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CATALIZADORES
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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.
Se trata de un dispositivo, que se monta en el tubo de escape, inmediatamente
después del colector de escape, ya que hay los gases 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 700 grados centígrados.
Tipos de catalizadores
Según el sistema
de funcionamiento, los catalizadores pueden ser de tres tipos:
- Catalizador oxidante: El 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 ve un 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.
Las temperaturas máximas de los gases de escape en 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 monolito en su
coquilla.
- De una envoltura (3) que incluye los conos de entrada y salida que
permiten optimizar la repartición del flujo de los gases de escape.
Localización del catalizador en la línea de escape:
1- Catalizador.
2- Caja de expansión.
3- Silencioso.
ZC- Zona de corte de la línea.
- Catalizador de dos vías: También llamados de oxidación, de doble efecto, o de doble cuerpo, son en realidad un doble catalizador de oxidación con toma intermedia de aire. El primer cuerpo actúa sobre los gases ricos de escape, reduciendo el oxido de nitrógeno (Nox), mientras el segundo lo hace sobre los gases empobrecidos gracias a la toma intermedia de aire, reduciendo el monóxido de carbono (CO) y los hidrocarburos (HC).
- Catalizador
de tres vías: Son los mas complejos, sofisticados y caros /siendo en la
actualidad los mas usados), y su evolución tecnológica a desbancado a los catalizadores
llamados de doble cuerpo en los que la oxidación de los gases contaminantes
era incompleta. Los catalizadores de este tipo se llaman de tres vías, porque
en ellos se reducen simultáneamente los tres elementos nocivos mas importantes:
monóxido de carbono (CO), hidrocarburos (HC) y oxido de nitrógeno (Nox).
Su mayor eficacia depende de la mezcla de los gases de admisión. Para que funcione
perfectamente los catalizadores de tres vias, es preciso que la mezcla aire-gasolina
tenga la adecuada composición que se acerque lo mas posible a la relación estequeometrica
(un kilo de gasolina por 14,7 Kg de aire).
Es, por tanto. necesario un dispositivo que controle la composición de la mezcla.
Este dispositivo es la "sonda lambda", que efectúa correcciones constantes
sobre la mezcla inicial de aire y combustible, según el valor de cantidad de
oxigeno que hay en los gases de escape antes de pasar por el catalizador.
Los catalizadores de tres vias como el que se ve en la figura inferior, son los utilizados en motores de gasolina alimentados mediante inyección electrónica.
Links
relacionados:
- Descargate este
archivo (formato PDF) sobre el catalizador,
es muy completo.
- Analizadores
de gases: Si quieres saber como funcionan estos dispositivos mira el artículo.
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