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Sistema de Regeneración Catalítica

¿Cómo funciona un Sistema de Regeneración Catalítica (SRC)?

En esta oportunidad, he preparado un artículo con la intención de ayudar a todos nuestros amigos técnicos, y propietarios de unidades acondicionadas con SRC , que en un determinado momento se puedan enfrentar a un  problema relacionado al sistema de regeneración catalítica de cualquiera de sus motores Diesel;  en este articulo hemos usado la información suministrada por Cummins como referente de dicho sistema, sin embargo, esta tecnología es básicamente similar con otros fabricantes.

El SRC es mandatorio y no debe eliminarse de los motores que están sujetos a la legislación ambiental: Euro V- Euro VI- EPA10.

Salvo ciertas circunstancias especificas, en la que el motor  o equipo ha sido exportado a un país dónde no esté regido por estas normas ambientales y adicionalmente el combustible  disponible no cuente con los estándares de operación del motor  ultra bajo en azufre (s), mas estos son casos aislados poco frecuentes.

1. La eliminación del sistema anula la garantía del equipo

Comencemos dando una breve reseña de cómo funciona el sistema de regeneración catalítica de Cummins.  haciendo una descripción de sus componentes y su principio de funcionamiento. Toda la información mostrada es parte de la literatura de servicio de Cummins.

Para empezar, debemos mencionar que todo el proceso de post tratamiento y los componentes del sistema son operados y constantemente monitoreados por el modulo de control de sistema SRC y el ECM del motor, lo que permite diagnosticar cualquier anomalía mediante el uso de la herramienta de servicio (en el caso de Cummins InSite).

Los sistemas de post tratamiento de gases de escape Diesel, SCR es una técnica de reducción y control de las emisiones de NOX para  motores Diesel  y básicamente consiste en la aplicación de  un fluido parcialmente compuesto de UREA.

La UREA, es una sustancia benigna producida a partir del gas natural la cual es inyectada en un catalizador que al combinarse con el NOX, sub producto de la combustión, se transforma en  amoniaco este flujo posteriormente al pasar por un catalizador de  aleación de platino produce una  reacción  química, trasformando el flujo  en Nitrógeno (N2)  inocuo y agua (H2O).

2. ¿Que es el fluido de escape Diesel (DEF)?

El DEF es el nombre que recibe el fluido para escapes Diesel y es el resultado de una solución de agua con UREA al 32,5 % la cual ha sido estandarizada bajo el numero ISO 2224-1-1.

Es transparente con un leve olor a amoniaco, no es inflamable  su punto de congelación es de -11 grados Celsius y es amigable con medio ambiente.

3. Comencemos a mencionar los principales componentes del SRC

Modulo de SRC, Tanque de DEF, Medidor de nivel DEF, Válvula de dosificación, Catalizador, Tubo de descomposición, Sensores de temperatura,  Sensor NOX.

Componentes del SRC
  • El DEF es almacenado en un tanque que incluye un sensor de nivel y esta  adosado al chasis de la unidad  debidamente identificado con  una etiqueta ONLY DEF con  una tapa de  llenado color azul  y consta de una unidad de dosificación  y bombeo  para suministrar el flujo DEF a la válvula de inyección ubicada en el tubo de descomposición.

Tanque de Urea
Tanque de Urea
Liquido DEF
Líquido DEF

 

  • Modulo de control SRC, es el control central para el post tratamiento y maneja la actividad de dosificación, temperatura y nivel del fluido, está conectado al ECM del motor mediante el enlace de datos J1939. El controlador puede operar en 12 o 24 voltios este dispositivo debe estar protegido de la intemperie para evitar daños en sus conexiones.

    La dosificación y frecuencia están precisamente controlada por el modulo de control electrónico del motor.

  • El catalizador su función principal es la de oxidar cualquier amoniaco que pase a través de sistema, internamente está compuesto de 3 briquetas catalizadoras. Dos briquetas para SRC y una para AMOX. Es una pieza no apta para el servicio.

    Existen diferentes arreglos del sistema de catalizadores dependiendo la unidad en la cual ha sido instalada ya sea horizontal o vertical, esta configuración ha sido previamente estudiada por el fabricante de la unidad y no debe cambiarse sin antes consultar al fabricante.

Catalizador
  • El tubo de descomposición, es la sección previa al catalizador y es el encargado de realizar el intercambio entre el NOX y la UREA  produciendo  amoniaco.

  • La válvula dosificadora de fluido DEF, está ubicada en el tubo de descomposición y su función es inyectar el fluido DEF dentro del  sistema, dado que está instalada directamente en el sistema de escape esta absorbe la alta temperatura del tubo de descomposición,  para solucionar este fenómeno es enfriada por el liquido refrigerante del motor mediante dos líneas tomadas de los puertos del motor.

Válvula Dosificadora de DEF
  • Se instalan dos sensores de temperatura tipo termo par, para  indicar la temperatura óptima de operación. Están ubicados en la entrada y salida del catalizador para medir el diferencial de temperatura.

Sensores Termo Par
Sensores termo par

 

  •  Un sensor para medición  de NOX está instalado en la salida de catalizador para verificar la  eficiencia del proceso, está conectado  a la línea de enlace de datos J-1939  para auto diagnostico.

Sensor de NOX
Sensor de NOX

4. Resumen

Los fabricantes de vehículos deben garantizar que el sistema SRC pueda operar en cualquier estación de año incluso a temperaturas bajo cero, evitando la congelación del fluido DEF, para cumplir este requerimiento se instalan calentadores en las líneas y el reservorio o tanque.

Es importante mencionar que el combustible utilizado por los vehículos equipados con el sistema SRC debe ser ultra bajo en Azufre (S). El uso de estos sistemas con un combustible con altos niveles de azufre produce la obstrucción prematura del catalizador. Por tal razón la implantación de esta tecnología ha sido progresiva al la masificación de tecnologías de refinación y combustible ultra bajo en azufre.

Para concluir esta breve familiarización  del sistema de regeneración catalítica en el cual tomamos como modelo el sistema instalado por Cummins, queremos concientizar a los técnicos y propietarios de equipos con este sistema de la importancia por fabricar equipos libres de emisiones  contaminantes y amigables con nuestro medio ambiente.

 

Desde Diesel Store, CA esperamos que este artículo sea de utilidad.

Esperamos sus comentarios.

Atentamente: Ricardo Martínez.

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