DIAGNOSTICO DE LOS GASES DE ESCAPE EN MOTORES DE GASOLINA

Introducción

Durante el procesos de combustión en los motores de gasolina se producen una serie de transformaciones entre el aire y el combustible las cuales podemos analizar y según del resultado nos permitirán diagnosticar e incluso localizar averías.

Los analizadores de gases de escape son conocidos por utilizarse en las estaciones de ITV para medir el nivel de emisiones contaminantes de los vehículos, pero si limitamos su aplicación a las revisiones para saber si es apto para la ITV, desperdiciamos una buena herramienta para diagnosticar averías.

 

La combustión

En el motor de gasolina la mezcla entre aire y gasolina idónea seria de 14,7 partes de aire por 1 de combustible, ha esta  mezcla también se le llama mezcla estequiométrica, esta formula es meramente teórica, ya que en la realidad durante la combustión intervienen muchos mas elementos y esta no es perfecta.

En la combustión del motor de gasolina empleamos el oxigeno del aire, con lo que solo el 21% de ese aire es oxigeno mientras que el 78% es hidrógeno, también conviene saber que los combustibles tienen una serie de aditivos para hacer funcionar el motor correctamente, pero que también perjudican las emisiones contaminantes, obteniendo después de esta combustión una serie de gases que según su proporción, cumpliremos con la normativa vigente en materia de contaminación y en el caso de no ser correctos, sus valores nos ayudaran a detectar las posibles averías de nuestro motor.

           

En la figura numero uno estarían representados los porcentajes aproximados de los elementos que forman el aire aspirado por el motor y en la numero dos el porcentaje de los gases que se originan después de la combustión.

 

Gases generados después de la combustión

Si consiguiéramos una combustión completa el combustible y el oxigeno se quemarían por completo y solo se produciría CO2 ( dióxido de carbono ) y H2O ( agua).

En la practica una combustión completa muy pocas veces se consigue, expulsando por el escape el porcentaje de mezcla sin quemar, con lo cual se genera el CO ( monóxido de carbono ) y apareciendo también O2 ( Oxigeno) y HC ( Hidrocarburos).

Para analizar los valores y porcentajes de los gases de escape en un motor de gasolina, tomaremos como ejemplo un motor con inyección multiplico y realizando la medición después del catalizador, elemento muy importante en el tema de emisiones y que explicaremos en otro articulo.

 

Valores aproximados con una buena combustión	Valor
CO2	Mayor que 13.5%
CO	Menor que 0.2%
HC	Menor de 100ppm
O2	Menor que 0.2%
Lambda	1 +- 0.01

 

Dióxido de Carbono – CO2

El dióxido de Carbono no es toxico a bajos niveles, por poner un ejemplo es el gas empleado en la soda, el funcionamiento es correcto cuando el valor del CO2  esta comprendido entre el 13,5 y el 15 %, es un indicador muy fiable de una combustión eficiente, por regla general, si las lecturas son bajas indican una mala combustión, que puede esta generada por una mezcla defectuosa o un fallo en el sistema de encendido.

 

Valores aproximados con un fallo de encendido
CO2	10%	Bajo
CO	0.8%	Alto
HC	1000ppm	Muy alto
O2	3%	Muy alto
Lambda	Fuera de escala	—–

 

        

Algunos tipos de bobinas de encendido.

 

Monóxido de carbono – CO

El CO se forma siempre que la combustión es incompleta, es un gas muy toxico, incoloro e incoloro, un valor alto de CO, indica una mezcla rica o una combustión incompleta, normalmente el valor correcto está comprendido entre 0,5 y 2 %, una avería bastante común, que daría un valor alto seria un inyector abierto o un tiempo de inyección muy alto.

 

valores aproximados con una mezcla rica
CO2	10%	Bajo
CO	2.5%	Muy alto
HC	300ppm	Alto
O2	0.1%	Bajo
Lambda	0.92	Mezcla rica

 

Hidrocarburos – HC

HC, representa los hidrocarburos que salen del motor sin quemar, la unidad de medida es el ppm , partes por millón, recordemos que el %, representa partes por cien y el ppm , partes por millón, se utiliza la medida de ppm, porque la concentración de HC en el gas de escape es muy pequeña , una alto porcentaje nos puede indicar mezcla rica, si el CO también lo tenemos alto o una mala combustión.

 

Valores aproximados con un catalizador en mal estado
CO2	12%	Bajo
CO	0.8%	Alto
HC	200ppm	Alto
O2	1.5%	Alto
Lambda	1	Bien

 

   

Diferentes modelos de catalizadores.

 

Oxigeno – O2

Este valor nos indica el porcentaje oxigeno sobrante en la combustión, un valor alto puede deberse a una mezcla pobre, también se puede producir un valor muy alto de oxigeno cuando tenemos una toma de aire en el sistema de admisión o una fuga en el sistema de escape.

 

Valores aproximados con una toma de aire o con una fuga en el sistema de escape.
CO2	10%	Bajo
CO	0.2%	Irregular
HC	100	Irregular
O2	6%	Muy alto
Lambda	Fuera de escala	—–

 

Factor lambda

Este valor hace referencia a la relación de funcionamiento real de la combustión, con la relación ideal, pongamos un ejemplo.

Como hemos comentado anteriormente la relación ideal aire-combustible es de 14.7 partes de aire y 1 parte de gasolina, el valor lambda es la relación real / 14,7, con lo que si tenemos una mezcla un poco rica como por ejemplo con una relación 13.8:1 , entonces la relación lambda será R. Lambda= 13.8/14.7,con lo que el valor lambda será 0.9, con lo cual se puede deducir que una relación lambda menor que 1, nos indica que la mezcla aire combustible se está produciendo en una condición de riqueza y una relación lambda mayor que 1, indica que la relación aire combustible se está efectuando en una condición de pobreza.

Una relación lambda=1, significa que el aire y el combustible han sido mezclados en la proporción exacta, lo que no implica que el motor después queme bien esta mezcla, el motor puede tener deficiencias y quemar mal esta mezcla, por eso es tan importante saber interpretar los valores de los gases de escape ya que nos pueden indicar problemas en el motor, como una mala puesta a punto de la distribución, un encendido defectuoso, inyectores sucios, etc.