1. Altas temperaturas: El proceso de combustión en un motor genera temperaturas muy altas (alrededor de 1500-2500 ° C).
2. Nitrógeno en el aire: El aire que respiramos contiene aproximadamente 78% de gas nitrógeno (N2).
3. Oxígeno del combustible: La gasolina (gasolina) contiene hidrocarburos, que están compuestos de átomos de carbono e hidrógeno. Cuando se quema la gasolina, reacciona con oxígeno para liberar energía.
4. Formación de óxidos de nitrógeno (NOX): A estas temperaturas extremadamente altas, el fuerte enlace triple en el nitrógeno atmosférico (N2) se rompe, lo que permite que los átomos de nitrógeno reaccionen con átomos de oxígeno del proceso de combustión. Esto conduce a la formación de óxidos de nitrógeno (NOX), principalmente óxido nítrico (NO) y dióxido de nitrógeno (NO2).
Las reacciones químicas:
* n2 + o2 → 2NO (formación de óxido nítrico)
* 2NO + O2 → 2NO2 (formación de dióxido de nitrógeno)
Factores que influyen en la formación de NOx:
* Temperatura: Las temperaturas de combustión más altas conducen a más formación de NOx.
* Concentración de oxígeno: Un exceso de oxígeno aumenta la producción de NOx.
* Relación de combustible-aire: Las mezclas más delgadas de combustible-aire (más aire, menos combustible) tienden a promover la formación de NOx.
* Diseño del motor: Factores como la velocidad del motor, la carga y la forma de la cámara de combustión influyen en las emisiones de NOx.
Control de emisiones de NOx:
* convertidores catalíticos: Estos dispositivos convierten el NOX en gases de nitrógeno menos dañino (N2) y oxígeno (O2).
* Recirculación de gases de escape (EGR): Este sistema redirige una pequeña cantidad de gases de escape en la cámara de combustión, bajando la temperatura de combustión y reduciendo la formación de NOx.
* Motores de quemaduras delgadas: Estos motores operan con una mezcla más delgada de combustible-aire, que requiere un control preciso para minimizar el NOX mientras mantiene una buena economía de combustible.
Impacto ambiental:
* Las emisiones de NOx son un importante contribuyente a la lluvia de smog y ácido.
* Pueden causar problemas respiratorios y contribuir al cambio climático.
En resumen, la formación de NOX durante la combustión de gasolina es un proceso complejo impulsado por altas temperaturas, nitrógeno del aire y oxígeno del combustible. Comprender este proceso es crucial para desarrollar e implementar tecnologías para reducir las emisiones de NOx y mejorar la calidad del aire.
