Mecánica

Óxidos de nitrógeno: La trampa de NOx

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En el artículo anterior sobre los óxidos de nitrógeno, hablamos de cómo se formaban, y por qué están más presentes en motores diesel que gasolina, y también en los motores de gasolina capaces de utilizar mezcla pobre. Ahora vamos a ver una manera fácil de eliminarlos que actualmente está en los coches que puedes ver por la calle: la trampa de NOx.

Arreglar problemas con fuego

Esa es una de las soluciones para los NOx: quemarlos. Pero… ¿Ese no era el problema? Bueno, pues sí, pero también puede ser la solución. Veamos como:

Pensemos en el motor. Está soplando hacia los conductos de escape una gran cantidad de gases calentitos, formados por oxígeno, agua evaporada, óxidos de nitrógeno, algún hidrocarburo sin quemar, carbonilla… Un sinfín de mierda, vaya.

Pero todavía no ha salido a la atmósfera, porque está dentro del tubo de escape, así que aún tenemos una oportunidad. Podríamos meter algún tipo de filtro que acumulara toda esa mierda e impidiese que se convierta en un peligro público, y eso es lo que haremos.

El filtro del que estoy hablando se llama “trampa de NOx”, y como su función es tratar el aire después de que haya sido quemado, se considera que es un sistema de post-tratamiento.

Pero este filtro no funciona mediante magia, sino mediante catalizadores.

¿Y qué coño es eso? Pues un catalizador es una sustancia que sirve para que una reacción química se produzca más rápido o más lento. En este caso interesa que la reacción suceda rápido, y a baja temperatura, para no someter a la trampa de NOx a esfuerzos térmicos.

Para que todo funcione, necesitamos que haya dos fases: una primera en la que el NO (un tipo de NOx) se convierta en NO2, y una segunda en la que fulminemos todo el NO2.

En la primera entra en juego un catalizador, y en la segunda, todos esos NO2 reaccionan químicamente con Bario (un metal poco común), acumulándose en el filtro de partículas hasta que lo tupen, y ahí entra en juego el fuego purificador.

El duende me dijo que quemara cosas...
El duende me dijo que quemara cosas…

Vaciando el filtro

Con el filtro de partículas tupido no podríamos circular, por dos motivos:

  • La obstrucción del filtro impediría que los gases de escape fluyeran y perderíamos potencia hasta que el motor nos dijese adiós.
  • Emitiríamos muchísimos más NOx de los permitidos por la ley, así que la opción de hacerle un by-pass al filtro sería jugársela en la ITV y ser un poco cabrón con la gente que tendría que respirar nuestros gases de escape.

Así que los calentamos a lo bestia, de modo que el nitrógeno que hay en el NO2 vuelva a “ponerse todo loco” hasta el punto de despegarse del oxígeno, pasando de NO2 a N por un lado, y O2 por otro. Ese átomo de nitrógeno que queda por ahí suelto en química lo representarían con N*, porque al estar caliente y sólo está que se agarra a lo que pille por delante, como si fuera un adolescente.

Así que se trata de que lo que pille por delante sea otro N* en lugar de oxígeno. Y para asegurarnos de que así sea lo que hacemos es inyectar más combustible de la cuenta en el motor (se llama post-inyección). Este combustible, al quemarse, consume el oxígeno del aire, de manera que cuando el N* salga a buscar juega sólo se encuentre con otros como él. Exacto, como si fuera un adolescente.

¿Y esto funciona?

Bueno, pues… No demasiado bien. Es un sistema que por lo general es proclive a averías, ya que está en funcionamiento cada pocos kilómetros. Y consigue una disminución en volumen de óxidos de nitrógeno del 90%, que no es suficiente para cumplir las normas Euro 6.

Por otra parte, es más barato que otros sistemas, y no necesita mantenimiento como tal, ya veremos los sistemas SCR que llevan AdBlue y por tanto costes de mantenimiento.

Si te venden un diésel sin Adblue, que sepas que monta este sistema, y que no es ni el más ecológico ni el más fiable, pero sí el más barato.

Y si no que se lo digan a Volkswagen, que antes del escándalo de las emisiones tuvo un romance con este sistema.

En el próximo artículo de óxidos de nitrógeno hablaremos de otro sistema muy extendido, la conocidísima válvula EGR.

Y en el artículo anterior, puedes ver cómo se generan.

También puedes aprender como funciona la válvula EGR o en qué consiste el AdBlue.

2 comentarios en “Óxidos de nitrógeno: La trampa de NOx

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