INTERPRETACION Y DIAGNOSTICO DE AVERIAS DE VEHICULOS, CON EL ANALISIS DE GASES EN MOTORES DE COMBUSTION, NIVELES NORMALES DE CO, CO2, HC, Y NOX. Y POSIBLES CAUSAS DE SUS ALTERACIONES
INTERPRETACIÓN DEL ANÁLISIS DE GASES
Siempre que se hagan medición de gases recomendamos que se hagan al ralentí y a 2000 rpm.
Si hay una descarbonización por medio, antes y después de la misma, sin presencia en el sistema de HHO.
Los valores normales que se obtienen a partir de la lectura de un analizador de gases conectado a un motor de un vehículo de Inyección Electrónica son los siguientes:
• CO < 2 %
• O2 < 2%
• CO2 > 12%
• HC < 400 ppm.
Los "expertos" suelen recomendarlo hacerlo al ralentí, pero creo que mínimo se deberían hacer 2 ó 3 muestras (ralenti, 2000 rpm y 3000rpm), de esa manera vemos si con ciertas revoluciones los problemas se mantienen o desaparecen. Además con revoluciones los gases salen con más fuerza y ayuda a hacer mediciones más precisas.
• OXIGENO: O
• Monoxido de carbono: CO
• Dióxido de carbono: Co2
Oxido de Nitrógeno: Nox
• Hidrocarburos no quemados: HCx
Factores que influyen en la emisión de gases contaminantes:
• Temperatura de la combustión
• Homogeneidad de la mezcla
• Presión
• Turbulencia
• Forma de la cámara de combustión
• Tiempo de distribución de válvulas
• Contaminantes diesel: deja depósitos negros de humo, casi no da gases contaminantes (semi-quemados).
Contaminantes gasolina: no suele dar negro de humo, pero tiene mas alta proporción de gases contaminantes y semi-quemados ( CO,NOX,HC ).
Podemos entonces escribir lo siguiente:
AIRE + COMBUSTIBLE ====== > CO + CO2 + O2 + HC + H2O + N2 + Nox ( bajo carga)
Una combustión completa , donde el combustible y el oxigeno se queman por completo solo produce CO2 ( dióxido de carbono ) y H2O ( agua).
Este proceso de una combustión completa y a fondo muy pocas veces se lleva a cabo y entonces surge el CO ( monóxido de carbono ) y consiguientemente aparece O2 ( Oxigeno) y HC ( Hidrocarburos) , tengamos en cuenta que la aparición de los mismos es porque al no completarse la combustión "siempre queda algo sin quemar."
El nitrógeno normalmente asi como entra en el motor , sale del mismo y en la medida que el motor no este bajo una carga importante no forma Oxidos de Nitrogeno.
Gasolina: Mayor contaminante el CO, seguido por HC y luego NOx. Menos de 1% es 02.
Diesel: Contamina menos, se delata más por el material particulado y para bajarlo está el filtro de partículas DPF, el mayor contaminante es el NOx, MP y Azufre.
MONOXIDO DE CARBONO
Se forma siempre que la combustión es incompleta. Valores altos de CO indican una mezcla rica o una combustión incompleta. El valor correcto está entre 0,5 y 2%, siento la unidad de medida el porcentaje en volumen.
CO (menos de 0,5%)à Combustión incompleta, falta de aire o exceso de combustible (mezcla rica)
.
• CO alto (Mezcla Rica) = alto nivel de hidrocarburos y bajo de oxígeno
= combustión incompleta.
CO igual = fallo en la sonda
• ¿Qué hay que revisar?
o Válvulas carbonizadas, presión de combustible, regulador de combustible, filtro de aire, inyector goteando (o sucio).
DIOXIDO DE CARBONO
Es un excelente indicador de la eficiencia del motor. El motor funciona correctamente cuando el CO2 está a su nivel más alto, este valor porcentual se ubica entre el 12-15%
• CO2 alto = eficiencia en la combustión y buen funcionamiento del motor.
• CO2 bajo = fallas en la combustión o mezcla pobre
• Por regla general, lecturas bajas iniciativas de un proceso de combustión malo, representa mala mezcla o un encendido defectuoso.
• Combustión CO2 = 12 % Regular
14 % Muy buena
15 % Excelente
16 % Optima
• Un valor de CO2 alto en vehículo con inyección electrónica (gasolina) con mezcla estequiométrica (valor más alto) alrededor de 14%, en carburador y platino, mucho más bajo 8 – 12%.
• Cuando la combustión es perfecta es todo CO2 y a medida que va siendo incompleta la combustión va disminuyendo el CO2 y aumentando el CO y HC.
HC (hidrocarburos no quemados)
Los hidrocarburos que salen del motor sin quemar. La conversión es de 1%
= 10000ppm
• HCx = lo que no se quema
• HCx alto = exceso de combustible y falta de oxígeno en la mezcla
• HCx alto = Mezcla rica, si el CO también da un valor alto. Mala combustión de mezcla pobre. Escape o aceite contaminado.
• HCx bajo = poco combustible y sobra oxígeno
• NORMAL: entre 100 y 400ppm
•
PROBLEMAS: Encendido, Compresión, Alta presión. Primera inspección visual: Bornes de batería y Compresión
• Si la batería tiene un voltaje más bajo, el pulso de inyección se alarga (tiempo de inyección) y si la inyección no es adecuada se quema mal el combustible.
OXIGENO
Es el oxígeno que sobró en el proceso de combustión.
• Oxigeno alto puede deberse a una mezcla pobre, combustiones que no se producen o un escape roto
• O alto = mezcla pobre, fallas en la combustión = aumento de HCx y CO + valvulas de escape descalibradas
• O bajo = mezcla rica
• Oxigeno = 0% significa que se ha agotado todo el oxígneo, si el CO es alto es indicativo de una mezcla rica.
• Normalmente el oxígeno debe ubicarse debajo del 2%. ?
Cuando existe un elevado valor de Oxigeno en los gases de escape en un vehículo de gasolina, es causado por un agujero en la línea de escape (múltiple, etc.) es un oxigeno que no pasó por el MAF.
OXIDOS DE NITRÓGENO (Nox)
Los oxidos de Nitrógeno surgen de la combinación entre sí del oxígeno y el nitrógeno del aire y se forman a altas temperaturas y bajo presión. Este fenómeno se da cuando el motor está bajo carga, y para su reducción se incorporó el sistema EGR (recirculación de gases de escape). Cuando la temperatura en el motor sube, se abre la EGR para incorporar al aire de la admisión gases, se empobrece la mezcla, se pierde potencia, pero baja la temperatura del motor y por consiguiente el NOx
• NOx = combinación de Nitrogeno y Oxígeno en el aire, se revela por elevadas condiciones de temperatura y presión. Esto sucede por fallas en la válvula de circulación de gases de escape, lo que eleva temperatura, o fallas en el sistema de refrigeración del vehículo
• En el caso de los gasolina, si se elimina la carbonilla, va a bajar la temperatura por la reducción de la fricción.
El sistema EGR disminuye las emisiones de óxidos de nitrógenos, por una baja significativa en la temperatura de la cámara de combustión, como consecuencia del ingreso del gas de escape a la misma.
El nitrógeno normalmente así como entra en el motor, sale del mismo y en la medida que el motor no esté bajo una carga importante no forma Oxidos de Nitrogeno.
NOx à se forman por temperatura (sobre 1200°C), tiene que haber carga para que sea plausible (creíble).
Mezclas levemente pobres favorecen la formación de NOx (máximo).
Causas de formación:
Alta temperatura en la cámara de combustión:
Altas cargas de motor
Razones de compresión altas Tiempo de ignición avanzado
Mezclas de aire / combustible pobres
Falla en el sistema de enfriamiento del motor
Malfuncionamiento de EGR (Cerrada), sobre 2500 m.s.n.m. se cierra, se da cuenta por el sensor barométrico, también sobre las 3300 RPM se cierra.
Mezclas de aire / combustible pobres:
Relativamente pobres
Fugas de vacio
Fugas en sistema de admisión de aire
Tiempo de ignición incorrecto
Presión de combustible baja
RELACIÓN LAMBDA
Se define a la relación Lambda como la relación aire combustible que es de 14 ,7 gr de aire por 1 gr de gasolina.
Si el motor está funcionando con una mezcla un poco rica, ex 13,8-1, la relación lambda sería = 13,8/14,7 = 0,9.
• Una relación lambda menos de 1, significa que la mezcla aire combustible se está produciendo en una condición de riqueza.
• Relación lambda mayor que 1, significa que la mezcla se está dando en condición de pobreza.
• Lambda = 1 , significa que la proporción es exacta, perfecta, lo que no implica que el motor después queme bien esos productos. Esto es importante porque nos indica problemas en el motor, como una mala puesta a punto de la distribución, un encendido defectuoso, combustiones desparejas por inyectores sucios, etc.
MONOXIDO DE CARBONO FUERA DE LO NORMAL
* Anomalías de funcionamiento en sistema de arranque en frío (carburador).
* Anomalías en bomba de aceleración (carburador).
* Exceso de combustible en cuba (carburador).
* Filtro de aire sucio o dañado.
* Conductos de aire obstruidos.
* Fallas en el colector de admisión.
* Empaque de culata dañado.
* Aceite contaminado.
* Mal funcionamiento de sensores MAF, MAP o caudalímetro.
Causas del bajo nivel de oxígeno
* Defectos en el sistema de encendido por irregularidad en el salto de la chispa de ignición.
* Tomas de aire a través del sistema de escape.
* Insuficiente introducción de la sonda por tubo de escape. * Tomas de aire en el sistema de admisión que originan mezclas muy pobres.
*CON Ductos de escape fisurados.
Exceso de hidrocarburos (HCx)
Fallas en el sistema de encendido.
Chispa eléctrica pobre.
Bujías en mal estado.
Exceso de avance en encendido.
Alta resistencia de circuito de alta tensión (cables, distribuidor y bobina).
Mal ajuste en sistema de alimentación de combustible.
Excesivo desgaste de los anillos y falta de compresión en los cilindros.
Holgura excesiva de las válvulas en su guía, o sus retenes en mal estado.
Fuga de aceite hacia los cilindros por la junta de culata.
Mal funcionamiento de sensores MAF, MAP o caudalímetro.
Depósitos de carbón en culata, en electrodos de bujías, en válvulas y cabezas de pistones.
Bajo nivel de hidrocarburos (HCx)
* Mal ajuste del sistema de alimentación.
* Inyectores sucios o bloqueados, tanto en posición abierta como cerrada.
* Entradas de aire por la zona de admisión.
* Incorrecto reglaje de válvulas.
* Periodo de inyección incorrecto, por defecto o por exceso.
* Presión de combustible insuficiente.
* Sensores de temperatura con funcionamiento incorrecto.
Siempre que se hagan medición de gases recomendamos que se hagan al ralentí y a 2000 rpm.
Si hay una descarbonización por medio, antes y después de la misma, sin presencia en el sistema de HHO.
Los valores normales que se obtienen a partir de la lectura de un analizador de gases conectado a un motor de un vehículo de Inyección Electrónica son los siguientes:
• CO < 2 %
• O2 < 2%
• CO2 > 12%
• HC < 400 ppm.
Los "expertos" suelen recomendarlo hacerlo al ralentí, pero creo que mínimo se deberían hacer 2 ó 3 muestras (ralenti, 2000 rpm y 3000rpm), de esa manera vemos si con ciertas revoluciones los problemas se mantienen o desaparecen. Además con revoluciones los gases salen con más fuerza y ayuda a hacer mediciones más precisas.
• OXIGENO: O
• Monoxido de carbono: CO
• Dióxido de carbono: Co2
Oxido de Nitrógeno: Nox
• Hidrocarburos no quemados: HCx
Factores que influyen en la emisión de gases contaminantes:
• Temperatura de la combustión
• Homogeneidad de la mezcla
• Presión
• Turbulencia
• Forma de la cámara de combustión
• Tiempo de distribución de válvulas
• Contaminantes diesel: deja depósitos negros de humo, casi no da gases contaminantes (semi-quemados).
Contaminantes gasolina: no suele dar negro de humo, pero tiene mas alta proporción de gases contaminantes y semi-quemados ( CO,NOX,HC ).
Podemos entonces escribir lo siguiente:
AIRE + COMBUSTIBLE ====== > CO + CO2 + O2 + HC + H2O + N2 + Nox ( bajo carga)
Una combustión completa , donde el combustible y el oxigeno se queman por completo solo produce CO2 ( dióxido de carbono ) y H2O ( agua).
Este proceso de una combustión completa y a fondo muy pocas veces se lleva a cabo y entonces surge el CO ( monóxido de carbono ) y consiguientemente aparece O2 ( Oxigeno) y HC ( Hidrocarburos) , tengamos en cuenta que la aparición de los mismos es porque al no completarse la combustión "siempre queda algo sin quemar."
VALORES NORMALES DE GASES SEGUN EL TIPO DE ALIMENTACION DE COMBUSTIBLE
El nitrógeno normalmente asi como entra en el motor , sale del mismo y en la medida que el motor no este bajo una carga importante no forma Oxidos de Nitrogeno.
Gasolina: Mayor contaminante el CO, seguido por HC y luego NOx. Menos de 1% es 02.
Diesel: Contamina menos, se delata más por el material particulado y para bajarlo está el filtro de partículas DPF, el mayor contaminante es el NOx, MP y Azufre.
MONOXIDO DE CARBONO
Se forma siempre que la combustión es incompleta. Valores altos de CO indican una mezcla rica o una combustión incompleta. El valor correcto está entre 0,5 y 2%, siento la unidad de medida el porcentaje en volumen.
CO (menos de 0,5%)à Combustión incompleta, falta de aire o exceso de combustible (mezcla rica)
.
• CO alto (Mezcla Rica) = alto nivel de hidrocarburos y bajo de oxígeno
= combustión incompleta.
CO igual = fallo en la sonda
• ¿Qué hay que revisar?
o Válvulas carbonizadas, presión de combustible, regulador de combustible, filtro de aire, inyector goteando (o sucio).
DIOXIDO DE CARBONO
Es un excelente indicador de la eficiencia del motor. El motor funciona correctamente cuando el CO2 está a su nivel más alto, este valor porcentual se ubica entre el 12-15%
• CO2 alto = eficiencia en la combustión y buen funcionamiento del motor.
• CO2 bajo = fallas en la combustión o mezcla pobre
• Por regla general, lecturas bajas iniciativas de un proceso de combustión malo, representa mala mezcla o un encendido defectuoso.
• Combustión CO2 = 12 % Regular
14 % Muy buena
15 % Excelente
16 % Optima
• Un valor de CO2 alto en vehículo con inyección electrónica (gasolina) con mezcla estequiométrica (valor más alto) alrededor de 14%, en carburador y platino, mucho más bajo 8 – 12%.
• Cuando la combustión es perfecta es todo CO2 y a medida que va siendo incompleta la combustión va disminuyendo el CO2 y aumentando el CO y HC.
HC (hidrocarburos no quemados)
Los hidrocarburos que salen del motor sin quemar. La conversión es de 1%
= 10000ppm
• HCx = lo que no se quema
• HCx alto = exceso de combustible y falta de oxígeno en la mezcla
• HCx alto = Mezcla rica, si el CO también da un valor alto. Mala combustión de mezcla pobre. Escape o aceite contaminado.
• HCx bajo = poco combustible y sobra oxígeno
• NORMAL: entre 100 y 400ppm
•
PROBLEMAS: Encendido, Compresión, Alta presión. Primera inspección visual: Bornes de batería y Compresión
• Si la batería tiene un voltaje más bajo, el pulso de inyección se alarga (tiempo de inyección) y si la inyección no es adecuada se quema mal el combustible.
OXIGENO
Es el oxígeno que sobró en el proceso de combustión.
• Oxigeno alto puede deberse a una mezcla pobre, combustiones que no se producen o un escape roto
• O alto = mezcla pobre, fallas en la combustión = aumento de HCx y CO + valvulas de escape descalibradas
• O bajo = mezcla rica
• Oxigeno = 0% significa que se ha agotado todo el oxígneo, si el CO es alto es indicativo de una mezcla rica.
• Normalmente el oxígeno debe ubicarse debajo del 2%. ?
Cuando existe un elevado valor de Oxigeno en los gases de escape en un vehículo de gasolina, es causado por un agujero en la línea de escape (múltiple, etc.) es un oxigeno que no pasó por el MAF.
OXIDOS DE NITRÓGENO (Nox)
Los oxidos de Nitrógeno surgen de la combinación entre sí del oxígeno y el nitrógeno del aire y se forman a altas temperaturas y bajo presión. Este fenómeno se da cuando el motor está bajo carga, y para su reducción se incorporó el sistema EGR (recirculación de gases de escape). Cuando la temperatura en el motor sube, se abre la EGR para incorporar al aire de la admisión gases, se empobrece la mezcla, se pierde potencia, pero baja la temperatura del motor y por consiguiente el NOx
• NOx = combinación de Nitrogeno y Oxígeno en el aire, se revela por elevadas condiciones de temperatura y presión. Esto sucede por fallas en la válvula de circulación de gases de escape, lo que eleva temperatura, o fallas en el sistema de refrigeración del vehículo
• En el caso de los gasolina, si se elimina la carbonilla, va a bajar la temperatura por la reducción de la fricción.
El sistema EGR disminuye las emisiones de óxidos de nitrógenos, por una baja significativa en la temperatura de la cámara de combustión, como consecuencia del ingreso del gas de escape a la misma.
El nitrógeno normalmente así como entra en el motor, sale del mismo y en la medida que el motor no esté bajo una carga importante no forma Oxidos de Nitrogeno.
NOx à se forman por temperatura (sobre 1200°C), tiene que haber carga para que sea plausible (creíble).
Mezclas levemente pobres favorecen la formación de NOx (máximo).
Causas de formación:
Alta temperatura en la cámara de combustión:
Altas cargas de motor
Razones de compresión altas Tiempo de ignición avanzado
Mezclas de aire / combustible pobres
Falla en el sistema de enfriamiento del motor
Malfuncionamiento de EGR (Cerrada), sobre 2500 m.s.n.m. se cierra, se da cuenta por el sensor barométrico, también sobre las 3300 RPM se cierra.
Mezclas de aire / combustible pobres:
Relativamente pobres
Fugas de vacio
Fugas en sistema de admisión de aire
Tiempo de ignición incorrecto
Presión de combustible baja
RELACIÓN LAMBDA
Se define a la relación Lambda como la relación aire combustible que es de 14 ,7 gr de aire por 1 gr de gasolina.
Si el motor está funcionando con una mezcla un poco rica, ex 13,8-1, la relación lambda sería = 13,8/14,7 = 0,9.
• Una relación lambda menos de 1, significa que la mezcla aire combustible se está produciendo en una condición de riqueza.
• Relación lambda mayor que 1, significa que la mezcla se está dando en condición de pobreza.
• Lambda = 1 , significa que la proporción es exacta, perfecta, lo que no implica que el motor después queme bien esos productos. Esto es importante porque nos indica problemas en el motor, como una mala puesta a punto de la distribución, un encendido defectuoso, combustiones desparejas por inyectores sucios, etc.
MONOXIDO DE CARBONO FUERA DE LO NORMAL
* Anomalías de funcionamiento en sistema de arranque en frío (carburador).
* Anomalías en bomba de aceleración (carburador).
* Exceso de combustible en cuba (carburador).
* Filtro de aire sucio o dañado.
* Conductos de aire obstruidos.
* Fallas en el colector de admisión.
* Empaque de culata dañado.
* Aceite contaminado.
* Mal funcionamiento de sensores MAF, MAP o caudalímetro.
Causas del bajo nivel de oxígeno
* Defectos en el sistema de encendido por irregularidad en el salto de la chispa de ignición.
* Tomas de aire a través del sistema de escape.
* Insuficiente introducción de la sonda por tubo de escape. * Tomas de aire en el sistema de admisión que originan mezclas muy pobres.
*CON Ductos de escape fisurados.
Exceso de hidrocarburos (HCx)
Fallas en el sistema de encendido.
Chispa eléctrica pobre.
Bujías en mal estado.
Exceso de avance en encendido.
Alta resistencia de circuito de alta tensión (cables, distribuidor y bobina).
Mal ajuste en sistema de alimentación de combustible.
Excesivo desgaste de los anillos y falta de compresión en los cilindros.
Holgura excesiva de las válvulas en su guía, o sus retenes en mal estado.
Fuga de aceite hacia los cilindros por la junta de culata.
Mal funcionamiento de sensores MAF, MAP o caudalímetro.
Depósitos de carbón en culata, en electrodos de bujías, en válvulas y cabezas de pistones.
Bajo nivel de hidrocarburos (HCx)
* Mal ajuste del sistema de alimentación.
* Inyectores sucios o bloqueados, tanto en posición abierta como cerrada.
* Entradas de aire por la zona de admisión.
* Incorrecto reglaje de válvulas.
* Periodo de inyección incorrecto, por defecto o por exceso.
* Presión de combustible insuficiente.
* Sensores de temperatura con funcionamiento incorrecto.
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