Empezando la segunda mitad de la década de los 90´s, hubo dramáticos progresos en el desarrollo de nuevas tecnologías de motores a diesel, produciendo una nueva raza de motores a diesel extremadamente limpios y silenciosos, que cambiaron la perspectiva acerca de los viejos motores a diesel siendo estos muy ruidosos y olorosos. Este cambio dramático es el resultado de 3 tecnologías clave:
- Tecnología de optimización en combustión
- Post- tratamiento de los gases de escape
- Tecnologías de control electrónico
De éstos, el sistema common rail fuel injection controlado electrónicamente, el cual permite tener una super presión fuel injection en todas las revoluciones en los motores, es un gran factor, contribuyendo a una importante reducción de emisiones así como de ruido y vibración.
Reduciendo emisiones con tecnología fuel injection
Las nuevas tecnologías de fuel injection trabajan para simultáneamente reducir NOx, el cual ocurre debido a una combustión completa, así como también el PM, el cual ocurre debido a una combustión incompleta. Un buen ejemplo de esta tecnología es el sistema common rail, el cual permite múltiples fuel injection a presiones más altas. Se están llevando a cabo investigaciones que permitan fuel injection a presiones aun más elevadas, para una mayor eficiencia en la combustión del motor.
Sistema Common Rail
El combustible bajo una gran presión es almacenado en el common rail y uniformemente suministrado hacia cada inyector de combustible. Inyectar el combustible bajo altas presiones permite al motor tener una combustión más completa, el cual reduce la creación de PM. Al mismo tiempo el uso de múltiples inyectores de combustible ayudan a prevenir excesivas altas temperaturas en la cámara de combustión, por lo tanto reduciendo la creación de NOx.
La llave para el sistema common rail es el control electrónico preciso de la presión del fuel inyection, la sincronización de la inyección, el numero de inyecciones y la cantidad de combustible inyectado.
Tecnologías de administración del aire para controlar el entrada de admisión del motor
La tecnología de administración del aire es un importante componente en los motores a diesel para controlar el sistema de entrada. Su objetivo es el reducir NOx y PM, así como mejorar la economía del combustible al trabajar con tecnología fuel injection. Ejemplos claves de esta tecnología incluyen a los sistemas turbocargador y EGR, los cuales cargan el motor con admisión de aire utilizando los gases de escape de los sistemas.
Turbocargador:
Utiliza los gases de escape del motor para darle poder a la turbina, la cual a su vez carga los cilindros con aire de alta densidad el cual ha sido comprimido. Esto permite que un mayor volumen de aire sea tomado hacia el cilindro y mejorar la eficiencia en la combustión.
Turbocargador con intercooler:
Esto agrega un dispositivo de enfriamiento para rápidamente enfriar el aire de entrada, el cual se calienta conforme se va comprimiendo por el turbocargador. Al cargar los cilindros con aire de entrada de alta densidad, el sistema puede mejorar la combustión del motor y su eficiencia, así como también la economía del combustible del vehículo, mientras disminuye sus emisiones de CO2.
Sistema Turbocargador de Geometría Variable (SGV):
SGV funciona para controlar específica y eficientemente el sistema de turbocargador, basado en condiciones de volumen del aire de entrada, para corregir una de las debilidades del sistema turbo, el cual es su desempeño en bajas revoluciones del motor cuando hay muy poco escape del motor.
Recirculación de los gases de Escape (EGR):
Esencialmente mezcla los gases de escape con aire de entrada, para bajar las concentraciones de oxigeno en la cámara de combustión y por lo tanto suavizar el proceso de combustión y reducir la formación de NOx.
ERG Enfriado:
Añade un dispositivo de enfriamiento en el camino del ERG, ayudando a reducir la temperatura de la combustión, reduciendo aun más la cantidad de NOx y mejorando la economía en el combustible.
ERG enfriado de una sola vía:
Incorpora una válvula de una sola vía para prevenir que entre el aire de entrada al camino del ERG enfriado. Esto asegura el flujo de aire en una sola dirección, y elimina desperdicio de los gases de ERG, para que todos sean enviados a la cámara de combustión.
