Sistemas Anticontaminacion En Vehiculos

Equipos y sistemas de medida

Catalizadores y depuración de gases de escape:

El catalizador es unos de los sistemas más usados en el mundo del automóvil para tratar los efectos perjudiciales de los gases de escape producidos en la combustión de los automóviles.
Su misión es la de disminuir los elementos contaminantes contenidos en los gases de escape de un vehículo mediante la técnica de lacatálisis., y su uso puede darse tanto en motores de encendido provocado, como en los de encedido por compresión. Incluso puede usarse en otros como los "Wankel".

Su funcionamiento se basa en la reducción ( extracción de oxígeno de algunos de los componentes de los gases) y la oxidación ( adición de oxígeno a otros componentes de esos mismos gases, también denominada recombustión). Para ellonecesita una temperatura de funcionamiento de entre 400 y 700 grados Celsius, además de una corracta relación estequiométrica, siendo la ideal de 14,7 veces el volumen de aire al de combustible, de lo cual se encargará la sonda "lambda".
La estructura interna de un catalizador está compuesta de una malla cerámica (con unas 70 celdillas por centimetro cuadrado) de canales longitudinales revestidosprincipalmente de materiales nobles como platino, rodio y paladio( que aceleran las reacciones químicas) situado en el escape, antes del silenciador, para poder adquirir una temperatura de funcionamiento correcta.
Su estructura externa está compuesta por un recipiente de acero inoxidable provisto de un recubrimiento o carcasa antitérmica que previene de las altas temperaturas a los bajos delcoche.

Los más importantes tipos de catalizadores son:

- Catalizadores de oxidación, o de dos vías:

Son los más sencillos, a la vez que los más baratos y solían ser usados en motores Diésel debido a que las altas tasas de Óxidos de nitrógeno que éstos emiten no son compatibles con otros catalizadores. Estos gases serán tratados en los diésel mediante el sistema "EGR"
Disponen de un solocuerpo, en el cual tienen lugar las siguientes reacciones químicas:

1. Oxidación de monoxido 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

Ya que solo tiene lugar la oxidación de estos dos componentes (doble vía) y que no se tratan de ningunamanera los Óxidos de nitrógeno, estos catalizadores han caído en desuso.

- Catalizadores de tres vías o de "bucle cerrado":

Son los más usados en la actualidad y, hasta hace poco, los más desarrollados y sofisticados. Se les denomina de triple vía debido a que en ellos se le da tratamiento a los tres principales componentes nocivos de los gases de escape:





Estos catalizadores sonusados en motores de encendido provocado debido a que las tasas de Óxidos de nitrógeno son menores que las de los motores diésel al no trabajar con exceso de oxígeno.
En estos catalizadores se añade a las mallas interiores con recubrimiento el rodio, el cual se encarga de acelerar la reducción de los Óxidos de nitrógeno.

Exteriormente es de apariencia similar al de dos vías.
Su estructura es lasiguiente:


Y su colocación en la vía de escape del motor:




Como complemento al catalizador de 3 vías se puede cambiar el conjunto por un Acumulador de NOx, el cual contiene en las capas catalíticas materiales como el Óxido de bario, que pueden almacenar estas sustancias nocivas.
Este sistema funciona de tal modo que cuando el factor "lambda" de la mezcla es 1, actúa como uncatalizador corriente de 3 vías, pero cuando la mezla se empobrece, la conversión de NOx en funcionamiento se realiza por mezcla estratificada pobre, momento en el que los NOx se van acumulando hasta que deben ser eliminados y convertidos para lo que se cambia la mezcla hasta un factor "lambda" más rico de 0'8 para reducir el NO a N. Todas estas fases se calculan con un sensor específico o con la propia...