¡Hola! Como proveedor de urea en tanque, a menudo me preguntan sobre los pros y los contras de los sistemas de urea en tanque. En esta publicación de blog, voy a desglosar los componentes de un sistema de urea en tanque, para que puedas comprender mejor qué hace que todo funcione.
1. Tanque de urea
El tanque de urea es, por supuesto, una de las partes más fundamentales del sistema. Es donde se almacena el DEF (líquido de escape diésel), que es una solución de urea y agua desionizada. Los tanques de urea vienen en diferentes tamaños según la aplicación. Para vehículos o equipos más pequeños, es posible que vea tanques con capacidad para solo unos pocos galones, mientras que los camiones o embarcaciones marinas más grandes pueden tener tanques con capacidades de docenas o incluso cientos de galones.
El tanque suele estar hecho de polietileno de alta densidad (HDPE) porque es resistente a la corrosión de la solución de urea. También tiene una tapa de llenado en la parte superior, que se utiliza para rellenar el tanque cuando los niveles de urea bajan. Y para realizar un seguimiento del nivel de urea, hay un sensor de nivel instalado dentro del tanque. Este sensor envía información al sistema de control del vehículo o del equipo, permitiéndole saber cuándo es el momento de recargar.
2. Bomba de urea
La bomba de urea se encarga de mover la urea desde el tanque al sistema de inyección. Crea la presión necesaria para garantizar que se administre la cantidad correcta de urea en el momento correcto. Existen diferentes tipos de bombas de urea, pero lo más común es que encuentre bombas eléctricas o mecánicas en sistemas de tanque de urea.
Las bombas eléctricas son populares porque pueden controlarse fácilmente mediante la unidad de control del vehículo. Pueden ajustar el caudal de urea en función de factores como la carga del motor, la velocidad y la temperatura de escape. Las bombas mecánicas, en cambio, son accionadas por el propio motor. Pueden tener un diseño un poco más simple, pero son confiables en muchas aplicaciones.
3. Filtro de urea
Al igual que tendría un filtro de aceite o un filtro de aire en su motor, un sistema de tanque de urea tiene un filtro de urea. Su función principal es eliminar las impurezas o contaminantes de la solución de urea antes de que llegue al sistema de inyección. Estas impurezas podrían ser cosas como suciedad, óxido u otras partículas que podrían haber ingresado al tanque durante el llenado o almacenamiento.
Un filtro obstruido puede causar problemas en el sistema. Puede restringir el flujo de urea, lo que provoca una inyección inadecuada y potencialmente reduce la eficacia del proceso SCR (reducción catalítica selectiva). Por eso es importante revisar y reemplazar periódicamente el filtro de urea según lo recomendado por el fabricante.
4. Inyector de urea
El inyector de urea es donde tiene lugar la inyección real de urea en la corriente de escape. Pulveriza una cantidad precisa de urea en los gases de escape calientes. Esto es crucial porque la urea necesita vaporizarse y descomponerse en amoníaco (NH₃) en el sistema de escape. Luego, el amoníaco reacciona con los dañinos óxidos de nitrógeno (NOₓ) en los gases de escape como parte del proceso SCR.
El inyector está diseñado para ser muy preciso. Puede ajustar la cantidad de urea rociada según las condiciones de funcionamiento del motor. Los inyectores modernos suelen estar controlados electrónicamente, lo que permite una inyección precisa y eficiente.
5. Catalizador de reducción catalítica selectiva (SCR)
El catalizador SCR es el corazón del sistema cuando se trata de reducir las emisiones de NOₓ. Después de que la urea se inyecta en el escape y se convierte en amoníaco, el amoníaco y los gases de escape pasan a través del catalizador SCR. Dentro del catalizador, se produce una reacción química en la que el amoníaco reacciona con el NOₓ para formar nitrógeno (N₂) y agua (H₂O), dos sustancias inofensivas.
El catalizador normalmente consiste en una estructura en forma de panal hecha de un material cerámico o metálico especial recubierto con una sustancia catalítica. Esta estructura proporciona una gran superficie para que tenga lugar la reacción química, asegurando que se convierta la mayor cantidad posible de NOₓ.
6. Sensores
Hay varios sensores en un sistema de tanque de urea que desempeñan funciones importantes para garantizar que todo funcione correctamente.
- Sensores de temperatura: Están ubicados en diferentes partes del sistema, como cerca del catalizador SCR y en la corriente de escape. Controlan la temperatura porque el proceso SCR funciona mejor dentro de un determinado rango de temperatura. Si la temperatura es demasiado baja o demasiado alta, la eficacia de la reducción de NOₓ puede verse afectada.
- Sensores de NOₓ: Estos sensores miden la cantidad de óxidos de nitrógeno en el escape antes y después del catalizador SCR. Al comparar estas mediciones, el sistema de control del vehículo puede determinar qué tan bien está funcionando el proceso SCR y ajustar la cantidad de urea inyectada en consecuencia.
- Sensores de presión: Los sensores de presión se utilizan para controlar la presión en el sistema de administración de urea. Pueden detectar si hay bloqueos o problemas con la bomba, asegurando que el sistema esté funcionando a la presión correcta.
7. Unidad de control
La unidad de control es como el cerebro del sistema de urea del tanque. Recibe información de todos los sensores del sistema, como temperatura, presión y niveles de NOₓ. En base a estos datos controla el funcionamiento de la bomba de urea y del inyector.
Por ejemplo, si el motor está funcionando con una carga elevada y produce mucho NOₓ, la unidad de control indicará a la bomba que aumente el flujo de urea y al inyector que rocíe más urea en el escape. Garantiza que se utilice la cantidad correcta de urea para lograr una reducción óptima de NOₓ y al mismo tiempo evita la inyección excesiva, que podría desperdiciar urea y provocar otros problemas.
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Referencias
- Instituto Americano del Petróleo. "Estándares para fluidos de escape diésel (DEF) y sistemas asociados".
- SAE Internacional. "Artículos técnicos sobre sistemas de reducción catalítica selectiva".