Emisiones contaminantes en vehículos

Las emisiones contaminantes en motores de combustión interna han llegado a ser un problema medioambiental muy importante, con consecuencias en la salud de las personas y demás seres vivos y también en el calentamiento global de la temperatura del planeta. Es por ello que los gobiernos han decidido poner en marcha medidas drásticas para reducir estas emisiones de gases no deseables para el medio ambiente.

Los tipos más comunes de Motores de combustión interna son:

1. El motor de explosión según ciclo Otto, cuyo nombre proviene del técnico alemán que lo desarrolló, Nikolaus August Otto, es el motor convencional de gasolina.
2. El motor diésel, llamado así en honor del ingeniero alemán Rudolf Diesel, funciona con un principio diferente y suele consumir gasóleo.
3. La turbina de gas.
4. El motor rotativo o Motor Wankel.

En los vehículos los motores más utilizados son los dos primeros. Entendemos por vehículo los automóviles de turismo, camiones, autobuses,​ furgonetas,​ motocicletas, motocarros y cuatriciclos.

• EMISIONES CONTAMINANTES:

Centrándonos en las emisiones producidas en la tubería de escape tenemos entre los principales elementos los siguientes:

• Hidrocarburos: son partículas que no reaccionaron en la combustión o lo hicieron parcialmente, y es el mayor contribuyente de lo que se conoce como el smog de las ciudades, reconocido como altamente tóxico para la salud. Pueden causar daños y problemas en el hígado así como cáncer si se está continuamente expuesto a este elemento.
• Óxido de nitrógeno (NOx): Son generados cuando el nitrógeno reacciona con el oxígeno del aire bajo las condiciones de alta temperatura y presión que se presentan dentro del motor. Las emisiones de estos óxidos de nitrógeno contribuyen también a la creación del smog, así como a la formación de la lluvia ácida.
• Monóxido de carbono (CO): Es un resultado de la combustión incompleta debido a la ineficiencia de estas tecnologías. Uno de los efectos nocivos es que disminuye la capacidad natural de la sangre para cargar oxígeno en las células, lo que conlleva peligrosos riesgos de enfermedad cardíaca.
• Dióxido de carbono (CO2): Las emisiones del dióxido de carbono son un aspecto de gran preocupación en el marco del calentamiento global puesto que es un gas que produce efecto invernadero, cada vez más común.

• EMISIONES SEGUN EL TIPO DE MOTOR:

 

• EMISION DE PARTÍCULAS:
  

• NORMAS EURO DE EMISIONES:

 

Las normas de emisión se definen en una serie de directivas de la Unión Europea con implantación progresiva que son cada vez más restrictivas. Actualmente, las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOX), Hidrocarburos (HC), Monóxido de carbono (CO) y partículas están reguladas para la mayoría de los tipos de vehículos, incluyendo automóviles, camiones, trenes, tractores y máquinas similares, barcazas, pero excluyendo los barcos de navegación marítima y los aviones. Para cada tipo de vehículo se aplican normas diferentes. El cumplimiento se determina controlando el funcionamiento del motor en un ciclo de ensayos normalizado. Los vehículos nuevos no conformes tienen prohibida su venta en la Unión Europea, pero las normas nuevas no son aplicables a los vehículos que ya están en circulación. En estas normas no se obliga el uso de una tecnología en concreto para limitar las emisiones de contaminantes, aunque se consideran las técnicas disponibles a la hora de establecer las normas.

• TENDENCIA EVOLUCION FUTURA:

ENLACES:

• Norma europea sobre emisiones contaminantes
• Tecnologías para reducir los NOx en motores diésel 
• Análisis CFD de un motor de 2T 
  
• Problemas de emisiones al pasar la ITV con un Nissan Primera 2.0L gasolina
  

 

ARTÍCULOS CIENTÍFICOS:

• Lamas, M.I.; Rodriguez, C.G. NOx reduction in diesel-hydrogen engines using different strategies of ammonia injection. Energies, vol. 12, 1255, 2019.
• Lamas, M.I.; Rodríguez, C.G. Numerical model to analyze NOx reduction by ammonia injection in diesel-hydrogen engines. International Journal of Hydrogen Energy, vol. 42, pp. 26132-26141, 2017.
• Lamas Galdo, M.I.; Rodríguez Vidal, C.G.; Rodríguez García, J.D. Modelo de mecánica de fluidos computacional para el estudio de la combustión en un motor diesel de cuatro tiempos. DYNA, vol. 88(1), pp. 91-98, 2013.
• Lamas Galdo, M.I.; Rodríguez Vidal, C.G.; Rodríguez García, J.D. Aplicación del método level set para modelar el proceso de combustión premezclada en un motor Otto de dos tiempos. Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería, vol. 29, pp. 234-240, 2013. 
• Maria Isabel Lamas Galdo; Laura Castro-Santos; Carlos G. Rodriguez Vidal. Numerical analysis of NOx reduction using ammonia injection and comparison with water injection. Journal of Maritime Science and Engineering, vol. 8, 109, 2020. 
• Maria Isabel Lamas Galdo; Juan de Dios Rodríguez, Jose Manuel Rebollido. Numerical Model to Analyze the Physicochemical Mechanisms Involved in CO2 Absorption by an Aqueous Ammonia Droplet. Int. J. Environ. Res. Public Health 2021, 18(8), 4119.