La elevada emisión de partículas es un problema que en los últimos tiempos se asocia en exclusiva a los motores modernos de inyección directa diésel o gasolina, sin embargo las circunstancias que propician la creación de micropartículas y nanopartículas en la cámara de combustión no sólo se dan haciendo uso del acelerador, sino que el conocido como freno motor también tiene mucho que ver en su generación.
Tanto en motores diésel como gasolina que hacen uso de mezclas muy pobres (más de 14,7 gramos de aire por cada gramo de gasolina en motores gasolina por ejemplo), el problemas de la generación de partículas es un síntoma habitual de las altas temperaturas y presiones que se consiguen en la quema del carburante, por ello los diésel ya han hecho habituales los filtros antipartículas y los gasolina comienzan a reflejar que sus emisiones de partículas se han disparado de forma paralela a la evolución conforme dicta el downsizing.
Partículas: un problema aún mayor que el CO2
A través de la publicación Environmental Science & Technology nos hacemos eco de un reciente estudio donde se han evaluado diferentes condiciones de funcionamiento de propulsores y en donde se ha descubierto una alta generación de nanopartículas durante el giro del motor en las fases de retención. Esta generación de nanopartículas estaría provocada por la quema de restos de combustión y una pequeña parte del lubricante que es introducida en el cilindro por fugas y aspiración de vapores del cárter.
Durante el funcionamiento del freno motor, es la inercia la que mantiene el giro del cigüeñal con el uso del movimiento que mantiene el vehículo. En el momento que levantamos el pie del acelerador, los motores de inyección cortan el suministro de carburante para conseguir un importante ahorro en consumo. La problemática viene con el hecho de que los pistones continúan aspirando y comprimiendo aire, mezclándose éste con los restos de anteriores combustiones y el lubricante que escapa hacia el interior de los cilindros a través de segmentos del pistón, retenes y guías de válvulas.
El resultado es que entre el 25 y el 30% de las nanopartículas superiores a 3 nanómetros son causa directa de estas condiciones de funcionamiento. En los motores que instalan filtros antipartículas, motores diésel modernos, se consigue que el 99,9% de las partículas queden atrapadas en su interior. Sin embargo, la creciente oferta de motores gasolina de inyección directa y el resto de mecánicas ya presentes en el parque móvil son las que protagonizan este estudio.
La introducción de filtros antipartículas es una de las soluciones que debería ser ya una realidad para limitar estos defectos en los motores de combustión interna, más allá de este elemento existen tecnologías capaces de evitar la quema de estos compuestos a través de la desconexión dual de inyección/encendido y el cierre completo de válvulas en fases de retención, consiguiendo de este modo que los cilindros giren en vacío mientras aprovechamos la inercia del vehículo.
Fuente: GreenCarCongress
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