¿Cómo funciona un catalizador?
When las gases de escape salen del motor, están llenas de contaminantes. Al menos parte de ellas se quita mediante un convertidor catalítico.
Fortunadamente, los coches ya no liberan sus gases de escape sin tratamiento al aire. A mediados de la década de 1970, el convertidor catalítico comenzó a encontrarse en motores de gasolina en los EE. UU., Y los primeros motores de gasolina con G-cat fueron aprobados en Alemania en 1985. Después, los motores diésel también recibieron un catalizador oxidante. El objetivo: Las gases de escape deben volverse más limpias.
Ambos tipos de motores convierten gases tóxicos de monóxido de carbono (CO) en dióxido de carbono (CO2) y hidrocarburos no quemados, es decir, residuos de combustible, en CO2 y vapor de agua. Además, el catalizador a tres vías en el motor de gasolina también convierte óxidos nitrosos (NO, NO2, colectivamente conocidos como NOx) en nitrógeno y oxígeno relativamente inocuos. Esto funciona en la caldera diésel gracias a la excesiva cantidad de aire en los gases de escape, pero no sin más. Por lo tanto, desde hace un tiempo, el catalizador SCR-cat asume la purificación de NOx.
Reacción para hacer contaminantes en los gases de escape inocuos
El principio funciona en todos los casos: Se conduce el gas de escape a través de un cuerpo poroso, que está recubierto de un material para obtener una superficie máxima posible. Alrededor de varios cientos de metros cuadrados por gramo. En esta capa principalmente basada en aluminio, se encuentran los catalizadores activos, usualmente metales preciosos como platino, paladio o rodio. Estos hacen posible la reacción para hacer los contaminantes en los gases de escape inocuos, pero no participan en la reacción en sí mismos y, por lo tanto, no se consumen. Una pequeña parte, sin embargo, se pierde a pesar de la abrasión al medio ambiente.
Una forma especial es el catalizador SCR, que alcanzó la fama en el contexto del escándalo de diesel. Como en él, se convierten nitrógenos oxidos en nitrógeno y agua en él. Sin embargo, un catalizador es necesario para que funcione: Amoníaco. Se suministra a menudo en la forma de una solución de amoníaco (nombre de marca: AdBlue), que se transporta mucho mejor que el amoníaco en sí. La urea se inyecta en el tracto de escape, se descompone a altas temperaturas y libera el amoníaco necesario para la purificación de gases.
Se requiere una cierta temperatura
Los convertidores catalíticos requieren una cierta temperatura para trabajar adecuadamente. Por lo tanto, su efectividad puede ser significativamente influida por el diseño del sistema de escape así como la estrategia operativa del motor. Por ejemplo, se utilizan dos catalizadores SCR en el sistema de doble inyección, uno directamente en el motor, otro debajo del vehículo.
Una diferencia de temperatura aproximada de 100 grados Celsius entre los dos cats resulta solo de la diferente distancia del caliente motor. Por lo tanto, el respectivo catalizador se utiliza, en el que los gases de escape tienen la temperatura adecuada en ese momento; después de arrancar, es usualmente el uno más cerca del motor, durante la conducción a plena carga, es más bien el uno más lejano.
La introducción de convertidores catalíticos en la década de 1970 y 1980 mejoró significativamente las normas de emisiones para automóviles a gasolina y diésel. A pesar del uso de convertidores catalíticos, los motores diésel continuaron emitiendo nitrógenos oxidos (NOx) tóxicos, lo que llevó al desarrollo del catalizador SCR-cat para purificar aún más los gases de escape en los vehículos diésel.
Con el avance de la tecnología, los coches modernos, sean diésel o gasolina, están equipados con sistemas de escape sofisticados y convertidores catalíticos para garantizar que cumplan con las regulaciones ambientales, reduciendo las emisiones tóxicas provenientes de sus motores diésel o gasolina.
