Análisis de métodos para el control de fugas e inyección de urea en sistemas SCR para el estándar de emisiones Euro7 en motores diesel. Semestre de industria

Abstract

RESUMEN : El proceso de prácticas se enfocó en analizar los métodos empleados para mejorar el control de fugas e inyección de urea automotriz en sistemas SCR (Selective Catalytic Reduction) en motores diesel, centrado principalmente en el cumplimiento de la nueva normativa Euro 7. Se aborda la evolución de la normativa de control de emisiones Euro y la implementación del sistema SCR, detallando las reacciones químicas involucradas en la reducción de óxidos de nitrógeno (NOx), además del efecto que tienen factores como el envejecimiento del catalizador y la cristalización de urea sobre la eficiencia del sistema. Se encontró que bajo condiciones óptimas de relación NO2/NOx y temperatura media del sistema, se puede alcanzar una reducción mayor al 95%. Se habla de los dos enfoques principales para mejorar el control de la inyección de urea: el modelo Mapped, basado en mapas preestablecidos para diferentes condiciones operativas y el modelo Model Based, que integra variables en tiempo real como la temperatura y el flujo de gases. Se ilustra la arquitectura funcional de estrategias para el cálculo efectivo de la cantidad de urea necesaria, según las condiciones de funcionamiento, con el objetivo de minimizar las fugas de NH3 y garantizar una reducción eficiente de NOx por medio del buffer (inyección previa de urea). En las conclusiones se subraya la importancia de optimizar la gestión de la inyección de urea para asegurar el cumplimiento de las regulaciones de emisiones.

ABSTRACT : The internship process focused on analyzing the methods used to improve leak control and urea injection in SCR (Selective Catalytic Reduction) systems in diesel engines, primarily centered on complying with the new Euro 7 regulation. It addresses the evolution of the Euro standards and the implementation of the SCR system, detailing the chemical reactions involved in reducing nitrogen oxides (NOx), as well as the impact of factors such as catalyst aging and urea crystallization on system efficiency. It was found that under optimal NO2/NOx ratios and average system temperature conditions, a reduction of over 95% can be achieved. The two main approaches to improving urea injection control are discussed: the Mapped model, based on pre-established maps for different operating conditions, and the Model Based approach, which integrates real-time variables such as temperature and gas flow. The functional architecture of strategies for effectively calculating the necessary amount of urea according to operating conditions is illustrated, with the goal of minimizing NH3 leaks and ensuring efficient NOx reduction through the buffer (preinjection of urea). The conclusions highlight the importance of optimizing urea injection management to ensure emission regulatory compliance.