Técnica y Técnología

​DRiV nos da las claves para la sustitución profesional del sistema DPF con aditivo

Tenneco cuenta con un DPF (bajo la marca Walker) para el mercado de posventa
Tenneco1

Desde la introducción de la normativa Euro 5 en 2009, los fabricantes de automóviles diésel tienen que utilizar un filtro de partículas diésel (DPF) para cumplir los requisitos legales. Su función es recoger las partículas finas del diésel que se generan en el motor y acumulan en el filtro durante la conducción del vehículo y quemarlas a intervalos regulares.

Tenneco no sólo ofrece una tecnología de DPF para equipo original, sino que también ha desarrollado un DPF (bajo la marca Walker) para el mercado de posventa. Al poder sustituir un sistema DPF de forma profesional, los talleres pueden aumentar sus ventas evitando problemas posteriores en las revisiones periódicas en ITVs. El responsable de formación y contenidos técnicos de posventa para EMEA de Tenneco, Oscar Oskarsson, explica los aspectos a los que los instaladores deben prestar especial atención al sustituir estos sistemas.

Básicamente, los filtros de partículas diésel modernos utilizan dos formas de autolimpieza para transformar las partículas que se acumulan en su interior durante el funcionamiento normal del vehículo. A estos procesos se les conoce como procesos de regeneración, y se dividen en dos tipos fundamentales: La regeneración continua y la regeneración activa.

La regeneración continua, que se produce sin la ayuda de programas externos de gestión del motor cuando los gases que acceden al convertidor catalítico del DPF se encuentran en la ventana de temperatura que va desde los 270º C a 450º C. Cuando esto sucede, el óxido de nitrógeno (NO) se convierte en el catalizador de oxidación en dióxido de nitrógeno (NO2), que después, al combinarse con las partículas sólidas de carbono, liberan el oxígeno para transformarlas en dióxido de carbono (CO2) y monóxido de nitrógeno (NO), que son gases y escapan del filtro junto con los demás gases de escape. Sin embargo, si la temperatura de los gases antes del catalizador es inferior a 270ºC o superior a 450ºC, el catalizador no es capaz de transformar el NO en NO2 y la regeneración de las partículas no puede tener lugar por este método. En esta situación, el filtro puede obstruirse rápidamente haciendo que la contrapresión del sistema de escape aumente drásticamente. Esto no sólo aumentará el consumo y afectará negativamente a la potencia entregada, sino que además aumentará exponencialmente el riesgo de dañar el motor y los componentes del sistema de control de emisiones (sensores de temperatura y presión o sistemas SCR). Por lo tanto, para garantizar una combustión regular y evitar cualquier problema de obstrucción del filtro, se requiere el uso de sistemas de regeneración activos en la mayoría de los vehículos.

La regeneración activa, por el contrario, regenera el filtro regularmente a determinados intervalos en función del nivel de contrapresión generado por la cantidad de partículas almacenadas en el filtro, así como de otros parámetros del sistema, entre los que destacan la temperatura de los gases a la entrada del catalizador de la unidad DPF y en número de revoluciones a los que circula el vehículo, entre otros. Con estos sistemas, la temperatura necesaria para iniciar y mantener el proceso de regeneración del filtro se consigue mediante el uso de algunos programas "activos" de gestión del motor, como los programas de post-inyección y los cambios en la sincronización del encendido. Estos programas tienen que ser iniciados por la Unidad de Control Electrónica (UCE) asistida por los diferentes sensores vinculados con el DPF como el sensor de temperatura, el sensor de presión diferencial y el sensor lambda.  

El DPF de Walker

Figura1

El DPF de Walker filtra más del 98% de las partículas diésel, regenerándose de forma automática normalmente una vez cada 400 a 800 km. El proceso de regeneración sólo dura unos cuatro minutos y casi no tiene impacto en el rendimiento del motor. El sistema DPF consta de tres componentes principales: el filtro, que está conectado al catalizador diésel anterior, así como a la sonda Lambda, el sensor de temperatura y los sensores de presión diferencial, la unidad de control electrónico (ECU) que controla la regeneración del filtro y un circuito hidráulico que inyecta el aditivo en el depósito de combustible, donde se mezcla con el diésel. El filtro tiene un núcleo cerámico de carburo de silicio con estructura porosa en forma de panal de abeja que consta de numerosos canales que aglutinan las partículas mientras los gases de escape fluyen a través de él. Tan pronto como una cierta cantidad de partículas se haya acumulado en el filtro, el aumento de la contrapresión en el sistema asegurará de que el sensor de presión diferencial envíe una señal a la UCE, que entonces comenzará la regeneración si las condiciones de marcha son adecuadas. Este proceso tiene como objetivo aumentar la temperatura de los gases antes del catalizador del DPF para quemar las partículas en el filtro y transformarlas en dióxido de carbono (CO2) que luego será liberado a la atmósfera dejando el filtro limpio y listo para seguir recogiendo partículas sólidas.

Figura2

Los DPF Walker para sistemas con aditivo utilizan el principio de la regeneración activa que inicia la regeneración de las partículas, incluso a temperaturas más bajas, mezclando en el combustible un aditivo catalizador de combustión. Este aditivo reduce la temperatura natural de combustión de las partículas de gasóleo en 100ºC, lo que permite que la regeneración tenga lugar a 450ºC en lugar de 550ºC, reduciendo considerablemente el tiempo necesario para completar la regeneración, que pasa de unos 14 a unos 4 minutos. El aditivo catalizador de combustible se encuentra en un depósito separado y a su vez unido al depósito de gasóleo y está conectado a una bomba de inyección y a la UCE, que incluye un calculador electrónico de inyección. Con la ayuda de un sensor de nivel en el depósito, el calculador estima la cantidad de aditivo que hay que inyectar en el depósito. Este sistema no está exento de mantenimiento; por este motivo, el DPF debe sustituirse en el taller cuando así lo indique la UCE a través de la luz de advertencia que se muestra en el panel de abordo y que indica al conductor cuando el DPF necesita ser revisado y reemplazado.

Tenneco no recomienda limpiar las unidades DPF que no puedan ser recuperadas mediante regeneración natural porque si el filtro no está cien por cien limpio, el EOBD y la unidad calculadora de aditivo de combustión se reiniciarán con información errónea, aumentando el consumo de combustible y de aditivo, además de bajar el rendimiento del motor. Esto se debe al aumento de la contrapresión debido a la suciedad acumulada en las celdas del DPF, que puede no sólo dañar el sistema DPF y sus componentes, sino también el motor.

Sustitución del filtro

Todo el proceso de sustitución del DPF -incluyendo el rellenado del aditivo de combustible y el reinicio del EOBD- no dura más de una hora. Antes de sustituir el filtro, el mecánico del coche debe familiarizarse con el manual de servicio del vehículo, dejar que el motor se enfríe completamente y preparar unas gafas protectoras y unos guantes resistentes a los hidrocarburos. 

Figura3

Una vez desconectados los bornes negativos de la batería y levantado el coche en un elevador, el mecánico puede tener una buena visión de todos los componentes asociados al DPF, como las mangueras de presión y los tubos de presión conectados a los sensores de presión diferencial que están unidos a la ECU por un cable (amarillo), así como el sensor de temperatura con su cable correspondiente (rojo). En la mayoría de los casos también hay una o dos sondas Lambda de banda ancha que también están unidas a la UCE por un cable (azul). El propio DPF está conectado al catalizador mediante una junta intermedia y está situado entre el motor y el colector de escape. Si el DPF está equipado con un escudo térmico, éste tiene que ser retirado antes de la sustitución. 

Figuras

Para desmontar el DPF, el mecánico debe desconectar primero la sonda Lambda y el conector del sensor de temperatura, soltando los cables correspondientes de las abrazaderas y desenroscándolos. A continuación, las mangueras que están conectadas al sensor de presión diferencial se pueden separar de las abrazaderas y de los tubos de presión. Walker recomienda marcar con un color una de las mangueras de presión junto con su correspondiente tubo de presión para que sea más fácil reconocerlas después al volver a conectarlas. Además, cualquier error en este punto puede dañar completamente el sensor. Las aberturas de las tuberías de presión deben sellarse con tapones de plástico después de retirar las mangueras de presión. El sensor de temperatura, que se encuentra aproximadamente en el centro del DPF, puede entonces retirarse con delicadeza. Hay que tener especial cuidado para no dañar los sensibles y costosos sensores. En el siguiente paso, se separan y se retiran los dispositivos de acoplamiento y las abrazaderas que mantienen el catalizador y el DPF en su posición en los bajos del vehículo.

Figura8

Ahora hay que desmontar el tubo de presión del DPF desmontado. A continuación, se pueden desatornillar los tornillos y tuercas de fijación que mantienen unidos el catalizador, la junta intermedia y el filtro de partículas y separar cuidadosamente los componentes entre sí. Para reciclar el DPF antiguo, se debe montar la cubierta protectora del nuevo producto en las conexiones de presión delantera y trasera del DPF usado. El nuevo filtro puede ahora atornillarse al catalizador (3,4 ± 0,5 m.daN). No obstante, Walker® recomienda cambiar también el catalizador cuando se sustituya el DPF, ya que ambos componentes están unidos y el catalizador también se retira del vehículo junto con el DPF. 

Figura9

No utilice nunca una pistola neumática para apretar las tuercas. En su lugar, utilice una llave dinamométrica para asegurarse de que se establece un par de apriete específico. Antes de volver a instalar los tubos de presión en el DPF, hay que limpiarlos con aire comprimido. Para volver a montar el DPF con el catalizador en la parte inferior del vehículo, es útil recurrir a un soporte hidráulico, que sujeta el módulo en la posición prevista y facilita su atornillado (2,5 ± 0,4 m.daN). Una vez montado el DPF, hay que volver a colocar y apretar el sensor de temperatura (1,7 ± 0,1 m.daN) y volver a conectar las mangueras de presión. A continuación, también hay que conectar de nuevo el cable del sensor de temperatura. Por último, el mecánico del coche debe volver a conectar la batería y comprobar si hay alguna fuga de gases de escape en el sistema.

Rellenar el aditivo

Además del mantenimiento periódico del filtro, el aditivo de combustible para el DPF debe rellenarse cada 40.000 a 80.000 km, según el vehículo. Por lo general, esto se indica al conductor mediante una luz de advertencia en el panel a bordo. Para empezar, se debe determinar la cantidad necesaria del aditivo de combustión para el combustible y el tipo correcto con la ayuda de la herramienta de autodiagnóstico. Después de que el mecánico haya desconectado el terminal negativo de la batería y haya retirado el escudo térmico, debe desconectar los tubos de conexión de la bomba de aditivo. Para ello es aconsejable envolver un trapo alrededor de las conexiones de las mangueras para evitar que el aditivo gotee. A continuación, es necesario conectar los tubos de llenado al depósito e introducir el conducto de admisión en el bidón vacío. 

El tubo de llenado sólo puede enroscarse en el nuevo bidón con el líquido catalizador después de haber montado el contenedor de reciclaje de forma segura. Para colocar el bidón de aditivo por encima del depósito de aditivo del vehículo, se utiliza un kit para colgarlo que se suministra con el aditivo de combustible, de modo que pueda fluir automáticamente hacia el depósito cuando se abra la válvula. Una vez colocado el bidón boca abajo, el instalador tiene que hacer un agujero en el fondo del bidón donde se muestra un triángulo. Esto asegura el flujo correcto del aditivo desde el bidón. Cuando el depósito esté lleno, los tubos de llenado pueden retirarse de los bidones y conectarse de nuevo a la bomba. No reutilice los tubos, las botellas o los recipientes y asegúrese de eliminarlos correctamente de acuerdo con la normativa. Cuando se haya llenado el depósito de aditivo, el especialista debe comprobar la unidad de dosificación y utilizar la herramienta de autodiagnóstico para restablecer la UCE.

Restablecimiento del sistema

Después de montar el DPF, el especialista debe utilizar una herramienta de diagnóstico electrónico para restablecer todos los ajustes en la unidad de control EOBD. Para ello, debe conectar la unidad a la conexión EOBD del vehículo que se encuentra debajo del volante, detrás de la tapa. A continuación, hay que quitar el tapón del depósito durante unos segundos antes de volver a colocarlo, para que el sensor de indicación de nivel del depósito pueda transmitir una señal a la unidad de control. El código de identificación del vehículo, que se encuentra en el marco de la puerta del conductor, es necesario para seleccionar el vehículo en la herramienta de autodiagnóstico. Una vez seleccionado el vehículo, el mecánico debe arrancar el motor y volver a abrir y cerrar el tapón del depósito. A continuación, es posible llevar a cabo la opción de reinicio del sistema. A continuación, el calculador de inyección calcula automáticamente la cantidad necesaria de aditivo que debe añadirse al combustible durante el llenado del depósito. 

La herramienta de autodiagnóstico también proporciona información sobre el funcionamiento de todos los módulos, como el catalizador o el sensor de temperatura. Si el DPF no se ha instalado correctamente, la herramienta de autodiagnóstico muestra un mensaje de error. En este caso, el sistema no suele detectar que el DPF ha sido sustituido o que se ha rellenado el aditivo de combustible. En estos casos, el mecánico debe identificar y corregir el problema mediante un dispositivo de lectura. El sistema indicará el fallo mediante un código de error. Hay dos tipos principales de códigos de error relacionados con el sistema DPF: la contrapresión es demasiado baja o hay un error con la sonda Lambda. Las causas más comunes que conducen a un error de este tipo: o bien el DPF no estaba sellado correctamente, dejando entrar el aire, o no estaba colocado en la posición correcta. También puede ser que el instalador se haya olvidado de rellenar el aditivo catalizador de combustible o que se haya rellenado la cantidad incorrecta.

Tenneco tiene una amplia experiencia suministrando su tecnología DPF al mercado de equipos originales. El especialista en control de emisiones aplica este conocimiento, basado en su amplia cartera de productos de control de emisiones, también en el mercado de posventa. Como resultado, Tenneco no sólo ofrece sus tecnologías de equipo original a los clientes en el mercado de posventa, sino que también apoya a los distribuidores e instaladores en el mercado de posventa independiente con formación técnica. Estos servicios ayudan a los talleres independientes de posventa a competir con los talleres de equipos originales y a seguir el ritmo de los rápidos cambios en el desarrollo tecnológico.

Tenneco imparte formación específica sobre su tecnología DPF de Walker. Esta formación ofrece una introducción a los motores diésel y a los sistemas de escape, ciñéndose a las normativas Euro, explicando de forma sencilla el uso, la funcionalidad y la estructura de un DPF. Los mecánicos de automóviles pueden entonces familiarizarse con los pasos individuales necesarios para diagnosticar, reparar y en caso necesario, sustituir un DPF.

Tenneco, a través de su programa Garage Gurus (el servicio técnico experto), ofrece la formación técnica necesaria a mecánicos para que puedan desarrollar sus actividades de la manera más eficiente y correcta posible. Garage Gurus brinda formación adaptada a las necesidades de cada taller o distribuidor de forma gratuita, además de un amplio abanico de material técnico que ofrece en su nueva web, disponible en castellano.

Además del sitio web, tiene un canal de Youtube específico para mecánicos y dispone de una plataforma gratuita de formación online con cursos técnicos y seminarios web relacionados con las categorías de productos de Tenneco (control de emisiones, frenos, amortiguadores, dirección y suspensión, motor y juntas y mantenimiento).

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