Sistema de escape para camiones, autobuses y furgonetas MAN / Mercedes

El sistema de escape de un camión, autobús o furgoneta MAN o Mercedes es mucho más que una simple salida para los gases de escape procedentes del motor. El sistema de escape garantiza que esos gases se evacúen de forma segura, se atenúe el ruido y se limiten las emisiones nocivas mientras el motor sigue funcionando de manera eficiente. Desempeña un papel esencial en el rendimiento del motor y en la fiabilidad general del vehículo. En los vehículos modernos, el sistema de escape es técnicamente complejo y está estrechamente integrado con la gestión del motor y la monitorización electrónica. Debido a las altas temperaturas, las diferencias de presión y el uso intensivo, el desgaste es inevitable. En Braem encontrarás una amplia gama de componentes de escape con los que las reparaciones pueden realizarse de forma correcta, duradera y conforme a los estándares profesionales.

La función del sistema de escape dentro del vehículo

A través del colector de escape y el turbo, los gases de escape procedentes del motor se conducen hacia el exterior, alejados de la cabina y del chasis. Para ello, el turbo se conecta mediante tubos de escape y flexibles de escape con el/los silenciador(es) de escape. Este silenciador absorbe y reduce el ruido. Este ruido se genera por pulsos de presión debidos a los tiempos de combustión del motor cuando se abren las válvulas de escape y los gases de escape salen del motor de forma pulsante. El silenciador transforma esta energía en calor. El sistema de escape garantiza que lleguen menos sustancias nocivas a la atmósfera. Esto se consigue capturando el hollín mediante un filtro de partículas, también llamado Diesel Particulate Filter (DPF). Los gases tóxicos se transforman en sustancias menos nocivas en el catalizador. Los óxidos de nitrógeno se descomponen con AdBlue en el sistema SCR (Selective Catalytic Reduction).

Colaboración con el motor

El sistema de escape, que está conectado al motor, genera contrapresión y resistencia para que los gases de escape puedan evacuarse de forma controlada. Así, el motor puede trabajar de manera eficiente sin pérdida de potencia. Sin contrapresión, los gases de escape se expulsarían del motor demasiado rápido y de forma incontrolada. Esto provoca una mala combustión y el turbo no funciona de manera óptima. La contrapresión hace que la presión en los cilindros se mantenga más alta al final de la combustión, lo que ayuda a mejorar las emisiones y la eficiencia. Una contrapresión demasiado alta, en cambio, sobrecarga el motor, aumentando el consumo de combustible. Aumenta la producción de hollín.

Componentes principales del sistema de escape y de la gestión del motor para obtener la norma Euro

Una norma Euro es un estándar medioambiental europeo que indica la cantidad máxima de sustancias nocivas que un vehículo puede emitir a la atmósfera. La norma Euro se endurece continuamente porque se actúa con más severidad contra la contaminación del aire y el impacto de los vehículos en la salud y el clima. Algunas ciudades son zonas de bajas emisiones. Para entrar en esta zona, el vehículo debe cumplir una determinada norma Euro.

Cómo se puede obtener esta norma Euro:

• El colector de escape y el turbo recogen los gases de escape del motor y los conducen al sistema de postratamiento.
• El catalizador, también llamado Diesel Oxidation Catalyst (DOC), convierte el monóxido de carbono (CO) y los hidrocarburos no quemados (HC) en CO2 y agua, y ayuda en la regeneración del filtro de partículas.
• El filtro de partículas diésel (DPF) atrapa las partículas de hollín y las quema durante la regeneración.
• El sistema AdBlue pulveriza una solución de urea en el flujo de escape, reduciendo así las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx).
• El sistema SCR (Selective Catalytic Catalyst) convierte los NOx en nitrógeno (N2) y agua (H2O) con la ayuda de AdBlue.
• El sistema ASC (Ammonia Slip Catalyst) retiene el AdBlue sobrante para que no llegue a la atmósfera.
• Un vehículo fabricado con una determinada norma Euro debe cumplir esa norma durante su funcionamiento. La gestión del motor garantiza que el motor y el sistema de escape trabajen conjuntamente, asegurando el cumplimiento de la norma Euro. Los sensores del motor y los sensores del sistema de postratamiento miden magnitudes físicas y las convierten en señales eléctricas que se envían mediante mazos de cables a la unidad de control del motor, también llamada ECU (Engine Control Unit). La ECU procesa todos los datos de medición procedentes de los sensores y utiliza esa información para controlar el motor y el sistema de postratamiento (= gestión del motor). Convierte las señales eléctricas obtenidas en valores medidos que se comparan con los valores de referencia necesarios para alcanzar la norma Euro.
• En caso de desviaciones, la ECU controla los sistemas circundantes para que los valores medidos vuelvan a cumplir los valores de referencia.

Conexiones flexibles y puntos de fijación

El motor se mueve durante la conducción debido a los arranques y paradas, la aceleración y el frenado. Este motor está montado en el chasis mediante silentblocks. El silenciador de escape también está montado en el chasis, por lo que también está sometido a movimientos durante la conducción. Los movimientos del motor y los del silenciador son diferentes. Un flexible de escape se monta entre el motor y el silenciador para absorber esas diferencias de movimiento. El flexible de escape también garantiza que se absorban los cambios de longitud de los tubos de escape debidos a la dilatación térmica. Asimismo, evita que las vibraciones del motor se propaguen a través de todo el escape y hacia la cabina. Previene fuerzas elevadas sobre el turbo y el colector de escape. El silenciador no se monta directamente, sino mediante silentblocks en el chasis. Esto proporciona aislamiento de vibraciones y evita el rozamiento de metal con metal, con lo que se evita un desgaste rápido de los componentes de escape.

Desgaste frecuente y síntomas reconocibles

El flexible de escape se mueve constantemente durante la conducción para compensar las diferencias de movimiento. Estos movimientos aumentan cuando los soportes del motor están desgastados. Por ello, el flexible se agrieta cuando está deteriorado. Los gases de escape calientes del motor hacen que los tubos de escape estén sometidos a deformación térmica, pudiendo deformarse. Entonces ya no encajan perfectamente entre sí, lo que provoca fugas. Debido a las condiciones meteorológicas, las piezas se oxidan y pueden aparecer grietas y agujeros. El agua de lluvia entra así en el sistema de escape y provoca una reacción química. De este modo, el azufre procedente del combustible se transforma en ácido sulfúrico al reaccionar con el agua. Esto provoca corrosión interna. Los óxidos de nitrógeno (NOx) reaccionan con el vapor de agua formando ácido nítrico (HNO3). Este ácido ataca el acero, las soldaduras y los sensores. Como resultado, el vehículo emite un sonido sibilante al acelerar. Los gases de escape salen del sistema de escape en el compartimento del motor. Aparecen vibraciones. La contrapresión se vuelve demasiado baja y provoca un mal funcionamiento del turbo. Muchos trayectos cortos, una mala regeneración, problemas con los inyectores y el consumo de aceite del motor hacen que el filtro de partículas se llene de hollín y ceniza. El DPF puede derretirse o quemarse. Se producen grietas internas. El motor pierde potencia o entra en modo de emergencia. El consumo de combustible aumenta y aparecen códigos de error en el cuadro de instrumentos.

Funcionamiento del sistema AdBlue y señales que indican problemas

Se añade AdBlue a los gases de escape para reducir las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx). AdBlue es una mezcla de urea y agua desmineralizada. No es inflamable ni tóxico, pero es corrosivo para algunos metales y cristaliza al secarse. El AdBlue se almacena en el depósito de AdBlue y se dosifica mediante la bomba de AdBlue hacia el inyector de AdBlue. Este inyector está montado en un tubo de escape después del filtro de partículas y pulveriza AdBlue en los gases de escape calientes. Por efecto del calor, la urea se descompone en amoníaco (NH3) y CO2. En el catalizador SCR, el amoníaco reacciona con los óxidos de nitrógeno (NOx), formando nitrógeno (N2) y agua (H2O). Estas son sustancias inocuas que simplemente se liberan al aire. Un sensor de NOx mide cuántos óxidos de nitrógeno (NO y NO₂) hay en los gases de escape.

Esta medición se realiza de forma continua durante la conducción y es crucial para el buen funcionamiento del sistema de emisiones Euro 6 (SCR con AdBlue). La unidad de control del motor (ECU) utiliza el valor de NOx para determinar cuánto AdBlue debe inyectarse. Cuando el valor de NOx es demasiado alto, debe inyectarse más AdBlue. Cuando se inyecta demasiado AdBlue, se produce el deslizamiento de amoníaco. Esto significa que el amoníaco (NH₃) pasa sin reaccionar a través del catalizador SCR y sale al exterior con los gases de escape, en lugar de reaccionar completamente con los óxidos de nitrógeno. El exceso de amoníaco hace que el catalizador SCR ya no pueda procesarlo. En los motores Euro 6 se montan dos sensores de NOx. Uno se monta antes del catalizador SCR y mide cuántos óxidos de nitrógeno entran en el catalizador. El otro se monta después del catalizador SCR y mide cuántos óxidos de nitrógeno salen del catalizador. La ECU compara estos valores para comprobar si el SCR realmente descompone los NOx. Un sistema AdBlue que funciona mal activa una luz de avería en la cabina, manteniendo informado al conductor, y se reconoce por un fuerte olor debido al amoníaco no procesado.

La importancia de reparar o sustituir a tiempo los componentes de AdBlue

Un sistema AdBlue que funciona mal hace que el motor ya no cumpla la norma Euro exigida. Un vehículo que no alcanza la norma contamina más de lo permitido y supera los límites legales. El uso de un vehículo demasiado contaminante es sancionable y no supera la inspección técnica. Se le prohíbe circular. Con un funcionamiento deficiente de AdBlue, el vehículo entra en modo de emergencia. La ECU pone el motor en modo de emergencia (limitación de potencia) para limitar las emisiones, evitar daños en el motor, garantizar la seguridad y hacer cumplir la legislación. En el caso más extremo, se produce un bloqueo de arranque tras una cuenta atrás. Esto significa que el vehículo ya no puede arrancar si una determinada avería no se ha resuelto en un tiempo o distancia determinados.

Consecuencias y causas de una contrapresión elevada para el motor

La contrapresión del sistema de escape frente al motor es necesaria para el buen funcionamiento del motor. Sin embargo, una contrapresión demasiado alta provoca consecuencias directas como pérdida de potencia, mala aceleración y asfixia del motor a altas revoluciones. Provoca temperaturas de los gases de escape más elevadas, por lo que las válvulas de escape montadas en la culata pueden quemarse. En el peor de los casos, la culata se deforma. El turbo se desgasta más rápido. Se producen daños en las juntas, por lo que ya no se puede garantizar un buen sellado. Una contrapresión demasiado alta provoca un mal barrido de los cilindros. Los gases de combustión no se eliminan de manera óptima, por lo que disminuye el llenado de oxígeno. Se produce una combustión incompleta, generando más hollín y depósitos de carbono. El sistema EGR se sobrecarga. Una contrapresión elevada para el motor (contrapresión de escape) aparece cuando los gases de escape no pueden fluir libremente. A menudo, esto es consecuencia de una obstrucción en el escape. El catalizador puede estar derretido, el filtro de partículas puede estar lleno, un flexible de escape puede haberse colapsado y puede haber una abolladura en un tubo de escape. Un motor que funciona mal debido a inyectores defectuosos puede hacer que la mezcla de combustible se queme mal o de forma incompleta. Esto provoca una mayor producción de hollín, lo que obstruye el sistema de escape.

Reparar, sustituir o limpiar componentes del escape

Los flexibles de escape o los tubos de escape agrietados deben sustituirse. Al soldar componentes del escape, tienen lugar una serie de procesos técnicos, metalúrgicos y prácticos que son importantes para el funcionamiento y la vida útil del escape y del motor. El escape se calienta fuertemente de forma local. El material se dilata durante la soldadura y se contrae al enfriarse, lo que deforma las piezas. Ya no se garantiza el sellado correcto de los componentes del escape, por lo que los gases de escape salen del sistema de escape por el lugar equivocado. Las piezas de acero inoxidable pierden su resistencia a la corrosión debido a la soldadura. Un filtro de partículas (DPF) puede estar sobresaturado de hollín y ceniza, lo que hace que la regeneración desde el vehículo ya no sea posible. Estos filtros de partículas, en camiones que cumplen la norma Euro 6, pueden desmontarse. Pueden limpiarse en una máquina mediante pulsos de aire comprimido. Así, la ceniza se expulsa de los poros. También pueden limpiarse térmicamente, quemando el hollín hasta convertirlo en ceniza. Un catalizador no puede repararse y debe sustituirse en caso de daño interno.

Sistemas de escape adaptados al uso del vehículo

En los camiones suele haber tres posibles salidas de escape. La elección depende del uso, el tipo de vehículo y el entorno. Una salida lateral (side-exit) se utiliza en vehículos de distribución urbana y es menos sensible al viento. Una salida vertical (stack/vertical) se utiliza en camiones que deben trabajar fuera de carretera. Los gases se evacúan por encima de la cabina, lo que reduce las molestias para el conductor y los compañeros en la obra. Una salida trasera (rear-exit) se utiliza principalmente en vehículos con una distancia entre ejes corta.

Consejo práctico basado en la experiencia

Apaga el motor y deja que el motor y el sistema de escape se enfríen para que el mecánico no se queme. Se recomienda usar guantes y gafas de seguridad. Lee los códigos de error a través del ordenador de a bordo o mediante un equipo de diagnosis conectado al conector OBD (On Board Diagnostics). Comprueba la diferencia de presión del filtro de partículas (DPF). Comprueba el correcto funcionamiento de las sondas lambda y de los sensores de NOx. Comprueba el vehículo en busca de testigos de alarma y avería en el cuadro de instrumentos. Realiza una inspección visual. Comprueba los flexibles de escape, los tubos de escape y los silenciadores de escape en busca de óxido, grietas y cordones de soldadura sueltos. Comprueba los puntos de suspensión y las gomas necesarias. Si es necesario, limpia el filtro de partículas. Comprueba el sistema AdBlue. El AdBlue no es tóxico, pero es corrosivo. Por eso, también aquí usa guantes y gafas de seguridad. Evita el contacto del AdBlue con pintura y superficies metálicas. Provoca manchas y corrosión. Asegúrate de que el taller esté bien ventilado al llenar o limpiar. Sustituye el filtro de AdBlue. Comprueba el sistema en busca de obstrucciones. El AdBlue cristaliza cuando el agua se evapora, provocando obstrucciones. El AdBlue puede congelarse a temperaturas bajo cero inferiores a -11 °C. En resumen, podemos decir que el AdBlue cristaliza cuando el agua se evapora y la urea queda como cristales blancos, normalmente alrededor del depósito, las tuberías o los inyectores. Monta las piezas nuevas o reparadas de la manera correcta. Conecta sensores y válvulas. Reprograma cuando sea necesario para que desaparezcan los códigos de error. Deja el motor funcionando a temperatura de servicio y comprueba el sistema de escape en busca de humo o fugas.

El valor añadido de Braem para piezas de escape

Braem dispone de un amplio stock de piezas de escape para camiones, autobuses y furgonetas MAN y Mercedes. Gracias a una entrega rápida y a la experiencia técnica, las reparaciones pueden realizarse de forma eficiente.

Los clientes eligen Braem por:

• Buena calidad gracias a un buen control de calidad
• Braem dispone del equipo necesario para regenerar filtros DPF
• Soporte técnico en el desmontaje y montaje
• Entrega rápida dentro de Europa y fuera de ella
• Garantía y condiciones de devolución transparentes

Un sistema de escape que funciona correctamente es esencial para el rendimiento, la fiabilidad y el cumplimiento de las normas de emisiones. Con las piezas adecuadas y la experiencia necesaria, el vehículo sigue siendo óptimamente utilizable.