Un sistema de recuperación de vapor de reabastecimiento de combustible a bordo (ORVR) es un sistema de control de emisiones de vapor de combustible del vehículo que captura compuestos orgánicos volátiles (VOC, vapores potencialmente dañinos) durante el reabastecimiento de combustible. [1] [ página necesaria ] Hay dos tipos de sistemas de control de emisiones de vapor de combustible del vehículo: el ORVR y el sistema de recuperación de vapor de Etapa II. [2] Sin ninguno de estos dos sistemas, los vapores de combustible atrapados dentro de los tanques de gasolina se liberarían a la atmósfera cada vez que se reabasteciera el vehículo. [3] Sin embargo, un sistema ORVR puede retener esas emisiones, entregándolas al recipiente lleno de carbón activado del vehículo y luego desechar esos vapores agregándolos al colector de admisión del motor y la corriente de combustible que suministra al motor, durante el funcionamiento normal. [3] El objetivo detrás de la implementación del sistema ORVR en todo EE. UU. es eventualmente hacer que los sistemas de Etapa II queden obsoletos.
William F. Woodcock, William E. Ruhig, Jr. y Loren H. Kline poseen las patentes del sistema ORVR. [4]
Según Freda Fung y Bob Maxwell, la Agencia de Protección Ambiental (EPA) ha estado controlando las emisiones en los Estados Unidos desde la década de 1970. [5] Implementaron regulaciones que limitarían la cantidad de vapor de combustible liberado a la atmósfera durante el reabastecimiento de combustible de un vehículo de motor. Antes de que se pusiera en práctica cualquier mandato de la EPA, California ideó sus propias regulaciones, adelantándose a todos los demás estados, por 16 años, cuando exigió la implementación del sistema de recuperación de vapor de Etapa II. Los sistemas ORVR fueron requeridos pero no se impusieron instantáneamente; en cambio, la EPA decidió que los sistemas de control de Etapa II eran necesarios para todas las áreas de incumplimiento (un área considerada con una calidad del aire peor que los Estándares Nacionales de Calidad del Aire Ambiental según se definen en las Enmiendas a la Ley de Aire Limpio de 1970) hasta que el requisito fue eliminado por la Ley de Aire Limpio de 1990 . [5] En los Estados Unidos, la EPA ha impuesto el ORVR en todos los automóviles de pasajeros (introduciéndose gradualmente entre los modelos de los años 1998 y 2000) y en camionetas livianas de hasta 10 000 libras de peso bruto vehicular (introduciéndose gradualmente entre los modelos de los años 2001 y 2006).
Con el paso de los años, los sistemas ORVR se generalizaron tanto en Estados Unidos que los sistemas de la Etapa II se estaban volviendo obsoletos. El 9 de mayo de 2012, los administradores de la EPA publicaron su reglamentación final, que reconocía que había suficientes sistemas ORVR en funcionamiento como para eliminar la necesidad de sistemas de la Etapa II. Sin embargo, dejó la opción abierta a aquellos estados que consideraran que el uso de la Etapa II seguía siendo necesario para su área en particular. [6]
Los sistemas ORVR para vehículos tienen características de diseño que no son compatibles con los sistemas asistidos por vacío de la Etapa II. Cuando estos dos sistemas funcionan en conjunto, la eficiencia general disminuye significativamente, en comparación con el funcionamiento de cada sistema por separado.
Un bote lleno de carbón ORVR (instalado en vehículos modernos) está diseñado para capturar los vapores de combustible desplazados durante el reabastecimiento de combustible y luego inyectarlos en el colector de admisión más tarde, de modo que se quemen junto con el combustible normal, durante el funcionamiento normal del motor. Sin embargo, un sistema de recuperación de vapor de Etapa II, instalado en las bombas de las estaciones de servicio de reabastecimiento de combustible, utiliza un vacío para evitar que los vapores de combustible se liberen a la atmósfera. El diseño del sello del tubo de llenado en los sistemas ORVR evita que los vapores de combustible ingresen al tubo de llenado del tanque de combustible. Eso frustra el propósito de la boquilla de Etapa II, que fue diseñada para aspirar los vapores de combustible que suben por el tubo de llenado durante el proceso de reabastecimiento de combustible. Si el propio sistema de recuperación de vapor del automóvil está funcionando correctamente, entonces la boquilla de Etapa II solo aspirará aire fresco normal y lo depositará en los tanques de almacenamiento de combustible subterráneos de la estación de servicio. Eso termina causando la evaporación de los vapores de combustible a la atmósfera, porque se acumula demasiada presión en esos tanques de almacenamiento de combustible. Cuando esa presión se vuelve demasiado grande, se libera a la atmósfera a través de un tubo de alivio de presión. [7]
Los vapores que se desplazan del tanque de combustible por el combustible entrante se dirigen a través de la línea de ventilación de vapor hacia el recipiente y son absorbidos por el carbón activado. Estos recipientes están hechos de acero o plástico. El tamaño de este recipiente está adaptado para acomodar las emisiones de evaporación esperadas. Las emisiones se producen durante todo el día, incluso cuando el vehículo está estacionado. [8]
El tubo de llenado del tanque de combustible tiene un sello, ya sea mecánico o líquido, para evitar que los vapores escapen del tubo de llenado. Un sello mecánico suele ser un material elastomérico anular a través del cual debe pasar la boquilla durante el reabastecimiento de combustible, lo que evita que los vapores escapen por la boquilla. Un sello líquido se crea mediante el diseño del tubo de llenado, que crea un sello con el líquido que fluye hacia el tanque. Dado que el líquido llena todo el tubo, no pueden escapar vapores durante el reabastecimiento de combustible. Un sello líquido se usa generalmente para vehículos más pequeños, mientras que el sello mecánico se usa para vehículos más grandes.
La línea de ventilación es un tubo que dirige los vapores desde el tanque de combustible hasta el dispositivo de almacenamiento de vapor. [8] [ enlace muerto ]
La línea de purga de vapor dirige los vapores desde el dispositivo de almacenamiento de vapor al motor para quemarlos, para purgar el dispositivo de almacenamiento de vapor.
La válvula de purga controla la línea de purga de vapor, a través de la cual el vacío del colector extrae aire a través del dispositivo de almacenamiento de vapor y lo purga de vapores de combustible. La unidad de control electrónico (ECU) controla la apertura y el cierre de esta válvula. [8] [ enlace inactivo ]
La válvula antirretorno evita el derrame de vapores y está ubicada en el cuello de llenado. [8] [ enlace muerto ]
El tanque de combustible contiene necesariamente vapores de combustible (que ocupan todo el espacio que no está ocupado por el combustible). Estos son los vapores que deben estar contenidos para que no escapen a la atmósfera. [8] [ enlace muerto ]
La válvula de ventilación/vuelco proporciona un método de escape controlado para los vapores de gasolina durante el proceso de reabastecimiento de combustible. Tiene un mecanismo que cierra la ventilación en caso de que el vehículo vuelque, para evitar el derrame de COV o combustible en general. También actúa como limitador de llenado. [8] [ enlace inactivo ]