El ocaso de los diesel - Motorpasion.com

Tema en 'Noticias externas' iniciado por Avance, 12 May 2014.

  1. Avance

    Avance Administrator Miembro del Staff

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    Los motores diésel, o motores térmicos de combustión interna con autoencendido del carburante por compresión, están muy presentes en nuestra sociedad. En España llevan años vendiéndose más que los motores de gasolina, y en general en muchos países europeos, sobre todo desde el gran salto cualitativo que dieron en los años 90 con el desarrollo de los primeros motores TDI, y similares (pónganse aquí las siglas equivalentes de la marca que se prefiera).

    De motores muy grandes, pesados, poco potentes, lentos y ruidosos, gracias a la inyección directa, al turbocompresor, a veces de geometría variable, al intercooler... se pasó a motores que se hicieron más pequeños, que ganaron potencia, que eran más rápidos y que ya no eran tan ruidosos, además de ser más elásticos y de consumir varios litros menos que un motor de gasolina. Y así pasó: (casi) todo el mundo quería tener un coche con motor diésel. Fue la época del dieselízate, diese el gustazo, quiero un TDI en lugar de un GTI, etc...

    [​IMG] Hoy en día ya hay camiones a gas natural y hasta híbridos
    El motor diésel se desarolló para maquinaria pesada y de carga
    Pero no siempre fue así. De hecho es bastante diferente la situación en otras partes del mundo como Estados Unidos o Japón, donde siguen siendo minoritarios, pues no se despertó esa "pasión" que se vivió en muchos países europeos (aunque no todos, cuidado). Los motores diésel nacieron a finales de siglo XIX principalmente con dos finalidades: utilizar un combustible alternativo a la gasolina, y ser útiles para maquinaria pesada y de carga.

    Debemos recordar que fue el ingeniero alemán Rudolf Diesel el que inventó en 1893 el motor diésel, cuando trabajaba para MAN (Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg), y buscaba un motor de alto rendimiento térmico para camiones y vehículos similares. En 1897 MAN produjo el primer motor diésel.

    Durante muchos años los motores diésel se emplearon mayoritariamente en camiones, autobuses y maquinaria pesada, agrícola y de obras. Los motores diésel no tenían mucha potencia en relación a su cilindrada, pero sí tenían altas cifras de par motor, y resultaban muy robustos y duraderos. Así que todas estas aplicaciones en las que no importaba tanto la aceleración, pero sí la fuerza, un consumo inferior y que el motor durase muchos kilómetros eran la idóneas. El primer turismo diésel de producción en serie no apareció hasta 1936 (fue un Mercedes-Benz).

    Solían verse también motores diésel en los taxis, al menos en Europa (en EE.UU. son de gasolina, por ejemplo), donde al tener que realizar muchísimos kilómetros, el menor consumo y el precio inferior del carburante hacían que por coste de uso se amortizase el precio de compra y mantenimiento superiores y fuera muy difícil encontrar rival durante décadas.

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    La combustión contamina, y de diésel todavía más
    Todos los motores de combustión interna contaminan, eso que quede claro, ya que es irremediable que como producto del proceso de combustión (quemar) de un combustible fósil de base hidrocarburos (gasolina, gasóleo, fuelóleo, búnker fuel, gas butano, gas propano, gas metano...) se produzcan ciertos gases contaminantes, de un tipo o de otro, en mayor o en menor medida, pues no todos los combustibles son iguales, pero todos esos gases no son deseables: dióxido de carbono, hidrocarburos sin quemar, monóxido de carbono, partículas, óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno...

    Los motores diésel, por las condiciones de su ciclo, normalmente con una compresión alta, y por las condiciones del propio carburante empleado, el gasóleo, por decirlo en pocas palabras algo más sucio que otros carburantes, generan emisiones de escape un poco diferentes a las de otros motores u otros carburantes.

    En este caso se genera un nivel muy alto de partículas en suspensión y de óxido de nitrógeno, que se pueden explicar como hollín negro y humo marrón-amarillento, que tienen que ver además con que parte del carburante se queda inquemado.

    Tanto las partículas en suspensión, también referidas como material particulado o PM, y catalogadas en dos tamaños, PM10 y PM2,5 (por su diámetro en micras), como los óxidos de nitrógeno, referidos como NOx, son gases contaminantes muy nocivos para la salud, tanto para los pulmones, como para el corazón, entre otras cosas.

    No hablamos de que se sospeche que lo son, o que se dude, está ya comprobado y reconocido oficialmente y entre otros organismos la OMS, Organización Mundial de la Salud, ha catalogado estos gases como carcinógenos, es decir, que se sabe que producen cáncer.

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    Componentes y más componentes
    En un primer momento un motor diésel era algo "bastante simple" (entre comillas), el bloque motor con un sistema de inyección y los precalentadores para cuando el motor estaba frío. El deseo de aumentar las prestaciones fue complejizando estos motores.

    Se introdujo la inyección directa, se añadieron turbocompresores, sistemas de refrigeración del aire de admisión, más válvulas... Cuantos más componentes más caros resultan y más posibilidades hay de que algo falle.

    Y además de la mayor complejidad técnica introducida en los motores para aumentar sus prestaciones, era imprescindible ocuparse de la contaminación, lo cual exigió añadir más elementos y aumentar más todavía la complejidad técnica del conjunto motor: recirculación de los gases de escape (EGR), inyección por conductor común (common rail), inyectores de múltiples pulverizaciones, catalizador, filtro de partículas, aditivos...

    Así que todavía más componentes, que hacen aún más caro el motor y que pueden requerir mantenimiento o averiarse. La fiabilidad robusta y casi eterna de un motor diésel se pone en entredicho por muchas personas debido a esto. Y de eso tratan estos artículos: de lo que podría ser el ocaso del diésel.

    Mañana, en la segunda parte, entraremos de lleno en los detalles: por ejemplo hablaremos del filtro de partículas y de esas cosas que no suelen contarnos sobre él, su funcionamiento y sus problemas.
  2. Avance

    Avance Administrator Miembro del Staff

    Comenzaba esta serie especial de artículos sobre los motores diésel hablando de su origen, de su evolución y popularización, introducíamos el problema de las emisiones de partículas y de óxidos de nitrógeno de este tipo de motores y os emplazábamos a esta segunda parte para hablar del filtro de partículas.

    La solución a esa emisión de partículas, al menos al 99% aproximadamente, es incorporar un filtro de partículas en el sistema de escape. También puede llamarse filtro antipartículas, y que en siglas se puede ver referenciado como FAP (Filtro Anti Partículas), o DPF (Diesel Particulate Filter), da un poco igual el nombre porque en cualquier caso estamos hablando de lo mismo. Vamos a ver cómo funciona, y qué debemos saber de él para saber a qué atenernos y evitar problemas.

    [​IMG] Coche diésel sin filtro de partículas, que además debía de estar en muy mal estado de mantenimiento
    El filtro retiene las partículas en suspensión
    Todos los coches diésel que cumplen Euro 5, es decir a partir de enero de 2011, vienen con filtro de partículas. Antes de esto, los motores diésel Euro 4 y anteriores, no llevaban filtro de partículas. Hubo unos años antes de 2011 en el que algunas marcas ofrecían como opción, con sobreprecio, el filtro de partículas.

    A simple vista se puede distinguir un coche diésel con filtro de partículas de uno que no lo tiene: basta con dar un pisotón al acelerador, sobre todo cuando el motor está a un régimen bajo de vueltas, por ejemplo al salir desde parado, al incorporarse a una autopista o al tener que subir una pendiente, y ver que por el escape el coche diésel sin filtro echa una humareda negra, tanto peor cuanto peor sea el mantenimiento y el gasóleo, mientras que el coche diésel con filtro no echará esa humareda.

    No hay que confundir un filtro de partículas con un catalizador, o convertidor catalítico. Los coches diésel llevan los dos, y en teoría tienen que durar muchos años y kilómetros. En según qué marcas se pueden encontrar por separado, o bien se pueden encontrar combinados en un único elemento, normalmente el catalizador sería la primera mitad del elemento y el filtro de partículas la segunda mitad.

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    De hecho, si no sufren corrosión exterior, y se lleva puntualmente el mantenimiento periódico del coche, pueden durar bastante más de los 120.000 km, o del orden de 8 años, que se comentan como vida útil orientativa, incluso toda la vida del coche (depende también del tipo de filtro de que se trate, lo veremos más adelante).

    El convertidor catalítico de doble vía en un motor diésel neutraliza las emisiones de monóxido de carbono y de hidrocarburos, convirtiéndolos en dióxido de carbono y vapor de agua, gracias a los metales que contiene en su interior y la alta temperatura de funcionamiento, del orden de unos 500 grados centígrados. Las emisiones de CO y HC suelen ser de por sí bajas en un motor diésel.

    Para reducir en parte las emisiones de óxidos de nitrógeno (aunque no totalmente), se emplean otras estrategias, como la recirculación de los gases de escape (hablaremos de ello en la última parte), y también se suele incorporar un catalizador específico para NOx.

    El filtro de partículas es una trampa para las partículas sólidas en suspensión que hay en los gases de escape, el hollín o carbonilla, humo negro que en ocasiones es perfectamente visible. Se quedan retenidas en una especie de panal de cerámica porosa de muy finos conductos que hace de tapiz. Estas partículas irán acumulándose y saturando (taponando) esos conductos, y finalmente el filtro.

    [​IMG] Catalizador y filtro "2 en 1"
    La regeneración hace que el filtro siga funcionando
    Para evitar que el filtro se sature tanto que se obture el escape, y por tanto el motor no pueda "respirar", cada cierto tiempo se tiene que regenerar. Esto es en pocas palabras quemar las partículas expondiéndolas a una alta temperatura, por lo que se limpia el filtro. Ese quemado implica la oxidación de las mismas, transformándolas en gases no perjudiciales para la salud.

    La regeneración se hace de manera automática y está controlada por un complejo sistema electrónico. El primer elemento es el sensor que detecta que el filtro de partículas está saturado, es un medidor de diferencia de presión entre la entrada y la salida del filtro. Si la presión sube a cierto nivel, se entiende que se ha saturado y que toca la regeneración.

    Para la regeneración el motor tiene que subir la temperatura de los gases de escape para que se quemen las partículas, y para ello la gestión electrónica suele inyectar además algo más de gasóleo a la cámara, a modo de post-inyecciones, para que se incendie en el escape.

    La regeneración necesita un tiempo, del orden de unos 15 a 20 minutos, en los que el motor no se debe parar y a la vez es necesario que gire a un régimen no demasiado bajo, al menos por encima de las 2.000 o 2.500 rpm, para favorecer la alta temperatura en los gases de escape. Durante la regeneración el consumo de gasóleo sube del orden de un 10 a un 15%.

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    Dos tipos de filtro: con aditivo y sin él
    Hay dos tipos de filtros de partículas: los que no utilizan ningún tipo de aditivo para la regeneración, y los que sí lo utilizan. Ojo, no se debe confundir este aditivo con el aditivo de urea tipo AdBlue para cumplir la norma Euro 6, que se utiliza para reducir las emisiones de óxidos de nitrógeno todavía más en la reducción catalítica selectiva. Son cosas diferentes.

    Los filtros de partículas sin aditivo suelen colocarse muy cerca del motor, justo después del colector de escape, pegados al turbo, para que estén expuestos a la temperatura más alta de los gases recién salidos del motor. Suelen necesitar de 650 a 750 grados centígrados. De este tipo son la mayoría de los que emplean los fabricantes y en teoría su vida útil es la del coche.

    Los filtros de partículas con aditivo de cerina suelen colocarse algo más alejados en la línea de escape, porque el aditivo que utilizan hace que se rebaje la temperatura necesaria para que se quemen las partículas acumuladas (a unos 550 a 650 grados centígrados), así que no es necesario que estén tan cerca del colector. Estos suelen ser los que emplean los motores diésel de PSA Peugeot Citroën.

    El depósito de este aditivo se suele rellenar en el taller cada 80.000 o 120.000 km, depende del modelo, y puede costar entre 100 y 120 euros. El aditivo se inyecta en el filtro cuando se va a realizar una regeneración, y no se recupera, por eso se va gastando. Este tipo de filtro tiene una vida limitada (del orden de 120.000 a 150.000 km aproximadamente, aunque dependerá también del uso).

    En la siguiente parte hablaremos de los problemas que puede presentar el filtro de partículas, y los cuidados que hay que tener para evitarlos.
  3. Avance

    Avance Administrator Miembro del Staff

    Proseguimos con la tercera entrega sobre los motores diésel. Comentábamos en el artículo previo que la solución, al 99%, a la emisión de partículas en suspensión en los gases de escape era el filtro de partículas y explicábamos qué era, cómo funcionaba, que tipos había y en qué consistía la regeneración automática del filtro.

    El principal inconveniente que tiene un filtro de partículas es que se va a saturar de ellas irremediablemente. Ya explicamos que para seguir funcionando se hace imprescindible la regeneración automática del filtro. El problema que le surge a un coche diésel con filtro de partículas es que no se pueda hacer la regeneración cuando el sistema electrónico entiende que debe hacerse e intenta hacerla. Os lo explicamos mejor a continuación.

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    El problema: no poder hacer la regeneración
    Por cierto ¿le explican esto a los conductores que se compran un coche diésel moderno con filtro de partículas? La realidad nos dice que no siempre. Y aunque parezca poco probable, que no se pueda hacer la regeneración automáticamente es más habitual de lo que parece. Esto sucede cuando el motor funciona en frío, cuando lo hace a un régimen de giro muy bajo o cuando se apaga con frecuencia sin que de tiempo a completarse la regeneración.

    Y esto suele pasar cuando se usa mucho el coche por ciudad, porque se realizan trayectos cortos, donde el motor apenas llega a calentarse, o donde ni siquiera llegamos a los 10 o 15 minutos de viaje. Los sistemas de stop&start de parada y arranque del motor en las detenciones tampoco ayudan, porque apagan el motor cada poco.

    Así que aquí es cuando pueden aparecer problemas, que como poco son una pequeña incomodidad y suponen el aumento del consumo del coche en ciudad, y que como mucho puede significar tener que ir al taller y en el peor de los casos tener que cambiar el filtro de partículas si ya no hay posibilidad de regeneración, ni siquiera forzada y con limpiadores químicos.

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    Si el coche diésel se va a utilizar mayoritariamente por ciudad, apenas se van a hacer trayectos por autopista, y los viajes largos van a ser ocasionales, de bastantes meses en bastantes meses, es poco recomendable comprarse un diésel para evitar estos inconvenientes. Si el coche se va a usar principalmente por carretera y autopista, su conductor puede que nunca se de cuenta de este inconveniente, y la regeneración se producirá sin que se entere.

    De todos modos es muy importante que el conductor de un coche diésel con filtro de partículas sepa cómo actuar. Mientras que en condiciones normales el filtro de partículas puede entrar en regeneración cada 1.000 o 1.200 km, en ciudad puede necesitar hacerlo cada 400 o 500 km, porque de hecho con el motor frío es cuando más partículas se generan y más tiene que retener el filtro.

    El primer síntoma que puede notar el conductor cuando el filtro empieza a saturarse es que se desactiva el sistema stop&start. Esto lo hace el sistema electrónico de gestión del motor para intentar lograr la alta temperatura y para que si comienza la regeneración, no se interrumpa.

    Puede incluso suceder que después de aparcar el coche y de parar el motor, el conductor perciba que hace ruido y que los ventiladores giran a alta velocidad. Esto es debido a que el motor había empezado ya a sobrecalentar las gases de escape para la regeneración, y al detenerse necesita más refrigeración. Según el caso podría incluso notarse que el coche parece tener algo menos de potencia, que tira menos, si el filtro estaba bastante saturado.

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    Regeneración manual, o taller
    Normalmente, si la electrónica por sí sola no consigue después de varios intentos (suelen ser tres) hacer una regeneración completa de manera automática, o si la presión en el filtro de partículas sube más, indicando que sube la obturación, saltará un mensaje de error y se encenderá un chivato amarillo en el cuadro de instrumentos informando del problema.

    En ese momento el conductor deberá forzar una regeneración manual sacando el coche a la carretera o autopista donde pueda calentarse el motor y mantenerse encendido durante bastante tiempo, y girando no muy bajo de vueltas, para que se realice una regeneración completa.

    En esta situación, como el filtro está ya bastante saturado, ya no valdrá con estar ligeramente por encima de 2.000 rpm (2.000 a 2.500) unos 15 minutos, puede necesitarse subir algo más de vueltas al motor, por encima de 2.500 rpm (2.500 a 3.000), y estar 20, 25 o incluso 30 minutos así.

    Si el conductor no hiciese esta regeneración manual, y sigue conduciendo por ciudad, seguirán acumulándose partículas en el filtro hasta un nivel peligroso. Entonces saltará de nuevo un mensaje de error y se encenderá un chivato rojo. En ese momento no quedará otra solución que ir al taller.

    Si hay suerte, puede que con una regeneración forzada en el taller se pueda solucionar, puede suponer 50 o 100 euros aproximadamente. Si no es suficiente, puede que se pueda "limpiar" el filtro inyectando a presión una serie de limpiadores químicos, esto ya cuesta un poco más, puede subir a 150 o 200 euros. Si no hay suerte, y el filtro está muy saturado, puede que ninguna de estas dos opciones funcione, y entonces no quedará otra que sustituir el filtro por uno nuevo, y eso ya no es barato.

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    Un filtro de partículas de recambio no original, completo, puede costar de unos 400 euros a 900 aproximadamente según el modelo. Un filtro de recambio original puede costar de unos 800 euros a 1.500 euros. La sustitución con mano de obra incluida puede subir a 1.000 o 1.200 euros en el caso de un filtro de partículas pensado para ser sustituido.

    En el caso de un filtro de partículas de los que teóricamente tienen una vida útil igual a la del coche, y que no están pensados para ser sustituidos, la mano de obra se eleva notablemente y la sustitución puede costar más de 2.000 y 3.000 euros (y a veces más, dependiendo de la marca).

    Por cierto, el aceite lubricante del motor de un coche diésel con filtro de partículas no es el mismo que para cualquier otro diésel, Tiene que ser un aceite low saps que genera menos partículas y alarga la vida del filtro de partículas. Es importante tenerlo en cuenta cuando toque cambiarse.

    Un último apunte importante: no decimos con este artículo que los motores diésel no deban llevar filtro de partículas: tienen necesaria e imprescindiblemente que llevarlo por una cuestión de salud pública, de todos. Recordemos que esas partículas son un carcinógeno, olvidarlo sería de necios. Y aún con filtro de partículas un coche diésel sigue contaminando (y un coche de gasolina también, que conste).

    Lo que decimos es que hay que tener presentes todos los aspectos técnicos, primero para saber qué tipo de motor le viene mejor a cada conductor según el uso que le vaya a dar, y segundo para evitar averías graves por no saber qué cuidados específicos debía seguir su coche (y que por ejemplo su antiguo coche diésel o gasolina no necesitaba).

    Mañana en la última parte completaremos esta serie de artículos sobre los motores diésel repasando su fiabilidad.
  4. Roshen

    Roshen Moderator Miembro del Staff

    Vaya tostonazo, pero bueno, viene a dejar claro lo que ya muchos pensábamos, que el diesel no es la panacéa, incluso es mas contaminante.

    Veremos los eléctricos, porque no contaminan ni poco las baterías y estos van llenos de ellas, así que no son tan limpios como parecen, o como quieren hacernos parecer.
  5. sinfren

    sinfren Moderator

    Este artículo lo ha escrito pro-gasolina. Si buscamos en internet, encontramos muchos más artículos que defienden al gasoil frente a la gasolina. En balance general.

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