Química del escape de diesel limpio

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En el año 2010, es necesario que los motores diesel vendidos en los EE.UU. cumplan con los requerimientos de emisiones de la Agencia de Protección Ambiental (EPA). Para cumplir con los estándares de reducción de óxido de nitrógeno (NOx), los nuevos motores Duramax Diesel en los pickups grandes y camionetas GM, presentan un sistema de reducción selectiva del catalizador (SCR) (Fig. 1) que utiliza urea de grado automotriz -- conocida como líquido de escape de diesel (DEF) -- que está mezclado en el flujo de escape, causando una reacción química que convierte estos gases en su mayoría en nitrógeno y agua.


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(Fig. 1) 

El DEF que se encuentra en el vehículo se debe volver a llenar periódicamente, similar al tanque de combustible, pero no tan seguido.

 

Control de emisiones de diesel 

El sistema después del tratamiento del SCR en los nuevos motores Duramax Diesel causa las reacciones de reducción de NOx en el flujo de escape. Se le denomina "selectivo" porque utiliza amoníaco como un reductor para reducir los niveles de NOx dentro de un sistema del catalizador.

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(Fig. 2) 

El sistema de tratamiento posterior (Fig. 2) presenta un: A. Catalizador de oxidación del diesel (DOC), B. inyección DEF y mezclador, C. del líquido de escape de diesel ((DEF), D. reducción del catalizador selectivo (SCR), E. filtro de partículas de diesel (DPF), F. enfriador del escape. 

El módulo de control del motor (ECM) controla el sistema de distribución del DEF. Con base en el nivel de emisiones de NOx del motor que se comunican al ECM, por medio de los sensores NOx, el ECM enviará un comando al inyector DEF para dosificar una cantidad dada de DEF. El DEF inyectado se combina con el gas de escape, con la ayuda de mezcladoras, antes de hacer contacto con el SCR. El tabique del SCR almacena el amoníaco y a través de una reacción química con el NOx en el gas de escape, produce nitrógeno (N2), agua (H2O) y pequeñas cantidades de dióxido de carbono (CO2), que son elementos naturales, comunes en el aire.

 

Liquido de escape de diesel 

DEF es una solución transparente e incolora de agua y urea que tiene 32.5% (+/- 0.7%) de urea por peso. 

DEF también se conoce con otros nombres tales como AdBlue, ClearBlue, Urea y Aus32 (solución acuosa de urea). 

La temperatura recomendada para almacenar el DEF es entre 12°F - 86°F (-11°C - 30°C). Para evitar la descomposición del DEF, no se debe transportar o almacenar a temperaturas arriba de 77°F (25°C). La vida útil del DEF depende de la temperatura de almacenamiento y a la exposición a la luz solar. Almacenado a una temperatura ambiente constante de 50°F, el DEF puede tener una vida útil mínima de 36 meses. Pero almacenado a una temperatura ambiente constante de 86ºF, puede tener una vida útil mínima de sólo 12 meses. El DEF también se congela a menos de 12°F, pero se puede volver a utilizar una vez se descongela. 

Antes de utilizar el DEF, asegúrese de revisar cada lote de líquido para ver si tiene potencial de evaporación.

 

Requerimientos del conductor 

El funcionamiento del sistema después de tratamiento para la reducción de NOx es transparente para el conductor. No hay cambio en el desempeño o maniobrabilidad. 

El único requerimiento del conductor es que reabastezca el DEF cuando el cuadro de instrumentos le indique que lo haga o a intervalos regulares de cambio de aceite, lo que ocurra de primero. El uso del DEF depende mucho de los ciclos de conducción y variará de un vehículo a otro. 

La ubicación de llenado del DEF (identificado por medio de una tapa azul) en las camionetas GM grandes está a la par del tubo de llenado de combustible y en los pickups GM grandes está en el lado derecho trasero del compartimiento del motor. El diámetro de la boquilla es más pequeño que el de la boquilla del combustible diesel. 

Utilice el refractómetro J23688 para realizar la prueba de dilución del DEF. Si el DEF está contaminado con combustible diesel, se debe reemplazar el sistema del DEF. 

Si el combustible diesel está contaminado con el DEF, el sensor de agua en el combustible debe detectar la contaminación. Siga el diagnóstico adecuado y los procedimientos de reparación que se encuentran en la Información de servicio.

 

Advertencias del conductor 

Varias advertencias del conductor se mostrarán en el Centro de información del conductor para informar al conductor que el nivel del DEF está bajando y que se debe volver a llenar. Varios mensajes indican el rango de millaje del DEF que el vehículo podrá recorrer antes de volver a llenarlo. 

También se encenderá de manera intermitente un nuevo símbolo de advertencia del DEF en el cuadro de instrumentos para comunicar las advertencias del sistema del DEF. (Fig. 3)

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(Fig. 3) 

Los mensajes del Centro de información del conductor incluyen:

·      Exhaust Fluid Range (Rango del líquido de escape): XXX - muestra el rango de millaje disponible cuando el DEF está bajando

·      Exhaust Fluid Low Speed Limited Soon (Líquido de escape bajo, velocidad limitada próxima) - muestra cuando el rango del DEF cae por debajo del rango especificado; la velocidad se limitará cuando el nivel del DEF se vuelva crítico

·      Exhaust Fluid Empty Refill Now (Líquido de escape vacío, llene de nuevo ahora) - muestra cuando el DEF está vacío; la velocidad será limitada y otros mensajes que proporcionan más información se mostrarán.

Si se ignoran esas advertencias, se mostrarán mensajes de advertencia adicionales y la velocidad del vehículo seguirá estando severamente limitada. 

Cuando agregue DEF a un tanque vacío o muy bajo, siempre agregue por lo menos un galón (3.78L) de líquido para liberar al vehículo de la limitación de velocidad.

 

Disponibilidad del DEF 

Se espera que la infraestructura del DEF aumente en los próximos años. El DEF estará disponible en las distribuidoras, estaciones de abastecimiento, estaciones de camiones (bombas, así como también contenedores pequeños) y otras ubicaciones que venden líquidos automotrices. 

El DEF está disponible en ACDelco en un galón, 10-4022 (19286291) y 2.5 galones, 10-4023 (19286292), paquetes. (Fig. 4)


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(Fig. 4) 

- Gracias a Mike Militello

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