Este documento explica qué son los catalizadores y cómo funcionan para reducir la contaminación de los automotores. Los catalizadores son sustancias que aceleran reacciones químicas sin formar parte de ellas, utilizando metales nobles como el platino, rodio y paladio. Los convertidores catalíticos instalados en los automotores transforman gases contaminantes como monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno e hidrocarburos en compuestos no tóxicos como agua y dióxido de carbono. Para que funcionen correctamente
2. ¿QUÉ ES UN CATALIZADOR?
Un catalizador propiamente dicho es una
sustancia que está presente en una reacción
química en contacto físico con los reactivos,
y acelera, induce o propicia dicha reacción
sin actuar en la misma.
3. METALES NOBLES QUE CATALIZAN REACCIONES
Los metales nobles suelen usarse como
catalizadores sólidos en numerosos
procesos industriales.
4. De esta forma se dice que la reacción es
"catalizada". Ej. de uso: reactores de
producción de amoníaco, donde se utilizan
sustancias para acelerar y elevar el nivel de
producción de NH3, sin que las mismas
intervengan en las uniones atómicas pero
que si estén presentes en la mezcla.
5. En este caso el catalizador es un liquido,
pero puede ser sólido o gaseoso.
La simple presencia de una porción del
metal en la cuba de reacción produce
resultados muy superiores y con altos
rendimientos.
6.
7. APLICACIÓN DE LOS CATALIZADORES
En nuestro caso, utilizamos catalizadores
sólidos metálicos para catalizar
reacciones de los gases tóxicos antes de
que salgan por el caño de escape del
automotor.
8. Los gases que debemos eliminar
principalmente son el monóxido de carbono
(CO), el óxido de nitrógeno (N2O3) y los
hidrocarburos degradados producto de la
combustión incompleta o ineficiente.
9. Otras sustancias tóxicas que en menor
proporción están presentes en los gases son
el benzol, los aldehidos y partículas.
10.
11. LOS TÉCNICOS EN AUTOMOTORES
COMENZAMOS A UTILIZAR LA TECNOLOGÍA
DE LOS CATALIZADORES PARA DISMINUIR
LA POLUCIÓN PRODUCIDA POR
AUTOMOTORES.
12. El convertidor catalítico es un dispositivo
instalado en la salida del múltiple de
escape. Dentro de una carcasa de acero
inoxidable se alojan miles de celdas
catalíticas por donde circulan los gases de
escape.
13. Estas celdas son sumamente delgadas y
dispuestas de tal forma que conforman una
superficie de contacto con el gas equivalente
a tres canchas de fútbol.
14. Las celdas conforman una colmena
cerámica recubierta por una capa
amortiguadora que la protege de los golpes.
15.
16. La formulación incluye una serie de
sustancias activas como óxido de aluminio,
metales nobles (que hacen las veces de
catalizadores sólidos): Platino, Rodio,
Paladio y promotores y retardadores
específicos que regulan la acción catalítica
de los mismos.
17. LOS CATALIZADORES DE TRES VÍAS, LLAMADOS
ASÍ PORQUE ACTÚAN ELIMINANDO LOS TRES
CONTAMINANTES PRINCIPALES EN EL MISMO
COMPARTIMENTO MEDIANTE ACCIONES DE
OXIDACIÓN Y REDUCCIÓN, TRANSFORMANDO A
LOS MISMOS EN COMPUESTOS NO TÓXICOS:
NITRÓGENO, AGUA Y DIÓXIDO DE CARBONO.
18. CONDICIONES PARA QUE FUNCIONEN
CORRECTAMENTE
La proporción entre la cantidad de aire y
combustible que se introduce en la cámara
se ajustará a limites establecidos 14,5/1
(Limite Lambda:1).Los motores con mezclas
pobres de lambda mayor a 1 son más
económicos pero emiten mucha mayor
concentración de N2O3.
19. Los niveles ricos (lambda menor a 1)
emiten más hidrocarburos incombustos y
CO.
La temperatura debe ser mas de 250º
C para que produzca la catálisis y el
dispositivo sea efectivo. Se diseña al
catalizador con un calefactor auxiliar para
garantizar que la temperatura llegue a ese
rango antes de 90s.
20. Con mezcla rica y mas de 500º C se
remueve el azufre depositado en el interior
del dispositivo, produciendo ácido
sulfúrico de olor fuerte y desagradable, que
a niveles superiores a 10 ppm es muy
dañino para la salud.
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22. El umbral del mal olor está muy por debajo
de esos niveles, así el usuario puede
detectar el problema sin arriesgar su salud, y
al menor indicio de mal olor llevar su unidad
al especialista.
23. EL NIVEL DE EMISIÓN DE SO4H2 (ÁCIDO
SULFÚRICO) PUEDE SER DISMINUIDO A TRAVÉS
DE LOS SIGUIENTES FACTORES: SO4H2
24.
25. Control de relación
aire/combustible: elimina la operación del
motor en condiciones de mezcla rica y 500ºC
de temperatura o más.
26. Formulación de los metales usados en el
diseño del convertidor. Incorporando
retardadores de la reacción de formulación
de ácido sulfúrico
27. ¡CUIDADO CON LA NAFTA CON PLOMO!
Basta solamente un poco de de nafta con
plomo para arruinar el convertidor catalítico
definitivamente y anular totalmente su
funcionamiento.
Cambios del reactivo cada 80.000
Kilómetros
28. Luego de un error así será necesario el
recambio del mismo y una limpieza profunda
de motor, carburador, tanque de
combustible, múltiples y todos sus conductos
de aire o combustible.
29. ¡ATENCIÓN EN LOS AUTOS USADOS!
Al colocar un convertidor catalítico en un
auto usado con carburador, hay que
asegurar la exacta dosificación de oxigeno y
controlar que la temperatura no supere los
400 grados. Si esto no se cumple, el
dispositivo no funcionará.
30. SONDA LAMBDA
Se instala en los vehículos que tienen
catalizador, para avisar en forma
constante al ordenador la relación de
mezcla, y poder regular el aporte de nafta
y conseguir que el motor funciones
correctamente y el catalizador realice su
función.
31. ¿CÓMO ES LA SONDA LAMBDA?
Se compone de un dispositivo con dos
sensores, uno en contacto con los gases de
escape y el otro con el aire exterior, cuando
la cantidad de oxígeno no es la misma, por
intermedio de dos electrodos se produce una
diferencia de potencial que es advertida por
la computadora que lo usa como factor de
corrección del tiempo de inyección.
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33. REFERENCIAS
http://www.oni.escuelas.edu.ar/olimpi99/auto
s-y-polucion/cataliza.htm
Hecho por:
Diana HG
