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Como ya hemos señalado en anteriores entradas de nuestro blog, la industria está volcada en encontrar soluciones eficientes para reducir las emisiones contaminantes. Una de las alternativas más populares para motores es la aplicación de la tecnología common rail. ¿Sabes en qué se basa y por qué es tan eficaz?

Conociendo a fondo el sistema common rail

Según la definición de la Wikipedia “el sistema de common-rail o conducto común es un sistema electrónico de inyección de combustible para motores diésel de inyección directa en el que el diésel es aspirado directamente por una bomba primaria ubicada en el depósito de combustible que ceba el circuito, a una secundaria bomba de alta presión; comandada por la correa de distribución, la cual eleva y mantiene de forma permanente el combustible a una presión de «x» bares, en el conducto común (actuando este a modo de depósito) y en el que se hallan los inyectores de alta presión ubicados cada uno de ellos en su cilindro – motor, introduciendo en la cámara de combustión de una forma muy pulverizada pero de forma violenta el combustible con lo cual al entrar en contacto con las altas temperaturas y el aire sometido a presión se produce una detonación que es capaz de consumir el 85 – 90% del combustible introducido. Todo ello es comandado por una ECU, en la cual se hallan todos los parámetros de cálculo”.

En la actualidad la mayoría de motores diesel utiliza este sistema.

La tecnología common rail para motores diesel está basada en el uso de un conducto común a través del que se lleva el combustible desde el depósito hasta los inyectores del motor. Su secreto radica en que así se genera más presión y se evita tener que usar dispositivos intermedios en cada inyector.

Su objetivo es “pulverizar” el combustible de un modo mucho mayor al entrar en el cilindro que con otras tecnologías.

Este sistema tiene las siguientes ventajas:

• Mejora el rendimiento del motor.
• Mejora la combustión.
• Reduce las emisiones de óxido de nitrógeno (NOx), de monóxido de carbono (CO) y de hidrocarburos.
• Mejora la eficiencia del combustible y reduce el consumo energético.
• Disminuye el ruido gracias a que el sistema es capaz de suministrar el diesel en varias etapas.
• Rebaja las vibraciones y el esfuerzo del motor.
• Incrementa la potencia.

Breve historia del common rail

El origen del common rail actual se sitúa en un prototipo inventado en los años 70 por Robert Huber. Posteriormente fue desarrollado por el Dr. Marco Raen durante varios años.

La primera vez que se usó en un vehículo fue en Japón, pero no fue hasta finales de los 90 cuando se comenzó a comercializar en vehículos de pasajeros.

La Fase V de la normativa europea sobre restricciones en motores de combustión interna instalados en máquinas móviles ha introducido severas limitaciones en la cantidad de sustancias perjudiciales para el medioambiente, véanse:

• Óxidos de nitrógeno (NOx).
• Monóxido de carbono (CO).
• Hidrocarburos (HC).
• Partículas (PM).

El cuidado de la calidad del aire es un tema que preocupa a nivel mundial, pero en el que la Unión Europea está poniendo especial énfasis a la hora de establecer sus políticas y normativa en los últimos años.

Desde 2016 la normativa ha ido endureciéndose poco a poco a través de diferentes fases, cada una más restrictiva que la anterior, y a las que la industria ha tenido que ir adaptándose.

La última normativa es la que estableció la llamada Fase V: Normativa Europea de Emisiones para Maquinaria (NRMM 2016/1628/CE) o normativa Stage V, que entró en vigor en 2019, derogando así la anterior directiva vigente hasta ese momento.

Esta normativa se aplica indiferentemente a todos los países dentro de la Unión y establece que todos los motores fabricados desde su puesta en vigor deben cumplir estrictamente con lo que se establece sin excepciones.

Entre otras exigencias, a partir de esta fase se controlan aún más la emisión de partículas nocivas debidas al funcionamiento de la maquinaria y sobre las vibraciones relacionadas con la contaminación acústica.

Las soluciones que la industria ha planteado son variadas, desde el rediseño de los motores hasta la inclusión de nuevos componentes para ayudar a la nueva finalidad de reducción de partículas.

Una de las cuestiones que se han planteado algunos de los agentes del sector ha sido la de la utilización de motores de gas.

Motores de gas… ¿Mejores para la fase V?  

Los motores de gas de combustión interna funcionan con combustible gaseoso.

Pueden estar alimentados de gases de diferentes procedencias que van desde gas natural, a gas natural comprimido o GLP.

Este tipo de motores son perfectos para su uso en maquinaria operativa en espacios cerrados, servicios de mantenimiento, aeropuertos, hospitales… en maquinaria que comprende: carretillas elevadoras, compresores, tractores de equipajes, compresores…

 

Ante las normativas que regulan las emisiones contaminantes en Europa y en el resto del mundo (países como EEUU, Canadá, Japón o Australia, entre otros, también cuentan con normativas a este respecto), la industria del motor ha tenido que adaptarse a las casuísticas que se le presentan introduciendo cambios y mejoras de sus productos.

Algunas de las soluciones que se han tenido que buscar son aquellas tecnológicas para controlar los nuevos límites de los gases de escape y partículas contaminantes. Para ello se han introducido novedosos tratamientos en el área de fabricación de motores y maquinaria móvil.

Soluciones de la industria

Estas iniciativas pasan por soluciones de diversos tipos que suponen en algunos casos rediseños totales o parciales de los productos, la puesta a la venta de catalizadores específicos, filtros adaptados… innovaciones técnicas que fabricantes y empresas relacionadas deben afrontar, suponiendo esto el desarrollo de nuevos productos y tecnologías.

Los sistemas de tratamiento de gases de escape tienen como objetivo reducir los niveles de gases que emiten los vehículos al aire durante la combustión. Todos ellos llevan sensores que monitorizan el proceso.

Los métodos que la industria utiliza para conseguir estar dentro de la normativa suponen un variado abanico de soluciones que van desde la composición de los combustibles, el rediseño de los productos o las mejoras en los sistemas que se encargan de la formación de la mezcla previa a su inyección a la cámara de combustión del motor.

Las soluciones se pueden dividir en dos grandes grupos:

• Las activas, que pretenden evitar estas emisiones.
• Las pasivas, dirigidas a contenerlas una vez formadas, para que no se depositen en el ambiente.

Las normas son muy claras y las empresas del sector van adaptando sus productos a las pautas que se van marcando, algunas incluso anticipándose a los plazos.

La Unión Europea cada vez centra más el foco en alcanzar los objetivos de medioambiente, entre los que están incluidas estas reducciones de emisiones.

Cómo influyen estos cambios en los consumidores

Que las empresas sean respetuosas con el medio ambiente produce una imagen muy positiva en los consumidores sobre ellas. Todos estamos mentalizados sobre la importancia de temas relacionados con sostenibilidad en general y, en este caso, con la calidad del aire.

Pero estos cambios, aunque beneficiosos para todos, también afectan a los propios compradores.

La mayor inversión en tecnología aumenta el precio final del producto y, aunque el cumplimiento de la normativa es responsabilidad del fabricante, toda la cadena se ve repercutida, eso sí, en pro de un medioambiente más limpio.