Toyota D-CAT: todo un adelanto en tecnología diesel ecológica
Los coches Toyota equipados con D-CATs erán capaces de superar con creces la futura y exigente normativa Euro IV sobre estándares diesel, que contempla grandes reducciones en las emisiones de hidrocarburos (HC), monóxido de carbono (CO), óxido nitroso (NOx) y partículas en suspensión (PM).
En el corazón del D-CAT se encuentra el catalizador DPNR (Sistema de Reducción de Partículas de NOx) y la segunda generación de motores Diesel de Toyota, con sistema de inyección common rail de alta presión. Integrados con estos dos elementos clave se encuentran otros controles y dispositivos:
1.DPNR convertidor catalítico
El DPNR (Sistema de Reducción de Partículas de NOx) es otra exclusiva mundial de Toyota en el desarrollo de tecnologías avanzadas del automóvil. Reduce simultánea y continuamente, tanto partículas en suspensión (PMs) como óxidos nitrosos (NOx) de los gases de escape, reduciendo enormemente las emisiones del escape. Al contrario que otros filtros de partículas, el catalizador DPNR tiene un mantenimiento cero, y no requiere el uso de ningún lubricante aditivo.
2. Segunda Generación de sistema common rail
El actual motor diesel de alta presión D-4D common rail hizo su aparición por primera vez en 1995 de la mano de Toyota, y una vez más es Toyota la que presenta la segunda generación de este sistema. Tiene la habilidad de conseguir una presión de inyección de 1.800 bar, independientemente de la velocidad del motor, su mayor virtud entre los motores de segunda generación del sistema common rail. Más aún, el intervalo entre la pre-inyección y el comienzo de la inyección principal es el más reducido de todos los motores de hoy día: 0,4 milésimas de segundo.
3. Inyección múltiple de combustible
El D-CAT de Toyota puede utilizar hasta cinco inyectores en cada combustión para controlar el margen de quemado. Por ejemplo, una inyección piloto ocurre una fracción de segundo antes de la inyección principal para reducir la generación de NOx y evitar ruido y vibraciones, mientras que se inicia la post-inyección medio segundo después de la principal para ayudar a quemar los residuos de las partículas.
4. Puerto de Inyección del escape
La efectiva intervención del catalizador DPNR se apoya en el sistema de distribución, capaz de variar los márgenes de combustible/aire de los gases de escape. Con este propósito se ha añadido una quinta boquilla al puerto del escape. El momento más crítico es cuando el combustible se inyecta en el colector del escape para crear las condiciones más favorables para que actúe el catalizador DPNR. Esta “puntilla” permite al catalizador DPNR soltar y disminuir la cantidad de NOx almacenado. La inyección del puerto del escape también se utiliza para controlar la contaminación de sulfuro en el catalizador. El sulfuro del combustible es uno de los problemas del catalizador DPNR porque se acumula en su interior en forma de óxido de sulfuro (SOx). Cuando la cantidad de SOx alcanza cierto punto, el puerto de inyección del escape se utiliza para incrementar la temperatura en la base del catalizador hasta los 600 ºC para quitar ese óxido de sulfuro.
5. Gran capacidad de re-circulación de los gases de escape
El D-CAT de Toyota cuenta con una válvula de re-circulación de gas de escape de alta-respuesta (EGR) y un refrigerante de la EGR de gran capacidad y alta eficiencia. El objetivo es enfriar los gases de escape que son reutilizados y vueltos a inyectar de nuevo en la cámara de combustión. Cuanto más fríos estén los gases de escape, mayor es su densidad, permitiendo una mayor masa de gases EGR que vuelven a introducirse cada vez en la cámara de combustión.
6. Combustión a baja temperatura
La Combustión a Baja Temperatura (LTC) se utiliza para evitar la formación de humo, para disminuir el ratio de aire/combustible, y para reducir las emisiones de NOx. Además, el LTC ayuda a mantener la temperatura óptima en la base del catalizador, permitiendo al convertidor catalítico funcionar más efectivamente.
7. Sistema Uniforme de Combustión Pesada (UNIBUS)
Esta tecnología permite una rápida combustión a bajas temperaturas dividiendo la inyección de combustible en varias fases: primero creando una mezcla preliminar de aire y combustible y, entonces, retrasando el tiempo de inyección para que el combustible sobrante también se queme.
8. Sofisticados sensores
El trabajo del D-CAT de Toyota se apoya en un constante flujo de precisa información suministrado por el sistema de distribución del motor. Esta información es facilitada por unos sensores que indican los ratios de aire/combustible, temperatura de los gases y la presión.
