Título del escrito: Sistema de alimentación GNC en automoción.
GAS NATURAL VEHICULAR (GNV) El gas natural también se utiliza como combustible vehicular, éste es acondicionado y comprimido para que pueda insertarse en unos cilindros especialmente fabricados para esto, y de esta manera puedan ser instalados en los vehículos. Actualmente, el 60% de los vehículos que tiene instalado el gas natural corresponde a carros particulares y el 40% restante a vehículos públicos, entre los que se encuentran los de transporte masivo de pasajeros que operan en el Área Metropolitana y el sistema de transporte integrado de l Valle de Aburrá (SITVA) para los buses padrones y articulados de sistema de transporte Metro. (EPM, 2015)
Figura 1: Esquema de los componente del GNC en un vehículo Fuente: (Miguel Ángel, 2013)
VENTAJAS QUE OFRECE EL GAS NATURAL COMO COMBUSTIBLE AUTOMOTRIZ El gas natural vehicular presenta grandes ventajas como combustible para el transporte vehicular: a. Es una tecnología limpia: La combustión del GNV GNV es más completa y pura que la de combustibles líquidos, lo que disminuye significativamente el
nivel de partículas y gases contaminantes como hidrocarburos no quemados, monóxido de carbono (CO) y gases efecto invernadero. b. Genera un ahorro frente a la gasolina: Ofrece Ofrece mayor rendimiento para el el mismo recorrido. Como relación práctica, 1 m3 de gas natural equivale a 1,13 litros de gasolina. Se estima que el ahorro promedio medido en relación a la gasolina supera en Punta Arenas el un 70%. c. Aumenta la vida útil del vehículo: Gracias a que el GNV no produce residuos de carbón, no forma sedimentos ni lava las paredes de los cilindros, aumenta la vida útil del motor, bujías, filtros y aceite. d. Ofrece seguridad: El GNV cumple con exigentes normas de seguridad, tanto para la instalación de kits de conversión como para el reabastecimiento de combustible. Adicionalmente, ante cualquier escape, el gas natural asciende y se disipa en la atmósfera. e. Es de fácil conversión: Para que los motores a gasolina puedan funcionar con GNV necesitan ser adaptados incorporándoles sencillos kits de conversión. Como ventaja adicional, los vehículos conservan una condición dual y así pueden operar indistintamente con gasolina y GNV. f. Es una tecnología disponible: Actualmente están disponibles en el mercado nacional variados modelos de vehículos a GNV, modelos que cumplen
con
disposiciones
de
seguridad
y
medioambientales,
establecidas en la normativa chilena vigente. g. El precio del GNC es una fracción del precio de la nafta o el gasoil en términos de costo directo. Pero en realidad el usuario ahorra mucho más, ya que el motor extiende su vida útil y requiere menores gastos de mantenimiento, ya que alarga el lapso de cambio de aceite y de bujías de encendido y la necesidad de afinación del motor. h. Argentina es un gran productor de gas y tiene una de las redes de gasoductos más importantes del mundo. Su vecindad a Bolivia que cuenta con grandes reservas de gas, permite considerar las reservas regionales para alimentar en un futuro cercano a provincias del Noreste argentino que aún no han accedido al uso del gas natural
i. Todos los beneficios que aporta el uso del GNC, están a disposición del usuario sin que pierda la posibilidad de alimentar a voluntad su vehículo con nafta mediante accionamiento de un comando en su tablero de instrumentos. (GNC Argentina), (GASCO MAGALLANES)
ASPECTOS DE SEGURIDAD Los vehículos que operan con gas natural son más seguros que los que operan con combustibles tradicionales tal como es el caso de la gasolina. De hecho, en otros países muchos empresarios de transporte escolar eligen el gas natural para sus buses escolares porque el gas natural vehicular, a diferencia de la gasolina, se disipa a la atmósfera en el evento de un accidente. La gas olina se empoza en el suelo, creando un riesgo de incendio. En los Estados Unidos se efectuó un estudio sobre más de 8.000 vehículos, que recorrieron en forma acumulativa aproximadamente 459 millones de kilómetros, desde el año 1987 hasta 1990 (el estudio más reciente a la fecha). Este estudio encontró que la tasa de lesiones para Vehículos a GNC por vehículo y kilómetro recorrido fue 37 % más baja que la tasa para vehículos de flota a gasolina. Además de la tasa de lesiones más baja, no se registraron muertes en el caso de los Vehículos a GNC considerados en el estudio. Existen dos razones fundamentales para este excelente récord de seguridad de los Vehículos a GNC: la integridad estructural del sistema de combustible de los Vehículos a GNC y las características físicas del gas natural como combustible. Los cilindros de almacenamiento de combustible usados en los Vehículos a GNC son mucho más resistentes que los estanques de gasolina. El diseño de los cilindros de los Vehículos a GNC exige que se sometan a una serie de ensayos de resistencia y tracción exigidas por las normativas de seguridad, tales como extremas variaciones de temperatura y presión, resistencia al impacto de armas de fuego, colisiones y fuego.
Si bien los cilindros de almacenamiento del combustible son más fuertes que los estanques de gasolina, el material compuesto que se usa para revestir los estanques es fundamentalmente más susceptible a daño físico que los metales bajo condiciones de exigencias severas. Por este motivo los materiales compuestos de los cilindros de los Vehículos a GNC deben siempre ser manejados y protegidos adecuadamente. Los eventos relacionados con la ruptura de cilindros de gas natural mostraron que había alguna forma de ataque químico o daño físico al revestimiento de material compuesto del cilindro. Los sistemas de combustible de los Vehículos a GNC son "sellados", lo que impide cualquier derrame o pérdidas por evaporación. Aunque ocurriera una fuga en un sistema de combustible de un Vehículos a GNC, el gas natural se disipará a la atmósfera porque es más liviano que el aire. El gas natural tiene una temperatura de ignición alta, alrededor de 650 grados Celsius, comparado con alrededor de 350 grados Celsius de la gasolina. También tiene un rango estrecho de inflamabilidad; eso es, en concentraciones en el aire inferiores a alrededor de 5 % y superiores a alrededor de 15 %, el gas natural no se inflama. La temperatura alta de ignición y el rango limitados de inflamabilidad del gas natural hacen que sea poco probable una ignición o combustión accidental. El gas natural no es tóxico o corrosivo y no contaminará el agua subterránea. La combustión del gas natural no produce cantidades significativas de aldehídos u otras toxinas aéreas, las que son motivo de preocupación con la gasolina y algunos otros combustibles alternativos. El sistema de suministro de gas natural tiene también un excelente - y demostrado - récord de seguridad. Los Vehículos a GNC usan la misma energía que ha calefaccionado casas y cocinado alimentos en forma segura y cómoda durante más de 100 años alrededor del mundo. (INYECCIÓN)
PARTES DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE GNC DE UN AUTOMOTOR Consta de varios subsistemas a saber: a. Subsistema de almacenamiento del combustible GNC.- Está conformado por uno o más cilindros de almacenamiento del Gas Natural Comprimido a una presión máxima de 200 bar o sea aproximadamente 200 veces la presión atmosférica con su válvula de cierre con dispositivo de alivio de seguridad y accesorios. b. Subsistema de regulación de presión.- Consta de un dispositivo principal regulador de presión que permite que el GNC reduzca su presión partiendo de la presión que llega al vano motor a la presión del cilindro de almacenamiento; la alimentación al motor tiene lugar a valores cercanos a la presión atmosférica con valor que se corresponde con el diseño original del motor y la tecnología de conversión a aplicar (o sea alimentación por un sistema con carburador o por un sistema de inyección de combustible). c. Subsistema de electrónica del GNC.- Permite acompañar el desempeño del diseño del sistema de combustible original a nafta, aplicando tecnología acorde incluso de inyección de última generación.
TECNOLOGÍAS BÁSICAS DE CONVERSIÓN VEHICULAR A GNC Con respecto a las clasificaciones de las tecnologías que se utilizan en GNC, existe una clasificación internacional sostenida por la Asociación del Gas Vehicular Europea (ENGVA) que divide las tecnologías en generaciones.
Figura 2. Clasificación internacional de las tecnologías (ENGVA) Fuente: (Eduardo, 2012)
Primera Generación.- involucra los vehículos con carburador sin convertidor catalítico. En estos equipos, el gas luego de reducir su presión en el regulador, es inyectado sobre la entrada de aire al motor mediante un inyector biselado o un mezclador que, mediante un Venturi genera una depresión proporcional al aire que ingresa. Esta depresión actúa en el regulador, sobre un lado de un diafragma (del otro lo hace la presión atmosférica), que asociado a una palanca, abre o cierra el paso de gas obteniendo así la dosificación del combustible.
Figura 3. Tecnología de primera generación Fuente: (Eduardo, 2012)
Como se ve en la figura, un ajuste manual regula el gas. Estos equipos constituyen la gran mayoría de los que están instalados en nuestro país donde se usaron también para motores de inyección electrónica, presentaban una respuesta de marcha buena pero un pobre desempeño ambiental ya que no resulta posible, por funcionar a lazo abierto, mantener la estequiométrica de la mezcla en todos los regímenes de marcha. Su funcionamiento y rendimiento van muy ligados a la aptitud de quien lo calibraba y resultaba fluctuante según diversas condiciones variaran; presión atmosférica, estado del filtro de aire etc. Estos equipos requerían ajustes periódicos y cuando se instalaban en vehículos de inyección con catalizador, en muchos casos se producían desajustes con la computadora de control de inyección generando anomalías.
Segunda Generación.- estos sumaban al equipo anterior un lazo cerrado que controlaba la regulación de gas de forma permanente mediante un control paso a paso, en función de la riqueza o pobreza de la mezcla, medida ésta a través de la sonda de oxigeno original del vehículo. Se aplicaban a vehículos con inyección electrónica mono y multipunto. Aquí las condiciones de la mezcla resultaban más homogéneas en los distintos regímenes de marcha mejorando las prestaciones y reduciendo las emisiones. Pero seguían presentando las fluctuaciones de los de 1ª generación. Ambas generaciones presentaban además la condición de tener el múltiple de admisión cargado siempre con mezcla explosiva a diferencia de la marcha en nafta, donde solo hay aire dentro del múltiple de admisión. Esto generaba la posibilidad de fuertes contra explosiones ante un retroceso de chispa.
Figura 4. Tecnología de Segunda generación Fuente: (Eduardo, 2012)
Tercera generación.- la inyección de gas deja de efectuarse en la entrada de aire, para pasar a realizarse junto a la válvula de aspiración de cada cilindro. Los reguladores pasan a trabajar con presiones de salida superiores a la atmosférica y el ingreso de gas no se produce más por aspiración (Venturi) sino por inyección a presión.
Figura 5. Tercera generación de tecnologías Fuente: (Eduardo, 2012)
Un sistema multipuerto dosifica aquí, según el requerimiento del motor a través de su ECU (Unidad de Control Electrónica), y por intermedio de válvulas, el gas que ingresa al motor en forma continua y con lazo cerrado. Este sistema no se ha usado en nuestro país y presenta respecto de los anteriores muchas ventajas y la imposibilidad de que existan contra explosiones. Su desempeño ambiental es notablemente superior, con mejor respuesta dinámica que los de 2da generación.
Cuarta generación.- tienen con los de tercera una diferencia característica, son secuenciales, o sea aquí estamos con presión de regulador superior a la atmosférica (positiva), inyección del gas por medio de inyectores que, en la secuencia correcta correspondiente al llenado del cilindro (carrera de aspiración), inyectan el gas solamente al cilindro que está en esa condición, bajo el comando de la ECU y con lazo cerrado.
Figura 6. Cuarta generación de la tecnología Fuente: (Eduardo, 2012)
Esta última generación presenta sobre las anteriores importantes ventajas. Resulta el funcionamiento no fluctuante ya que todos los cambios en las variables como presión atmosférica, estado de filtros, temperatura del aire
etc. son permanentemente tenidos en cuenta por la ECU tanto para marchar en nafta como a gas. La regulación no se hace necesaria ya que la dosificación es controlada por la ECU del vehículo en base a los requerimientos de carga del motor, la estequiometria correcta y a las correcciones que introduce el lazo cerrado por intervención de la sonda de oxígeno. La inyección de gas secuencial, presenta un notable desempeño en la reducción de las emisiones y una respuesta de marcha dinámica en gas muy superior a las otras tecnologías.
INYECCION SECUENCIAL DE GAS Al comenzar a pensar en sistemas de inyección aparece el primer desafío técnico; el inyector para gas. El GNC es un gas y como tal las distancias intermoleculares son grandes en comparación a un líquido, esto produce una menor densidad energética lo que ya nos está indicando que un inyector de gas deberá ser de dimensiones mayores que uno de nafta, si pretendemos en los mismos tiempos, inyectar cantidades equivalentes de combustible. Los inyectores de gas son más voluminosos que los de nafta, tienen diámetros de paso y distancia de apertura mayor que estos. Los inyectores de gas presentan una masa y por tanto una inercia mayor. Para reducir este problema algunos se construyen como flapers o válvulas a clapeta, pero para caudales importantes no son aptos. Por sus características constructivas, los inyectores de gas presentan velocidades de respuesta menores que los de líquido, estando limitado en general su tiempo mínimo de apertura a unos 2 o 3 mseg. Cuando definimos los sistemas de inyección mencionamos la inyección semisecuencial, en este sistema, como en la inyección simultanea (full grup), los tiempos de inyección (tiempo que permanece abierto el inyector) son menores a los 2 mseg en ralentí. Ambos sistemas de inyección optimizan al mínimo el tiempo
de inyección y resultan de mejor rendimiento que el secuencial aunque, de peor desempeño ambiental. Estos tipos de inyección tienen tiempos de apertura de inyector sustancialmente menores al secuencial y en el caso de inyección simultanea la frecuencia de trabajo del inyector se duplica, ya que cada inyector acciona una vez por vuelta del motor. Cuando en Italia se inician los desarrollos de la inyección de gas, los sistemas que los vehículos utilizaban eran de estos dos tipos, semisecuenciales o de inyección simultánea. Surgió entonces la necesidad de que al funcionar a gas, esos motores lo hicieran en forma secuencial con tiempos de inyección mayores y con mejor desempeño ambiental. Se requería entonces una conversión del sistema semisecuencial o simultaneo original a secuencial. La solución fue agregar una unidad electrónica ECU capaz de transformar el sistema de inyección, a partir de las señales de inyección de nafta, a secuencial cuando el vehículo funciona a gas. Esta unidad electrónica permite también muchas otras funciones, como variar los tiempos de inyección originales y permitir una programación diferente de este mapeo, para cada motor. La computadora permite también que el sistema, con otra programación funcione con gas licuado GLP. Los sistemas italianos incluían también un filtro de gas, que resulta muy importante al usar gas licuado. Estos sistemas requieren también medir temperatura de gas, temperatura del refrigerante del motor, presión del gas y presión en el múltiple de admisión. Los sistemas italianos están formados en general por:
Figura 7. Sistema de inyección secuencial de GNC Fuente: (Eduardo, 2012)
1- Motor 2- Caja mariposa acelerador 3- Catalizador 4- Sensor de presión de admisión ECU gas 5- Sensor de presión de admisión ECU original 6- Sensor de temperatura de gas 7- Rampa de inyectores 8- Sensor de presión de gas 9- Sensor de oxigeno 10- Regulador de gas 11- Filtro de gas 12- ECU original 13- ECU gas
Tecnologías actuales Tienen una central de control electrónico (ECU) para la conversión a GNC en sistemas de quinta generación para vehículos a gasolina con sistema de inyección indirecta, ya sea secuencial, semi-secuencial o grupal, y que se complementa con la ECU original del vehículo para obtener las mejores prestaciones en el funcionamiento a Gas del mismo.
Ventajas
Óptima dosificación del combustible obteniendo mezclas en la correcta relación estequiométrica.
Optimización de los consumos.
Reducción de las emisiones contaminantes.
Optimización de las prestaciones.
Evita los clásicos problemas de códigos de error en vehículos modernos por la incorrecta emulación de los inyectores y sensores del motor.
Evita contra-explosiones.
Figura 8. Componentes electrónicos de conversión GNC Fuente: (GAS TECHNOLOGY TOMASETTO ACHILLE)
Inyección secuencial de gas El GNC es un gas y como tal las distancias intermoleculares son grandes en comparación a un líquido, esto produce una menor densidad energética lo que ya nos está indicando que un inyector de gas deberá ser de dimensiones mayores que uno de gasolina, si pretendemos en los mismos tiempos, inyectar cantidades equivalentes de combustible. Los inyectores de gas son más voluminosos que los de gasolina, tienen diámetros de paso y distancia de apertura mayor que estos. Por sus características constructivas, los inyectores de gas presentan velocidades de respuesta menores que los de líquido, estando limitado en general su tiempo mínimo de apertura a unos 2 o 3 ms.
COMPONENTES
Regulador.- este dispositivo reduce la presión de 200 bar a aproximadamente 1,8 bar. Se encuentra calefaccionado por líquido refrigerante del circuito refrigerante del motor, con el fin de suministrar el calor que el salto de presión requiere y evitar el congelamiento. Reduc e la presión en dos etapas, la primera, de regulación fija, baja la presión de 200 a 4 bar y la segunda, de regulación variable de 4 a 1,8 bar. Ambas etapas trabajan mediante un diafragma de goma y respectivos resortes antagónicos.
Figura 9. Regulador del sistema Fuente: (Eduardo, 2012)
Rampa de inyectores.- contiene los inyectores de gas en grupos de 1, 2 o 4 según los cilindros del motor y su ubicación. Cada inyector cuenta con un paso calibrado en su interior que permite regular el caudal de e gas. El inyector funciona como una electroválvula. Mediante una manguera y un pico fijado al múltiple del motor cerca de la admisión, suministran el gas abriendo y cerrando según los pulsos eléctricos de comando que reciben. Los equipamientos de origen italiano básicamente se adaptan a los distintos motores mediante la variación de los calibres de paso en la rampa de inyectores y con la modificación del mapeo de inyección que su ECU aplica a los valores originales de nafta.
Figura 10. Rampa o Riel de inyectores del sistema GNC Fuente: (Eduardo, 2012)
Con relación al desempeño ambiental de las distintas tecnologías mencionadas diremos que los equipos convencionales o de lazo abierto, presentaban la limitación de no poder adaptar la mezcla para mantenerla estequiométrica en todos los regímenes del motor, esto trae como consecuencia que el motor opere en estado de mezcla pobre o de mezcla rica sin posibilidad de cambio. Recordemos que las emisiones resultaban mínimas para λ=1. Como ventaja, el arranque en frío, esto es, que las ventajas del uso del gas están presentes en frío
en razón de que, por estar gasificado el combustible no se requiere enriquecimiento de la mezcla en la fase de motor frío. Los sistemas de lazo cerrado aportan una corrección de estequiometria relativa al utilizar la señal del sensor de oxígeno (sonda Lambda) para corregir la mezcla, la corrección resulta relativa pues el aporte de gas al motor se continúa realizando en la vena de aire aspirado muy lejos de las válvulas, los tiempos y distancias son aquí muy importantes. Conserva la ventaja del arranque en frío como los de lazo abierto. Por último los sistemas de inyección secuencial son los únicos capaces de garantizar la estequiometria de la mezcla en todo régimen pero, presentan como desventaja, que debe cumplirse la fase de motor frío a nafta ya que la ECU enriquece la mezcla, se use nafta o gas. Este enriquecimiento, innecesario en gas, descompensa la mezcla e impide la marcha en gas en la fase de calentamiento del motor. (Eduardo, 2012)
CALIBRACIÓN Y PUESTA A PUNTO DEL SISTEMA GNC Verificaciones generales Una vez montado todo el equipo de GNC, realizar un control de cada uno de los elementos instalados siguiendo las instrucciones que se detallan a continuación
Verificación del sistema eléctrico Controlar el funcionamiento de las electroválvulas de gas y de nafta, colocando la llave conmutadora en una u otra posición. En los vehículos con inyección electrónica se puede poner en marcha el vehículo, antes de ser cargado con GNC, y pasar la llave a posición GNC debiéndose parar el motor en forma inmediata. De no ser así, deberá realizarse el control de las conexiones realizadas. En los carburados, en posición de GNC, poner el contacto y verificar
que la electroválvula de gas se activa y luego de algunos segundos se vuelve a desactivar.
Control de pérdidas Esta verificación es sumamente importante y debe realizarse mediante un c ilindro de prueba conectado al pico de carga, para presurizar el sistema con 200 Atm de gas Nitrógeno (N2). El procedimiento a seguir es el siguiente:
Abrir la válvula de carga.
Cerrar la o las válvulas de cilindro.
Abrir el cilindro de prueba.
Controlar posibles pérdidas en conexiones de válvula de cilindro, válvula de carga, manómetro y reductor de presión.
Una vez realizadas estas verificaciones ya se está en condiciones técnicas de cargar GNC. Solo faltaría el trámite administrativo para la obtención de la oblea habilitante, para realizar las pruebas de funcionamiento.
Puesta a punto del encendido En los vehículos con inyección electrónica no es necesario realizar ninguna modificación, ya que el corrector de avance electrónico es el encargado de modificar la puesta a punto. En el caso de los vehículos carburados, existen también correctores electrónicos de avance, pero en general la puesta a punto se realiza en forma manual. Este registro es particular en cada vehículo, pero se debe adelantar el avance al encendido entre 8 a 10º sobre el avance con funcionamiento a gasolina
Regulación del equipo de GNC R eg ulación de la sens ibilidad (caudal)
Los reductores ya han sido regulados por el fabricante, pero si se verificaran inconvenientes, como por ejemplo inestabilidad del minino o vacío en aceleración, aconsejamos verificar la sensibilidad del reductor.
El tornillo de regulación de sensibilidad (caudal), no sirve para regular el mínimo, sino para regular (mejorar) la sensibilidad del reductor, aflojando el tornillo se aligera la carga que el resorte ejercita sobre la palanca de la tercera etapa, mientras que enroscándolo se aumenta la carga del resorte sobre dicha palanca. Más concretamente, al estar el flujo del mínimo separado del máximo, es necesario que el paso entre el régimen mínimo y los regímenes mayores se realice sin vacíos de carburación, que se advierten sobre todo cuando se acelera muy lentamente (tornillo demasiado enroscado) así mismo en necesario que el reductor este perfectamente sellado y que no pierda gas cada vez que se apague el motor y quede sin contacto (tornillo poco enroscado) Para realizar la regulación de la sensibilidad hay que realizar las siguientes operaciones. Quitar la manguera de baja que lleva el gas desde el reductor al mezclador. 1. Ajustar el tornillo de sensibilidad. 2. Ajustar el tornillo de mínima hasta el tope. 3. Desconectar el terminal positivo de la electroválvula de GNC. 4. Formar una burbuja de agua jabonosa sobre la salida del GNC en el reductor. 5. Conectar mediante un cable el terminal positivo de la electroválvula de GNC al positivo de la batería. 6. Aflojar el tornillo de sensibilidad hasta que empiece a salir el gas. 7. Ajustar lentamente el tornillo de sensibilidad hasta que deje de salir gas y desde ese punto media vuelta más. 8. Reconectar el cable conectado en el paso "6”. 9. Reconectar el cable de la electroválvula de GNC. 10. Reconectar la manguera de baja. 11. Aflojar el tornillo de mínima de 1 a 2 vueltas. R eg ulación de caudal máxi mo
Para la regulación del equipo de GNC primero se regula el caudal máximo admisible o regulación de máxima. Se procede de la siguiente manera: Llevar el motor a la temperatura normal de funcionamiento. Pasar a funcionamiento con GNC. Acelerar el motor entre 2500 y 3000 RPM, y mantener fija la posición de la mariposa durante toda la regulación. Girar el tornillo de regulación de la válvula de máxima para lograr una aceleración del motor Seguir girando el tornillo mientras las revoluciones sigue aumentando, hasta que las mismas comiencen a descender. En este punto se habrán logrado la regulación de máxima. Una vez hallado el punto fijar la posición con la contratuerca. Importante: Si al ir en busca del máximo régimen de giro, las revoluciones aumentan en forma riesgosa, sin modificar las condiciones de gasificación logradas hasta el momento, bajar hasta las 2500 a 3000 RPM accionando sobre la mariposa del acelerador y proseguir luego con la regulación. Si se trata de un motor carburado con un carburador de dos bocas de apertura progresiva, habrá que hacer la regulación dos veces empezando por la boca que primero abre su mariposa. Una vez logrado el punto de máxima aceleración regular la segunda boca. R eg ulación de caudal mínimo
Ya realizada la regulación de máxima se realizará la de mínima procediendo de la siguiente manera:
Llevar el motor a la temperatura normal de funcionamiento.
Pasar a funcionamiento de GNC si es que no está operando con este combustible.
Dejar la mariposa en posición de reposo y mantenerla así hasta realizar la regulación.
Girar el tornillo de regulación de mínima que se encuentra en el regulador de presión hasta lograr el régimen deseado.
C ondiciones de la ins talación
En el montaje de los distintos elementos habrá que tener en cuenta las siguientes recomendaciones:
Previo a la instalación se debe sopetear con aire comprimida el interior de los cilindros y de las cañerías de alta presión, para evitar el desprendimiento de elementos metálicos que puedan dañar a las válvulas del regulador.
Todas las uniones de mangueras deben estar aseguradas con las abrazaderas correspondientes.
Para la fijación a la carrocería o chasis de cualquier elemento, usar solamente tornillos. No remaches.
Todas las conexiones de los componentes electrónicos deben ser firmes y convenientemente aisladas.
Las masas de dicho componentes deben ser individúales.
Verificar perdidas por medio de detectores de pérdidas o en su defecto con espuma.
Asegurarse que la instalación cumpla con las recomendaciones del ente regulador.
Para dar torque a los tornillos o elementos del equipo ver la tabla siguiente.
DOCUMENTOS PARA GNC
Figura 11. Cedula para GNC Fuente: http://www.gnc.org.ar
Figura 12. Ficha técnica para GNC Fuente: http://www.gnc.org.ar
Figura 13. Ficha para revisión de GNC Fuente: http://www.gnc.org.ar
MANTENIMIENTO DE UN VEHÍCULO A GAS NATURAL COMPRIMIDO
Normalmente el plazo para las revisiones periódicas de un coche a GNC es el mismo que para un coche de gasolina, dependerá de cada modelo, pero será alrededor de cada 15.000 o 20.000 km. El aceite del motor y el filtro de aire de admisión deben sustituirse puntualmente. Hay un filtro de gas que también debe sustituirse (cada 90.000 km normalmente). Cada cuatro años (regulación europea ECE R 110) es necesaria una revisión del tanque y de las conducciones de gas conforme al reglamento, es importante que no haya fugas y que las válvulas de seguridad funcionen perfectamente. Los tanques de acumulación de GNC en los automóviles son quizás el punto más delicado. Al estar sometidos a una presión alta (200 bares), y verse sometidos a cambios de presión por descarga y carga, o cambios de temperatura, sufren más fatiga y es importante tener presente que tienen fecha de caducidad.
Figura 14: Mantenimiento de un motor que trabaja con GNC Fuente: (Ibáñez, 2014)
Este es un tema que en otros países han tenido que afrontar antes que en Europa, caso por ejemplo de los EE.UU. En pocas palabras hay que decir que la vida útil de los tanques depende de la homologación y norma bajo la que se fabricaron. El mejor consejo que podemos dar es que quien se compre un coche a GNC pregunte por la caducidad del tanque, así, tal cual.
En Europa la regulación ECE R 110 especifica que los tanques de acumulación de GNC en automóviles tendrán una vida útil máxima de 20 años. Si los tanques se homologaron antes de esta norma, tendrán una vida útil máxima de 15 años, y en última instancia conforme a la homologación que realizara el fabricante en su día, que depende del material y construcción del tanque (podría ser menor, cuidado). El plazo se cuenta desde la entrada en servicio del tanque. Estos valores de vida útil son similares a los que hay en EE.UU., allí los modelos más antiguos tienen tanques de 15 años, pero se fueron cambiando las condiciones y exigencias de la homologación y se pasó a 20 años, y con la última norma a 25 años (obviamente una vida útil mayor implica mayores exigencias de fabricación, calidad y seguridad, que permitan tener esa mayor longevidad). Es decir, que el tanque en principio y para la mayoría de usuarios, tendrá una vida útil igual a la del propio coche, y que en revisiones se gasta algo más que en un coche de gasolina (un poco más), pero queda más que compensado con el muy inferior coste de uso (como dijimos en la primera parte, no llega a los 4 euros a los 100 km).
Figura 15: Tanque del combustible del GNC en el vehículo Fuente: (Ibáñez, 2014)
Posibles averías
El gas natural es un combustible más limpio que la gasolina, y su combustión se realiza de manera muy completa, así que deja menos depósitos en inyectores y válvulas, por lo que el motor se mantiene limpio de manera natural, y se minimizan los problemas de obstrucción en los inyectores. Además el índice de octano del GNC es de alrededor de 115, con lo que la autodetonación es menor, que no solo aporta la ventaja de un menor ruido y vibraciones, sino que se reduce el picado de biela. Así que en general la vida útil del motor se alarga gracias al GNC. La única avería específica que podría producirse, aunque es poco probable, es el resecado de válvulas y problemas en el asiento de las mismas, debido al propio combustible y a que la combustión se produce a una temperatura más alta que con la gasolina. En principio no hay que preocuparse de ello en los coches que vienen ya preparados de fábrica para usar GNC. Cuando se utiliza muy frecuentemente el motor con temperaturas de funcionamiento muy frías, por ejemplo en climas con inviernos muy fríos y trayectos muy cortos donde no dé tiempo a que el motor se caliente, pueden producirse depósitos blancos o amarillos en los cilindros, los pistones, las válvulas y el escape. En principio este inconveniente se palía consumiendo gasolina cuando el motor está muy frío. Es importante velar porque el termostato del sistema de refrigeración del motor funcione correctamente.
Figura 16: Lancia Ypsilon 0.9 TwinAir Ecochic que funciona con GNC Fuente: (Ibáñez, 2014)
Se suele recomendar utilizar un aceite formulado específicamente para GNC en los motores más antiguos que se han adaptado para usar GNC o utilizar un aditivo específico. En última instancia, el posible problema con las válvulas y su asiento, es más bien un problema que podría aparecer en algunas conversiones realizadas a posteriori, en motores antiguos que no estaban pensados para gas. Una mala calibración de la centralita también puede dar lugar a problemas con las válvulas, por ejemplo no es conveniente someter al motor a un régimen de trabajo con mezcla pobre, pues se tiene una combustión lenta y la cámara y válvulas se exponen a más temperatura y esto puede causar que se "requemen" o incluso deformen. Un incorrecto mantenimiento del motor también puede conducir a este tipo de problemas. Fuera del motor, en el circuito de gas, si llegara el caso podría ser necesario, aunque es poco habitual, tener que sustituir algunas juntas o alguna válvula del circuito de gas. En general no suele haber más averías que las normales de cualquier coche con motor de gasolina. (Ibáñez, 2014)
Referencias: -
Eduardo, Q. (2012). Una solución tecnológicamente viable para la reducción de las emisiones en vehículos de inyección electrónica secuencial, propulsados a gas natural. La Plata: Editorial de la Universidad
Tecnológica Nacional. -
EPM. (28 de Junio de 2015). epm.com.co. Recuperado el 29 de Julio de 2015, de http://www.epm.com.co/site/clientes_usuarios/Clientesyusuarios/Nuestro sservicios/Gas/GasNaturalvehicular.aspx
-
GASCO MAGALLANES. (s.f.). gascomagallanes.cl . Recuperado el 29 de Julio de 2015, de http://www.gascomagallanes.cl/gnc_beneficios.html
-
GNC Argentina. (s.f.). GNC Argentina. Obtenido de http://www.gnc.org.ar/abc-del-gnc.html#6
-
Ibáñez. (23 de Junio de 2014). motorpasion.com. Recuperado el 29 de Julio
de
2015,
de
http://www.motorpasion.com/coches-hibridos-
alternativos/quieres-un-coche-de-gnc-te-interesa-saber-esto-sobre-losgastos-en-mantenimiento-y-averias -
INYECCIÓN, N. G. (s.f.). novagnc.com.ar . Recuperado el 29 de Julio de 2015, de http://novagnc.com.ar/gnc_beneficios.html
-
Miguel Ángel. (23 de Marzo de 2013). ingenieriadepetroleo.com. Recuperado el 29 de Julio de 2015, de http://www.ingenieriadepetroleo.com/caracteristicas-del-gas-naturalvehicular.html
-
Camara Argentina del gas natural comprimido. (s.f). Obtenido de http://www.gnc.org.ar/es/lineamientos-de-politica.html
-
Camara Argentina del gas natural comprimido. (s.f). Obtenido de http://www.gnc.org.ar/downloads/Presentacion%20Motores%20Pesados. pdf
-
CACHEETO.
(s.f.).
http://www.gnceros.com.ar.
Obtenido
de
http://www.gnceros.com.ar/bib/gnc/equipo_gnc.php -
GAS
TECHNOLOGY
TOMASETTO
http://www.gnc.org.ar.
ACHILLE.
(s.f.).
Obtenido
de
http://www.gnc.org.ar/downloads/Sistemas%20de%205a.%20generaci% C3%B3n.pdf -
http://www.gnc.org.ar.
(s.f.).
Obtenido
de
http://www.gnc.org.ar/tecnologias-basicas-de-conversion-vehicular-agnc.html -
Quiroga Ramos, E. A. (2012). Una solución tecnológicamente viable para la reducción de las emisiones en vehículos de inyección electrónica secuencial,
propulsados
Tecnológica Nacional.
a
gas
natural.
Argentina:
Universidad