Control de emisiones vehiculares

La eficiencia del motor ha mejorado, a medida que han aumentado los progresos en las siguientes tecnologías:

• Ignición electrónica
• Sistemas de inyección de gasolina
• Unidad electrónica de control
• Sistema de escape

Las contribuciones al objetivo común de la reducción en el consumo y uso de gasolina y las emisiones del mismo tipo provienen de:

• Menor peso en los diseños de vehículos
• Menor resistencia al aire
• Reducción en la fricción de los rodamientos
• Mejora de la transmisión
• Incremento del spark to spark plug (este tema se trata junto con el sistema de ignición)
• Frenos re-generativos

Cada uno de estos aspectos se divide en varios factores.

Disminuciones significativas de las emisiones se lograron mediante:

• Técnicas de conducción (reducción de entre 10% y 30%)
• Condiciones de tráfico sin obstrucciones
• Viajar a una velocidad continua que contribuye a la eficiencia del vehículo
• Reducción del número de inicios en condiciones frías

Los avances en la tecnología de los vehículos y el motor, reducen continuamente el volumen de polución generada; no obstante, esto es considerado insuficiente para cumplir en lo más mínimo con los límites de emisiones establecidas. Por lo tanto, las tecnologías de limpieza todavía tienen gran importancia y han sido esenciales por bastante tiempo como parte del control de emisiones.

Un sistema temprano en el control de emisiones, el reactor de inyección de aire, reduce los productos incompletos de la combustión (hidrocarburos y monóxido de carbono) por medio de la inyección de aire fresco dentro del múltiple de escape del motor. Con esto se pretende que la combustión ocurra también en la tubería de escape, para lo cual el aire es llevado a través de un "smog pump" manejado por el motor y dirigido hacia los colectores. Esta tecnología fue introducida en 1966 en el Estado de California y se practicó por varias décadas. No obstante, su uso ha ido siendo reemplazado por motores de combustión más limpia y mejores convertidores catalíticos.

Muchos motores producidos después de 1973 tienen una válvula de re-circulación de los gases entre el escape y el múltiple de admisión; su propósito es la reducción de las emisiones del Óxido de Nitrógeno introduciendo los gases del escape dentro de la mezcla de gasolina y gas, disminuyendo los picos de temperatura de combustión.

Alrededor de 1990, la División de Plantas de Energía de Jeep (2.5 y 4.0) eliminó el EGR (Exhaust Gas Recirculation).

Algunos otros motores también han abandonado el uso de sistemas de re-circulación de gases de escape, como por ejemplo el motor Ecotec desarrollado por General Motors, el cual alcanza los estándares de emisión de gases sin la necesidad del uso de EGR. En algunos casos, los tiempos de la válvula han sido configurados para retener gases de escape en la cámara de combustión, luego de descubrirse que el exosto puede hacer una función similar que el EGR.

Los convertidores catalíticos son dispositivos que se colocan en la tubería de escape con lo que se pretende convertir varias emisiones tóxicas en menos perjudiciales. Entre los elementos usados como catalizadores se incluyen platino, paladio y rodio. Los convertidores catalíticos han sido mejorados constantemente con los años y aportan una mejora significativa, además de práctica, en la reducción de emisiones de gases de escape.

Su otro efecto significativo en la polución es que son incompatibles con el uso de tetra-etil de plomo te como un octano que le da más energía a la combustión de la gasolina, haciendo así que estos sean más comunes en los automóviles. Las emisiones de plomo son altamente dañinas para la salud y su eliminación virtual ha sido uno de los éxitos más grandes en la reducción de emisiones que contaminan

Dentro del vehículo, los vapores que se encuentran en el tanque son canalizados hacia recipientes que contienen carbón activo en vez de ser liberados a la atmósfera. Estos son conocidos como compartimentos de carbón activo. Los vapores son absorbidos dentro del recipiente, el cual alimenta el múltiple de admisión del motor. Cuando el vehículo se encuentra en movimiento, los vapores se desprenden del carbón y son dirigidos hacia el motor para volverse parte de la combustión.

La emisión de vapores nocivos en los vehículos está limitada por ley y forma parte de las revisiones que estos requieren. El límite actual en los Estados Unidos es de 2 gramos de HC por hora, el cual puede alcanzar la evaporación de un litro (1/4 de galón) en un mes.

Todos los vehículos modernos poseen cuellos de filtración que en vez de solo ser un tubo dentro del tanque, como lo eran en versiones anteriores, ahora tienen un diámetro menor y una abertura de carga lo suficientemente grande para dejar paso a la boquilla del surtidor. Este dispositivo previene la filtración de vapores cuando la tapa del tanque es removida así como también evita que los catalizadores sean cargados con gasolina con plomo. Esto es acompañado por modificaciones en los surtidores de las estaciones de gasolina. Ahora están equipadas para absorber los vapores dentro de la bomba a medida que son remplazados por la gasolina. Algunos tienen aberturas de absorción en la cabeza del tubo mientras que otros tienen un caucho que hace presión sobre la boca del tanque del vehículo para evitar que los gases se escapen.

Los vehículos vendidos en Estados Unidos empezaron a ser equipados con un "sistema integrado de recuperación de gases durante la recarga" (onboard refuiling vapor recovery, ORVR) alrededor de 1997. Estos sistemas son diseñados para capturar los vapores que son desplazados por la gasolina entrante y evaporados por las altas temperaturas medioambientales presentadas dentro del recipiente de vapor del vehículo en vez de ser liberadas a la atmósfera. Este sistema hace que los sistemas de recuperación de los vapores en las estaciones de gasolina sean innecesarios.