Ecologicamente eficiente

Este sistema de inyección de aire en el escape es un dispositivo post-combustión, cuyo objetivo es introducir cierto volumen de aire en el colector de escape y reducir el contenido de HC y CO de los gases de escape.

Con el fin de completar la combustión de los gases expulsados del cilindro, antes de su salida al exterior, se creó el sistema de inyección de aire en el escape. El oxígeno aportado se combina fácilmente con los hidrocarburos que salen del cilindro sin quemar a gran temperatura, completando su combustión, y con el monóxido de carbono, transformándolo en bióxido de carbono. Este sistema reduce el contenido de HC y CO de los gases de escape y por ende, minimiza la contaminación ambiental.

Los motores que trabajan con mezcla rica son los que necesitan del sistema de inyección de aire, ya que no se quema todo el combustible en los cilindros, sobre todo cuando el motor arranca en frío, durante los primeros kilómetros. Por lo tanto el sistema de inyección de aire en el escape se utiliza en los motores Otto (de gasolina) y no en los diesel, que trabajan con mezclas pobres con exceso de aire.

Las bombas de aire son del tipo rotativo de paletas, en las que el caudal y la presión de envío son proporcionales a la velocidad de rotación. El movimiento lo toman del motor, por medio de una correa trapezoidal. En su funcionamiento, la bomba toma la fuerza de aire a través del propio filtro del motor y lo envía con mucha presión al colector de escape, a través de una válvula de retención, que permite el paso del aire solamente en el sentido bomba-escape. Una segunda válvula, llamada de derivación, interrumpe el funcionamiento de la primera y la inyección del aire en el escape en las fases de retención del motor.

El sistema de válvula pulsair: es sencillo y no requiere el empleo de bomba de aire, con lo cual resulta más económico. Es una válvula oscilante en la que una membrana de acero obtura o libera un conducto de paso. Las oscilaciones de la membrana se producen gracias a las pulsaciones de los gases de escape en su recorrido hacia el exterior. Las variaciones de presión en el sistema de escape se producen como consecuencia de las aperturas cíclicas de las válvulas y, como en los motores de cuatro cilindros hay un sincronismo de ellos dos a dos, se utiliza normalmente una válvula pulsair para cada dos cilindros, a cuyos colectores de escape se conectan por un lado.

En el funcionamiento del motor, la salida de gases quemados del cilindro en el tiempo de escape, genera una presión que se aplica a la válvula pulsair, cuya membrana obtura el paso de aire. Inmediatamente después del cierre de la válvula de escape, la velocidad adquirida por los gases provoca una depresión en la válvula pulsair (del lado conectado al colector de escape), cuya membrana se deforma, permitiendo el paso del aire desde el filtro hacia el sistema de escape. En combinación con la válvula pulsair se dispone una de derivación que interrumpe la inyección de aire en las fases de desaceleración del motor para evitar detonaciones en el escape.

Con la llegada de la gestión electrónica al sector del automóvil, la inyección de aire en el escape empieza a ser controlada mediante sistemas electrónicos. En estos sistemas la bomba que impulsa de aire es de accionamiento eléctrico. Las válvulas que abren y cierran el paso a la inyección de aire, son de accionamiento eléctrico combinadas con otras válvulas neumáticas.

Funcionamiento

En la fase de arranque en frío de un motor son relativamente elevadas las concentraciones contaminantes de hidrocarburos sin quemar, ya que no hay oxígeno suficiente para quemar todo el combustible, no habiéndose alcanzado todavía la temperatura de servicio del catalizador. Para reducir las emisiones contaminantes en esta fase se utiliza el sistema de aire secundario. Inyectando aire adicional en los gases de escape se enriquecen éstos con oxígeno. A raíz de ello se produce una recombustión térmica de las partículas de monóxido de carbono (CO) y de hidrocarburos (HC) sin quemar que están contenidos en los gases de escape. Por otra parte, el catalizador alcanza más rápidamente su temperatura de servicio, gracias al calor producido con la recombustión.

La bomba de aire secundario recibe tensión a través del relé que tiene asignado. La unidad de control del motor excita paralelamente la válvula de inyección de aire secundario, a través de la cual se acciona entonces la válvula combinada, por medio de la depresión “p“. A través de la bomba de aire secundario se impele el aire en el flujo de los gases de escape, detrás de las válvulas de escape.

En estado no activado, los gases de escape calientes también están aplicados a la válvula combinada. Esta válvula cierra el paso de los gases de escape hacia la bomba de aire secundario. El sistema se comprueba por medio del autodiagnóstico, aprovechando la excitación. La regulación lambda tiene que activarse durante esa operación, debido a que la mayor concentración de oxígeno en los gases de escape reduce la tensión de la sonda. Estando intacto el sistema de aire secundario, las sondas lambda tienen que comprobar la existencia de una mezcla pobre.

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