Vista del motor, por detrás |
5 | Catalizador de tres vías |
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Disposición
El catalizador de tres vías (5) está dispuesto en la parte posterior del motor.
Tarea
Reducción de las emisiones de los gases de escape por conversión de las sustancias nocivas óxido de nitrógeno (NOx), hidrocarburo (HC) y monóxido de carbono (CO).
Carrocería |
1 | Monolito cerámico |
2 | Tela metálica (asentamiento) |
3 | Caja de pared doble (aislamiento) |
4 | Capa portante (washcoat) |
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Los monolitos cerámicos (1) son cuerpos cerámicos atravesados por varios miles de canales pequeños. Por ellos pasan los gases de escape. La cerámica se compone de silicato de magnesio y aluminio resistente a altas temperaturas. El monolito cerámico (1), que reacciona con extremada sensibilidad a las tensiones, está alojado en una tela metálica (2) elástica de alambres de acero de alta aleación y está fijado a una caja de doble pared (3).
Los monolitos cerámicos (1) precisan una capa portante (4) de óxido de aluminio (Al2O3), que agranda la superficie efectiva del catalizador de tres vías (5) en el factor 7000, aproximadamente.
La capa catalítica (4) efectiva de metal precioso aplicada a la capa portante se compone de platino, rodio y paladio.
El platino y el paladio aceleran la oxidación del hidrocarburo (HC) y el monóxido de carbono (CO). El rodio ayuda en la reducción de los óxidos de nitrógeno (NOx).
Representación esquemática - Funcionamiento |
A | Gases de escape, sin purificar |
B | Gases de escape, purificados |
F | Mezcla rica |
M | Mezcla pobre |
CO | Monóxido de carbono |
CO2 | Dióxido de carbono |
HC | Hidrocarburos |
H2O | Agua |
N2 | Nitrógeno |
NOx | Óxido de nitrógeno |
λ | Lambda (relación de aire de combustión) |
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Los gases de escape sin purificar (A) fluyen a través del catalizador de tres vías (5) y entran en contacto con los metales preciosos platino, rodio y paladio.
A causa de la oxidación, el monóxido de carbono (CO) se transforma en dióxido de carbono (CO2) y el hidrocarburo (HC), en agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2)
Mediante reducción se transforman los óxidos de nitrógeno (NOx) en nitrógeno (N2) y en dióxido de carbono (CO2)
Para la conversión de las sustancias nocivas es decisivo el contenido de oxígeno restante en los gases de escape. La transformación óptima de sustancias nocivas se alcanza con λ =1, aproximadamente.
Condiciones de servicio
En el catalizador de tres vías (5), la temperatura de servicio es decisiva. Una transformación digna de mención de las sustancias nocivas sólo se inicia a partir de una temperatura de servicio de unos 250°C.
Las condiciones de servicio ideales para unas cuotas de transformación elevadas y una vida útil larga se dan en un margen de temperaturas de unos 400 a 800°C.
La temperatura > 850°C, que se puede producir en fallos de combustión, provoca la destrucción térmica del catalizador de tres vías (5) (derretimiento del monolito cerámico (1)).
La designación catalizador de tres vías (5) se utiliza en razón de la propiedad de reducir simultáneamente tres componentes nocivos.