Sistema de control de emisiones

Sistema de control de emisiones

Edwin Olarte Ramírez

502 de automotriz

Ciclo escolar 2013-2014

Emisiones contaminantes

A lo largo de la historia de la humanidad se ha destacado la importancia del aire y sobre todo de los efectos que tiene respirar aire contaminado, pues a causa de este hecho ha habido numerosas muertes. En 1943 en Inglaterra murieron alrededor de 4000 personas por causa del smog (smog proviene de la fusión de las palabras inglesas smoke = humo y fog = niebla). Bastantes enfermedades respiratorias han sido causadas por la contaminación del aire en los seres humanos y en los animales, pero no podemos olvidar otras implicaciones negativas de este hacho como son el envenenamiento de lagos en Estados Unidos de América, la muerte de los bosques en Alemania y el deterioro de los monumentos y las edificaciones en ciudades como Londres y Madrid.

Los primeros vestigios de control en las emisiones contaminantes tienen origen en Inglaterra a principios de siglo XIII cuando la corona decidió cobrar impuestos a quienes utilizaran carbón como medio de calefacción debido a la gran concentración de humo que éste producía. A principios de 1910 en Alemania se empieza a hablar muy tímidamente del control de las emisiones provenientes de los motores de los vehículos, pero es solo hasta principios de la década de los sesenta en la ciudad de los Ángeles (California) cuando se empiezan a regular por vía legal. La razón por la cual se inició allí todo el movimiento que restringía las emisiones contaminantes se debió a que la carencia casi total de industria y los pocos calefactores existentes en esta zona, llevaron a concluir que eran los automóviles los causantes de un 60% del total de la emisión de contaminantes. Desde entonces todos los países industrializados han adoptado sus métodos para restringir las emisiones provenientes de los vehículos, siendo cada vez más estrechos los límites de permisividad, lo que ha llevado a los fabricantes de motores a enfrentar grandes retos tecnológicos que les permitan cada vez ajustarse más a la legislación anticontaminante con el fin de poder sobrevivir en el mercado.

Así pues, se ha logrado incluir el estudio del nivel de emisiones como uno de los parámetros fundamentales en la evaluación del desempeño de los motores.

Características de ciclo Diesel y ciclo Otto. Presión.

La presión se define como la fuerza aplicada sobre una superficie, por lo que sus unidades son kgf/m² = N/m². Es una de las propiedades termodinámicas más útiles, porque se mide directamente con facilidad. La unidad de presión en el SI, es el N/m² y se le llama Pascal (Pa), en honor al físico francés Blaise Pascal. Existen tres tipos de presión: a) Atmosférica o Barométrica, b) Manométrica, y c) Absoluta. Presión Atmosférica.

Es la presión ejercida por el peso del aire atmosférico, al ser atraído por la fuerza de la gravedad. Esta presión varía con relación a la altitud sobre el nivel del mar. También se le llama presión barométrica, porque el instrumento utilizado para medirla, se llama barómetro. El italiano Evangelista Torricelli, fue el primero en medir esta presión, utilizando un barómetro de mercurio. El valor que él obtuvo es de 760 mm de mercurio al nivel del mar. A estas unidades (mm Hg) también se les llama Torricelli (Torr). El valor de la presión atmosférica al nivel del mar, es como sigue: Sistema Internacional = 101,325 Pa

(KiloPascales) = 101.325 kPa

Sistema Métrico = 1.033 kg/cm² = 760 mm Hg.

Sistema Inglés = 14.696 psi = 29.92 in Hg. Presión Manométrica.

Cuando se desea medir la presión dentro de un sistema cerrado, se utiliza un instrumento llamado manómetro, por eso se le llama presión manométrica.

La presión dentro de un sistema cerrado, puede ser mayor o menor que la atmosférica. A la presión mayor que la atmosférica, se le llama positiva; y a la menor, se le llama negativa o vacío. El manómetro marca la diferencia de presiones entre la que existe dentro del sistema y la presión atmosférica del lugar. Presión Absoluta.

Es la suma de la presión atmosférica más la presión manométrica. Si esta última es positiva, se suman, y si es negativa, se restan.

Presión Absoluta = presión atmosférica + presión manométrica.

Presión Absoluta = presión atmosférica - presión manométrica (vacío).

Las unidades con que se miden comúnmente las presiones, son kg/cm² en el sistema métrico, y lb/in² en el sistema inglés. Las presiones negativas o vacío, se acostumbra medirlas en mm de Hg y pulgadas de mercurio, respectivamente.

Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica del Estado de Puebla

Control de emisiones automotrices Página 9

La escala de presión absoluta, al igual que las de temperatura absoluta, no tiene valores negativos ni combina diferentes unidades. Inicia en el cero absoluto (0 Pa), que corresponde al vacío absoluto, y de allí aumenta. En la mayoría de las operaciones, el Pascal (Pa) resulta una unidad muy pequeña, por lo que generalmente se utilizan múltiplos de éste, que son el kiloPascal (kPa) que es igual a 1,000 Pa, o bien el bar, que es igual a 100,000 Pascales = 100 kPa. Al kiloPascal también se le conoce como pièze (pz).

En el sistema inglés, se hace una clara distinción entre libras por pulgada cuadrada absolutas (psia por sus siglas en inglés de Pound per Square Inch Absolute), y libras por pulgada cuadrada manométricas (psig por sus siglas en inglés de Pounds per Square Inch Gauge). Cuando sólo se usa psi sin la "a" o la "g", generalmente se refiere a diferencias o caídas de presión.

Temperatura.

La temperatura, es una propiedad que mide la intensidad o nivel de calor de una sustancia. La temperatura no debe confundirse con el calor, ya que la temperatura no mide la cantidad de calor en una sustancia, sólo nos indica qué tan caliente o qué tan fría está esa sustancia.

La temperatura debe designarse en forma más precisa con referencia a una escala. El instrumento para medir la temperatura se llama termómetro; el más común, es el que se basa en la expansión uniforme de un líquido dentro de un tubo de vidrio sellado. Este tubo tiene en el fondo un bulbo donde se aloja el líquido (mercurio o alcohol).

Escalas de Temperatura Fahrenheit y Celsius.

En 1592, Galileo inventó un termómetro, pero no tenía una escala bien definida. En 1720, el holandés Gabriel Fahrenheit, fue

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