Mecanismos del proceso de combustión
Es el proceso químico por el que el combustible (Gasolina o gasoil) se oxida gracias al salto de la chispa de las bujías o de la inyección de gasoil a alta presión, para así conseguir la energía mecánica necesaria para movilizar el motor, con la expulsión de ciertos productos al exterior como gases de escape.
Los productos fundamentales de la combustión son vapor de agua (H2O), nitrógeno (N2) y dióxido de carbono (CO2):
- Nitrógeno (N2), que no causa problemas ya que no interviene en el proceso de combustión y es absorbido por el motor.
- Vapor de agua (H2O), que se observa como humo blanco o un pequeño reguero de agua en el tubo de escape, que es un gas de efecto invernadero aunque su presencia es menos dañina que la del dióxido de carbono.
- Dióxido de carbono (CO2), que es el más dañino para el medioambiente, por ser un gas de efecto invernadero de difícil eliminación de la atmósfera y que viene sufriendo aumentos constantes desde la revolución industrial.
Es cierto que los gases de escape de un propulsor gasolina contienen un 14% de CO2, mientras que un motor diésel contiene solo un 12%, además de un consumo por kilómetro inferior, lo que nos permite afirmar que los motores gasolina son más contaminantes que los diésel en lo que a CO2 se refiere.
Además de la emisión de CO2, los otros contaminantes emitidos por la combustión son los NOx, monóxido de carbono, partículas de hollín y restos de hidrocarburo no quemados, entre otros menores.
Hasta 2008, no había límites obligatorios de emisión de CO2, y fue entonces cuando la UE legisló de manera que para el año 2020 la media de emisiones de CO2 por vehículo debía posicionarse en un máximo de 95 g/km, con importantes penalizaciones para los fabricantes que no cumplieran.
Por otro lado, la única forma de reducir las emisiones de dióxido de carbono es la disminución de consumos, por lo que los fabricantes se han visto abocados a importantes avances en aerodinámica, reducciones de peso, sistemas “stop&start”, y otros, además de la apuesta por motores de gasolina con combustión estratificada.
El dióxido de carbono (CO2)
Fuente: revista Motor Mundial
Es un gas contaminante que procede de la combustión del diésel y de la gasolina y que es totalmente imposible evitar si no es a través de la reducción de consumos de combustible.
Al ser un gas de los llamados de efecto invernadero, es en parte responsable del calentamiento global que nuestro mundo está viviendo y no es fácil de eliminar ni transformar en la atmosfera y por eso sigue aumentando con cifras actuales de 410 ppm que son un 45% superiores a la era industrial.
Los Óxidos de nitrógeno (NOx)
Son el producto de la combustión de los motores más tóxicos y se forman por el exceso de oxígeno en una combustión pobre por combinación del nitrógeno a altas presiones y temperaturas.
Fuente: revista Motor Mundial
Estos compuestos son típicos de los motores diésel y de los nuevos propulsores gasolina con tecnología FSI (que usan una mezcla estratificada).
Los NOx están relacionados con una alta probabilidad de cáncer además de colaborar en la destrucción de la capa de ozono. También son en parte responsables de las nieblas contaminantes de las grandes ciudades.
Para reducir estos gases contaminantes la UE ha puesto límites:
- En los propulsores diésel, pasando de 0,25 g/km en la norma Euro IV hasta los 0,08 g/km en la Euro VI
- En los motores gasolina, pasando de 0,08 g/km hasta los 0,06 g/km en las mismas normas.
Fuente: revista Motor Mundial
Para poder cumplir estas normativas, los fabricantes han incorporado diversos dispositivos que analizamos a continuación.
Dispositivos actuales en los vehíuclos para reducir la emisión contaminante de NOx
- Recirculación de gases EGR:Esta válvula reenvía parte de los gases de escape al colector de admisión, reduciendo así las emisiones de NOx cerca de un 50% y disminuyendo las emisiones de CO2 en los motores gasolina y en los diésel las de partículas sólidas de hollín en un 10%.
- Catalizador:produce reacciones catalíticas que reducen las emisiones de gases de escape y de agentes perjudiciales, y se localizan justo después del colector de escape a altas temperaturas, actuando sobre el monóxido de carbono, los hidrocarburos y los NOx.
- Catalizador-acumulador de NOx:es un catalizador de 3 vías específico para los nuevos motores gasolina que operan con mezcla estratificada, acumulando las emisiones de NOx hasta que entran en modo de regeneración.
- Filtro antipartículas:retiene las partículas de hollín producidas por la combustión diésel para eliminarlas posteriormente por oxidación (quemadas).
- AdBlue:presente en los diésel de última generación, es un aditivo a base de urea que se inyecta a los gases de escape antes de su llegada al catalizador reaccionando con los NOx (por su amoniaco a altas temperaturas) para convertirlos en CO2, N2 y vapor de agua.
Fuente: revista Motor Mundial
En definitiva, podemos afirmar que un motor diésel actual no es en absoluto más contaminante que uno de gasolina.
Como ejemplo simple podemos analizar la siguiente tabla, confeccionada sobre un BMW Serie 1 comparando sus emisiones contaminantes para sus variantes gasolina y diésel equiparables.
| BMW Serie 1 | 125i aut. 218 CV gasolina | 125d aut. 218 CV diésel |
| Consumo medio | 6,3 l/100 km | 4,7 l/100 km |
| Emisiones CO2 | 157 g/km | 127 g/km |
| Emisiones NOx | 0,0278 g/km | 0,1354 g/km |
| Emisiones partículas sólidas | 0,00033 g/km | 0,00011 g/km |
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