Tipos De Catalizadores

Convertidor catalítico.

El convertidor catalítico o catalizador es un componente del motor de combustión interna alternativo que sirve para el control y reducción de los gases nocivos expulsados por el motor de combustión interna. Se emplea tanto en los motores de gasolina o de ciclo Otto como más recientemente en el motor diesel.

También es un dispositivo en el sistema del escape similar aun silenciador que utiliza metales preciosos como catalizadores para promover reacciones químicas exotérmicas con objeto de reducir las emisiones de Co y NoX y el Hc el convertidor catalítico forma parte del sistema de escape.

¿Cómo reduce los contaminantes un convertidor catalítico?

Los vehículos modernos están equipados con convertidores catalíticos de tres vías haciendo referencia a lostres contaminantes que debe reducir (CO, HC y NOX). El convertidor utiliza dos tipos de catalizadores, uno de reducción y otro de oxidación Ambos consisten de una estructura cerámica cubierta con metal normalmente platino rodio y paladio. La idea es crear una estructura que exponga al máximo la superficie del catalizador contra el flujo de gases de escape.

Sabemos que el proceso de combustióndentro de nuestros motores no es ideal ya que la gasolina presenta ciertas impurezas y es imposible mantener una relación exacta de aire-gasolina todo el tiempo. Esto provoca la emisión de los siguientes contaminantes:
Monóxido de carbono (CO): Es un gas venenoso sin color ni olor que se genera por una combustión incompleta.

Hidrocarburos (HC): Principalmente residuos de gasolina que no sequemó dentro del motor.

Óxidos de nitrógeno (NOX): Puede ser monóxido o dióxido de nitrógeno. Es el causante de la lluvia ácida.
Sistema de control.

Existe una tercera etapa que monitorea los gases de escape del motor y utiliza esta información para controlar el sistema de inyección de combustible del motor. Se tiene un sensor de oxígeno en los gases de escape del motor antes de llegar alconvertidor catalítico. Este sensor informa a la computadora sobre la cantidad de oxígeno existente en el escape, con esta información la computadora puede aumentar o disminuir la cantidad de oxígeno en el escape ajustando la relación de aire-gasolina. El sistema de control le permite a la computadora asegurarse que el motor está funcionando con una relación muy cercana a la estequiometria y además lepermite mantener suficiente oxígeno en el escape para oxidar los hidrocarburos y el monóxido de carbono.

Funcionamiento en ciclo cerrado.
La eficiencia del catalizador depende de que la relación combustible/aire sea lo mas próxima a la estequiometria y es por eso que la eficiencia del catalizador depende del correcto funcionamiento de la sonda lambda. De esto se encarga la unidad de control delmotor.
En resumen: se produce la combustión en el cilindro y se generan gases que salen por el colector de escape. Estos gases están en contacto con la sonda, la cual detecta el contenido de oxígeno residual, emitiendo una señal alta o baja según el factor lambda sea mayor o menor de 1. Esta información es usada por el calculador del sistema de inyección de combustible para corregir el tiempo deinyección básico almacenado en la cartografía de la gestión del motor. De este modo el factor lambda se mantiene siempre en valores muy cercanos a 1, lo que se llama la "ventana lambda" y en la que el catalizador muestra su máxima eficiencia. Esto es lo que se llama ciclo cerrado.

Doble vía.
En un catalizador de doble vía, usado mayormente en el motor diesel, ocurren dos reaccionessimultáneas:
1. Oxidación de monóxido de carbono a dióxido de carbono: 2CO + O2 → 2CO2
2. Oxidación de hidrocarburos no quemados o parcialmente quemados a dióxido de carbono y agua: CxH2x+2 + [(3x+1)/2] O2 → xCO2 + (x+1) H2O

Este tipo de catalizadores se usan en motores diesel ya que trabajan con exceso de oxígeno, generando unas tasas muy altas de Óxidos de Nitrógeno incompatibles con el...