruebas de aceleración 26

Aceleraciones libres 27

Pre-ITV diesel 27

Interpretación color humo 28

Procedimiento de medida 29

Ámbito de aplicación 29

Equipos de inspección 29

Condiciones de ensayo 29

Con motor parado 30

Con motor en marcha 30

Método de ensayo 31

Valores límites 31

Valoración de resultados 31

Primer ciclo 31

Segundo ciclo 32

Tercer ciclo 32

Tolerancias

Aspiración natural 33

Sobrealimentados 33

Análisis de humos 34

Gases contaminantes 34

Partículas 35

Anhídrido sulfuroso 35

Combustión en motores diesel 35

Generalidades 35

Análisis del ciclo 35

Optimizar la combustión 37

Emisiones contaminantes 37

Reducción emisiones 37

Geometría inyectores 37

Turbulencia de cámara 38

Velocidad angular motor 38

Relación de compresión 39

Dosificación de la mezcla 40

Número de cetano 41


4

DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO

El analizador PEAK 5000 permite trabajar con cualquier tipo de vehículo,

tanto gasolina como diesel. Para ello dispone de dos unidades de medida

independientes que admiten cualquier configuración según las necesidades de cada

usuario. Ambas unidades de medida se comunican, a través de un canal serie RS-

232, con un ordenador central que se encarga de gestionar los datos enviados por

cada una de ellas. Estos datos, una vez interpretados, son visualizados de forma

gráfica y numérica en una pantalla a color. Al mismo tiempo, se puede obtener un

informe de cada una de las pruebas a través de la impresora.

A continuación se muestra el diagrama general de todas las partes que

componen el equipo de medida de gases.

Las unidades de medida de gases y opacidad son independientes, se puede

trabajar con el equipo sin necesidad de que ambas estén conectadas.

Como el opacímetro se tiene que colocar en la salida del escape del vehículo,

esta unidad es portátil y no tiene alojamiento dentro del mueble del equipo.

El cableado que lleva incorporado para la conexión del opacímetro al

equipo, consta de una manguera doble de conexión con la alimentación eléctrica (

220V) y un cable de comunicaciones según se puede apreciar en el siguiente

dibujo.


5

CONEXIONADO:

La unidad de medida de opacidad se muestra a continuación. En la fase de

montaje se deben colocar los dos soportes metálicos.

Conectar los cables de conexión según se indica en el dibujo siguiente.

UNIDAD DE MEDIDA

El programa implementado en el analizador se encarga de determinar

automáticamente que unidades de medida están conectadas al ordenador central, al

mismo tiempo que verifica si existe algún problema en la conexión física de cada

unidad con el ordenador.

Todos los componentes del analizador van montados en un mueble provisto

de ruedas que permite su fácil desplazamiento hasta el lugar en el que se encuentre

el vehículo que se quiera verificar.


6

Todos los componentes del analizador van montados en un mueble provisto de ruedas

que permite su fácil desplazamiento hasta el lugar en el que se encuentre el vehículo que se

quiera verificar.

El equipo está compuesto por un mueble con tapas de aluminio dividido en dos secciones:

la superior, donde se aloja el ordenador y teclado, y la inferior, que aloja la unidad de medida de

gases y sirve de soporte a la impresora.

En la parte superior del mueble se instala el monitor.

Seguir las instrucciones del manual de instalación, para realizar la conexión del monitor,

impresora, sondas de medida etc..


7

OPACÍMETRO

El opacímetro, es el instrumento de medida que se utiliza para medir el valor de las

partículas producidas por los motores de combustión diesel.

A partir de Octubre del 2000, los estados miembros de la Comunidad Económica Europea

deberán realizar las inspecciones a todos los vehículos diesel.

La contaminación debida al aumento espectacular del parque automovilístico de los

motores diesel, a obligado a controlar las emisiones de gases en estos motores. Los fabricantes

han tomado medidas para reducir la emisión de gases y partículas de humo al ambiente. No

obstante para prevenir y controlar las emisiones de gases, la Comunidad Económica Europea ha

decretado a sus estados miembros la obligación de controlar estas emisiones según la directiva

del 26 de Mayo de 1999 con fecha límite para la entrada en vigor de Octubre del año 2000.

Histórico: Los métodos y procedimiento de medición pueden ser diferentes. Los procedimientos de

control más antiguos y conocidos, se basaban en extraer una muestra de humo del escape que

manchaba un papel blanco, normalmente de forma cilíndrica, cuando el vehículo estaba en

funcionamiento. Posteriormente se analizaba esta muestra de papel, en una unidad de medición

de colorimetría que indicaba en una escala de grises, el nivel de humos que había alcanzado ese

papel. Este procedimiento era muy engorroso de realizar y además, primero había que hacer la

medición y posteriormente se analizaba y media en un equipo exterior. Sistemas más avanzados

de medición de opacidad, realizaban esta medida de forma diferente realizando la medida en

tiempo real según se está produciendo la salida de humos por el escape y utilizando la medida del

flujo total, es decir midiendo todo el volumen total de humos producidos en el escape. Con este

método de medida se ensuciaban en exceso los elementos de medida, ya que todo el volumen de

gases que sale por el escape, obstruían los sistemas de medición constantemente, para lo cual, si

se quería mantener el equipo en perfecto estado de funcionamiento, había que estar

constantemente limpiando los accesos de lo humos.

Actualmente, todos los sistemas conocidos de uso general, utilizan el procedimiento de

medida de flujo parcial y solamente una parte de los gases se analizan, evitando de esta manera

ese mantenimiento constante.


8

MEDIDAS REALIZADAS

DIESEL:

Rango de medida: Precisión: Resolución: Opacidad.................... 0...99.9% 0.1

Absorción................... 0... μ m-1

0.001 m-1

Temperatura tubo de medición.. 0.....175ºC 1ºC

Temperatura gases de escape.. 0.....175ºC 1ºC

Temperatura de motor.............. 0º.....120ºC. 1ºC

Revoluciones de motor............. 66...9.990 10

Temperatura ambiente.............. 0.......175ºC. 1ºC

Temperatura detector............... 0.......175ºC. 1ºC

Velocidad del ventilador......... 100...9999 R.P.M. 100

Tiempo de respuesta: Tiempo de calentamiento: 6 minutos aprox.

Tiempo de respuesta medida: 20msg.

Vida del transductor: 62.500 horas.

Unidad de medida: Emisor:

Led verde 560nm. Hamamatsu Galliun Arsenide

Cámara de medida: 215mm.

Alimentación AC: 230VAC/115VAC (50/60Hz).

Salida serie digital: RS232 a 19.200 baudios.


9

INSTALACIÓN DEL OPACÍMETRO Si el equipo sale de fábrica montado con el opacímetro, no es necesario realizar ninguna

operación de conexionado ni de configuración. Solamente es necesario realizar estas operaciones,

descritas a continuación, en el caso de que el opacímetro se instalase posteriormente. Para la

instalación es necesario realizar las siguientes operaciones.

1.- Conectar el cable RS232 suministrado con la unidad, al puerto COM4 del ordenador.

2.- Configurar el opacímetro.

a) Seleccionar en menú principal, utilidades. b) Seleccionar test de Servicio Técnico

c) Seleccionar y entrar test de configuración. d) Introducir clave de acceso.

e) Pulsar Alt y tecla O en el mismo momento, para seleccionar y activar la casilla "Opacímetro

instalado". La casilla quedará marcada con una "X". (observar dibujo superior izquierdo)

f) Pulsar Alt y T para seleccionar "TEK"

g) Si también se instala el medidor de revoluciones y temperatura, activar con Alt y M la casilla.

h) Pulsar la tecla F y aparecerá (ver dibujo superior) una ventana en el centro de la pantalla.

i) Pulsar Intro repetidamente (cinco veces) hasta que aparezca texto donde se pide que se

introduzca el n/s de la unidad. En la parte inferior de este recuadro escribir utilizando el teclado

el número de serie y para continuar volver a pulsar la tecla Intro. A continuación poner la

versión de software utilizada y pulsar de nuevo Intro. La siguiente ventana pedirá que se

introduzca el puerto, poner COM4 y seguir pulsando Intro hasta que la ventana desaparezca de

la pantalla.

j) Con el tabulador situar el foco en "Salir y salvar" y pulsar el espaciador para terminar y salir.


10

TEST DE MEDIDAS

El programa de medida de opacidad está compuesto por diferentes test de medida que se

utilizarán dependiendo del diagnóstico que se quiera realizar en el vehículo.

En el análisis de humos, solamente hay una medida concreta, la opacidad. Con el valor

de opacidad medido se calcula el valor de absorción, con una fórmula matemática que tiene en

cuenta la longitud de la cámara de medida de humos utilizada. También llamado factor K.

En los diferentes test de medida, siempre se informará de ambos valores de humos. La

homologación y control por la ITV, tiene como base de medida el valor de absorción.

FASE DE CALENTAMIENTO Cuando se conecta el opacímetro a la red, pasa por una fase de calentamiento de la

cámara de medida, similar al equipo de gases, con la diferencia que el tiempo de calentamiento

suele ser bastante mas corto.

El tiempo de calentamiento aparece indicado en los test numéricos y de aceleración

cuando al entrar en el test todavía la unidad no esté caliente. El calentamiento no depende de la

medida del tiempo, sino del aumento de temperatura en la cámara de medida. Si se quiere

conocer la progresión de calentamiento, en el primer test de medida y en los test de aceleraciones

hay un display o etiqueta informativa, que muestra la temperatura de la cámara de medida

(temperatura de tubo). El valor de temperatura irá subiendo progresivamente, y cuando llegue a

80ºC la etiqueta mostrada en la pantalla "analizador en calentamiento" desaparecerá.

CALIBRACIÓN Finalizado el calentamiento, el equipo realizará la calibración del instrumento. Es

necesario para calibrar que no esté conectado en el escape del vehículo y además retirado lo mas

posible para evitar que los valores tomados durante la fase de calibración sean lo mas bajos

posibles.

Al inicio de los test, especialmente el de aceleraciones libres se recomienda que se realice

una calibración del equipo, en estos casos retirar siempre el equipo del escape y pulsado la tecla

C se producirá la calibración. El tiempo de calibración es de 2 segundos aproximadamente, y en

la pantalla aparece una etiqueta informativa de calibración.

Si la calibración se hace con el motor en marcha, el equipo puede mostrar errores. Estos

errores se indican en la pantalla. Comprobar tabla de errores y soluciones, en el apartado

correspondiente de este manual.

CAPTADORES Como elementos opcionales a la medida de humos, se pueden conectar el medidor de

revoluciones y temperatura. Este medidor consta de una unidad principal de comunicaciones con

salida RS232, con entradas de información de un captador piezoeléctrico para la medida de

revoluciones y una sonda de temperatura para aceite.

Cuando se instale en el equipo este accesorio, en el test de utilidades, en el capítulo de

Servicio Técnico, será necesario activar en la configuración esta opción. Si el equipo se entrega

con esta opción, no es necesario realizar la configuración.

A continuación se relacionan los test de medida y su explicación de funcionamiento.


11

OPACÍMETRO DIGITAL DIESEL

Este test muestra los valores numéricos de opacidad, absorción, revoluciones de motor,

temperatura del aceite y temperatura de la cámara de medición interna del opacímetro.

En la parte inferior izquierda se puede

apreciar una ventana, con los valores

programados de humos según el tipo de motor

seleccionado.

Se puede seleccionar tres tipos de

vehículo: motores catalizados, atmosféricos y

turboalimentados.

Si al entrar en el test la unidad de

medida no está conectada o está en período

de calentamiento, aparecerá en la pantalla un

texto informativo.

Como se ha comentado en el apartado

de calentamiento, solamente en este test se

tiene el control de la temperatura de

calentamiento de la cámara de medición de

humos.

Una vez que el calentamiento se ha realizado, el equipo está preparado para empezar a

medir. Las medidas son "muy rápidas" y en este test va a ser difícil seguir la evolución de los

humos ya que solamente podemos ver los valores producidos en tiempo real.

IMPRESIÓN DE INFORMES

Este test se muestran los valores de

opacidad, absorción, revoluciones de

motor y temperatura.

En la parte superior de la hoja se

puede apreciar los datos y características

del vehículo medido.

Se puede guardar el texto que se ha

escrito en el apartado de observaciones.

Este texto escrito no aparece en el informe

de impresora, solamente se puede guardar

como comentario de la prueba. Este texto

si aparece cuando se recupera la prueba

con el banco de datos.

El funcionamiento y control de la

impresora, es igual que en el analizador de

gases.

Pulsando F7 se accede a la

impresión de los valores medidos en ese

instante.


12

ACELERACIÓN DIESEL

Para diagnosticar y separar la procedencia de los humos, se ha desarrollado este test de

medida. El objeto principal es separar el problema de inyectores del problema de la bomba.

Al entrar en el test aparece un texto informativo de control de la operación que se va a

realizar. Para iniciar el test es necesario pulsar la tecla de control F2. Se inicia entonces una

secuencia rápida de medidas de humos que no son visualizadas en la pantalla, pero si recogidas

por la unidad de humos. El equipo mostrará una etiqueta indicando el tiempo que resta para

terminar la prueba.

El número de medidas realizadas en

los 10 segundos que dura la prueba, es de 500,

dando una media de 50 medidas por segundo,

que equivale a un tiempo por medida de 20

milisegundos.

El resultado de la medida nos lleva a

diagnosticar si se han producido "picos de

humo" como consecuencia de inyectores

defectuosos.

Esta prueba se recomienda que se

realice durante la fase de motor frío, ya que la

dosis es superior por cilindro y es mas fácil

identificar los problemas cuando los caudales

son superiores.

Realizar la prueba aumentando progresivamente la aceleración del motor hasta llegar a un

valor alto de revoluciones. No hacer la prueba a ralentí, pues no se apreciaría diferencias en la

medida.

Se muestran a continuación diferentes medidas que se pueden dar y el diagnóstico de

cada una de las pruebas.

ESTADO CORRECTO

La prueba se ha realizado subiendo progresivamente de revoluciones el motor. Con las

medidas gráficas mostradas en la pantalla, se puede observar que el nivel de humos ha ido

aumentando también progresivamente, pero sin alcanzar valores excesivos que puedan hacer

pensar en problemas. El valor máximo de aceleración no ha superado la cuadrícula de 1.25.


13

INYECTORES DEFECTUOSOS

Con la misma aceleración que la prueba anterior, subiendo de revoluciones lentamente.

Se puede observar los "picos de humos" medidos, que indican problemas de inyectores. Estos

picos de humo no son visibles, pero la unidad de medida que está trabajando en modo rápido, si

puede detectarlos.

El valor progresivo de los humos no es alto, por lo tanto la bomba inyectora trabaja

correctamente a todas las revoluciones del motor.

BOMBA E INYECTORES DEFECTUOSOS

Aceleración continuada con problemas de exceso de humo ya que el valor de humos

supera la cuadrícula de 2.5 m-1 y además también presenta picos de humo. Por lo tanto el

diagnóstico de estado, sería problema de bomba por el nivel elevado de humos y problema a su

vez de inyectores por los picos de humo creados.


14

BOMBA INYECTORA DEFECTUOSA

En esta prueba, se observa un nivel alto del valor de absorción, debido principalmente al

exceso de combustible suministrado por la bomba inyectora. Aunque se aprecie alguna subida

rápida del nivel de humos, puede ser producido por la propia aceleración que hemos realizado, ya

que cuando se acelera, el sistema inyecta momentáneamente una dosis superior de combustible.

El calado o puesta punto de la bomba puede generar un nivel de humos alto.


Este test se muestra la gráfica

producida durante la aceleración del motor.




Se puede guardar el texto que se a

escrito en el apartado de observaciones.

Este texto escrito no aparece en el informe

de impresora, solamente se puede guardar

como comentario de la prueba. Este texto si

aparece cuando se recupera la prueba con

el banco de datos.



gases.



instante.


15

GRÁFICA DE BARRAS

Este test es similar en cuanto a la forma de medir y parámetros medidos que el primer test

de opacímetro digital. La diferencia está solamente en la presentación de los valores medidos en

la pantalla.

Seleccionar los niveles de trabajo

según el tipo de motor con la tecla F2. Según

se vaya pulsando la tecla se irán seleccionado

los límites de medida programado. Se puede

seleccionar tres tipos de motorizaciones

diferentes, catalizados, atmosféricos y

sobrealimentados o turbos.

Los valores límites que se muestran en

la pantalla, están preseleccionados en el test

de utilidades, apartado de "selección de

niveles diesel".

Cuando el valor sobrepasa el nivel

establecido, el color de la barra cambia de

tonalidad.

Si al entrar en el test la unidad de medida no está conectado o está en período de

calentamiento, aparecerá en la pantalla un texto informativo.


Este test se muestran los valores de

opacidad, absorción, temperatura y

revoluciones del motor.


puede apreciar los datos y características del

vehículo medido.

Se puede guardar el texto que se a

escrito en el apartado de observaciones. Este

texto escrito no aparece en el informe de

impresora, solamente se puede guardar como

comentario de la prueba. Este texto si

aparece cuando se recupera la prueba con el

banco de datos.



gases.

Pulsando F7 se accede a la impresión

de los valores medidos en ese instante.


16

GRÁFICA DIESEL Con este test se pueden comprobar en tiempo real el comportamiento de humos en

diferentes puntos de funcionamiento del motor.

Como la unidad de medida se coloca en la misma salida del escape el nivel de humos

generado por el motor, es transmitido y visualizado inmediatamente según se produce.

En esta prueba se pueden realizar

comprobaciones de aceleración progresiva y

de control de caudal de inyección.

Las medidas se van mostrando en la

pantalla según se producen. Muestra los

valores de absorción y opacidad. Si se tiene

instalado el medidor de revoluciones, también

aparece trazada la curva.

Básicamente, en este test se pueden

comprobar dos puntos de diagnóstico del

sistema de inyección.

El primero punto, sería comprobar la

progresión y el nivel de humos que se puede

producir realizando la prueba con una

aceleración de motor progresiva. El segundo

punto, comprobar el estado del sistema de

inyección durante las fases de carga de motor.

Cuando se realiza la homologación de los motores diesel, el procedimiento de medida es

totalmente diferente, e incluso los parámetros medidos de humos son diferentes. La prueba se

realiza con el motor en carga (vehículo en dinamómetro), y se pesan las partículas de humo

producidas en una simulación de conducción de 7 kilómetros realizados entre ciudad y carretera.

TEST DE ACELERACIÓN Y PROGRESIÓN

Realizar este test para la comprobación de progresión del sistema de inyección.

Con una aceleración progresiva y sometiendo al motor a un alto régimen de revoluciones

el valor de humos puede aumentar progresivamente pero no superar valores excesivos.

NOTA: En condiciones de funcionamiento correcto no se suele superar el valor de

homologación del vehículo.


17

Este valor está situado normalmente en el vano de motor y se identifica como

una etiqueta de color blanco o amarillo con forma cuadrada que tiene un marco y en

el interior, un valor que no se suele identificar con ninguna medida del vehículo.

TEST DE NIVEL DE HUMOS Este test mide el nivel de humos producidos durante una fase de aceleración rápida, para

identificar la respuesta del motor, o el exceso de enriquecimiento, que produce un valor alto en la

emisión de humos.

Esta prueba es conveniente realizarla en diferentes vehículos para poder contrastar su

comportamiento y evaluar el nivel de humos. El factor que determina la emisión de humos es el

tiempo que permanecen los valores del humo a niveles elevados.

Se realiza una rápida aceleración, el resultado es un aumento brusco de inyección y

posteriormente una rápida bajada. Cuando el valor sobrepasa la mitad de pantalla, se puede

observar humo en el escape durante un pequeño intervalo. El tiempo de emisión de humos es

corto. Esta curva sería la de motor con un comportamiento normal.

Con la misma aceleración que la anterior, el tiempo que permanece por encima del límite

de pantalla es superior. El tiempo de emisión de humos es elevado, por lo tanto el sistema

produce exceso de humo.


18

Al realizar la misma aceleración que los anteriores, el valor no aumenta, siendo el tiempo

de inyección pequeño. En esta situación el vehículo no tendría una buena respuesta en la

conducción con carga ya que el valor de inyección sería pobre.


En este test se muestran los

valores de temperatura, opacidad,

absorción, y revoluciones del motor.




Se puede guardar el texto que se

a escrito en el apartado de observaciones.

Este texto escrito no aparece en el

informe de impresora, solamente se

puede guardar como comentario de la

prueba. Este texto si aparece cuando se

recupera la prueba con el banco de datos.


impresora, es igual que en el analizador

de gases.



instante.


19

ACELERACIONES LIBRES

Es el test que más se utiliza para el diagnóstico y medida de la emisión de humos. En este

test se pueden realizar aceleraciones consecutivas para comprobar el funcionamiento del motor.

Se recomienda guardar las medidas para poder contrastar la variación existente después de

realizar la reparación del vehículo.

Al entrar en el test se recomienda hacer la calibración del opacímetro, para aumentar la

precisión de la medida. Es necesario para calibrar que la sonda y la unidad de medida estén

alejados del escape del vehículo, es decir que los humos producidos por la combustión del motor

no penetren en la cámara de medición durante la calibración.

Si quiere realizar la calibración extraer la sonda del escape y pulsar la tecla " C " mientras

el equipo esté solicitando realizar una aceleración, en el monitor aparecerá las instrucciones de

calibración.

Para que los valores de emisión de humos sean correctos es muy importante que la

temperatura de gases de escape, medida por el propio equipo y mostrada en la pantalla junto con

las curvas y valores de absorción sean altas (mayor de 50º) y lo mas igual posible en las

aceleraciones consecutivas.

La aceleración del motor se debe realizar rápidamente subiendo al máximo de vueltas

durante un tiempo aproximado de 2 segundos. Este es el tiempo necesario para hacer que el

sistema inyecte la mayor cantidad de combustible y poder medir este valor de máxima opacidad.

Realizar las aceleraciones en las mismas condiciones de tiempo de aceleración y máximas

revoluciones del motor, ya que si estas condiciones se cambian, la prueba comparativa de

comportamiento y valores no será válida.

Realizar un mínimo de cuatro

aceleraciones para contrastar las medidas y

asegurarse del funcionamiento del motor. Las

cuatro últimas aceleraciones realizadas, están

memorizadas y se pueden visualizar los

valores y la tendencia de funcionamiento del

motor. Pulsar la tecla F6.

La pantalla muestra el resultado

numérico de la prueba, mostrando los valores

de absorción, temperatura y revoluciones a

ralentí y máximas.

En la parte inferior informa del valor

medio de estas aceleraciones.

Estas medidas tomadas se deben guardar en el banco de datos ya que si los valores de

humos son excesivos, será necesario realizar una reparación y después, volver a comprobar de

nuevo las medidas, contrastando con las que están memorizadas en el banco de datos

comprobando si ha habido variaciones tanto en el comportamiento como en los valores máximos

de emisión de humos (absorción).

Si el comportamiento (curvas gráficas) es igual en las cuatro aceleraciones realizadas, el

motor funciona uniformemente y por lo tanto será posible reducir la emisión de humos de forma

rápida y con bajo costo (prácticamente el costo que se puede producir por una limpieza de motor,

toberas etc.. ). Si no se pueden conseguir valores de aceleración similares es síntoma de defecto

(avería) del motor y será necesario detectar y reparar los elementos defectuosos del motor.


20

La pantalla de resultados muestra la

tendencia de funcionamiento de las últimas

cuatro aceleraciones producidas en el motor.

Para poder separar cada una de las

aceleraciones y valores máximos producidos,

cada prueba está identificada por un color

diferente.

Si las aceleraciones realizadas en el

motor tienen el mismo comportamiento, la

gráfica, será similar a la imagen izquierda,

donde se puede apreciar el comportamiento

en las cuatro aceleraciones han sido iguales.

Este comportamiento viene determinado por el tiempo que tarda en producirse la

inyección de combustible y por el valor alcanzado. El tiempo de la duración de inyección está

reflejado en la pantalla de medida (líneas punteadas) y en un vúmetro situado en la parte inferior

donde se refleja el momento de inicio (0") y el final de la inyección que en este caso está situado

entre 1" y 2"segundos.

Pulsando F5 se puede visualizar

independientemente cada una de las gráficas

de las aceleraciones.

En cada pantalla de aceleración

también se puede ver las curvas de

aceleración si se ha utilizado el accesorio para

medida de revoluciones.

Con la tecla F5 se puede volver de

nuevo a visualizar las gráficas superpuestas

Si se quiere imprimir o memorizar los

datos, entrar en el test de impresión pulsando

la tecla F7.


En este test se muestran los valores máximos de opacidad junto con las gráficas de

revoluciones y absorción. El informe es similar al utilizado en el test de Pre-ITV.

Se puede guardar el texto que se a escrito en el apartado de observaciones. Este texto

escrito no aparece en el informe de impresora, solamente se puede guardar como comentario de

la prueba. Este texto si aparece cuando se recupera la prueba con el banco de datos.

El funcionamiento y control de la impresora, es igual que en el analizador de gases.

Pulsando F7 se accede a la impresión de los valores medidos en ese instante.


21

PRE-ITV DIESEL

Este sistema de medida se debe realizar para la comprobación del sistema de gestión

diesel según la última recomendación de la CEE referente a la medida de los humos en motores

diesel.

Al iniciar el test se deben seguir las instrucciones que aparecen en la pantalla. Seleccionar

el tipo de motor a analizar, desconectar la sonda de gases del escape, realizar dos aceleraciones

para limpiar las partículas depositadas en el escape e iniciar la prueba de medida.

El equipo pide que se inicien las aceleraciones después de introducir la sonda en el escape

y haber realizado una calibración. El tiempo de calibración es de 1 a 2 segundos.

La aceleración debe hacerse rápidamente, subiendo las revoluciones de motor hasta llegar

al corte de bomba o como mínimo llegando al 80% aproximadamente del total. Las aceleraciones

siguientes deben ser lo más parecidas posibles. Si varía en exceso las aceleraciones, se puede

rechazar la prueba.

A medida que se van realizando

aceleraciones, el la pantalla se irán mostrando

las curvas de medida y los valores máximos

registrados durante el momento de

aceleración.

Las curvas se visualizan de forma

superpuesta y los valores máximos en cada

display de pruebas numerados en la parte

superior de las gráficas.

Las cuadrículas marcan en sentido

vertical los niveles de absorción de los gases y

en sentido horizontal el tiempo de emisión de

humos.

El número de aceleraciones y valores límites y de tolerancia lo determina el programa de

medida que se aplica en cada Comunidad.

Para utilizar este procedimiento de

medida y valoraciones, el Ministerio de

Fomento a tenido en cuenta la directiva de la

Comunidad Económica Europea 1999/52/CE

de fecha 26 de Mayo de 1999.

Actualmente se está utilizando el

siguiente procedimiento, si con las dos

primeras aceleraciones los valores son

inferiores a los límites establecidos se termina

la medición y se sacan las conclusiones de la

medida según se aprecia en la pantalla

izquierda. Si los valores son superiores al

límite máximo establecido, termina la prueba

y muestra las conclusiones.

Si durante las dos primeras aceleraciones existe una prueba buena y otra mala, se realiza

una tercera y se saca la media aritmética. Si la media aritmética es superior a límite, todavía se

permite una cuarta aceleración, anulando el programa el valor mas alto y realizando la medida

aritmética de los tres valores menores. Ver procedimiento de inspección en ITV en otro capítulo.


22

Si queremos comprobar las medidas

realizadas en modo gráfico, pulsar F5 y

aparecerá una pantalla igual a la mostrada en

la parte izquierda de este texto.

En la parte superior se encuentran las

medidas de valores máximos tomados durante

la prueba y en el centro las curvas gráfica de

cada una de la aceleraciones realizadas.

Si se han medido las revoluciones del

motor durante la prueba, se mostrará

gráficamente la curva de revoluciones y el

valor de absorción.

INFORME DE IMPRESORA

En este test se muestran los valores y

gráficas individuales de las aceleraciones

realizadas, con una tabla de los valores de

revoluciones máximas y mínimas tomadas de cada

prueba

En la parte superior de la hoja se puede

apreciar los datos y características del vehículo

medido y el resultado de la prueba.

Se puede guardar el texto que se a escrito en

el apartado de observaciones. Este texto escrito no

aparece en el informe de impresora, solamente se

puede guardar como comentario de la prueba. Este

texto si aparece, cuando se recupera la prueba con

el banco de datos.

El funcionamiento y control de la impresora,

es igual que en el analizador de gases. Pulsando F7

se pasa a la impresión de los valores tomados en la

prueba.


23

BANCO DE DATOS

Las medidas realizadas en cada uno de los test, son enviadas a este banco de datos. Aquí

se van almacenando todas las pruebas, ya sean de medidas digitales o bien de gráfica de barras o

gráfica de gases.

Para poder localizar un vehículo y volver a sacar las medidas, solamente es necesario

poner la matrícula y aparecerá un listado con las pruebas que se han realizado en ese vehículo. Al

salir la información, se presenta un histórico con las pruebas realizadas, fecha y kilómetros de

las mismas.

Se puede volver a imprimir las pruebas que están memorizadas. Junto con la prueba

aparecen las observaciones que se han escrito. Estas observaciones pueden ser de nuevo

modificadas y vueltas a almacenar.

El máximo de pruebas almacenadas

por cada vehículo es de diez, superado este

valor, se suprimirá automáticamente la prueba

que sea más antigua y así sucesivamente con

las siguientes medidas que lleguen al banco

de datos.

Se puede sacar un listado de todos los

vehículos almacenados en el banco de datos,

pudiendo seleccionarse por grupos. La

selección de grupos se hace cuando ponemos

las letras iniciales de la matrícula. Si

queremos seleccionar y listar vehículos de una

ciudad que empiece por A, teclearemos la

letra pulsando a continuación la tecla de INTRO, en la pantalla aparecen listados todas las

matrículas de esa ciudad.


24

AJUSTE DE VALORES ITV

Para adaptarse las medidas del equipo a los diferentes métodos de medida aplicados en

cada ITV, en el menú de utilidades y en el test de selección de niveles diesel, se pueden cambiar

los valores de las diferentes apartados de diagnóstico.

Para realizar el cambio de estos

valores, se debe ir al menú de utilidades

pulsando F2, según se aprecia en la pantalla

izquierda y a continuación marcar el test de

selección de niveles diesel.

Una vez dentro del test, pulsar la

tecla F5 que indica ITV, para entrar en la

siguiente pantalla donde se realizará la

programación de valores.

Según se puede ver en la pantalla de

programación de la normativa ITV diesel

representada a la izquierda, es posible

seleccionar los diferentes valores para

motores atmosféricos y sobrealimentados.

Los valores que actualmente pueden

ser cambiados, corresponden al número de

pruebas mínimo y máximo, límites de baja

emisión, correcto, defecto leve, desfavorable

y exceso así como el valor de dispersión.

Este sistema de adaptación de valores

se puede variar en un futuro si se adaptasen

otros criterios del método de medida.

Para cambiar los valores con F2 seleccionar el display y con F3 y F4 aumentar o

disminuir el valor seleccionado.

Si tiene dudas de funcionamiento, seleccione la ayuda con F8, donde se explica el

funcionamiento de este programa.


25

PROBLEMAS Y SOLUCIONES

En esta capítulo se muestran los posibles errores o controles que se pueden dar en el

opacímetro. El diagnóstico de funcionamiento esta en el test de Servicio Técnico, donde se puede

comprobar el estado general del sistema de medida.

SERVICIO TÉCNICO DIESEL

En el margen izquierdo se muestra el

test de diagnóstico del equipo.

Si alguna casilla está marcada con

una "X" leer el texto seleccionado para

comprobar el problema registrado.

A continuación se muestran una

información de etiquetas que pueden

aparecer durante la fase de medida y las

posibles soluciones a estos avisos.

0.-Temperatura ambiente fuera de rango

Si la temperatura ambiente se encuentra fuera de los márgenes de trabajo establecidos.

(de 0ªC a 45ºC).

Los ventiladores y resistencia calefactora dejarán de funcionar y el sistema de bloquea.

1.-Temperatura detector fuera de rango.

El detector trabaja a una temperatura estable de 45ºC.

Si el transductor detecta que la temperatura del detector está fuera del rango de seguridad

(40ºC .....50ºC) se activará este error.

2.-Temperatura de gas demasiado fría.

Para que la medida de opacidad sea correcta, debe comprobarse que la temperatura del

gas a la entrada de la cámara de medida sea mayor que el límite establecido.

Si la temperatura de gas no está dentro del límite establecido se debe principalmente a

que la temperatura de combustión nos sea la adecuada (motor frio). Acelerar el vehículo para

aumentar la temperatura de combustión.

3.- Temperatura de tubo fuera de rango.

La temperatura de la cámara de medida en condiciones de funcionamiento es de 80ºC.

Si este valor se desplaza el equipo indica error de temperatura de tubo fuera de rango

establecido (77ºC...100ºC)

4.- Voltaje detector fuera de rango.

Alimentación fuera de rango en detector opacidad.

La tensión de trabajo se sitúa entre 11Volt. a 16Vlt.

5.- Velocidad de ventilador fuera de rango.

La velocidad del ventilador es inferior a 2100RPM y puede ocasionar error en el cálculo

de la longitud efectiva de la cámara y variar el valor de absorción.


26

6.- Ventilador en marcha.

Estado que se encuentra el ventilador ya que puede estar desactivado si el equipo no se

utiliza durante un periodo de tiempo prolongado.

7.-Calefactores apagados.

Es un estado de trabajo, como consecuencia de otro error detectado como puede ser

opacidad fuera de rango que desactiva el ventilador y la resistencia calefactora.

8.- Calibración necesaria.

Advertencia de calibración antes de iniciar las medidas. Consecuencia de haber estado

desconectado o no utilizado en proceso de medida.

9.- Calibración en proceso.

El equipo se calibra una vez terminada la fase de calentamiento. El tiempo de calibración

es de 2" aproximadamente. Cuando se pulsa la tecla C se vuelve a calibrar. Para realizar la

calibración es necesario que la sonda esté fuera del escape. Verificar instrucciones de calibración.

10.- Modo standby permitido.

El equipo está en espera de que se inicie una fase de medida.

11.- Modo de sistema (Normal/Trigger)

Modo de funcionamiento del equipo que depende del test donde se encuentre.

En modo trigger espera a que se inicie una aceleración para iniciar automáticamente el

registro de valores de humos. Se utiliza especialmente en los test de aceleraciones libres y test de

pre-itv.

12.-La ventana necesita ser limpiada.

El equipo tiene las ventanas (lentes) del emisor y receptor sucias. Realizar la limpieza de

las lentes a través de los huecos de salida de humos. Utilizar, para la limpieza, agua jabonosa

empapado en un paño húmedo y después secar correctamente. Aprovechar en este momento para

limpiar la cámara de medida con la baqueta suministrada para este fin. Cuando limpie la cámara,

los ventiladores deberán estar encendidos para evitar que en esta fase de limpieza, el hollín pueda

penetrar al interior del equipo o depositarse en las lentes de los emisores.

13.- Opacidad fuera de rango El equipo está mal calibrado o se ha calibrado con la sonda introducida en el escape.

Sacar la sonda del escape del vehículo y realizar la calibración.

14.- Error de ganancia del detector.

Error de medida debido a suciedad en lentes o al propio detector.

15.- Error del sistema.

Apagar la unidad de medida de humos y volver a iniciar el proceso de calentamiento.

Si desaparece este indicador el problemas se ha producido como consecuencia de

interferencias eléctricas en la red de suministro.

MANTENIMIENTO

El mantenimiento que se debe dar al equipo se basa especialmente en la limpieza de las

lentes, cámara de medida y sondas de extracción de gases.

Como mantenimiento preventivo, y para evitar problemas en los cableados de conexión,

se recomienda que al recoger los cables se pase un trapo para limpiarlos y además se evite

estiramientos bruscos cuando se aprecien torceduras en los mismos.


27

SISTEMA DE MEDICION DE HUMOS

En este apartado, se trata de dar las explicaciones de funcionamiento y aplicación de un

equipo de medición de humos denominado opacímetro.

Los motores de gasoil emiten gases ( CO, CO2, HC y O2 ) en proporciones diferentes a

los de gasolina, pero realmente lo que mide el opacímetro no son gases sino partículas sólidas

(humos). Es importante conocer este concepto, para saber hasta donde se pueden determinar los

problemas del motor a través de la medición de humos. Lo que se mide es consecuencia de la

cantidad o nivel de combustible inyectado que se transforma en humos. A mayor cantidad de

combustible mayor será el nivel de humos. No se debe conectar el analizador de gases a un

vehículo con motor diesel, ya que las partículas de humo harán que los filtros y cámaras de

medida se dañen.

DEFINICIONES:

Opacímetro: Instrumento destinado a medir de manera continua los coeficientes de

opacidad o de absorción luminosa de los gases de escape emitidos por los motores de combustión

interna.

Opacidad: Característica de un elemento, en este caso el humo, de impedir el paso de la

luz a través de él.

Índice de opacidad: Tanto por ciento de la luz emitida desde una fuente luminosa que,

pasando a través de un recorrido con humo, no alcanza a un foto-receptor. Se calcula por la

siguiente fórmula.

Donde:

I: Intensidad de luz que llega al detector en presencia de humos

Io: Intensidad de luz que llega al foto-detector en presencia de aire limpio

N: Concentración de partículas de humo (m-3)

a: Área proyectada media de partículas (m-2)

Q: Coeficiente de extinción de luz

L: Longitud efectiva del trayecto luminoso sin humos (m)

Coeficiente de absorción luminosa (k): Se define por la ley de Beer-Lambert (k= naQ)

La relación con el índice de opacidad es:

Donde K está expresado en (m-1)


28

Longitud efectiva del trayecto del haz luminoso (L): Longitud de un haz de luz entre el emisor

y el receptor que es atravesado por la corriente de gas de escape, corregida lo necesario por

uniformidad debido a gradientes de densidad y efecto de borde.

Normalmente L= 215 mm, no obstante cada fabricante puede utilizar una longitud

diferente siempre que el resultado de la medida sea igual.

Principio de medida: El principio de medida consiste en hacer pasar un haz luminoso a través de una longitud

específica del humo a medir, y esa proporción de luz incidente que alcanza el receptor (una

célula fotoeléctrica o un diodo), se utiliza para evaluar el obscurecimiento del medio.

La longitud del humo sobre la que se mide la opacidad depende del diseño del

instrumento, normalmente se utiliza como valor común 430 mm de longitud efectiva. Para

calcular el valor de absorción, es necesario conocer la longitud efectiva de la cámara de medida,

como se muestra en la fórmula de cálculo de absorción.

SECUENCIA DE GENERACIÓN DE HUMOS:

Es necesario realizar una rápida aceleración para poder medir el valor máximo de

inyección de combustible, pero no es necesario mantener a un régimen alto al motor durante

mucho tiempo ya que, según se aprecia en los dibujos siguientes, la emisión mayor de humos se

produce solamente durante un tiempo inferior a 2" como máximo. En los test de medida de

aceleraciones, se puede apreciar este tiempo de inyección ya que la pantalla está divida en

cuadrículas de 1 segundo.

REPRESENTACIÓN DE MEDIDAS

La gráfica superior indica las

revoluciones alcanzadas del motor, donde

se puede apreciar que la aceleración ha

sido casi instantánea (brusca) y después se

ha mantenido el motor a un régimen alto

durante tres segundos aproximadamente.

La segunda gráfica representa los

humos en tiempo real que se producen en

el motor, observándose que solamente se

ha producido un valor alto en el inicio de

la aceleración (entre uno y dos segundos)

y aunque se ha seguido manteniendo alto

el régimen de motor, el valor medido ha

descendido. Esto nos indica que no es

necesario mantener el motor a un alto

régimen durante mucho tiempo. La norma

establece como referencia dos segundos

de régimen máximo.

La tercera gráfica es la respuesta

que se toma como referencia de la

medida. Este valor es un filtro del anterior

y es la referencia para la medida de

absorción.


29

PROCEDIMIENTO DE INSPECCION PARA EL CONTROL DE EMISIONES DE

LOS VEHÍCULOS CON MOTOR DIESEL

Condiciones del vehículo para el ensayo

Con motor parado

a) El nivel de aceite debe ser correcto, situándose entre los niveles indicados en la varilla.

b) Comprobar que la temperatura del motor es correcta para realizar la prueba. La prueba

de temperatura se pude hacer midiendo la temperatura del aceite (mínimo 80º), mediante la

comprobación de activación del ventilador del motor o con el propio indicador de temperatura

del vehículo.

Si no se utiliza medida de sonda de aceite, a través del mismo opacímetro se puede

comprobar la temperatura del motor por medio de la medición de los gases del escape, el valor

mínimo para poder iniciar las medidas debe ser de 55/60 grados.

Para poder llegar a esta temperatura no dejar al motor en fase de ralentí, puesto que

provoca suciedad en la línea de escape y puede modificar los resultados.

c) Comprobación visual de los elementos del motor importantes como pueden ser;

manguitos sin fugas y bien apretados, conductos de combustible, tensión y estado de las correas

del ventilador y, si es posible, comprobación también del estado de la distribución.

Con motor en marcha

a) A régimen ralentí comprobar la presión de aceite, verificar el funcionamiento del

indicador de presión de aceite y ver si se apaga al arrancar el motor.

b) Verificar la estanqueidad del escape del motor, comprobando que no presente fugas.

c) Efectuar una purga o limpieza del escape acelerando el motor progresivamente, sin

aceleraciones bruscas, y llegar a altas revoluciones del motor.

d) Durante la fase de limpieza prestar atención al comportamiento del motor.

e) Para vehículos muy sucios, se aconseja efectuar rodaje en carretera a régimen de motor

elevado para realizar la limpieza en la línea de escape.

PRUEBAS DE ACELERACIÓN

Este es el procedimiento de medida que se debe realizar en el taller, después de haber

realizado los pasos de reacondicionamiento del vehículo expuestos en el apartado anterior.

Estas pruebas de aceleración es necesario hacerlas produciendo el máximo nivel de

humos del motor, esto se consigue pisando rápida y bruscamente el acelerador y

manteniéndolo a máximo régimen durante dos segundos. Con este procedimiento de aceleración,

nos aseguramos las peores condiciones de medida y por lo tanto el valor máximo posible.

Si la aceleración realizada durante la comprobación se hace lentamente, los valores de

humos serán bajos pero cuando vaya a pasar la ITV, como la aceleración será diferente, el

vehículo puede ser rechazado.

Hay dos programas diferentes en el equipo, según sea para determinar el estado o

funcionamiento del motor o bien para sacar un informe de funcionamiento para pasar la ITV.


30

ACELERACIONES LIBRES

Programa y proceso dedicado a la comprobación de estado del motor a través de las

aceleraciones de motor. Con este programa se pueden realizar cuantas aceleraciones necesitemos

para asegurarnos las medidas. El proceso de medida trata de conseguir cuatro aceleraciones

estables para determinar los valores de funcionamiento del motor. El programa del equipo

memoriza y muestra las cuatro últimas aceleraciones realizadas.

La secuencia de medida será la siguiente:

a) Pre-acondicionamiento del vehículo para determinar el estado de temperatura y

mecánica del motor.

b) Calibración del equipo de medida.

c) Aceleración para limpieza y purga del circuito de escape.

d) Aceleraciones bruscas preliminares para conseguir estabilidad de temperatura.

e) Introducción de la sonda en el escape.

f) Iniciar ciclo de aceleraciones (cuatro como mínimo) hasta conseguir cuatro de valores

lo mas próximos posibles.

g) Si no se consiguen cuatro similares es síntoma de funcionamiento deficiente del motor.

Resultado de medida:

1- Si el valor conseguido en la cuatro aceleraciones es superior a la norma, seguir el

proceso de reducción de humos utilizado según recomendaciones de los propios fabricantes de

motores (la tabla se encuentra en el apartado de intervenciones). Si el comportamiento del motor

es correcto aunque existe un exceso de humo, puede ser debido a problemas de exceso de

combustible (tarado de bomba, limpieza etc), consumo de aceite o mal calado de motor.

2- Si no se consiguen valores próximos, puede ser consecuencia de alimentación

irregular o fallos mecánicos de motor. La alimentación irregular puede ser debida al mal estado

de las toberas de los inyectores o compresión de motor defectuosa (segmentos agarrados).

3- Tener en cuenta el "color del humo" producido ya que los opacímetro miden la

absorción producida en el interior de la cámara y esta absorción puede ser por humo blanco o

humo negro.

4.- Se recomienda que los valores producidos en esta prueba se almacenen en el banco de

datos y sirvan como referencia para comprobar el resultado de la reparación si fuese necesario, o

bien para determinar en la siguiente medición que se realice, la tendencia en el comportamiento

del motor.

PRE-ITV DIESEL

Programa de medida dedicado a realizar un chequeo del motor con el mismo

procedimiento utilizado en la ITV. Al finalizar las medidas el equipo muestra los resultados de la

aceleraciones. Este programa no permite realizar pruebas de aceleraciones libres, solamente

realizará el número de pruebas programado y sacará las conclusiones (pasa/no pasa) de aquellas

pruebas a las que está programado. En el menú de utilidades se puede adaptar el equipo a las

condiciones establecidas en cada Comunidad Autónoma.

El número de pruebas de aceleración y valores límites se determina según los diferentes

métodos de ensayo, que cada Comunidad haya establecido según se expone más adelante.


31

INTERPRETACIÓN DEL COLOR DEL HUMO DE ESCAPE

Color blanco: Combustible no quemado, aparece principalmente en el arranque en frio o

por mala pulverización o falta de compresión.

Color azulado: Formado por gotas de aceite condensadas, síntoma de consumo de aceite

por desgaste de segmentos o guías de válvulas.

Color grisáceo o negruzco: Formado por partículas sólidas, síntoma de mala

pulverización de la inyección, exceso de combustible en la cámara o falta de aire (mezcla rica).


32

INFORMACIÓN SOBRE EL PROCEDIMIENTO

DE MEDIDA

A continuación se expone, con carácter informativo, el procedimiento de

inspección que se realiza en la Comunidad de Madrid. Ha de tener en cuenta que en

cada Comunidad puede existir una diferencia en el número de aceleraciones,

valores límites inferiores, valores máximos permitidos y límites de tolerancia.

El equipo puede programarse para múltiples sistemas de ensayos (ver

apartado de programación de valores para ITV) sin necesidad de hacer programas

específicos para cada Comunidad.

COMUNIDAD DE MADRID

PROCEDIMIENTO DE INSPECCIÓN PARA EL CONTROL DE EMISIONES

GASEOSAS DE LOS VEHÍCULOS CON MOTOR DIESEL

1 Ámbito de aplicación

Vehículos matriculados o puestos en circulación desde el 1 de Enero de

1980, equipados con motor diesel. En consecuencia, se excluyen los matriculados

con anterioridad de esta fecha.

2 Equipos de inspección

La medición de opacidad de los gases de escape se realizará con opacímetros

que cumplan las especificaciones recogidas en la Orden Ministerial de Fomento de

18 de Marzo de 1999, por la que se regula el control metrológico del Estado sobre

los instrumentos destinados a medir la opacidad y determinar el coeficiente de

absorción luminosa de los gases de escape de los vehículos equipados con motores

de encendido por compresión (diesel).

3 Condiciones del vehículo para su ensayo

Los vehículos, antes de ser sometidos al ensayo de emisiones gaseosas,

deberán cumplir unas condiciones mínimas que garanticen su idoneidad para

realizar la medida, por lo que se realizaran las siguientes comprobaciones:


33

3.1 Con motor parado. Se comprobará:

a) El nivel de aceite del motor

b) La temperatura del motor. Se considerará que cumple esta condición cuando

el aceite del cárter tenga una temperatura de 80ºC, como mínimo, o la temperatura

normal de funcionamiento, si es inferior. La temperatura podrá medirse

directamente mediante sonda, o indirectamente, por nivel de radiación infrarroja

del cárter del motor. La temperatura normal de funcionamiento del motor podrá ser

determinada por otros medios, por ejemplo a través del indicador de temperatura

del circuito de refrigeración, o mediante el funcionamiento del ventilador.

c) Las condiciones mecánicas del motor. Visualmente se comprobará que éstas

son satisfactorias, verificando que no existen fugas de aceite, agua o combustible,

así como la situación, estado y tensado de las correas del ventilador y otros.

3.2 Con motor en marcha

Con el motor a régimen de ralentí se verificará:

a) La presión del aceite en el circuito de engrase de motor, mediante el

manómetro del vehículo.

b) la estanqueidad del circuito de escape, comprobando la ausencia de fugas.

4 Purgado del sistema de escape. Mediante una aceleración en vacío, se purgará

el sistema de escape, acelerando lenta y progresivamente hasta la velocidad de

desconexión de la bomba.

Durante la purga se prestará especial atención al comportamiento del motor,

observando los posibles ruidos extraños y el régimen de corte de la bomba o del

sistema de inyección. Este corte se producirá dentro de los márgenes establecidos

por el fabricante que, en ningún caso, será inferior al régimen de potencia máxima,

ni lo superará en mas de un 15%.

Si se detectasen anomalías, ruidos extraños, que la desconexión de la bomba no se

produce o que el corte está fuera de los límites estipulados, o cuando no se

satisfaga alguno de los puntos anteriores, no se continuará con la prueba,

rechazando el vehículo por no cumplir las condiciones mínimas de seguridad para

su ensayo.


34

5 Método de ensayo

Antes de comenzar cada ciclo de ensayo de motor debe estar girando al régimen de

ralentí un mínimo de 10 segundos.

Ciclo de ensayo. Cada ciclo de ensayo comprende una aceleración en vacío, desde

la posición de ralentí hasta la velocidad de desconexión, realizada de forma rápida

y continua pero sin brusquedad, en un tiempo no superior a un segundo. Alcanzada

la velocidad de desconexión, se mantendrá en este régimen al menos dos segundos,

soltando a continuación el pedal del acelerador.

En los vehículos de transmisión automática, el régimen de ensayo será el

especificado por el fabricante, o en su defecto, el correspondiente a los 2/3 de la

velocidad de desconexión.

6 Valores límite

El nivel de opacidad (coeficiente de absorción) no deberá ser superior al registrado

en la placa del fabricante, conforme a la Directiva 72/306/CEE de Consejo o,

cuando no se disponga de este dato, a los valores siguientes:

- Motores diesel de aspiración natural: 2,5 m-1

- Motores diesel sobre alimentados 3,0 m -1

7 Valoración de resultados.

Se valorarán los resultados obtenidos en cada ciclo de ensayo con el siguiente

criterio:

7.1 Primer ciclo de ensayo

Si el valor de opacidad obtenido es :

2,25 m -1

en motores diesel de aspiración natural.

2,75 m -1

en motores diesel sobrealimentados.

el resultado se considerará favorable, dando por finalizado el ensayo.

Si los valores son superiores a los anteriormente indicados e inferiores a 5 m-1

, se

realizará un segundo ciclo de ensayo.


35

Cuando la opacidad medida sea superior a 5 m-1

, se efectuará un nuevo ciclo de

purga manteniendo el motor a un régimen en el entorno a 2500 r/min, en turismos

o vehículo ligeros y de 1.500 r/min en vehículos pesados, durante un mínimo de 30

segundos. Finalizado el ciclo de purga, se realizará un nuevo ciclo de ensayo.

7.2 Segundo ciclo de ensayo

Si el valor de opacidad obtenido es :

2,25 m -1


2,75 m -1



Si el valor de la opacidad es superior a los indicados anteriormente, se realizara un

nuevo ciclo de ensayo.

Si en el 1er

ciclo de ensayo se obtiene un valor superior a 5 m-1

y en el segundo,

nuevamente, el valor obtenido es superior a éste, el vehículo será rechazado.

7.3 tercer ciclo de ensayo.

Si el valor de opacidad obtenido es:

2,25 m -1


2,75 m -1



Si el valor obtenido es superior a los índices anteriormente indicados, se realizará

la media aritmética de los valores obtenidos en los tres ciclos de ensayos;

desechando aquellos que se desvíen más de 1 m-1

del valor de la media.

En caso de despreciar algún valor, porque se desvíe de la medida, se realizará un

nuevo ciclo de ensayo hasta conseguir tres valores, dentro de la desviación

máxima, para obtener la medida. Estos ciclos de ensayo se irán repitiendo hasta

conseguir tres valores aceptables. El límite máximo de ensayos se fija en seis, al

término de los cuales, si no se obtienen tres valores aceptables para realizar la

medida, se rechazará el vehículo por inestable.


36

Si la media obtenida es:

a) Motores diesel de aspiración natural:

media < 2.50 m-1

, el resultado será favorable.

2,5 m-1

< media 3.75 m-1

, el resultado será defecto leve.

media > 3.75 m-1

, el resultado será desfavorable.

b) Motores diesel sobrealimentados:

media < 3.0 m-1

, el resultado será favorable.

3.0 m-1

< media 4.5 m-1

, el resultado será defecto leve.

media > 4,5 m-1

, el resultado será desfavorable.

Todas la comprobaciones y ensayos deberán ser realizados por personal cualificado

de la Estación I.T.V., anotando los resultados obtenidos en el informe de

inspección Técnica, en la casilla de Observaciones, con las siguientes

posibilidades:

- Vehículo aceptado: se anotará el valor obtenido

- Vehículo rechazado por superar dos veces 5 m-1: se anotará el valor mas bajo de

los dos.

- Vehículo rechazado por valor medio: se anotará el valor de dicha media.

- Vehículo rechazado por dispersión excesiva: se anotará la palabra "dispersión".

8 Los ensayos los realizarán los propios inspectores mecánicos encargados de este

cometido en las Estaciones de I.T.V. Se deberán adoptar todas las medidas precisas

para que esta actuación se desarrolle sin producir ningún deterioro en los vehículos

y, como siempre, cuidando con esmero la atención a los usuarios.


37

ANÁLISIS DE HUMOS

Como resultado de medidas realizadas, se ha demostrado que los vehículos equipados con

motores que funcionan según el ciclo DIESEL son menos contaminantes (en parte, también, por

su menor participación porcentual en el parque móvil, que en España se sitúa alrededor del 40%).

En la siguiente tabla se refleja el reparto de las emisiones contaminantes entre vehículos

de gasolina y diesel en porcentaje de gases producidos, comparados con los motores de gasolina

CO HC NOx Pb C SO2 CO2

Gasolina 89 73 61 100 33 15 53

Diesel 11 27 39 ---- 67 85 47

Las principales fuentes de emisiones contaminantes de los vehículos automóviles son

tres:

-El cárter del motor, por la evacuación exterior de vapores de aceite y gases quemados.

-La evaporación de gasolina del depósito y del carburador.

-El escape, por el cual salen los productos de la combustión.

El volumen, tipología y concentración de los productos emitidos dependen sobre todo del

diseño del motor, de sus condiciones de funcionamiento, del tipo y de las características del

combustible empleado.

En la tabla siguiente, se reflejan comparativamente las fuentes de emisión preponderantes

en relación con los distintos contaminantes y modelos de motorización.

CONTAMINANTES DIESEL GASOLINA

CO Monóxido de carbono Escape Cárter Escape

HC Hidrocarburos Cárter Escape Cárter Evaporación Escape

NOx Óxidos de Nitrógeno Cárter Escape Cárter Escape

Pb Compuestos de plomo -------- Cárter Escape

C Polvos o partículas Escape Escape

SO2 Anhídrido sulfuroso Cárter Escape Escape

CO2 Anhídrido carbónico Cárter Escape Cárter Escape

Además de los gases conocidos en los motores de gasolina, los motores de combustión

diesel emiten otros gases característicos como los que se describen a continuación.


38

Partículas (C)

Las partículas, presente sobre todo en los gases de escape emitidos por los vehículos

diesel, son partículas invisibles, sólidas o líquidas, de dimensiones microscópicas ( 0,2 a 10

milésimas de milímetro) que quedan suspendidas en el aire y, por lo tanto, son respirables.

Por el contrario, el hollín o humo negro es visible, porque está constituido por gránulos

de carbono de dimensiones más grandes (hasta 2mm).

Los gases de escape de los motores de gasolina contienen polvos o "partículas" muy

limitadas en cantidad respecto de los diesel. Las partículas y el humo negro se generan durante la combustión en ausencia de

oxígeno a partir de las gotitas de gasóleo que, al no evaporarse por completo, se carbonizan en la

parte central por efecto de la elevada temperatura.

Las partículas y humo negro, están formadas, en esencia, por una matriz carbonosa

sobre la cual se depositan compuestos orgánicos: entre ellos se encuentran hidrocarburos

aromáticos poli cíclicos ( o poli nucleares), sospechosos de ser muy cancerígenos.

Las partículas contienen también una determinada cantidad de aceite lubrificante y

sulfatos asociados con agua.

Anhídrido sulfuroso (SO2) Los gases de escape de los motores diesel contiene anhídrido sulfuroso (SO2) en cantidad

proporcional a la de azufre existente en los distintos combustibles ( 0,3% en peso para diesel), y

procede de las impurezas ya presentes en el crudo de origen.

El anhídrido sulfuroso procede del azufre presente en los combustibles y la cantidad

emitida, a igualdad de otras condiciones, es directamente proporcional a la cantidad del

combustible consumido. Únicamente puede ser eliminado con la utilización de combustibles

desulfurados.

El anhídrido sulfuroso y los óxidos de nitrógeno, bajo la acción de la luz solar, se

transforman en ácido nítrico (HNO3) y ácido sulfúrico (H2SO4) respectivamente y dan lugar al

fenómeno de la lluvia ácida que provoca la muerte progresiva de las masas forestales.

Los compuestos de azufre causan también contaminación olfativa, puesto que el

anhídrido sulfuroso tiene un olor desagradable. COMBUSTIÓN EN LOS MOTORES DIESEL

Generalidades En los motores diesel, denominados también de encendido por compresión, el inicio de la

combustión es espontáneo cuando el combustible, inyectado al final de la fase de compresión,

encuentra en el interior del cilindro condiciones de temperatura y de compresión tales que se

provoca el autoencendido.

Análisis del ciclo Si se analiza la combustión de las partículas individuales de gasóleo se puede ver que

entre la inyección de una partícula y su combustión completa pasa un cierto tiempo que se puede

dividir en dos períodos.

-En el primer período, la partícula inyectada recibe del aire circundante el calor necesario

para adquirir la temperatura de encendido;

-En el segundo período se produce la combustión de la partícula a la velocidad propia de

la reacción de combustión en las condiciones existentes.


39

En el gráfico siguiente, donde se representan en las abscisas los tiempos y en las

ordenadas las presiones de la cámara de combustión, en el momento de inicio de la inyección (A)

está colocado antes de terminar la carrera de compresión.

Tras un cierto período de naturaleza física y química, debido a que la primera partícula,

inyectada en forma de gota, tiene que calentarse, evaporarse, mezclarse con el aire, encontrar aire

con el cual reaccionar y empezar a quemarse, se llega al punto (B), en el cual la primera partícula

inicia su combustión. Durante el tiempo de retardo (AB), las masas inyectadas se han acumulado

en la cámara de combustión, en espera de que transcurra su tiempo de retardo físico.

Los tiempos de retardo de las partículas sucesivas van disminuyendo a causa del calor

provocado por la combustión de las primeras masas inyectadas, que facilita la evaporación de las

gotas de combustible inyectadas después. Ello implica que la combustión de las masas

acumuladas tenga lugar con gran rapidez y fuertes aumentos de la presión: es casi una

combustión a volumen constante, favorable en cuanto a rendimiento termodinámico, pero

negativa desde el punto de vista mecánico, porque la súbita elevación de la presión origina

vibraciones que provocan daños a los órganos mecánicos y producen la denominada aspereza de

funcionamiento de los motores diesel, con su ruido característico. Con los nuevos sistemas de

inyección electrónica diesel se han corregido sustancialmente estos problemas mecánicos.

En el momento (C) ha terminado la combustión de las masas acumuladas durante el

tiempo de retardo (AB) y desde este punto los tiempos de retardo, ya muy breves, permanecen

casi constantes.

El momento (D) representa el fin de la inyección. Desde este instante se tiene sólo la

combustión de las últimas masas inyectadas, que terminan de arder en (E).

El intervalo (DE) representa la post-combustión, la cual debe ser lo más breve posible si

no se quiere tener malos rendimientos.

NOTA.- En el diagrama, la unidad de medida utilizada para la presión es "Pa" (pascal).


40

Condiciones para optimizar la combustión Para garantizar una buena combustión de todas las partículas inyectadas, es necesario que

el proceso tenga lugar en condiciones de fuerte exceso de aire, tales que la relación entre el aire

introducido y el combustible inyectado este en torno al valor 25:1. Este exceso de aire respecto

de la relación estequiométrica, que es igual a 14,7:1, es necesario para obtener la oxidación más

completa de todo el combustible inyectado.

En el campo práctico de funcionamiento de los motores diesel, la relación aire-gasóleo

puede varia entre 20:1 a 60:1 aproximadamente. En la proximidad de la relación estequiométrica,

en el motor diesel aumenta la humareda en el escape, puesto que en algunas zonas de la cámara

de combustión hay una mezcla tan rica que no todas las partes de carbono y oxígeno consiguen

reaccionar entre sí.

Emisiones contaminantes Las emisiones contaminantes de los motores diesel están constituidas en su mayor parte,

como en los motores de gasolina, por monóxido de carbono (CO), hidrocarburos sin quemar

(HC), y óxidos de nitrógeno (NOx). Pero estos tres contaminantes están presentes en menor

medida a causa de la distinta combustión de los motores que queman gasóleo. En los motores de

diesel la emisión de CO es un 90% inferior, HC 90% inferior y NOx un 50% también inferior.

Las sustancias contaminantes propias de un motor diesel son: los polvos o partículas, el

hollín o humo negro y el anhídrido sulfuroso (SO2)

Reducción de las emisiones Las emisiones de monóxido de carbono, hidrocarburos sin quemar y partículas son

debidas, en esencia, a una combustión incompleta. Por consiguiente, es preciso favorecer la

combustión abreviando, en la medida de lo posible, los tiempos de retardo físico y químico y

aumentando su velocidad. Para obtener dicho objetivo se puede actuar sobre distintos parámetros

del motor como:

-geometría de los inyectores

-turbulencia de la cámara o pre-cámara de combustión,

-velocidad angular del motor (ω)

-relación de compresión (ρ),

-dosificación (α)

La combustión es favorecida por el uso de combustibles con alto número de cetano (NC).

Geometría de los inyectores Los inyectores tiene por misión pulverizar y difundir las gotas de gasóleo en el interior de

la cámara (o pre-cámara) de combustión.

Se pueden identificar dos exigencias distintas y contrarias:

-Las gotas deben ser lo más pequeñas posible, porque el aumento de las dimensiones de

la gota implica un tiempo mayor de evaporación a igualdad de otras condiciones; reducir las

dimensiones de las gotas de gasóleo significa obtener una buena pulverización, facilitar la

evaporación y, por lo tanto, el encendido del combustible.

-Las gotas deben tener una determinada masa para permitir al chorro de gasóleo

difundirse lo más posible en el interior de la cámara de combustión y poseer la penetración

suficiente para interesar a la mayor cantidad posible de aire presente. Una buena difusión y

penetración del chorro de gasóleo por efecto de la energía cinética comunicada a las gotas,

reduce el tiempo necesario que el chorro necesita para encontrar aire con el cual arder.


41

Turbulencia de la cámara de combustión La turbulencia generada en el interior del cilindro por la geometría especial del pistón o

de la pre-cámara de combustión, disminuye el tiempo que el combustible necesita para

vaporizarse y mezclarse con el aire presente.

En realidad los movimientos turbulentos favorecen los intercambios térmicos entre el aire

a alta temperatura y las gotas de gasóleo e inducen una mezcla más íntima y rápida.

Se trata de favorecer este fenómeno con la adopción de pre-cámaras o cámaras de

combustión toroidales labradas en la parte superior del pistón en los motores de inyección

directa.

Velocidad angular del motor Si se aumenta la velocidad angular (ω) del motor se dispone de menos tiempo para la

reacción de combustión.

Al girar a mayor velocidad, el motor habrá descrito un ángulo mayor durante el tiempo de

retardo, por lo cual las masas inyectadas y acumuladas en el cilindro son más elevadas y, por

consiguiente, se tiene un aumento de aspereza de marcha.

La combustión que tiene lugar en el motor con velocidad angular mayor empezará en un punto

mas próximo al PMS y terminará en un punto más avanzado de la fase de expansión, con la

consiguiente pérdida de rendimiento y más posibilidades de no completarse la combustión y, por

tanto, de una mayor presencia de emisiones contaminantes CO, HC y partículas.

Si se aumenta la velocidad angular (ω) del motor es preciso aumentar el avance de la

inyección.

Hay también un aspecto positivo, porque con gran velocidad angular se favorece la

turbulencia y se disminuye los tiempo de retardo físico y químico.


42

Relación de compresión La relación de compresión (ρ) adquiere en los motores diesel valores más elevados que

en los motores de gasolina.

En los diesel de inyección directa se utilizan relaciones de compresión iguales a 15-18,

mientras que en los motores con pre-cámara, se llega a relaciones de compresión comprendidas

entre 18 y 22. Ello es así porque se trata de compensar las pérdidas de presión por laminación

que surgen cuando el aire comprimido atraviesa las estrangulaciones para entrar en la pre-

cámara.

Al aumentar la relación de compresión se eleva la temperatura del aire en la cámara de

combustión y, por lo tanto, las gotas de gasóleo inyectadas reciben una cantidad mayor de calor y

se evaporan en menos tiempo. La elevada temperatura hace disminuir también el tiempo de

retardo químico de la combustión y facilita que se complete las propia reacción de combustión.

Sin embargo, una temperatura demasiado elevada provoca un aumento de las emisiones

de NOx, habida cuenta también de la abundante presencia de oxígeno a causa de las

dosificaciones elevadas que se utilizan en los motores diesel.

El aumento excesivo de la relación de compresión determina además las apariciones de

problemas de resistencia mecánica de los órganos del motor y límites geométricos, sobre todo en

los motores más pequeños.


43

Dosificación de la mezcla aire-combustible La dosificación (α) o relación entre las masas de aire-combustible tienen un campo de

utilización muy amplio en los motores diesel, y puede variar entre valores aproximados de entre

20:1 a 60:1.

En realidad no existen los problemas de inflamabilidad de que adolecen los motores de

gasolina, en los cuales con dosificaciones bajas falta oxígeno para la combustión, mientras que

con dosificaciones elevadas, a causa del exceso de aire, el frente de llama se extingue.

El tipo especial de combustión de los motores diesel, según la cual cada gota arde por su

propia cuenta, hace que no existan límites de inflamabilidad y, por consiguiente, la dosificación

puede adoptar valores muy elevados.

En cambio, existe un límite inferior de la dosificación por debajo del cual el último

combustible inyectado no encuentra ya aire para arder y, sometido a presiones y temperaturas

elevadas (al final de la combustión), se fracciona formando hidrocarburos sin quemar y partículas

sólidas de carbono grafítico.

Este fenómeno se puede observar sobre todo al acelerar, cuando para mejorar las

prestaciones se hace trabajar al motor con dosificaciones límite y aparece humareda que

opacifica los gases de escape.

El límite inferior de dosificación aumenta con la velocidad angular, puesto que disminuye

el tiempo disponible para la combustión; de todos modos, este límite puede ser rebajado por la

turbulencia en el interior de la cámara (o pre-cámara) de combustión: en los motores con

turbulencia elevada el fenómeno del humo negro se presenta para dosificaciones inferiores.

En definitiva, para disminuir la cantidad de humo negro, "partículas", hidrocarburos sin

quemar y monóxido de carbono en el escape, es preciso hacer trabajar al motor con

dosificaciones mayores; sin embargo, ello puede provocar un aumento de las emisiones de óxido

de nitrógeno a causa del exceso de oxígeno.


44

Número de cetano del gasóleo (NC)

El número de cetano es un índice de inflamabilidad del combustible: un valor alto del

número del cetano (A) significa que el combustible tiene un tiempo (t1) mínimo de indicción al

encendido.

Ello significa que las partículas de gasóleo emplean poco tiempo en iniciar las reacciones

de combustión y, por lo tanto, queda un tiempo mayor (t2) disponible para la combustión

propiamente dicha.

Además, al reducir el tiempo de inducción se hace disminuir la acumulación de las masas

de combustible inyectadas y no quemadas todavía, con la consiguiente disminución de la

aspereza de marcha.

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