Emisiones de NO y NO2 en motores diésel

En un informe de MAPFRE podemos leer que los óxidos de nitrógeno (NOx) se generan al reaccionar el oxígeno y el nitrógeno del aire, por la presión y temperatura alcanzadas en el interior de cilindro del motor, y contienen óxido de nitrógeno (NO) y algo de dióxido de nitrógeno (NO2).

El NOx liberado a través de los gases de escape a la atmósfera reacciona con compuestos orgánicos volátiles (COV), gracias a la luz solar para formar Smog fotoquímico, que afecta negativamente a todos los seres vivos, en particular los niños pequeños y las personas mayores con asma. Este agente contaminante perdura durante mucho tiempo en la atmósfera.

El NOx se forma a temperaturas de combustión localizadas de más de 1.500 ° C. Estas temperaturas "localizadas" son debidas al proceso de combustión diésel de combustibles inyectados en el cilindro. Esto crea lo que llamamos un "frente de llama" en la interfase entre el combustible y el oxígeno, en donde hay suficiente combustible y oxígeno mezclados para que la combustión se produzca.

Hace años se consideraba que el motor diésel contaminaba menos que el de gasolina al utilizar una mezcla combustible más pobre por lo que se reduce el contenido de CO e hidrocarburos en los gases de escape. Lo mismo ocurre con el motor de cuatro tiempos respecto del de dos. Por otra parte, el motor turboalimentado trabaja a una temperatura más alta, lo que favorece la formación de NOx

Por lo que hace al diseño de la cámara de combustión, la pre-cámara de combustión es un diseño especial del cilindro que permite una menor presión de inyección del gasoil y mejor mezcla con el aire, lo que supone menor contenido de CO en los humos y, a la vez, que la combustión se haga en dos etapas: la primera, con solo la mitad de aire disponible, y la segunda, a una temperatura relativamente baja, lo que limita la formación de NOx.

En la actualidad y gracias al encendido electrónico de inyección directa, estos motores son más limpios aunque menos que los de gasolina. En líneas generales, los hidrocarburos del gasóleo son más pesados (C14-C19) que los de la gasolina y en el escape hay más partículas sólidas. También generan óxidos de nitrógeno, que a su vez producen más hollín (partículas finas).

Para reducir las emisiones de NOx se puede utilizar el sistema EGR que toma parte de los gases de escape del motor, que después de la combustión tienen muy poco oxígeno y nitrógeno, y los conduce a través de un refrigerador hasta el sistema de admisión de aire.