Catalizzatore a tre vie, descrizione dei componenti

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1 Catalizzatore in prossimità del motore

2 Catalizzatore sottoscocca

Disposizione

Nella parte anteriore dell'impianto di scarico direttamente a valle del turbocompressore a gas di scarico è collocato un catalizzatore in prossimità del motore e dietro all'assale anteriore un catalizzatore sottoscocca.

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Struttura del catalizzatore (schematica)

1 Monolite in ceramica

2 Rete metallica (incassata)

3 Corpo a parete doppia (isolamento)

4 Strato (Washcoat) con rivestimento in platino e rodio

Struttura

I monoliti ceramici sono corpi in ceramica attraversati da diverse migliaia di piccoli canali. Attraverso di essi scorrono i gas di scarico. La ceramica è costituita da silicati di magnesio e alluminio refrattari.

Il monolito, che reagisce con la massima sensibilità a tensioni, è una rete metallica elastica con fili di acciaio ad alta lega ed è collocato all'interno di un corpo in acciaio inossidabile a parete doppia.

I monoliti in ceramica necessitano di uno strato di supporto in ossido di alluminio, che incrementano la superficie utile del catalizzatore di un fattore pari a ca. 7000.

Nei catalizzatori a tre vie, lo strato catalitico attivo applicato sul supporto è costituito principalmente da platino e rodio.

Il platino accelera l'ossidazione degli idrocarburi e del monossido di carbonio.

Il rodio accelera la riduzione degli ossidi di azoto.

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Funzionamento

A Gas di scarico non depurati

B Gas di scarico depurati

F Miscela ricca

M Miscela magra

λ Lambda (rapporto carburante-aria)

CO Monossido di carbonio

CO2 Biossido di carbonio

HC Idrocarburi

H2O Acqua

N 2 Azoto

NOX Ossidi di azoto

Funzione

I gas di scarico vengono convogliati nei catalizzatore giungendo a contatto con il platino ed il rodio.

 Con l'ossidazione il monossido di carbonio e gli idrocarburi vengono trasformati in biossido di carbonio e gli idrocarburi in acqua e biossido di carbonio.

 Mediante la riduzione l'ossido di azoto viene trasformato in azoto e biossido di carbonio.

Determinante per la trasformazione delle sostanze nocive è il contenuto residuo di ossigeno nei gas di scarico.

Esso è definito dalla regolazione lambda e ad esercizio normale mantenuto intorno a λ=1.

 Grazie alla proprietà di ridurre contemporaneamente tre sostanze nocive, vengono denominati "catalizzatori a tre vie".