Catalizadores

Catalizadores
El catalizador o convertidor catalítico se ha convertido en un elemento primordial a la hora de tratar los gases perjudiciales que salen por el tubo de escape de los automóviles. El catalizador tiene como misión disminuir los elementos contaminantes contenidos en los gases de escape de un vehículo mediante la técnica de la catálisis. 
El catalizador es un dispositivo, que se montaen el tubo de escape, inmediatamente después del colector de escape, ya que en este punto los gases se mantienen una temperatura elevada. Esta energía calorífica pasa al catalizador y eleva su propia temperatura, circunstancia indispensable para que este dispositivo tenga un optimo rendimiento, que se alcanza entre los 400 y 700º C.

 

Catalizador (motor de gasolina)
La depuración actual delos gases de escape de los motores de gasolina se realiza por medio de catalizadores. La regulación del ciclo de depuración catalítica corre a cargo de la unidad de control del motor:
La sonda lambda transmite a la unidad de control del motor las señales correspondientes al contenido de oxígeno en los gases de escape. La unidad de control del motor se encarga de mantener ajustada la mezcla decombustible/aire a una proporción "lambda = 1".
El catalizador despliega su efecto de depuración a partir de una temperatura de aprox. 300 °C y requiere un cierto tiempo para alcanzar su temperatura de servicio después del arranque en frío. En los sistemas de escape actuales se implantan precatalizadores para abreviar la fase de calentamiento y poder depurar los gases de escape después de un tiempomínimo. Estos precatalizadores se instalan cerca del colector de escape, tienen generalmente unas dimensiones más pequeñas y alcanzan por ello más pronto su temperatura de servicio.
El catalizador esta constituido por una carcasa de acero inoxidable que contiene en su interior las sustancias catalizadoras. Sustancias químicamente activas, soportadas por un monolito (colmena cerámica) recubiertapor una capa amortiguadora que la protege de golpes. Esta colmena está formada por millares de minúsculos canales (celdas) por donde pasan los gases de escape. Las paredes de estos canales generan una superficie de contacto equivalente a tres campos de fútbol. La capa soporte del catalizador incluye una serie de sustancias activas como óxidos de aluminio, metales nobles (catalíticamente activos):Platino, Rodio, Paladio, y promotores o retardadores específicos, que aumentan o retardan la acción catalítica de los anteriores, sobre determinadas reacciones.

La depuración catalítica se basa en dos reacciones químicas:
1. Reducción: extracción de oxígeno de los componentes de los gases de escape.
2. Oxidación: adición de oxígeno a los componentes de los gases de escape(recombustión).
Tipos de catalizadores
Según el sistema de funcionamiento, los catalizadores pueden ser de tres tipos:
Catalizador oxidante: En muchos libros se le denomina tambien catalizador de "dos vías" por que trata dos gases. Es el catalizador mas sencillo y barato,. Dispone de un solo soporte cerámico que permite la oxidación del monóxido de carbono (CO) y de los hidrocarburos (HC).
En la figura se veun catalizador oxidante utilizado en un motor turbodiesel con gestión electrónica. El oxido de nitrógeno (Nox) no se ve afectado por este tipo de catalizadores de ello se encarga el sistema EGR.

Las prestaciones de estos tipos de catalizadores sobre los gases de escape son difícilmente controlables. Se utilizan principalmente en motores Diesel. Las temperaturas máximas de los gases de escapeen los motores diesel no permiten que se funda el monolito cerámico (1) (contrariamente a los motores de gasolina).
Estos catalizadores están constituidos:
* De un monolito cerámico (1) en forma de nido de abeja. Sobre las paredes de este panel se deposita la sustancia que contiene metales preciosos (esencialmente platino).
* De una malla metálica (2) que permite la sujeción del...