Manual Diésel - FB Electrónica

PEAK 9000
MANUAL DE USUARIO
ANÁLISIS DE HUMOS
OPACÍMETRO
MANUAL DE INSTRUCCIONES
INDICE DE MATERIAS
Descripción del equipo
Conexionado
Opacímetro
Histórico
Medidas realizadas
Instalación opacímetro
Fase de calentamiento
Calibración
Captadores
1
2
4
4
5
6
7
7
7
Test de medidas:
Opacímetro digital
Impresión informes
Aceleración diesel
Inyectores mal
Bomba defectuosa
Impresión informes
Gráfica de barras
Impresión informes
Gráfica de diesel
Aceleración
Progresión
Nivel de humos
Impresión informes
Aceleraciones libres
Impresión informes
Pre-ITV diesel
Impresión informes
Banco de datos
8
8
9
10
11
11
12
12
13
13
13
14
15
16
17
18
19
20
Ajuste de valores ITV
21
Problemas y soluciones
Problema de temperatura
Velocidad de ventilador
Voltaje detector defectuoso
Estado ventilador
Analizador den calibración
Limpieza ventana
Mantenimiento
22
22
22
22
23
23
23
23
Sistema de medición de humos
Definiciones
Opacímetro
Opacidad
Índice opacidad
Coeficiente de absorción
24
24
24
24
24
24
Longitud efectiva
Principio de medida
Secuencia generación humos
Representación medidas
Procedimiento de inspección
Condiciones de ensayo
Con motor parado
Con motor en marcha
Pruebas de aceleración
Aceleraciones libres
Pre-ITV diesel
Interpretación color humo
25
25
25
25
26
26
26
26
27
27
28
Procedimiento de medida
Ámbito de aplicación
Equipos de inspección
Condiciones de ensayo
Con motor parado
Con motor en marcha
Método de ensayo
Valores límites
Valoración de resultados
Primer ciclo
Segundo ciclo
Tercer ciclo
Tolerancias
Aspiración natural
Sobrealimentados
29
29
29
29
30
30
31
31
31
31
32
32
Análisis de humos
Gases contaminantes
Partículas
Anhídrido sulfuroso
34
34
35
35
Combustión en motores diesel
Generalidades
Análisis del ciclo
Optimizar la combustión
Emisiones contaminantes
Reducción emisiones
Geometría inyectores
Turbulencia de cámara
Velocidad angular motor
Relación de compresión
Dosificación de la mezcla
Número de cetano
35
35
35
37
37
37
37
38
38
39
40
41
33
33
MANUAL DE INSTRUCCIONES
DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO
El analizador PEAK 9000 permite trabajar con cualquier tipo de vehículo,
tanto gasolina como diesel. Para ello dispone de dos unidades de medida
independientes que admiten cualquier configuración según las necesidades de cada
usuario. Ambas unidades de medida se comunican, a través de un canal serie RS232, con un ordenador portátill que se encarga de gestionar los datos enviados por
cada una de ellas. Estos datos, una vez interpretados, son visualizados de forma
gráfica y numérica en una pantalla a color. Al mismo tiempo, se puede obtener un
informe de cada una de las pruebas a través de la impresora.
A continuación se muestra el diagrama general de todas las partes que
componen el equipo de medida de gases.
Las unidades de medida de gases y opacidad son independientes, se puede
trabajar con el equipo sin necesidad de que ambas estén conectadas.
El cableado que lleva incorporado para la conexión del opacímetro al
equipo, consta de una manguera doble de conexión con la alimentación eléctrica
(220V) y un cable de comunicaciones según se puede apreciar en el siguiente
dibujo.
1
MANUAL DE INSTRUCCIONES
CONEXIONADO:
La unidad de medida de opacidad se muestra a continuación. En la fase de
montaje se deben colocar los dos soportes metálicos.
Conectar los cables de conexión según se indica en el dibujo siguiente.
UNIDAD DE MEDIDA
El programa implementado en el analizador se encarga de determinar
automáticamente que unidades de medida están conectadas al ordenador central, al
mismo tiempo que verifica si existe algún problema en la conexión física de cada
unidad con el ordenador.
Todos los componentes del analizador van montados en un mueble provisto
de ruedas que permite su fácil desplazamiento hasta el lugar en el que se encuentre
el vehículo que se quiera verificar.
2
MANUAL DE INSTRUCCIONES
Todos los componentes del analizador van montados en un mueble provisto de ruedas
que permite su fácil desplazamiento hasta el lugar en el que se encuentre el vehículo que se
quiera verificar.
En la figura siguiente se puede observar una vista frontal de dicho mueble.
El equipo esta compuesto por un mueble ligero con atril para la colocación del ordenador
portátil, una base intermedia donde se aloja la impresora y sirve de soporte al equipo de
diagnosis colocado en el frontal de esta base. En la parte inferior una bandeja para soportar el
opacímetro si lo lleva incorporado o bien para alojar maleta de conectores de diagnosis u otros
accesorios del equipo.
3
MANUAL DE INSTRUCCIONES
OPACÍMETRO
El opacímetro, es el instrumento de medida que se utiliza para medir el valor de las
partículas producidas por los motores de combustión diesel.
A partir de Octubre del 2000, los estados miembros de la Comunidad Económica Europea
deberán realizar las inspecciones a todos los vehículos diesel.
La contaminación debida al aumento espectacular del parque automovilístico de los
motores diesel, a obligado a controlar las emisiones de gases en estos motores. Los fabricantes
han tomado medidas para reducir la emisión de gases y partículas de humo al ambiente. No
obstante para prevenir y controlar las emisiones de gases, la Comunidad Económica Europea ha
decretado a sus estados miembros la obligación de controlar estas emisiones según la directiva
del 26 de Mayo de 1999 con fecha límite para la entrada en vigor de Octubre del año 2000.
Histórico:
Los métodos y procedimiento de medición pueden ser diferentes. Los procedimientos de
control más antiguos y conocidos, se basaban en extraer una muestra de humo del escape que
manchaba un papel blanco, normalmente de forma cilíndrica, cuando el vehículo estaba en
funcionamiento. Posteriormente se analizaba esta muestra de papel, en una unidad de medición
de colorimetría que indicaba en una escala de grises, el nivel de humos que había alcanzado ese
papel. Este procedimiento era muy engorroso de realizar y además, primero había que hacer la
medición y posteriormente se analizaba y media en un equipo exterior. Sistemas más avanzados
de medición de opacidad, realizaban esta medida de forma diferente realizando la medida en
tiempo real según se está produciendo la salida de humos por el escape y utilizando la medida del
flujo total, es decir midiendo todo el volumen total de humos producidos en el escape. Con este
método de medida se ensuciaban en exceso los elementos de medida, ya que todo el volumen de
gases que sale por el escape, obstruían los sistemas de medición constantemente, para lo cual, si
se quería mantener el equipo en perfecto estado de funcionamiento, había que estar
constantemente limpiando los accesos de lo humos.
Actualmente, todos los sistemas conocidos de uso general, utilizan el procedimiento de
medida de flujo parcial y solamente una parte de los gases se analizan, evitando de esta manera
ese mantenimiento constante.
4
MANUAL DE INSTRUCCIONES
MEDIDAS REALIZADAS
DIESEL:
Rango de medida:
Opacidad....................
Absorción...................
Temperatura tubo de medición..
Temperatura gases de escape..
Temperatura de motor..............
Revoluciones de motor.............
Temperatura ambiente..............
Temperatura detector...............
Velocidad del ventilador.........
Precisión:
0...99.9%
0... μ m-1
0.....175ºC
0.....175ºC
0º.....120ºC.
66...9.990
0.......175ºC.
0.......175ºC.
100...9999 R.P.M.
Tiempo de respuesta:
Tiempo de calentamiento:
Tiempo de respuesta medida:
Vida del transductor:
6 minutos aprox.
20msg.
62.500 horas.
Unidad de medida:
Emisor:
Led verde 560nm.
Cámara de medida:
Alimentación AC:
Salida serie digital:
Hamamatsu Galliun Arsenide
215mm.
230VAC/115VAC (50/60Hz).
RS232 a 19.200 baudios.
5
Resolución:
0.1
0.001 m-1
1ºC
1ºC
1ºC
10
1ºC
1ºC
100
MANUAL DE INSTRUCCIONES
INSTALACIÓN DEL OPACÍMETRO
Si el equipo sale de fábrica montado con el opacímetro, no es necesario realizar ninguna
operación de conexionado ni de configuración. Solamente es necesario realizar estas operaciones,
descritas a continuación, en el caso de que el opacímetro se instalase posteriormente. Para la
instalación es necesario realizar las siguientes operaciones.
1.- Conectar el cable RS232 suministrado con la unidad, al puerto COM4 del ordenador.
2.- Configurar el opacímetro.
a) Seleccionar en menú principal, utilidades.
b) Seleccionar test de servicio técnico.
c) Seleccionar y entrar test de configuración.
d) Introducir clave de acceso.
e) Pulsar Alt y tecla O en el mismo momento, para seleccionar y activar la casilla "Opacímetro
instalado". La casilla quedará marcada con una "X". (observar dibujo superior izquierdo)
f) Pulsar Alt y T para seleccionar "TEK"
g) Si también se instala el medidor de revoluciones y temperatura, activar con Alt y M la casilla.
h) Pulsar la tecla F y aparecerá (ver dibujo superior) una ventana en el centro de la pantalla.
i) Pulsar Intro repetidamente (cinco veces) hasta que aparezca texto donde se pide que se
introduzca el n/s de la unidad. En la parte inferior de este recuadro escribir utilizando el teclado
el número de serie y para continuar volver a pulsar la tecla Intro. A continuación poner la
versión de software utilizada y pulsar de nuevo Intro. La siguiente ventana pedirá que se
introduzca el puerto, poner COM4 y seguir pulsando Intro hasta que la ventana desaparezca de
la pantalla.
j) Con el tabulador situar el foco en "Salir y salvar" y pulsar el espaciador para terminar y salir.
6
MANUAL DE INSTRUCCIONES
TEST DE MEDIDAS
El programa de medida de opacidad está compuesto por diferentes test de medida que se
utilizarán dependiendo del diagnóstico que se quiera realizar en el vehículo.
En el análisis de humos, solamente hay una medida concreta, la opacidad. Con el valor
de opacidad medido se calcula el valor de absorción, con una fórmula matemática que tiene en
cuenta la longitud de la cámara de medida de humos utilizada. También llamado factor K.
En los diferentes test de medida, siempre se informará de ambos valores de humos. La
homologación y control por la ITV, tiene como base de medida el valor de absorción.
FASE DE CALENTAMIENTO
Cuando se conecta el opacímetro a la red, pasa por una fase de calentamiento de la
cámara de medida, similar al equipo de gases, con la diferencia que el tiempo de calentamiento
suele ser bastante mas corto.
El tiempo de calentamiento aparece indicado en los test numéricos y de aceleración
cuando al entrar en el test todavía la unidad no esté caliente. El calentamiento no depende de la
medida del tiempo, sino del aumento de temperatura en la cámara de medida. Si se quiere
conocer la progresión de calentamiento, en el primer test de medida y en los test de aceleraciones
hay un display o etiqueta informativa, que muestra la temperatura de la cámara de medida
(temperatura de tubo). El valor de temperatura irá subiendo progresivamente, y cuando llegue a
80ºC la etiqueta mostrada en la pantalla "analizador en calentamiento" desaparecerá.
CALIBRACIÓN
Finalizado el calentamiento, el equipo realizará la calibración del instrumento. Es
necesario para calibrar que no esté conectado en el escape del vehículo y además retirado lo mas
posible para evitar que los valores tomados durante la fase de calibración sean lo mas bajos
posibles.
Al inicio de los test, especialmente el de aceleraciones libres se recomienda que se realice
una calibración del equipo, en estos casos retirar siempre el equipo del escape y pulsado la tecla
C se producirá la calibración. El tiempo de calibración es de 2 segundos aproximadamente, y en
la pantalla aparece una etiqueta informativa de calibración.
Si la calibración se hace con el motor en marcha, el equipo puede mostrar errores. Estos
errores se indican en la pantalla. Comprobar tabla de errores y soluciones, en el apartado
correspondiente de este manual.
CAPTADORES
Como elementos opcionales a la medida de humos, se pueden conectar el medidor de
revoluciones y temperatura. Este medidor consta de una unidad principal de comunicaciones con
salida RS232, con entradas de información de un captador piezoeléctrico para la medida de
revoluciones y una sonda de temperatura para aceite.
Cuando se instale en el equipo este accesorio, en el test de utilidades, en el capítulo de
Servicio Técnico, será necesario activar en la configuración esta opción. Si el equipo se entrega
con esta opción, no es necesario realizar la configuración.
A continuación se relacionan los test de medida y sus explicación de funcionamiento.
7
MANUAL DE INSTRUCCIONES
OPACÍMETRO DIGITAL DIESEL
Este test muestra los valores numéricos de opacidad, absorción, revoluciones de motor,
temperatura del aceite y temperatura de la cámara de medición interna del opacímetro.
En la parte inferior izquierda se puede
apreciar una ventana, con los valores
programados de humos según el tipo de motor
seleccionado.
Se puede seleccionar tres tipos de
vehículo: motores catalizados, atmosféricos y
turboalimentados.
Si al entrar en el test la unidad de
medida no está conectada o está en período
de calentamiento, aparecerá en la pantalla un
texto informativo.
Como se ha comentado en el apartado
de calentamiento, solamente en este test se
tiene el control de la temperatura de
calentamiento de la cámara de medición de humos.
Una vez que el calentamiento se ha realizado, el equipo está preparado para empezar a
medir. Las medidas son "muy rápidas" y en este test va a ser difícil seguir la evolución de los
humos ya que solamente podemos ver los valores producidos en tiempo real.
IMPRESIÓN DE INFORMES
Este test se muestran los valores de
opacidad, absorción, revoluciones de motor y
temperatura.
En la parte superior de la hoja se
puede apreciar los datos y características del
vehículo medido.
Se puede guardar el texto que se ha
escrito en el apartado de observaciones. Este
texto escrito no aparece en el informe de
impresora, solamente se puede guardar como
comentario de la prueba. Este texto si aparece
cuando se recupera la prueba con el banco de
datos.
El funcionamiento y control de la
impresora, es igual que en el analizador de
gases.
Pulsando F7 se accede a la impresión
de los valores medidos en ese instante.
8
MANUAL DE INSTRUCCIONES
ACELERACIÓN DIESEL
Para diagnosticar y separar la procedencia de los humos, se ha desarrollado este test de
medida. El objeto principal es separar el problema de inyectores del problema de la bomba.
Al entrar en el test aparece un texto informativo de control de la operación que se va a
realizar. Para iniciar el test es necesario pulsar la tecla de control F2. Se inicia entonces una
secuencia rápida de medidas de humos que no son visualizadas en la pantalla, pero si recogidas
por la unidad de humos. El equipo mostrará una etiqueta indicando el tiempo que resta para
terminar la prueba.
El número de medidas realizadas en
los 10 segundos que dura la prueba, es de 500,
dando una media de 50 medidas por segundo,
que equivale a un tiempo por medida de 20
milisegundos.
El resultado de la medida nos lleva a
diagnosticar si se han producido "picos de
humo" como consecuencia de inyectores
defectuosos.
Esta prueba se recomienda que se
realice durante la fase de motor frío, ya que la
dosis es superior por cilindro y es mas fácil
identificar los problemas cuando los caudales
son superiores.
Realizar la prueba aumentando progresivamente la aceleración del motor hasta llegar a un
valor alto de revoluciones. No hacer la prueba a ralentí, pues no se apreciaría diferencias en la
medida.
Se muestran a continuación diferentes medidas que se pueden dar y el diagnóstico de
cada una de las pruebas.
ESTADO CORRECTO
La prueba se ha realizado subiendo progresivamente de revoluciones el motor. Con las
medidas gráficas mostradas en la pantalla, se puede observar que el nivel de humos ha ido
aumentando también progresivamente, pero sin alcanzar valores excesivos que puedan hacer
pensar en problemas. El valor máximo de aceleración no ha superado la cuadrícula de 1.25.
9
MANUAL DE INSTRUCCIONES
INYECTORES DEFECTUOSOS
Con la misma aceleración que la prueba anterior, subiendo de revoluciones lentamente.
Se puede observar los "picos de humos" medidos, que indican problemas de inyectores. Estos
picos de humo no son visibles, pero la unidad de medida que está trabajando en modo rápido, si
puede detectarlos.
El valor progresivo de los humos no es alto, por lo tanto la bomba inyectora trabaja
correctamente a todas las revoluciones del motor.
BOMBA E INYECTORES DEFECTUOSOS
Aceleración continuada con problemas de exceso de humo ya que el valor de humos
supera la cuadrícula de 2.5 m-1 y además también presenta picos de humo. Por lo tanto el
diagnóstico de estado, sería problema de bomba por el nivel elevado de humos y problema a su
vez de inyectores por los picos de humo creados.
10
MANUAL DE INSTRUCCIONES
BOMBA INYECTORA DEFECTUOSA
En esta prueba, se observa un nivel alto del valor de absorción, debido principalmente al
exceso de combustible suministrado por la bomba inyectora. Aunque se aprecie alguna subida
rápida del nivel de humos, puede ser producido por la propia aceleración que hemos realizado, ya
que cuando se acelera, el sistema inyecta momentáneamente una dosis superior de combustible.
El calado o puesta punto de la bomba puede generar un nivel de humos alto.
IMPRESIÓN DE INFORMES
Este test se muestra la gráfica
producida durante la aceleración del
motor.
En la parte superior de la hoja se
puede apreciar los datos y características
del vehículo medido.
Se puede guardar el texto que se a
escrito en el apartado de observaciones.
Este texto escrito no aparece en el informe
de impresora, solamente se puede guardar
como comentario de la prueba. Este texto
si aparece cuando se recupera la prueba
con el banco de datos.
El funcionamiento y control de la
impresora, es igual que en el analizador de
gases.
Pulsando F7 se accede a la
impresión de los valores medidos en ese
instante.
11
MANUAL DE INSTRUCCIONES
GRÁFICA DE BARRAS
Este test es similar en cuanto a la forma de medir y parámetros medidos que el primer test
de opacímetro digital. La diferencia está solamente en la presentación de los valores medidos en
la pantalla.
Seleccionar los niveles de trabajo
según el tipo de motor con la tecla F2. Según
se vaya pulsando la tecla se irán seleccionado
los límites de medida programado. Se puede
seleccionar tres tipos de motorizaciones
diferentes, catalizados, atmosféricos y
sobrealimentados o turbos.
Los valores límites que se muestran en
la pantalla, están preseleccionados en el test
de utilidades, apartado de "selección de
niveles diesel".
Cuando el valor sobrepasa el nivel
establecido, el color de la barra cambia.
Si al entrar en el test la unidad de medida no está conectado o está en período de
calentamiento, aparecerá en la pantalla un texto informativo.
IMPRESIÓN DE INFORMES
Este test se muestran los valores de
opacidad, absorción, temperatura y
revoluciones del motor.
En la parte superior de la hoja se
puede apreciar los datos y características del
vehículo medido.
Se puede guardar el texto que se a
escrito en el apartado de observaciones. Este
texto escrito no aparece en el informe de
impresora, solamente se puede guardar como
comentario de la prueba. Este texto si
aparece cuando se recupera la prueba con el
banco de datos.
El funcionamiento y control de la
impresora, es igual que en el analizador de
gases.
Pulsando F7 se accede a la impresión
de los valores medidos en ese instante.
12
MANUAL DE INSTRUCCIONES
GRÁFICA DIESEL
Con este test se pueden comprobar en tiempo real el comportamiento de humos en
diferentes puntos de funcionamiento del motor.
Como la unidad de medida se coloca en la misma salida del escape el nivel de humos
generado por el motor, es transmitido y visualizado inmediatamente según se produce.
En esta prueba se pueden realizar
comprobaciones de aceleración progresiva y
de control de caudal de inyección.
Las medidas se van mostrando en la
pantalla según se producen. Muestra los
valores de absorción y opacidad. Si se tiene
instalado el medidor de revoluciones, también
aparece trazada la curva.
Básicamente, en este test se pueden
comprobar dos puntos de diagnóstico del
sistema de inyección.
El primero punto, sería comprobar la
progresión y el nivel de humos que se puede
producir realizando la prueba con una aceleración de motor progresiva. El segundo punto,
comprobar el estado del sistema de inyección durante las fases de carga de motor.
Cuando se realiza la homologación de los motores diesel, el procedimiento de medida es
totalmente diferente, e incluso los parámetros medidos de humos son diferentes. La prueba se
realiza con el motor en carga (vehículo en dinamómetro), y se pesan las partículas de humo
producidas en una simulación de conducción de 7 kilómetros realizados entre ciudad y carretera.
TEST DE ACELERACIÓN Y PROGRESIÓN
Realizar este test para la comprobación de progresión del sistema de inyección.
Con una aceleración progresiva y sometiendo al motor a un alto régimen de revoluciones
el valor de humos puede aumentar progresivamente pero no superar valores excesivos.
NOTA: En condiciones de funcionamiento correcto no se suele superar el valor de
homologación del vehículo.
13
MANUAL DE INSTRUCCIONES
Este valor está situado normalmente en el vano de motor y se identifica como
una etiqueta de color blanco o amarillo con forma cuadrada que tiene un marco y en
el interior, un valor que no se suele identificar con ninguna medida del vehículo.
TEST DE NIVEL DE HUMOS
Este test mide el nivel de humos producidos durante una fase de aceleración rápida, para
identificar la respuesta del motor, o el exceso de enriquecimiento, que produce un valor alto en la
emisión de humos.
Esta prueba es conveniente realizarla en diferentes vehículos para poder contrastar su
comportamiento y evaluar el nivel de humos. El factor que determina la emisión de humos es el
tiempo que permanecen los valores del humo a niveles elevados.
Se realiza una rápida aceleración, el resultado es un aumento brusco de inyección y
posteriormente una rápida bajada. Cuando el valor sobrepasa la mitad de pantalla, se puede
observar humo en el escape durante un pequeño intervalo. El tiempo de emisión de humos es
corto. Esta curva sería la de motor con un comportamiento normal.
Con la misma aceleración que la anterior, el tiempo que permanece por encima del límite
de pantalla es superior. El tiempo de emisión de humos es elevado, por lo tanto el sistema
produce exceso de humo.
14
MANUAL DE INSTRUCCIONES
Al realizar la misma aceleración que los anteriores, el valor no aumenta, siendo el tiempo
de inyección pequeño. En esta situación el vehículo no tendría una buena respuesta en la
conducción con carga ya que el valor de inyección sería pobre.
IMPRESIÓN DE INFORMES
En este test se muestran los valores
de temperatura, opacidad, absorción, y
revoluciones del motor.
En la parte superior de la hoja se
puede apreciar los datos y características del
vehículo medido.
Se puede guardar el texto que se a
escrito en el apartado de observaciones. Este
texto escrito no aparece en el informe de
impresora, solamente se puede guardar como
comentario de la prueba. Este texto si
aparece cuando se recupera la prueba con el
banco de datos.
El funcionamiento y control de la
impresora, es igual que en el analizador de
gases.
Pulsando F7 se accede a la impresión
de los valores medidos en ese instante.
15
MANUAL DE INSTRUCCIONES
ACELERACIONES LIBRES
Es el test que más se utiliza para el diagnóstico y medida de la emisión de humos. En este
test se pueden realizar aceleraciones consecutivas para comprobar el funcionamiento del motor.
Se recomienda guardar las medidas para poder contrastar la variación existente después de
realizar la reparación del vehículo.
Al entrar en el test se recomienda hacer la calibración del opacímetro, para aumentar la
precisión de la medida. Es necesario para calibrar que la sonda y la unidad de medida estén
alejados del escape del vehículo, es decir que los humos producidos por la combustión del motor
no penetren en la cámara de medición durante la calibración.
Si quiere realizar la calibración extraer la sonda del escape y pulsar la tecla " C " mientras
el equipo esté solicitando realizar una aceleración, en el monitor aparecerá las instrucciones de
calibración.
Para que los valores de emisión de humos sean correctos es muy importante que la
temperatura de gases de escape, medida por el propio equipo y mostrada en la pantalla junto con
las curvas y valores de absorción sean altas (mayor de 50º) y lo mas igual posible en las
aceleraciones consecutivas.
La aceleración del motor se debe realizar rápidamente subiendo al máximo de vueltas
durante un tiempo aproximado de 2 segundos. Este es el tiempo necesario para hacer que el
sistema inyecte la mayor cantidad de combustible y poder medir este valor de máxima opacidad.
Realizar las aceleraciones en las mismas condiciones de tiempo de aceleración y máximas
revoluciones del motor, ya que si estas condiciones se cambian, la prueba comparativa de
comportamiento y valores no será válida.
los
tecla
Realizar un mínimo de cuatro
aceleraciones para contrastar las
medidas
y asegurarse del
funcionamiento del motor. Las cuatro
últimas aceleraciones realizadas, están
memorizadas y se pueden visualizar
valores
y
la
tendencia
de
funcionamiento del motor. Pulsar la
F6.
La pantalla muestra el resultado
numérico de la prueba, mostrando los
valores de absorción, temperatura y
revoluciones a ralentí y máximas.
En la parte inferior informa del valor medio de estas aceleraciones.
Estas medidas tomadas se deben guardar en el banco de datos ya que si los valores de
humos son excesivos, será necesario realizar una reparación y después, volver a comprobar de
nuevo las medidas, contrastando con las que están memorizadas en el banco de datos
comprobando si ha habido variaciones tanto en el comportamiento como en los valores máximos
de emisión de humos (absorción).
Si el comportamiento (curvas gráficas) es igual en las cuatro aceleraciones realizadas, el
motor funciona uniformemente y por lo tanto será posible reducir la emisión de humos de forma
rápida y con bajo costo (prácticamente el costo que se puede producir por una limpieza de motor,
toberas etc.. ). Si no se pueden conseguir valores de aceleración similares es síntoma de defecto
(avería) del motor y será necesario detectar y reparar los elementos defectuosos del motor.
16
MANUAL DE INSTRUCCIONES
La pantalla de resultados muestra la
tendencia de funcionamiento de las últimas
cuatro aceleraciones producidas en el motor.
Para poder separar cada una de las
aceleraciones y valores máximos producidos,
cada prueba está identificada por un color
diferente.
Si las aceleraciones realizadas en el
motor tienen el mismo comportamiento, la
gráfica, será similar a la imagen izquierda,
donde se puede apreciar el comportamiento
en las cuatro aceleraciones han sido iguales.
Este comportamiento viene determinado por el tiempo que tarda en producirse la
inyección de combustible y por el valor alcanzado. El tiempo de la duración de inyección está
reflejado en la pantalla de medida (líneas punteadas) y en un vúmetro situado en la parte inferior
donde se refleja el momento de inicio (0") y el final de la inyección que en este caso está situado
entre 1" y 2"segundos.
Pulsando F5 se puede visualizar
independientemente cada una de las
gráficas de las aceleraciones.
En cada pantalla de aceleración
también se puede ver las curvas de
aceleración si se ha utilizado el accesorio
para medida de revoluciones.
Con la tecla F5 se puede volver de
nuevo a visualizar las gráficas superpuestas
Si se quiere imprimir o memorizar
los datos, entrar en el test de impresión
pulsando la tecla F7.
IMPRESIÓN DE INFORMES
En este test se muestran los valores máximos de opacidad junto con las gráficas de
revoluciones y absorción. El informe es similar al utilizado en el test de Pre-ITV.
Se puede guardar el texto que se a escrito en el apartado de observaciones. Este texto
escrito no aparece en el informe de impresora, solamente se puede guardar como comentario de
la prueba. Este texto si aparece cuando se recupera la prueba con el banco de datos.
El funcionamiento y control de la impresora, es igual que en el analizador de gases.
Pulsando F7 se accede a la impresión de los valores medidos en ese instante.
17
MANUAL DE INSTRUCCIONES
PRE-ITV DIESEL
Este sistema de medida se debe realizar para la comprobación del sistema de gestión
diesel según la última recomendación de la CEE referente a la medida de los humos en motores
diesel.
Al iniciar el test se deben seguir las instrucciones que aparecen en la pantalla. Seleccionar
el tipo de motor a analizar, desconectar la sonda de gases del escape, realizar dos aceleraciones
para limpiar las partículas depositadas en el escape e iniciar la prueba de medida.
El equipo pide que se inicien las aceleraciones después de introducir la sonda en el escape
y haber realizado una calibración. El tiempo de calibración es de 1 a 2 segundos.
La aceleración debe hacerse rápidamente, subiendo las revoluciones de motor hasta llegar
al corte de bomba o como mínimo llegando al 80% aproximadamente del total. Las aceleraciones
siguientes deben ser lo más parecidas posibles. Si varía en exceso las aceleraciones, se puede
rechazar la prueba.
A medida que se van realizando
aceleraciones, el la pantalla se irán
mostrando las curvas de medida y los
valores máximos registrados durante el
momento de aceleración.
Las curvas se visualizan de forma
superpuesta y los valores máximos en cada
display de pruebas numerados en la parte
superior de las gráficas.
Las cuadrículas marcan en sentido
vertical los niveles de absorción de los gases
y en sentido horizontal el tiempo de emisión
de humos.
El número de aceleraciones y valores
límites y de tolerancia lo determina el
programa de medida que se aplica en cada
Comunidad.
Para utilizar este procedimiento de
medida y valoraciones, el Ministerio de
Fomento a tenido en cuenta la directiva de la
Comunidad
Económica
Europea
1999/52/CE de fecha 26 de Mayo de 1999.
Actualmente se está utilizando el
siguiente procedimiento, si con las dos
primeras aceleraciones los valores son
inferiores a los límites establecidos se
termina la medición y se sacan las
conclusiones de la medida según se aprecia en la pantalla izquierda. Si los valores son superiores
al límite máximo establecido, termina la prueba y muestra las conclusiones.
Si durante las dos primeras aceleraciones existe una prueba buena y otra mala, se realiza
una tercera y se saca la media aritmética. Si la media aritmética es superior a límite, todavía se
permite una cuarta aceleración, anulando el programa el valor mas alto y realizando la medida
aritmética de los tres valores menores. Ver procedimiento de inspección en ITV en otro capítulo.
18
MANUAL DE INSTRUCCIONES
Si queremos comprobar las medidas
realizadas en modo gráfico, pulsar F5 y
aparecerá una pantalla igual a la mostrada en
la parte izquierda de este texto.
En la parte superior se encuentran las
medidas de valores máximos tomados
durante la prueba y en el centro las curvas
gráfica de cada una de la aceleraciones
realizadas.
Si se han medido las revoluciones del
motor durante la prueba, se mostrará
gráficamente la curva de revoluciones y el
valor de absorción.
INFORME DE IMPRESORA
En este test se muestran los valores y
gráficas individuales de las aceleraciones
realizadas, con una tabla de los valores de
revoluciones máximas y mínimas tomadas
de cada prueba
En la parte superior de la hoja se
puede apreciar los datos y características del
vehículo medido y el resultado de la prueba.
Se puede guardar el texto que se a
escrito en el apartado de observaciones. Este
texto escrito no aparece en el informe de
impresora, solamente se puede guardar como
comentario de la prueba. Este texto si
aparece, cuando se recupera la prueba con el
banco de datos.
El funcionamiento y control de la
impresora, es igual que en el analizador de
gases. Pulsando F7 se pasa a la impresión de
los valores tomados en la prueba.
19
MANUAL DE INSTRUCCIONES
BANCO DE DATOS
Las medidas realizadas en cada uno de los test, son enviadas a este banco de datos. Aquí
se van almacenando todas las pruebas, ya sean de medidas digitales o bien de gráfica de barras o
gráfica de gases.
Para poder localizar un vehículo y
volver a sacar las medidas, solamente es
necesario poner la matrícula y aparecerá un
listado con las pruebas que se han realizado
en ese vehículo. Al salir la información, se
presenta un histórico con las pruebas
realizadas, fecha y kilómetros de las mismas.
Se puede volver a imprimir las
pruebas que están memorizadas. Junto con la
prueba aparecen las observaciones que se han
escrito. Estas observaciones pueden ser de
nuevo modificadas y vueltas a almacenar.
El máximo de pruebas almacenadas por cada vehículo es de diez, superado este valor, se
suprimirá automáticamente la prueba que sea más antigua y así sucesivamente con las siguientes
medidas que lleguen al banco de datos.
Se puede sacar un listado de todos los
vehículos almacenados en el banco de datos,
pudiendo seleccionarse por grupos. La
selección de grupos se hace cuando ponemos
las letras iniciales de la matrícula. Si queremos
seleccionar y listar vehículos de una ciudad que
empiece por A, teclearemos la letra pulsando a
continuación la tecla de INTRO, en la pantalla
aparecen listados todas las matrículas de esa
ciudad.
20
MANUAL DE INSTRUCCIONES
AJUSTE DE VALORES ITV
Para adaptarse las medidas del equipo a los diferentes métodos de medida aplicados en
cada ITV, en el menú de utilidades y en el test de selección de niveles diesel, se pueden cambiar
los valores de las diferentes apartados de diagnóstico.
Para realizar el cambio de estos
valores, se debe ir al menú de utilidades
pulsando F2, según se aprecia en la pantalla
izquierda y a continuación marcar el test de
selección de niveles diesel.
Una vez dentro del test, pulsar la
tecla F5 que indica ITV, para entrar en la
siguiente pantalla donde se realizará la
programación de valores.
Según se puede ver en la pantalla de
programación de la normativa ITV diesel
representada a la izquierda, es posible
seleccionar los diferentes valores para
motores atmosféricos y sobrealimentados.
Los valores que actualmente pueden
ser cambiados, corresponden al número de
pruebas mínimo y máximo, límites de baja
emisión, correcto, defecto leve, desfavorable
y exceso así como el valor de dispersión.
Este sistema de adaptación de valores
se puede variar en un futuro si se adaptasen
otros criterios del método de medida.
Para cambiar los valores con F2 seleccionar el display y con F3 y F4 aumentar o
disminuir el valor seleccionado.
Si tiene dudas de funcionamiento, seleccione la ayuda con F8, donde se explica el
funcionamiento de este programa.
21
MANUAL DE INSTRUCCIONES
PROBLEMAS Y SOLUCIONES
En esta capítulo se muestran los posibles errores o controles que se pueden dar en el
opacímetro. El diagnóstico de funcionamiento esta en el test de Servicio Técnico, donde se puede
comprobar el estado general del sistema de medida.
SERVICIO TÉCNICO DIESEL
En el margen izquierdo se muestra el
test de diagnóstico del equipo.
Si alguna casilla está marcada con
una "X" leer el texto seleccionado para
comprobar el problema registrado.
A continuación se muestran una
información de etiquetas que pueden
aparecer durante la fase de medida y las
posibles soluciones a estos avisos.
0.-Temperatura ambiente fuera de rango
Si la temperatura ambiente se encuentra fuera de los márgenes de trabajo establecidos.
(de 0ªC a 45ºC).
Los ventiladores y resistencia calefactora dejarán de funcionar y el sistema de bloquea.
1.-Temperatura detector fuera de rango.
El detector trabaja a una temperatura estable de 45ºC.
Si el transductor detecta que la temperatura del detector está fuera del rango de seguridad
(40ºC .....50ºC) se activará este error.
2.-Temperatura de gas demasiado fría.
Para que la medida de opacidad sea correcta, debe comprobarse que la temperatura del
gas a la entrada de la cámara de medida sea mayor que el límite establecido.
Si la temperatura de gas no está dentro del límite establecido se debe principalmente a
que la temperatura de combustión nos sea la adecuada (motor frio). Acelerar el vehículo para
aumentar la temperatura de combustión.
3.- Temperatura de tubo fuera de rango.
La temperatura de la cámara de medida en condiciones de funcionamiento es de 80ºC.
Si este valor se desplaza el equipo indica error de temperatura de tubo fuera de rango
establecido (77ºC...100ºC)
4.- Voltaje detector fuera de rango.
Alimentación fuera de rango en detector opacidad.
La tensión de trabajo se situa entre 11Volt. a 16Vlt.
5.- Velocidad de ventilador fuera de rango.
La velocidad del ventilador es inferior a 2100RPM y puede ocasionar error en el cálculo
de la longitud efectiva de la cámara y variar el valor de absorción.
22
MANUAL DE INSTRUCCIONES
6.- Ventilador en marcha.
Estado que se encuentra el ventilador ya que puede estar desactivado si el equipo no se
utiliza durante un periodo de tiempo prolongado.
7.-Calefactores apagados.
Es un estado de trabajo, como consecuencia de otro error detectado como puede ser
opacidad fuera de rango que desactiva el ventilador y la resistencia calefactora.
8.- Calibración necesaria.
Advertencia de calibración antes de iniciar las medidas. Consecuencia de haber estado
desconectado o no utilizado en proceso de medida.
9.- Calibración en proceso.
El equipo se calibra una vez terminada la fase de calentamiento. El tiempo de calibración
es de 2" aproximadamente. Cuando se pulsa la tecla C se vuelve a calibrar. Para realizar la
calibración es necesario que la sonda esté fuera del escape. Verificar instrucciones de calibración.
10.- Modo standby permitido.
El equipo está en espera de que se inicie una fase de medida.
11.- Modo de sistema (Normal/Trigger)
Modo de funcionamiento del equipo que depende del test donde se encuentre.
En modo trigger espera a que se inicie una aceleración para iniciar automáticamente el
registro de valores de humos. Se utiliza especialmente en los test de aceleraciones libres y test de
pre-itv.
12.-La ventana necesita ser limpiada.
El equipo tiene las ventanas (lentes) del emisor y receptor sucias. Realizar la limpieza de
las lentes a través de los huecos de salida de humos. Utilizar, para la limpieza, agua jabonosa
empapada en un paño húmedo y después secar correctamente. Aprovechar en este momento para
limpiar la cámara de medida con la baqueta suministrada para este fin. Cuando limpie la cámara,
los ventiladores deberán estar encendidos para evitar que en esta fase de limpieza, el hollín pueda
penetrar al interior del equipo o depositarse en las lentes de los emisores.
13.- Opacidad fuera de rango
El equipo está mal calibrado o se ha calibrado con la sonda introducida en el escape.
Sacar la sonda del escape del vehículo y realizar la calibración.
14.- Error de ganancia del detector.
Error de medida debido a suciedad en lentes o al propio detector.
15.- Error del sistema.
Apagar la unidad de medida de humos y volver a iniciar el proceso de calentamiento.
Si desaparece este indicador el problema se ha producido como consecuencia de
interferencias eléctricas en la red de suministro.
MANTENIMIENTO
El mantenimiento que se debe dar al equipo se basa especialmente en la limpieza de las
lentes, cámara de medida y sondas de extracción de gases.
Como mantenimiento preventivo, y para evitar problemas en los cableados de conexión,
se recomienda que al recoger los cables se pase un trapo para limpiarlos y además se evite
estiramientos bruscos cuando se aprecien torceduras en los mismos.
23
MANUAL DE INSTRUCCIONES
SISTEMA DE MEDICION DE HUMOS
En este apartado, se trata de dar las explicaciones de funcionamiento y aplicación de un
equipo de medición de humos denominado opacímetro.
Los motores de gasoil emiten gases ( CO, CO2, HC y O2 ) en proporciones diferentes a
los de gasolina, pero realmente lo que mide el opacímetro no son gases sino partículas sólidas
(humos). Es importante conocer este concepto, para saber hasta donde se pueden determinar los
problemas del motor a través de la medición de humos. Lo que se mide es consecuencia de la
cantidad o nivel de combustible inyectado que se transforma en humos. A mayor cantidad de
combustible mayor será el nivel de humos. No se debe conectar el analizador de gases a un
vehículo con motor diesel, ya que las partículas de humo harán que los filtros y cámaras de
medida se dañen.
DEFINICIONES:
Opacímetro: Instrumento destinado a medir de manera continua los coeficientes de
opacidad o de absorción luminosa de los gases de escape emitidos por los motores de combustión
interna.
Opacidad: Característica de un elemento, en este caso el humo, de impedir el paso de la
luz a través de él.
Índice de opacidad: Tanto por ciento de la luz emitida desde una fuente luminosa que,
pasando a través de un recorrido con humo, no alcanza a un foto-receptor. Se calcula por la
siguiente fórmula.
Donde:
I:
Io:
N:
a:
Q:
L:
Intensidad de luz que llega al detector en presencia de humos
Intensidad de luz que llega al foto-detector en presencia de aire limpio
Concentración de partículas de humo (m-3)
Área proyectada media de partículas (m-2)
Coeficiente de extinción de luz
Longitud efectiva del trayecto luminoso sin humos (m)
Coeficiente de absorción luminosa (k): Se define por la ley de Beer-Lambert (k= naQ)
La relación con el índice de opacidad es:
Donde K está expresado en (m-1)
24
MANUAL DE INSTRUCCIONES
Longitud efectiva del trayecto del haz luminoso (L): Longitud de un haz de luz entre el emisor
y el receptor que es atravesado por la corriente de gas de escape, corregida lo necesario por
uniformidad debido a gradientes de densidad y efecto de borde.
Normalmente L= 215 mm, no obstante cada fabricante puede utilizar una longitud
diferente siempre que el resultado de la medida sea igual.
Principio de medida:
El principio de medida consiste en hacer pasar un haz luminoso a través de una longitud
específica del humo a medir, y esa proporción de luz incidente que alcanza el receptor (una
célula fotoeléctrica o un diodo), se utiliza para evaluar el obscurecimiento del medio.
La longitud del humo sobre la que se mide la opacidad depende del diseño del
instrumento, normalmente se utiliza como valor común 430 mm de longitud efectiva. Para
calcular el valor de absorción, es necesario conocer la longitud efectiva de la cámara de medida,
como se muestra en la fórmula de cálculo de absorción.
SECUENCIA DE GENERACIÓN DE HUMOS:
Es necesario realizar una rápida aceleración para poder medir el valor máximo de
inyección de combustible, pero no es necesario mantener a un régimen alto al motor durante
mucho tiempo ya que, según se aprecia en los dibujos siguientes, la emisión mayor de humos se
produce solamente durante un tiempo inferior a 2" como máximo. En los test de medida de
aceleraciones, se puede apreciar este tiempo de inyección ya que la pantalla está divida en
cuadrículas de 1 segundo.
REPRESENTACIÓN DE MEDIDAS
La gráfica superior indica las
revoluciones alcanzadas del motor, donde
se puede apreciar que la aceleración ha
sido casi instantánea (brusca) y después se
ha mantenido el motor a un régimen alto
durante tres segundos aproximadamente.
La segunda gráfica representa los
humos en tiempo real que se producen en
el motor, observándose que solamente se
ha producido un valor alto en el inicio de
la aceleración (entre uno y dos segundos)
y aunque se ha seguido manteniendo alto
el régimen de motor, el valor medido ha
descendido. Esto nos indica que no es
necesario mantener el motor a un alto
régimen durante mucho tiempo. La norma
establece como referencia dos segundos
de régimen máximo.
La tercera gráfica es la respuesta
que se toma como referencia de la
medida. Este valor es un filtro del anterior
y es la referencia para la medida de
absorción.
25
MANUAL DE INSTRUCCIONES
PROCEDIMIENTO DE INSPECCION PARA EL CONTROL DE EMISIONES DE
LOS VEHÍCULOS CON MOTOR DIESEL
Condiciones del vehículo para el ensayo
Con motor parado
a) El nivel de aceite debe ser correcto, situándose entre los niveles indicados en la varilla.
b) Comprobar que la temperatura del motor es correcta para realizar la prueba. La prueba
de temperatura se pude hacer midiendo la temperatura del aceite (mínimo 80º), mediante la
comprobación de activación del ventilador del motor o con el propio indicador de temperatura
del vehículo.
Si no se utiliza medida de sonda de aceite, a través del mismo opacímetro se puede
comprobar la temperatura del motor por medio de la medición de los gases del escape, el valor
mínimo para poder iniciar las medidas debe ser de 55/60 grados.
Para poder llegar a esta temperatura no dejar al motor en fase de ralentí, puesto que
provoca suciedad en la línea de escape y puede modificar los resultados.
c) Comprobación visual de los elementos del motor importantes como pueden ser;
manguitos sin fugas y bien apretados, conductos de combustible, tensión y estado de las correas
del ventilador y, si es posible, comprobación también del estado de la distribución.
Con motor en marcha
a) A régimen ralentí comprobar la presión de aceite, verificar el funcionamiento del
indicador de presión de aceite y ver si se apaga al arrancar el motor.
b) Verificar la estanqueidad del escape del motor, comprobando que no presente fugas.
c) Efectuar una purga o limpieza del escape acelerando el motor progresivamente, sin
aceleraciones bruscas, y llegar a altas revoluciones del motor.
d) Durante la fase de limpieza prestar atención al comportamiento del motor.
e) Para vehículos muy sucios, se aconseja efectuar rodaje en carretera a régimen de motor
elevado para realizar la limpieza en la línea de escape.
PRUEBAS DE ACELERACIÓN
Este es el procedimiento de medida que se debe realizar en el taller, después de haber
realizado los pasos de reacondicionamiento del vehículo expuestos en el apartado anterior.
Estas pruebas de aceleración es necesario hacerlas produciendo el máximo nivel de
humos del motor, esto se consigue pisando rápida y bruscamente el acelerador y
manteniéndolo a máximo régimen durante dos segundos. Con este procedimiento de aceleración,
nos aseguramos las peores condiciones de medida y por lo tanto el valor máximo posible.
Si la aceleración realizada durante la comprobación se hace lentamente, los valores de
humos serán bajos pero cuando vaya a pasar la ITV, como la aceleración será diferente, el
vehículo puede ser rechazado.
Hay dos programas diferentes en el equipo, según sea para determinar el estado o
funcionamiento del motor o bien para sacar un informe de funcionamiento para pasar la ITV.
26
MANUAL DE INSTRUCCIONES
ACELERACIONES LIBRES
Programa y proceso dedicado a la comprobación de estado del motor a través de las
aceleraciones de motor. Con este programa se pueden realizar cuantas aceleraciones necesitemos
para asegurarnos las medidas. El proceso de medida trata de conseguir cuatro aceleraciones
estables para determinar los valores de funcionamiento del motor. El programa del equipo
memoriza y muestra las cuatro últimas aceleraciones realizadas.
La secuencia de medida será la siguiente:
a) Pre-acondicionamiento del vehículo para determinar el estado de temperatura y
mecánica del motor.
b) Calibración del equipo de medida.
c) Aceleración para limpieza y purga del circuito de escape.
d) Aceleraciones bruscas preliminares para conseguir estabilidad de temperatura.
e) Introducción de la sonda en el escape.
f) Iniciar ciclo de aceleraciones (cuatro como mínimo) hasta conseguir cuatro de valores
lo mas próximos posibles.
g) Si no se consiguen cuatro similares es síntoma de funcionamiento deficiente del motor.
Resultado de medida:
1- Si el valor conseguido en la cuatro aceleraciones es superior a la norma, seguir el
proceso de reducción de humos utilizado según recomendaciones de los propios fabricantes de
motores (la tabla se encuentra en el apartado de intervenciones). Si el comportamiento del motor
es correcto aunque existe un exceso de humo, puede ser debido a problemas de exceso de
combustible (tarado de bomba, limpieza etc), consumo de aceite o mal calado de motor.
2- Si no se consiguen valores próximos, puede ser consecuencia de alimentación
irregular o fallos mecánicos de motor. La alimentación irregular puede ser debida al mal estado
de las toberas de los inyectores o compresión de motor defectuosa (segmentos agarrados).
3- Tener en cuenta el "color del humo" producido ya que los opacímetro miden la
absorción producida en el interior de la cámara y esta absorción puede ser por humo blanco o
humo negro.
4.- Se recomienda que los valores producidos en esta prueba se almacenen en el banco de
datos y sirvan como referencia para comprobar el resultado de la reparación si fuese necesario, o
bien para determinar en la siguiente medición que se realice, la tendencia en el comportamiento
del motor.
PRE-ITV DIESEL
Programa de medida dedicado a realizar un chequeo del motor con el mismo
procedimiento utilizado en la ITV. Al finalizar las medidas el equipo muestra los resultados de la
aceleraciones. Este programa no permite realizar pruebas de aceleraciones libres, solamente
realizará el número de pruebas programado y sacará las conclusiones (pasa/no pasa) de aquellas
pruebas a las que está programado. En el menú de utilidades se puede adaptar el equipo a las
condiciones establecidas en cada Comunidad Autónoma.
El número de pruebas de aceleración y valores límites se determina según los diferentes
métodos de ensayo, que cada Comunidad haya establecido según se expone más adelante.
27
MANUAL DE INSTRUCCIONES
INTERPRETACIÓN DEL COLOR DEL HUMO DE ESCAPE
Color blanco: Combustible no quemado, aparece principalmente en el arranque en frio o
por mala pulverización o falta de compresión.
Color azulado: Formado por gotas de aceite condensadas, síntoma de consumo de aceite
por desgaste de segmentos o guías de válvulas.
Color grisáceo o negruzco: Formado por partículas sólidas, síntoma de mala
pulverización de la inyección, exceso de combustible en la cámara o falta de aire (mezcla rica).
28
MANUAL DE INSTRUCCIONES
INFORMACIÓN SOBRE EL PROCEDIMIENTO
DE MEDIDA
A continuación se expone, con carácter informativo, el procedimiento de
inspección que se realiza en la Comunidad de Madrid. Ha de tener en cuenta que en
cada Comunidad puede existir una diferencia en el número de aceleraciones,
valores límites inferiores, valores máximos permitidos y límites de tolerancia.
El equipo puede programarse para múltiples sistemas de ensayos (ver
apartado de programación de valores para ITV) sin necesidad de hacer programas
específicos para cada Comunidad.
COMUNIDAD DE MADRID
PROCEDIMIENTO DE INSPECCIÓN PARA EL CONTROL DE EMISIONES
GASEOSAS DE LOS VEHÍCULOS CON MOTOR DIESEL
1 Ámbito de aplicación
Vehículos matriculados o puestos en circulación desde el 1 de Enero de
1980, equipados con motor diesel. En consecuencia, se excluyen los matriculados
con anterioridad de esta fecha.
2 Equipos de inspección
La medición de opacidad de los gases de escape se realizará con opacímetros
que cumplan las especificaciones recogidas en la Orden Ministerial de Fomento de
18 de Marzo de 1999, por la que se regula el control metrológico del Estado sobre
los instrumentos destinados a medir la opacidad y determinar el coeficiente de
absorción luminosa de los gases de escape de los vehículos equipados con motores
de encendido por compresión (diesel).
3 Condiciones del vehículo para su ensayo
Los vehículos, antes de ser sometidos al ensayo de emisiones gaseosas,
deberán cumplir unas condiciones mínimas que garanticen su idoneidad para
realizar la medida, por lo que se realizaran las siguientes comprobaciones:
29
MANUAL DE INSTRUCCIONES
3.1 Con motor parado. Se comprobará:
a) El nivel de aceite del motor
b) La temperatura del motor. Se considerará que cumple esta condición cuando
el aceite del cárter tenga una temperatura de 80ºC, como mínimo, o la temperatura
normal de funcionamiento, si es inferior. La temperatura podrá medirse
directamente mediante sonda, o indirectamente, por nivel de radiación infrarroja
del cárter del motor. La temperatura normal de funcionamiento del motor podrá ser
determinada por otros medios, por ejemplo a través del indicador de temperatura
del circuito de refrigeración, o mediante el funcionamiento del ventilador.
c) Las condiciones mecánicas del motor. Visualmente se comprobará que éstas
son satisfactorias, verificando que no existen fugas de aceite, agua o combustible,
así como la situación, estado y tensado de las correas del ventilador y otros.
3.2 Con motor en marcha
Con el motor a régimen de ralentí se verificará:
a) La presión del aceite en el circuito de engrase de motor, mediante el
manómetro del vehículo.
b) la estanqueidad del circuito de escape, comprobando la ausencia de fugas.
4 Purgado del sistema de escape. Mediante una aceleración en vacío, se purgará
el sistema de escape, acelerando lenta y progresivamente hasta la velocidad de
desconexión de la bomba.
Durante la purga se prestará especial atención al comportamiento del motor,
observando los posibles ruidos extraños y el régimen de corte de la bomba o del
sistema de inyección. Este corte se producirá dentro de los márgenes establecidos
por el fabricante que, en ningún caso, será inferior al régimen de potencia máxima,
ni lo superará en mas de un 15%.
Si se detectasen anomalías, ruidos extraños, que la desconexión de la bomba no se
produce o que el corte está fuera de los límites estipulados, o cuando no se
satisfaga alguno de los puntos anteriores, no se continuará con la prueba,
rechazando el vehículo por no cumplir las condiciones mínimas de seguridad para
su ensayo.
30
MANUAL DE INSTRUCCIONES
5 Método de ensayo
Antes de comenzar cada ciclo de ensayo de motor debe estar girando al régimen de
ralentí un mínimo de 10 segundos.
Ciclo de ensayo. Cada ciclo de ensayo comprende una aceleración en vacío, desde
la posición de ralentí hasta la velocidad de desconexión, realizada de forma rápida
y continua pero sin brusquedad, en un tiempo no superior a un segundo. Alcanzada
la velocidad de desconexión, se mantendrá en este régimen al menos dos segundos,
soltando a continuación el pedal del acelerador.
En los vehículos de transmisión automática, el régimen de ensayo será el
especificado por el fabricante, o en su defecto, el correspondiente a los 2/3 de la
velocidad de desconexión.
6 Valores límite
El nivel de opacidad (coeficiente de absorción) no deberá ser superior al registrado
en la placa del fabricante, conforme a la Directiva 72/306/CEE de Consejo o,
cuando no se disponga de este dato, a los valores siguientes:
- Motores diesel de aspiración natural:
- Motores diesel sobre alimentados
2,5 m-1
3,0 m -1
7 Valoración de resultados.
Se valorarán los resultados obtenidos en cada ciclo de ensayo con el siguiente
criterio:
7.1 Primer ciclo de ensayo
Si el valor de opacidad obtenido es:
 2,25 m -1 en motores diesel de aspiración natural.
 2,75 m -1 en motores diesel sobrealimentados.
el resultado se considerará favorable, dando por finalizado el ensayo.
Si los valores son superiores a los anteriormente indicados e inferiores a 5 m-1, se
realizará un segundo ciclo de ensayo.
31
MANUAL DE INSTRUCCIONES
Cuando la opacidad medida sea superior a 5 m-1, se efectuará un nuevo ciclo de
purga manteniendo el motor a un régimen en el entorno a 2500 r/min, en turismos
o vehículo ligeros y de 1.500 r/min en vehículos pesados, durante un mínimo de 30
segundos. Finalizado el ciclo de purga, se realizará un nuevo ciclo de ensayo.
7.2 Segundo ciclo de ensayo
Si el valor de opacidad obtenido es :
 2,25 m -1 en motores diesel de aspiración natural.
 2,75 m -1 en motores diesel sobrealimentados.
el resultado se considerará favorable, dando por finalizado el ensayo.
Si el valor de la opacidad es superior a los indicados anteriormente, se realizara un
nuevo ciclo de ensayo.
Si en el 1er ciclo de ensayo se obtiene un valor superior a 5 m-1 y en el segundo,
nuevamente, el valor obtenido es superior a éste, el vehículo será rechazado.
7.3 tercer ciclo de ensayo.
Si el valor de opacidad obtenido es:
 2,25 m -1 en motores diesel de aspiración natural.
 2,75 m -1 en motores diesel sobrealimentados.
el resultado se considerará favorable, dando por finalizado el ensayo.
Si el valor obtenido es superior a los índices anteriormente indicados, se realizará
la media aritmética de los valores obtenidos en los tres ciclos de ensayos;
desechando aquellos que se desvíen más de 1 m-1 del valor de la media.
En caso de despreciar algún valor, porque se desvíe de la medida, se realizará un
nuevo ciclo de ensayo hasta conseguir tres valores, dentro de la desviación
máxima, para obtener la medida. Estos ciclos de ensayo se irán repitiendo hasta
conseguir tres valores aceptables. El límite máximo de ensayos se fija en seis, al
término de los cuales, si no se obtienen tres valores aceptables para realizar la
medida, se rechazará el vehículo por inestable.
32
MANUAL DE INSTRUCCIONES
Si la media obtenida es:
a) Motores diesel de aspiración natural:
media < 2.50 m-1, el resultado será favorable.
2,5 m-1 < media  3.75 m-1, el resultado será defecto leve.
media > 3.75 m-1, el resultado será desfavorable.
b) Motores diesel sobrealimentados:
media < 3.0 m-1, el resultado será favorable.
3.0 m-1 < media  4.5 m-1, el resultado será defecto leve.
media > 4,5 m-1, el resultado será desfavorable.
Todas la comprobaciones y ensayos deberán ser realizados por personal cualificado
de la Estación I.T.V., anotando los resultados obtenidos en el informe de
inspección Técnica, en la casilla de Observaciones, con las siguientes
posibilidades:
- Vehículo aceptado: se anotará el valor obtenido
- Vehículo rechazado por superar dos veces 5 m-1: se anotará el valor mas bajo de
los dos.
- Vehículo rechazado por valor medio: se anotará el valor de dicha media.
- Vehículo rechazado por dispersión excesiva: se anotará la palabra "dispersión".
8 Los ensayos los realizarán los propios inspectores mecánicos encargados de este
cometido en las Estaciones de I.T.V. Se deberán adoptar todas las medidas precisas
para que esta actuación se desarrolle sin producir ningún deterioro en los vehículos
y, como siempre, cuidando con esmero la atención a los usuarios.
33
MANUAL DE INSTRUCCIONES
ANÁLISIS DE HUMOS
Como resultado de medidas realizadas, se ha demostrado que los vehículos equipados con
motores que funcionan según el ciclo DIESEL son menos contaminantes (en parte, también, por
su menor participación porcentual en el parque móvil, que en España se sitúa alrededor del 40%).
En la siguiente tabla se refleja el reparto de las emisiones contaminantes entre vehículos
de gasolina y diesel en porcentaje de gases producidos, comparados con los motores de gasolina
Gasolina
Diesel
CO
HC
NOx
Pb
C
SO2
CO2
89
11
73
27
61
39
100
----
33
67
15
85
53
47
Las principales fuentes de emisiones contaminantes de los vehículos automóviles son
tres:
-El cárter del motor, por la evacuación exterior de vapores de aceite y gases quemados.
-La evaporación de gasolina del depósito y del carburador.
-El escape, por el cual salen los productos de la combustión.
El volumen, tipología y concentración de los productos emitidos dependen sobre todo del
diseño del motor, de sus condiciones de funcionamiento, del tipo y de las características del
combustible empleado.
En la tabla siguiente, se reflejan comparativamente las fuentes de emisión preponderantes
en relación con los distintos contaminantes y modelos de motorización.
CO
HC
NOx
Pb
C
SO2
CO2
CONTAMINANTES
DIESEL
GASOLINA
Monóxido de carbono
Hidrocarburos
Óxidos de Nitrógeno
Compuestos de plomo
Polvos o partículas
Anhídrido sulfuroso
Anhídrido carbónico
Escape
Cárter Escape
Cárter Escape
-------Escape
Cárter Escape
Cárter Escape
Cárter Escape
Cárter Evaporación Escape
Cárter Escape
Cárter Escape
Escape
Escape
Cárter Escape
Además de los gases conocidos en los motores de gasolina, los motores de combustión
diesel emiten otros gases característicos como los que se describen a continuación.
34
MANUAL DE INSTRUCCIONES
Partículas (C)
Las partículas, presente sobre todo en los gases de escape emitidos por los vehículos
diesel, son partículas invisibles, sólidas o líquidas, de dimensiones microscópicas ( 0,2 a 10
milésimas de milímetro) que quedan suspendidas en el aire y, por lo tanto, son respirables.
Por el contrario, el hollín o humo negro es visible, porque está constituido por gránulos
de carbono de dimensiones más grandes (hasta 2mm).
Los gases de escape de los motores de gasolina contienen polvos o "partículas" muy
limitadas en cantidad respecto de los diesel.
Las partículas y el humo negro se generan durante la combustión en ausencia de
oxígeno a partir de las gotitas de gasóleo que, al no evaporarse por completo, se carbonizan en la
parte central por efecto de la elevada temperatura.
Las partículas y humo negro, están formadas, en esencia, por una matriz carbonosa
sobre la cual se depositan compuestos orgánicos: entre ellos se encuentran hidrocarburos
aromáticos poli cíclicos ( o poli nucleares), sospechosos de ser muy cancerígenos.
Las partículas contienen también una determinada cantidad de aceite lubrificante y
sulfatos asociados con agua.
Anhídrido sulfuroso (SO2)
Los gases de escape de los motores diesel contiene anhídrido sulfuroso (SO2) en cantidad
proporcional a la de azufre existente en los distintos combustibles ( 0,3% en peso para diesel), y
procede de las impurezas ya presentes en el crudo de origen.
El anhídrido sulfuroso procede del azufre presente en los combustibles y la cantidad
emitida, a igualdad de otras condiciones, es directamente proporcional a la cantidad del
combustible consumido. Únicamente puede ser eliminado con la utilización de combustibles
desulfurados.
El anhídrido sulfuroso y los óxidos de nitrógeno, bajo la acción de la luz solar, se
transforman en ácido nítrico (HNO3) y ácido sulfúrico (H2SO4) respectivamente y dan lugar al
fenómeno de la lluvia ácida que provoca la muerte progresiva de las masas forestales.
Los compuestos de azufre causan también contaminación olfativa, puesto que el
anhídrido sulfuroso tiene un olor desagradable.
COMBUSTIÓN EN LOS MOTORES DIESEL
Generalidades
En los motores diesel, denominados también de encendido por compresión, el inicio de la
combustión es espontáneo cuando el combustible, inyectado al final de la fase de compresión,
encuentra en el interior del cilindro condiciones de temperatura y de compresión tales que se
provoca el autoencendido.
Análisis del ciclo
Si se analiza la combustión de las partículas individuales de gasóleo se puede ver que
entre la inyección de una partícula y su combustión completa pasa un cierto tiempo que se puede
dividir en dos períodos.
-En el primer período, la partícula inyectada recibe del aire circundante el calor necesario
para adquirir la temperatura de encendido;
-En el segundo período se produce la combustión de la partícula a la velocidad propia de
la reacción de combustión en las condiciones existentes.
35
MANUAL DE INSTRUCCIONES
En el gráfico siguiente, donde se representan en las abscisas los tiempos y en las
ordenadas las presiones de la cámara de combustión, en el momento de inicio de la inyección (A)
está colocado antes de terminar la carrera de compresión.
Tras un cierto período de naturaleza física y química, debido a que la primera partícula,
inyectada en forma de gota, tiene que calentarse, evaporarse, mezclarse con el aire, encontrar aire
con el cual reaccionar y empezar a quemarse, se llega al punto (B), en el cual la primera partícula
inicia su combustión. Durante el tiempo de retardo (AB), las masas inyectadas se han acumulado
en la cámara de combustión, en espera de que transcurra su tiempo de retardo físico.
Los tiempos de retardo de las partículas sucesivas van disminuyendo a causa del calor
provocado por la combustión de las primeras masas inyectadas, que facilita la evaporación de las
gotas de combustible inyectadas después. Ello implica que la combustión de las masas
acumuladas tenga lugar con gran rapidez y fuertes aumentos de la presión: es casi una
combustión a volumen constante, favorable en cuanto a rendimiento termodinámico, pero
negativa desde el punto de vista mecánico, porque la súbita elevación de la presión origina
vibraciones que provocan daños a los órganos mecánicos y producen la denominada aspereza de
funcionamiento de los motores diesel, con su ruido característico. Con los nuevos sistemas de
inyección electrónica diesel se han corregido sustancialmente estos problemas mecánicos.
En el momento (C) ha terminado la combustión de las masas acumuladas durante el
tiempo de retardo (AB) y desde este punto los tiempos de retardo, ya muy breves, permanecen
casi constantes.
El momento (D) representa el fin de la inyección. Desde este instante se tiene sólo la
combustión de las últimas masas inyectadas, que terminan de arder en (E).
El intervalo (DE) representa la post-combustión, la cual debe ser lo más breve posible si
no se quiere tener malos rendimientos.
NOTA.- En el diagrama, la unidad de medida utilizada para la presión es "Pa" (pascal).
36
MANUAL DE INSTRUCCIONES
Condiciones para optimizar la combustión
Para garantizar una buena combustión de todas las partículas inyectadas, es necesario que
el proceso tenga lugar en condiciones de fuerte exceso de aire, tales que la relación entre el aire
introducido y el combustible inyectado este en torno al valor 25:1. Este exceso de aire respecto
de la relación estequiométrica, que es igual a 14,7:1, es necesario para obtener la oxidación más
completa de todo el combustible inyectado.
En el campo práctico de funcionamiento de los motores diesel, la relación aire-gasóleo
puede varia entre 20:1 a 60:1 aproximadamente. En la proximidad de la relación estequiométrica,
en el motor diesel aumenta la humareda en el escape, puesto que en algunas zonas de la cámara
de combustión hay una mezcla tan rica que no todas las partes de carbono y oxígeno consiguen
reaccionar entre sí.
Emisiones contaminantes
Las emisiones contaminantes de los motores diesel están constituidas en su mayor parte,
como en los motores de gasolina, por monóxido de carbono (CO), hidrocarburos sin quemar
(HC), y óxidos de nitrógeno (NOx). Pero estos tres contaminantes están presentes en menor
medida a causa de la distinta combustión de los motores que queman gasóleo. En los motores de
diesel la emisión de CO es un 90% inferior, HC 90% inferior y NOx un 50% también inferior.
Las sustancias contaminantes propias de un motor diesel son: los polvos o partículas, el
hollín o humo negro y el anhídrido sulfuroso (SO2)
Reducción de las emisiones
Las emisiones de monóxido de carbono, hidrocarburos sin quemar y partículas son
debidas, en esencia, a una combustión incompleta. Por consiguiente, es preciso favorecer la
combustión abreviando, en la medida de lo posible, los tiempos de retardo físico y químico y
aumentando su velocidad. Para obtener dicho objetivo se puede actuar sobre distintos parámetros
del motor como:
-geometría de los inyectores
-turbulencia de la cámara o pre-cámara de combustión,
-velocidad angular del motor (ω)
-relación de compresión (ρ),
-dosificación (α)
La combustión es favorecida por el uso de combustibles con alto número de cetano (NC).
Geometría de los inyectores
Los inyectores tiene por misión pulverizar y difundir las gotas de gasóleo en el interior de
la cámara (o pre-cámara) de combustión.
Se pueden identificar dos exigencias distintas y contrarias:
-Las gotas deben ser lo más pequeñas posible, porque el aumento de las dimensiones de
la gota implica un tiempo mayor de evaporación a igualdad de otras condiciones; reducir las
dimensiones de las gotas de gasóleo significa obtener una buena pulverización, facilitar la
evaporación y, por lo tanto, el encendido del combustible.
-Las gotas deben tener una determinada masa para permitir al chorro de gasóleo
difundirse lo más posible en el interior de la cámara de combustión y poseer la penetración
suficiente para interesar a la mayor cantidad posible de aire presente. Una buena difusión y
penetración del chorro de gasóleo por efecto de la energía cinética comunicada a las gotas,
reduce el tiempo necesario que el chorro necesita para encontrar aire con el cual arder.
37
MANUAL DE INSTRUCCIONES
Turbulencia de la cámara de combustión
La turbulencia generada en el interior del cilindro por la geometría especial del pistón o
de la pre-cámara de combustión, disminuye el tiempo que el combustible necesita para
vaporizarse y mezclarse con el aire presente.
En realidad los movimientos turbulentos favorecen los intercambios térmicos entre el aire
a alta temperatura y las gotas de gasóleo e inducen una mezcla más íntima y rápida.
Se trata de favorecer este fenómeno con la adopción de pre-cámaras o cámaras de
combustión toroidales labradas en la parte superior del pistón en los motores de inyección
directa.
Velocidad angular del motor
Si se aumenta la velocidad angular (ω) del motor se dispone de menos tiempo para la
reacción de combustión.
Al girar a mayor velocidad, el motor habrá descrito un ángulo mayor durante el tiempo de
retardo, por lo cual las masas inyectadas y acumuladas en el cilindro son más elevadas y, por
consiguiente, se tiene un aumento de aspereza de marcha.
La combustión que tiene lugar en el motor con velocidad angular mayor empezará en un punto
mas próximo al PMS y terminará en un punto más avanzado de la fase de expansión, con la
consiguiente pérdida de rendimiento y más posibilidades de no completarse la combustión y, por
tanto, de una mayor presencia de emisiones contaminantes CO, HC y partículas.
Si se aumenta la velocidad angular (ω) del motor es preciso aumentar el avance de la
inyección.
Hay también un aspecto positivo, porque con gran velocidad angular se favorece la
turbulencia y se disminuye los tiempo de retardo físico y químico.
38
MANUAL DE INSTRUCCIONES
Relación de compresión
La relación de compresión (ρ) adquiere en los motores diesel valores más elevados que
en los motores de gasolina.
En los diesel de inyección directa se utilizan relaciones de compresión iguales a 15-18,
mientras que en los motores con pre-cámara, se llega a relaciones de compresión comprendidas
entre 18 y 22. Ello es así porque se trata de compensar las pérdidas de presión por laminación
que surgen cuando el aire comprimido atraviesa las estrangulaciones para entrar en la precámara.
Al aumentar la relación de compresión se eleva la temperatura del aire en la cámara de
combustión y, por lo tanto, las gotas de gasóleo inyectadas reciben una cantidad mayor de calor y
se evaporan en menos tiempo. La elevada temperatura hace disminuir también el tiempo de
retardo químico de la combustión y facilita que se complete las propia reacción de combustión.
Sin embargo, una temperatura demasiado elevada provoca un aumento de las emisiones
de NOx, habida cuenta también de la abundante presencia de oxígeno a causa de las
dosificaciones elevadas que se utilizan en los motores diesel.
El aumento excesivo de la relación de compresión determina además las apariciones de
problemas de resistencia mecánica de los órganos del motor y límites geométricos, sobre todo en
los motores más pequeños.
39
MANUAL DE INSTRUCCIONES
Dosificación de la mezcla aire-combustible
La dosificación (α) o relación entre las masas de aire-combustible tienen un campo de
utilización muy amplio en los motores diesel, y puede variar entre valores aproximados de entre
20:1 a 60:1.
En realidad no existen los problemas de inflamabilidad de que adolecen los motores de
gasolina, en los cuales con dosificaciones bajas falta oxígeno para la combustión, mientras que
con dosificaciones elevadas, a causa del exceso de aire, el frente de llama se extingue.
El tipo especial de combustión de los motores diesel, según la cual cada gota arde por su
propia cuenta, hace que no existan límites de inflamabilidad y, por consiguiente, la dosificación
puede adoptar valores muy elevados.
En cambio, existe un límite inferior de la dosificación por debajo del cual el último
combustible inyectado no encuentra ya aire para arder y, sometido a presiones y temperaturas
elevadas (al final de la combustión), se fracciona formando hidrocarburos sin quemar y partículas
sólidas de carbono grafítico.
Este fenómeno se puede observar sobre todo al acelerar, cuando para mejorar las
prestaciones se hace trabajar al motor con dosificaciones límite y aparece humareda que
opacifica los gases de escape.
El límite inferior de dosificación aumenta con la velocidad angular, puesto que disminuye
el tiempo disponible para la combustión; de todos modos, este límite puede ser rebajado por la
turbulencia en el interior de la cámara (o pre-cámara) de combustión: en los motores con
turbulencia elevada el fenómeno del humo negro se presenta para dosificaciones inferiores.
En definitiva, para disminuir la cantidad de humo negro, "partículas", hidrocarburos sin
quemar y monóxido de carbono en el escape, es preciso hacer trabajar al motor con
dosificaciones mayores; sin embargo, ello puede provocar un aumento de las emisiones de óxido
de nitrógeno a causa del exceso de oxígeno.
40
MANUAL DE INSTRUCCIONES
Número de cetano del gasóleo (NC)
El número de cetano es un índice de inflamabilidad del combustible: un valor alto del
número del cetano (A) significa que el combustible tiene un tiempo (t1) mínimo de indicción al
encendido.
Ello significa que las partículas de gasóleo emplean poco tiempo en iniciar las reacciones
de combustión y, por lo tanto, queda un tiempo mayor (t2) disponible para la combustión
propiamente dicha.
Además, al reducir el tiempo de inducción se hace disminuir la acumulación de las masas
de combustible inyectadas y no quemadas todavía, con la consiguiente disminución de la
aspereza de marcha.
41