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> REVISTA RIEMAT JULIO – DICIEMBRE 2017. VOLUMEN 2. NÚMERO 2. ART. 4< 

 

 

Abstract—  This  research  analyzes  the  emissions  of  oxides  of 

nitrogen, NOx, emitted by an internal combustion engine, indirect 
injection multipoint Renault 1.8 L and its behavior in function of 
the values of lambda to suggest strategies of control of the oxygen 
content,  with  a  better  Functional  sampling  at  the  time,  to  the 
exhaust of the engine in order to mitigate the production of these 
toxic emissions. The analysis of the production of these emissions 
was  done  experimentally  in  an  engine  dynamometer  where  the 
engine  was  subjected  to  different  conditions  of  load  and 
revolutions  to  find  the  habitual  behavior  of  a  motor  of  a  light 
vehicle before the information obtained by the Electronic Control 
Module  From the  monitoring performed by a conventional  high 
and  low  oxygen  probe.  The  study  aims  to  focus  the  incidence  of 
this type of monitoring on the production of NOx and to propose 
alternatives that offer a greater range of  measurements offering 
advantages from the environmental point of view to a compound 
that has a high degree of toxicity and affectation on the respiratory 
system causing a significant increase in cases of lung cancer.  

 
Index Terms— NOx, lambda, dynamometer, oxygen 
sensor, ignition advance  
 
                                  I.I

NTRODUCCION

 

  El  motor  de  combustión  interna  con  encendido 
provocado,  SI  o  MEP,  responde  idealmente  al 
comportamiento del ciclo Otto, el mismo que utiliza a la 
gasolina  como  su  principal  fuente  de  energía  para 
generar el trabajo de propulsión requerido. Partiendo de 
un  análisis  termodinámico  del  motor  en  el  cuál  el  Iso-
octano, 

𝐶

8

𝐻

18

, entrega su poder calorífico inferior, PCI, al 

ciclo  aproximadamente   

42500

𝐾𝑗

𝐾𝑔

  ,  se  requiere  de  una 

relación estequiométrica entre los reactivos y productos. 
 

𝐶

8

𝐻

18

+ 12.5 (𝑂

2

+ 3.76𝑁

2

) → 8𝐶𝑂

2

+ 9𝐻

2

𝑂 + 47𝑁

2

   

(1) 

 
  La  ecuación  1  muestra  el  balance  químico  que  debe 
existir entre los compuestos para que se logre la mezcla 
entre  el  aire  y  combustible  de  un  modo  ideal  y  aunque 
esto  difícilmente  se  cumple  debido al  carácter inestable 
de  un  motor  donde  cada una de  sus  variables  cambian 
permanentemente,  podemos  apreciar  como  en  los 
reactivos existe una importante presencia del nitrógeno, 
79%  en  volumen  del  aire.  Si  bien  antes  de 
combustionarse la mezcla, el nitrógeno es un gas inerte, 
después  de  reaccionar  en  la  cámara  de  combustión  y 

 

 

ante una elevada temperatura, superior a los 1800 °C, los 
óxidos  de  nitrógeno  empiezan  a  formarse,  los  mismos 
que son causantes de un sinnúmero de problemas tales 
como:  la  lluvia  ácida,  incremento  de  problemas 
respiratorios y cáncer pulmonar entre otros [1].  
   El motor de encendido por combustión, SI, al ser una 
maquina  termica  generará  altas  temperaturas  en  la 
cámara  y  con  ello  en  mayor  o  menor  medida  la 
producción de los  NOx,  más  aún  a  mayores  índices  de 
carga  y  conforme  el  motor  incrementa  su  recorrido, 
emisiones  que,  junto  al  monóxido  de  carbono,  CO,  los 
óxidos  de  azufre,  SOx    y  el  dióxido  de  carbono,  CO2, 
contribuyen al efecto invernadero. [2] 
   Ante las temperaturas alcanzadas en la combustión en 
el  interior  de  las  cámaras  del  motor  los  óxidos  de 
nitrógeno  se  forman  en  la  siguiente  escala  de  mayor  a 
menor: 

𝑁𝑂, 𝑁𝑂

2

, 𝑁

2

𝑂, 𝑁𝑂

3

, 𝑁

2

𝑂

3

.  Siendo  los  principales 

los tres primeros.[3][4] 
  En  el  caso  del  óxido  nítrico  su  formación  responde 
principalmente  a  un  mecanismo  térmico,  donde  el 
nitrógeno de la atmosfera se oxida rompiendo su fuerte 
enlace triple presente entre los átomos del elemento y en 
base al mecanismo extendido de Zeldovich se producen 
las  siguientes  reacciones  mostradas  en  las  ecuaciones 
2,3, 4 respectivamente. 
 

𝑁

2

+ 𝑂 ↔ 𝑁𝑂 + 𝑁 

(2) 

𝑁 + 𝑂

2

↔ 𝑁𝑂 + 𝑂 

(3) 

𝑁 + 𝑂𝐻 ↔ 𝑁𝑂 + 𝐻 

(4) 

 
   En vista de la alta energía requerida para la formación 
de  estas  reacciones,  319  KJ/Kmol  para  el  caso  de  la 
ecuación  2,  se  evidencia  la  relación  con  altas 
temperaturas  de  formación,  en  tanto  que  para 
temperaturas  inferiores  a  los  1800  K  el  mecanismo 
térmico de formación pierde importancia. [2] 
   La velocidad de reacción de formación del óxido nitroso 
es bastante inferior al tiempo de combustión lo que indica 
que la formación del gas es un proceso postcombustión, 
por lo cual surge la hipótesis de buscar las causas de la 
producción de óxido nítrico dentro y fuera del proceso de 
combustión  como  en  aspectos  característicos  de  la 
cámara como presión y temperatura. (Partially pre-mixed 
auto-ignition of gasoline to attain low , 2007) Si bien existe 
otros  compuestos  como  el  óxido  nitroso  NO2  que  es 

ANALISIS DE EMISIONES TRANSITORIAS DE OXIDOS DE NITROGENO AL ESCAPE DE UN 

MOTOR DE CICLO OTTO MULTIPUNTO A PARTIR DEL COMPORTAMIENTO DE LA RELACIÓN 

AIRE 

– COMBUSTIBLE Y DEL AVANCE DEL ENCENDIDO 

𝐏𝐚ú𝐥 𝐀 𝐌𝐨𝐧𝐭ú𝐟𝐚𝐫 𝐏𝐚𝐳, 𝑴𝒊𝒍𝒕𝒐𝒏 𝑸𝒖𝒊𝒏𝒈𝒂

, Vicente Romero Hidalgo, Olga Barrera Cárdenas 

Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Facultad de Mecánica,  

Riobamba, Ecuador 

paul.montufar@espoch.edu.ec

milton.quinga@espoch.edu.ec

, 

 

vicente.romero@espoch.edu.ec

, 

olga.barrera@espoch.edu.ec