El catalizador y su función de mitigar el impacto de las emisiones de gases del carro.

Días atrás hablábamos en esta columna sobre el sistema de escape y sus componentes, entre ellos mencionamos el convertidor catalítico o catalizador,  que está presente en los autos desde mediados de los años 70 del siglo XX, cuando las automotrices norteamericanas decidieron incorporar este elemento a sus modelos como respuesta a las directrices de la Agencia de Protección Ambiental, EPA, para mitigar las emisiones de gases y sus efectos en el medio ambiente.

El convertidor catalítico, es un dispositivo que se coloca en el tubo de escape, sobre el final del sistema que da salida a los gases de la combustión y tiene como objetivo “limpiar”, o mejor, transformar esas sustancias residuales de la combustión de la mezcla aire y combustible en componentes que tengan un menor impacto sobre el aire al ser expulsados y,  por consiguiente,  sobre las salud humana.

Cuando se produce el proceso de la combustión y se genera la expulsión de los gases que quedan en la cámara para dar paso a una nueva entrada de mezcla, por el múltiple de escape circulan gases como el monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno o combustible no quemado. Estos gases y estas sustancias no deben salir al medio ambiente tal y como surgen de la cámara de combustión, y es ahí  cuando entra en funcionamiento el catalizador.

 Este elemento tiene una forma cilíndrica y su cuerpo central está elaborado en material cerámico con una serie de celdas configuradas como tipo  panal,  que tienen un recubrimiento al cual se adhieren partículas de metales nobles como el paladio, el rodio, el platino o el oro. Este cuerpo central está cubierto por una lámina de aluminio.

En su camino hacia el exterior por la tubería del sistema de escape, los gases pasan a través del convertidor catalítico a una alta temperatura, al atravesar las celdas en forma de panal que contienen las partículas de los metales reaccionan con estos y se genera la transformación de los mismos. Es así como tras el paso por la conversión catalítica por el exhosto del vehículo se emiten gases como el dióxido de carbono, que tiene impacto en el medio ambiente especialmente por el volumen de vehículos que ruedan en el mundo, pero en un nivel menor que el monóxido; también se descomponen en oxígeno y nitrógeno que se encuentran de manera natural en el aire que respiramos diariamente, además vapor de agua.

Una clave para que el catalizador cumpla su función de manera adecuada es que la combustión se haga con base en la medida correcta de la mezcla estequiométrica de aire y combustible, es decir 14,7 partes de aire por 1 parte de combustible. En otras palabras el vehículo debe encontrarse en buen estado en su operación mecánica, con el motor afinado de manera correcta.  

El convertidor catalítico puede presentar fallas originadas en situaciones como un consumo de aceite o muy bajo o excesivo, también con hábitos de conducción como los arrancones y frenadas en trayectos cortos, la falta de mantenimiento periódico al carro que no permite un funcionamiento adecuado del motor, igualmente lo pueden afectar golpes que recibe el vehículo en su parte inferior.

Un sonido metálico que se escucha en esa parte trasera del vehículo, un humo denso que sale por el tubo de escape, o un olor desagradable también emanado por el sistema de escape, pueden ser indicadores de una avería en este importante componente.

El aceite de la caja automática, un fluido vital para el carro.

Aunque en el mercado automotor de Colombia prevalece la opción de los carros con caja de cambios manual, cada vez es más frecuente encontrar propietarios que se decantan por alternativas de vehículos con cajas automáticas.

La comodidad al enfrentar tráficos pesados como los de nuestras ciudades, el mejor desarrollo de la tecnología en estos sistemas, su fiabilidad, hacen parte de los factores que inducen a estos dueños de automotores a decidirse por este tipo de soluciones en sus autos.

Pero al igual que la caja de cambios manual, la caja automática también requiere de un proceso de mantenimiento preventivo y de revisiones con el objetivo de que sus piezas puedan operar de manera correcta y sin presentar problemas que dificulten su funcionamiento en el mediano o largo plazo y que podría significar un daño catastrófico que implique el cambio total del conjunto con un costo elevado y el tiempo de necesario para realizar esta intervención profunda en el carro.

Quizá el principal elemento que garantiza el correcto funcionamiento de la caja automática y la durabilidad de sus piezas es el lubricante.

Estas cajas utilizan un aceite hidráulico denominado ATF. Este aceite tiene como una de sus funciónes lubricar los engranajes al interior del conjunto que forma la caja automática y hacer que el paso de los cambios de marcha sea suave, a través de su paso por las electroválvulas que hacen parte del conjunto.

¿Qué pasa si no se cambia el aceite?

Con el paso de los kilómetros este aceite va sufriendo un proceso de degradación y pérdida de sus propiedades de lubricación y detergencia. Se va contaminando como consecuencia del mismo trabajo que realiza para apoyar el buen funcionamiento de la caja de cambios. Si este proceso de degradación no se controla, no se sustituye a tiempo el líquido las piezas internas de la caja de cambios pierden esa película que evitaba o minimizaba el roce entre ellas y al entrar en un contacto directo se desgastan con mayor rapidez y de manera prematura generando, primero un mal funcionamiento de la caja y, finalmente, su daño total.

Un síntoma de este proceso es cuando la caja no realiza los cambios en el momento adecuado, se tarda en hacerlos o simplemente no entra el cambio de marcha. El conductor sentirá el carro sobre revolucionado o también sin fuerza porque el cambio entra de manera retardada.

Por eso es recomendable realizar el cambio de este fluido entro los 60 mil a 80 mil kilómetros, para ello es importante consultar el manual del vehículo y seguir la indicación que da el fabricante y también tener en cuenta las condiciones de operación del vehículo para determinar de la mano de los expertos el momento más adecuado para este cambio.

POSICION CORRECTA PARA CONDUCIR.

La posición correcta al volante del carro es clave para poder desarrollar una conducción segura. Una buena postura de manejo  le permite al conductor tener la visibilidad correcta del interior del auto y de su entorno exterior.

También, tener a su alcance y sin sobreesfuerzos o posiciones y movimientos incómodos o poco naturales, los mandos que le permitan controlar los diferentes sistemas del vehículo. Por supuesto, también facilita tener el volante en la posición correcta para su operación y poder guiar el auto de manera segura.

Antes de iniciar la marcha y emprender el viaje, especialmente en esta época en la que personas y familias realizan viajes más largos de lo habitual aprovechando la temporada de vacaciones de fin de año, es necesario asegurar la posición que brinde la mayor comodidad y seguridad para afrontar largas horas de conducción por vías que presentan diferentes grados de dificultad para quien maneja.

Para hacerlo y asegurarse que esté bien posicionado, entre al auto y siéntese en la ubicación del conductor, con la espalda bien apoyada sobre el respaldo del asiento y la cadera en el ángulo que forman la banqueta y el espaldar; presione a fondo el pedal del embrague. Al hacer este movimiento la rodilla debe quedar ligeramente flexionada. Si la rodilla queda totalmente estirada indica que la posición de la silla no es correcta y debe ajustarse de manera longitudinal. Una silla demasiado corrida hacia atrás no permite que el conductor pueda ejercer la presión uniforme sobre el pedal de embrague y especialmente sobre el pedal de freno, generando graves riesgos para afrontar cualquier circunstancia que requiera una detención del vehículo durante la marcha.

Un segundo factor que influye en la posición de manejo es la altura del asiento. Una vez la distancia ha sido corregida se debe verificar la altura. Los expertos en temas de seguridad y ergonomía al manejar aconsejan tener una altura lo más baja posible pero sin perder visibilidad sobre el parabrisas y también poder tener la visión de todo el conjunto del cuadro de mandos y del tablero.

Una vez se ha posicionado la silla en su distancia y su altura adecuada el conductor debe pasar a revisar el ángulo de inclinación del respaldo. El objetivo es que no quede totalmente vertical, pero tampoco muy inclinado hacia la parte trasera. La mejor forma para determinar la posición adecuada del respaldo es, sentado en la silla en la posición correcta con la espalda apoyada en el respaldo del asiento y la cadera en ángulo con butaca y espaldar, se estiran los brazos en dirección al volante, si las muñecas pueden descansar sobre la parte superior del volante el espaldar esta nivelado en el ángulo correcto para una conducción segura. En esta posición el conductor tendrá, en el momento del manejo, los brazos ligeramente flexionados y de esa forma puede manipular el volante de forma ágil y con reaccionando de manera pronta a las diferentes circunstancias que plantea la ruta, y tendrá la movilidad suficiente para controlarlo y enfrentar alguna circunstancia imprevista en la guía de la dirección durante el viaje.

Con la silla ajustada en todas sus medidas respecto a la ergonomía y la postura correcta para conducir, recuerde que la forma adecuada para tomar el volante y controlarlo es hacer un símil del volante con la esfera de un reloj y poner las manos, simulando las agujas del minutero y segundero como si marcaran las 10:10.

Si el vehículo tiene reposacabezas que puede regularse hágalo siempre teniendo en cuenta que la altura de la parte superior del reposacabezas coincida con la altura de los ojos. Esta es la posición correcta para que el reposacabezas cumpla su función de evitar lesiones por el llamado latigazo cervical en caso de una colisión.

¿Qué hace el turbo de geometría variable?

En un artículo anterior hablamos aquí en AUTOTEST del tema de los turbos, específicamente de las diferencias entre los sistemas de doble turbo y aquellos que instalan un sistema denominado twin turbo, y como ambos, con sus diferencias y particularidades ayudan a mejorar la eficiencia del motor.

Hoy continuamos con esta temática y nos referiremos a una tecnología desarrollada también para la turbocompresión y que busca que el motor en su funcionamiento pueda aprovechar en todo momento el máximo aporte que pueden hacer los gases que son expulsados en el proceso de combustión para generar un mayor volumen de aire que alimente la cámara de combustión.

Se trata del turbo de geometría variable.

El turbo de geometría variable es una variante del sistema de turbocompresión tradicional que presenta un inconveniente cuando el vehículo transita en regímenes bajos, a bajar revoluciones. Cuando esto pasa los gases de escape no son expulsados con suficiente fuerza y por ello no pueden mover las turbinas para generar mayor presión y volumen de aire a las cámaras.

Y, por el contrario, cuando se transita a un régimen de altas revoluciones por minuto, la fuerza con la que son expulsados los gases tras el proceso de combustión es tan alta  que se activa la válvula de descarga y así una parte de esos gases de escape no llegan a la turbina y por lo tanto la operación del sistema turbo no aprovecha de manera eficiente el potencial que puede tener para inyectar mayor volumen de aire y hacer más eficiente la combustión de la mezcla.

Con su diseño, el turbo de geometría variable pretende mitigar estos efectos y generar un trabajo constante en el aprovechamiento del potencial de los gases de escape para obtener una mayor eficiencia dinámica del automotor.

¿Cómo lo hace?

A través de la modificación de la entrada de las turbinas. Cuando el vehículo circula a bajas revoluciones esta sección de entrada se hace más pequeña, y con esto lo que se logra es que los gases de escape al tener que pasar por una entrada de menor dimensión deban hacerlo a una mayor velocidad y con esta velocidad pueden así mover las turbinas y generar la presión adecuada para que ingrese aire a la cámara de combustión. Cuando se presenta la situación contraria, es decir, el carro está rodando en un régimen de altas revoluciones, la sección de paso de los gases en la turbina se amplía y con eso la velocidad de entrada de los gases disminuye permitiendo que el mayor porcentaje posible entre y no vaya a la válvula de descarga, para aprovechar así toda la potencia que puedan generar en nuevo aire para alimentar la mezcla de aire y combustible y propiciar una combustión de más alta eficiencia y mejor resultado en el desempeño dinámico del automotor.

El sistemas de turbo de geometría variable se instala en vehículos que utilizan combustible diésel ya que en los vehículos de gasolina la alta temperatura con la que son expulsados estos gases luego del proceso de combustión generaría inconvenientes para su operación.

Una de las características del turbo con geometría variable es su sistema de lubricación que debe ser más eficaz y con cambios de aceite mayores que en un sistema tradicional.

De doble turbo y turbos gemelos (twin turbo).

La tecnología de motores turbo cada vez se impone más entre los fabricantes automotrices y en las opciones de elección de los potenciales compradores de vehículos nuevos y usados.

Los vehículos dotados con esta tecnología pueden ofrecer a partir de motores pequeños y bajas cilindradas unas prestaciones y un comportamiento dinámico que un motor atmosférico tradicional solo podría alcanzar con cilindradas superiores a los 2 litros. Para los fabricantes significa un ahorro importante en la construcción de sus motores y para el conductor la posibilidad de disfrutar de un dinamismo superior con un vehículo de precio más favorable.

El desarrollo de esta tecnología ha permitido a la ingeniería automotriz avanzar en la implementación de mejoras en el diseño y el funcionamiento de estos elementos haciéndolos cada vez más eficientes. Por eso es posible encontrar diferentes tipologías de turbos que utilizan diferentes marcas.

En este artículo aclaramos de forma sencilla una confusión que puede darse cuando se habla de carros con motores turbo, y tiene que ver con los motores turbo twin y los motores doble turbo Son lo mismo

Twin Turbo

Este desarrollo de la tecnología turbo podría de entrada confundir y hacer pensar que se trata de una configuración motriz con un sistema de doble turbo. Pero no es así. La tecnología de twin turbo está basada en un diseño de un único turbo pero con la característica de tener dos entradas en su turbina para los gases de escape. También por esto se le puede conocer como Twin Scroll. Con este diseño lo que se busca es un mejor aprovechamiento de esos gases que son expulsados por el múltiple de escape una vez se cumple la fase del proceso de combustión y que con un turbo de configuración tradicional un porcentaje de dichos gases pueden perderse o ser reaspirados.

Doble turbo

Es otra de las configuraciones en el diseño de la unidad de potencia que se puede encontrar en los vehículos. En este caso sí se puede hablar de dos turbos que aportan su trabajo para aprovechar la energía de los gases de escape y generar la sobrealimentación necesaria para alimentar con mayor cantidad de aire al motor y entregar la potencia estimada por el fabricante.

En este tipo de diseño el sistema turbo puede funcionar bajo varias configuraciones

  • Turbo paralelo son dos turbos con el mismo tamaño y características y que recogen el aire que es expulsado de los cilindros Cada turbo se encarga de recibir los gases que de la mitad del numero de cilindros que conforman el bloque motor para administrar la sobrealimentación a la máquina.
  • Turbo en configuración secuencial o en serie aquí dos turbos uno más grande y otro más pequeño actúan de manera alternada. El turbo de menor tamaño actúa cuando el vehículo está rodando en bajas revoluciones y a este ritmo los gases salen de los cilindros con una menor velocidad y no requieren tanta fuerza para mover la turbina. Por su parte cuando el auto va en revoluciones altas el turbo más grande es el encargado de recibir esos gases que tiene una velocidad de salida mucho mayor y la capacidad de mover el mecanismo de mayor dimensión y generar la sobrealimentación al motor.