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la revista Comforp
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Mercedes-benz
OCTUBRE-DICIEMBRE 2010
Inyecc. directa de gasolina
(V y Final)
Estudio del Motor 272 DE (Denominación comercial CGI), motor de 6 cilindros de inyección
directa de gasolina con sistema de ignición MED 9.7 con piezoinyectores de combustible y con
sistema de alta presión de inyección de hasta 200 bar
Instalación de gases de escape. Se-
rie 219 tipo DE
L
a instalación de escape se compone
de colectores de gases equipados con
aislamiento de doble pared, así como de
los 2 catalizadores montados cerca del
motor, a los que siguen los catalizadores
de acumulación de NOx.
Tras pasar los catalizadores acumula-
dores de NOx, las dos corrientes de gases
de escape procedentes de las banca-
das de cilindros derecha e izquierda se
dirigen juntas al silenciador central, para
después volverse a separar y continuar
hacia los silenciadores posteriores y
al tubo final proviso de protecciones
cromadas.
Los elementos tóxicos (NOx) que se
producen cuando el motor funciona con
mezcla pobre (en el modo de mezcla po-
bre estratificada) se han de transformar
por medio de una instalación adecuada
de depuración de los gases de escape
(catalizador acumulador de NOx).
En el modo homogéneo (λ= 1), el ca-
talizador acumulador de NOx también
contribuye, junto con el catalizador de
3 vías, a transformar
las substan-
cias tóxicas, hidrocarburos (HC), monóxi-
do de carbono (CO) y óxidos de nitrógeno
(NOx). En el modo estratificado con λ >
1, el catalizador acumula los óxidos de
nitrógeno. En el proceso de la regenera-
ción del catalizador acumulador de NOx
(modo mezcla rica λ < 1), estos óxi-
dos de nitrógeno (NOx) se convierten
nitrógeno y dióxido de carbono.
En el motor M272 DE desaparece el
proceso de insuflar aire, conocido de el
motor KE. En su lugar, los catalizadores
usuales y los catalizadores acumuladores
de NOx se llevan a la temperatura de tra-
bajo y se mantienen en ella por medio de
una adaptación específica de la mezcla.
En el modo de mezcla estratificada con
carga reducida, la temperatura de los ga-
ses de escape desciende por debajo de
los 200 °C como consecuencia del alto
rendimiento del motor.
Con objeto de que los catalizadores de
3 vías conviertan aún suficientes gases
de escape a pesar de esa temperatura,
se ha realizado una adaptación de su
revestimiento y construcción. Una in-
yección adicional de combustible impide
que continúe su enfriamiento.
El calentamiento de los KAT se realiza
mediante la inyección directa sin intro-
ducción adicional de aire. Diez segundos
tras el arranque en frío, el motor de in-
yección directa de gasolina alcanza ya
una temperatura de los gases de escape
superior a los 700 grados Celsius.
Catalizador acumulador de NOx
El revestimiento de los catalizadores
de acumulación de NOx es una com-
binación de platino (Pt), rodio (Rh) y
carbonato de bario (BaCO3).
Para una conversión (conversión de
NOx) en el catalizador acumulador
de NOx se necesitan temperaturas de
250 hasta 500 °C. Si la temperatura en
el modo de mezcla pobre estratificada
o a plena carga sobrepasara aproxi-
madamente los 800 °C, el catalizador
acumulador de NOx dejaría de ser
eficaz. Para evitar un sobrecalenta-
miento de este último es necesaria
la instalación montada en los bajos.
Para controlar la temperatura de los
gases de escape se utilizan sensores
de temperatura colocados delante de
cada catalizador acumulador de NOx.
Si la temperatura de los gases subiera
hasta un valor crítico, tendrá lugar una
regulación a través de la formación de
la mezcla. Los vehículos con sistema de
inyección directa que funcionen en los
dos modos (homogéneo y estratificado)
deben utilizar únicamente combustible
libre de azufre. Si utilizaran combus-
tible con contenido en azufre, este
elemento químico se iría depositan-
do en los catalizadores acumulado-
res de NOx causando un bloqueo de la
capacidad de acumulación de NOx. En
este caso se dice que se ha producido
un envenenamiento del catalizador con
azufre. La unidad de control MED detec-
ta ese envenenamiento e inicia la des-
ulfuración
(modo homogéneo) del
catalizador acumulador de NOx.
LEYENDA
158 Catalizadores de tres vías
159 Catalizadores acumuladores de NOx
B16 Sonda térmica delante del catalizador acumula-
dor de NOx derecha
B16/1 onda térmica delante del catalizador acumulador
de NOx izquierda
G3/3 Sonda de O2, izquierda, delante del KAT (banda
ancha)
G3/4 Sonda de O2 derecha, delante del KAT (banda
ancha)
G3/5 Sonda de O2 izquierda, detrás del KAT (salto)
G3/6 Sonda de O2 derecha, detrás del KAT (salto
N37/5b1 Sensor de NOx izquierda
N37/6b1 Sensor de NOx derecha