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Sistemas de control de emisiones de motores Euro V y Euro VI,

insumos, previsiones y recomendaciones de mantenimiento

para el buen funcionamiento.

Stephan Blumrich (AFEEVAS)

Seminario-Taller: Emisiones Contaminantes y Eficiencia Energética del Transporte Pesado

29 y 30 de noviembre y 1 de diciembre de 2017, Buenos Aires, Argentina

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Agenda • Introducción

• Sistemas de Control de las Emisiones

• ARLA 32

• Problemas de calidad con ARLA 32

• Recomendaciones

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Contaminación atmosférica en grandes ciudades

En los grandes centros, el 95% de la contaminación proviene de los coches, motos, camiones y buses

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Contaminantes Principales Efectos Después de la catálisis

HC Hidrocarburos

Problemas respiratorios y cáncer

pulmonar

Vapor de agua (H2O) y

Gas carbónico (CO2)

CO Monóxido de Carbono Asfixia y daños cerebrales Gas carbónico (CO2)

NOx Óxidos Nitrógenos

Irritación en los ojos y garganta. Infecciones generalizadas. Gas nitrógeno (N2)

Material particulado MP

Problemas del corazón como ataques al corazón y arritmia

cardiaca, desarrollo de asma en niños, irritación de las vías aéreas, tos y dificultad para

respirar.

Vapor de agua (H2O) y

Gas carbónico (CO2)

Motor: Los resultados de la combustión incompleta

Ozono

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EURO V EURO III EURO VI EURO IV

DOC

DOC DPF

Sin SCE + Conversión PM / NOx

Aumento de la complejidad

Sólo SCR SCR + ASC

SCR Bajo Volumen

+ Conversión NOx + Conversión PN/NOx

DOC cDPF SCR + ASC

Sistemas de Control de las Emisiones (SCE) - camiones y buses Evolución

DOC cDPF

DOC SCR

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DOC – Diesel Oxidation Catalyst Catalizador de oxidación

DOC

Flujo del Gas

4HC + 3O2 → 2CO2 + 2H2O

2CO + O2 → 2CO2

2NO + O2 → 2NO2

Catalizador - DOC

Reducción del peso de la partícula

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CDPF – Coated Diesel Particulate Filter Filtro del partículas con camada activa

cDPF

Cpart + NO2 → CO + NO (250 ºC - 450 °C)

Cpart + O2 → 2CO (> 500 °C)

Oxidación CO & HC → CO2 + H2O

Re-oxidación NO para NO2

Flujo del Gas

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SCR – Selective Catalyst Reduction Reducción selectiva con catalizador

ARLA 32

Gas nitrógeno (N2) + agua Amoníaco + Óxidos Nitrógenos

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Proporcionar NO2 para el SCR

SCR ASC

ARLA 32

“NH3”

Combustible

“HC”

DOC

CDPF

Minimizar NH3

Relación NO2 / NOx

Sistemas de Control de las Emisiones – Euro VI

ASC = Catalizador de oxidación de amoníaco

4HC + 3O2 → 2CO2 + 2H2O

2CO + O2 → 2CO2

2NO + O2 → 2NO2

Cpart + NO2 → CO + NO (250 ºC - 450 °C)

Cpart + O2 → 2CO (> 500 °C)

Oxidación CO & HC → CO2 + H2O

Re-oxidación NO para NO2

NH3 + NOx → N2 + H2O NH3 + O2 → NO + H2O

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Los sistemas pasivos y activos se pueden utilizar para el Euro VI

Proporcionar NO2 para el SCR

SCR ASC

ARLA 32

“NH3”

Combustible

“HC”

DOC

CDPF

Minimizar NH3

Relación NO2 / NOx

Sistemas de Control de las Emisiones – Euro VI

menos Tasa EGR mayor

menos Consume de Combustible mayor

mayor Consume de Urea menos

9g/kW.h Emisiones de NOx 3g/kW.h

100% Pasivo Estrategia de Regenerasión del DPF 100% Activo

Cal

ibra

ción

del

Mot

or

Tecn

olog

ía S

CR

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Responsabilidad del usuario

Responsabilidad de la automotriz

Proporcionar NO2 para el SCR

SCR ASC

ARLA 32

“NH3”

Combustible

“HC”

DOC

CDPF

Minimizar NH3

Relación NO2 / NOx

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• ARLA 32 es el nombre de producto registrado en Brasil • Solución de urea de alta pureza con agua desmineralizada

• Concentración: 32,5% de urea

• Baja concentración de otros componentes (metales, calcio)

• Clasificado como no peligroso, no inflamable y no explosivo

(Transporte, Almacenamiento, Manejo)

• La calidad del producto cumple con ISO 22241-1

• Temperatura de cristalización: - 11.5 °C

• No toda la urea comercial sólida se puede utilizar para producir ARLA 32, pero sólo con ciertas especificaciones técnicas

¿O que es el ARLA 32?

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Su especificación

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¿ Qué sucede cuando se usa una calidad inferior “ARLA 32“?

Partículas: • Obstrucción de filtros y boquillas • Mayor desgaste del componente • Dosificación de reactivo errónea

Obstrucción y / o desactivación del catalizador (envenenamiento)

Illustrasjon Robert Bosch

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La desactivación del catalizador SCR

Envenenamiento: agua equivocada mostrará niveles elevados de sodio, calcio, fosfato y otros iones. La mala calidad de la urea se mostrará como biuret y aldehídos, tal vez algunos otros artículos. Todos estos posibles conducirán a la intoxicación del catalizador.

Taponamiento Enmascaramiento Envenenamiento:

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Los contaminantes más importantes para los catalizadores SCR

• Calcio (Ca) y Magnesio (Mg) (Taponamiento o

enmascaramiento como sulfato y compuestos de

sulfato de amonio)

• Azufre combinado con una temperatura de

operación demasiado baja (formación de sulfato

de amonio)

• Potasio (K) (enlace químico a sitios activos)

• Sodio (Na) (enlace químico a sitios activos)

• Arsénico (As) (enlace químico a sitios activos)

• Fósforo (obstrucción o enmascaramiento como

fosfatos y enlaces químicos)

Los sulfatos no son problema donde un combustible de bajo azufre es usado (< 10 ppm)

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¿Otros posibles contaminantes?

Formaldehído. Ya presente en el escape de diesel. • El límite de formaldehído se incluye en la especificación de ARLA32 para

garantizar que no se utilice urea de grado fertilizante. • Pequeñas concentraciones de formaldehído en sí no dañan el catalizador,

pero la presencia de cantidades significativas de formaldehído indica un grado de fertilizante que puede contener una cantidad de componentes y partículas desconocidas y dañinas.

Biuret (se descompone a 193 ºC, solubilidad 20000 mg / l) • Pequeñas cantidades de biuret no son críticas para el rendimiento SCR,

pero una mayor concentración de biuret indica urea de mala calidad o urea de origen incierto, almacenada durante un largo período de tiempo, siendo transformado una cantidad desconocida de veces.

• Tal producto puede contener impurezas desconocidas y partículas que podrían dañar el sistema.

afeevas Urea fertilizante con agua natural Prueba con ARLA 32 contaminado

Los males que se pueden ocurrir con su adulteración

afeevas Urea fertilizante con agua natural Prueba con ARLA 32 contaminado

Los males que se pueden ocurrir con su adulteración

afeevas Urea industrial con agua desmineralizada Prueba con ARLA 32 contaminado

Los males que se pueden ocurrir con su adulteración

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Células bloqueadas: depósitos

Prueba con alta inyección de ARLA

Los males que se pueden ocurrir con alta inyección

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Cristalización y depósitos de Urea

Los males que se pueden ocurrir con alta inyección

Prueba con alta inyección de ARLA

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• Seguir el manual de mantenimiento del vehículo

• No utilizar combustibles con concentración de azufre >10ppm

• No usar combustibles adulterados

• No utilizar ARLA 32 de origen dudoso

• No utilizar lubricante de origen dudoso

• Evitar choques mecánicos y golpes

• Desgaste en demasía de los componentes internos del motor.

• Adulteración del sistema de escape original.

Cuidados que debemos tener con los Catalizadores para se evitar problemas

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Muchas Gracias por la atención