GF49.10-P-2010V | Catalizzatore a tre vie, descrizione dei componenti | 20.3.06 |
MOTORE 272.920 nel TIPO 203 fino a modello anno 8
MOTORE 272.922 nel TIPO 211
MOTORE 272.940 nel TIPO 203 fino a modello anno 8
MOTORE 272.941 nel TIPO 203 fino a modello anno 8
MOTORE 272.942 nel TIPO 171 fino a modello anno 8
MOTORE 272.943 nel TIPO 211, 219
MOTORE 272.944 nel TIPO 211
MOTORE 272.945 nel TIPO 251 fino a modello anno 8
MOTORE 272.946 nel TIPO 221 fino a modello anno 8
MOTORE 272.960 nel TIPO 203 fino a modello anno 8
MOTORE 272.963 nel TIPO 171 fino a modello anno 8
MOTORE 272.964 nel TIPO 211, 219
MOTORE 272.965 nel TIPO 221 fino a modello anno 8
MOTORE 272.966 nel TIPO 230 fino a modello anno 8
MOTORE 272.967 nel TIPO 164, 251 fino a modello anno 8
MOTORE 272.970 nel TIPO 203 fino a modello anno 8
MOTORE 272.972 nel TIPO 211
MOTORE 272.975 nel TIPO 221 fino a modello anno 8
MOTORE 272.985 nel TIPO 211, 219
MOTORE 273.922 nel TIPO 221 fino a modello anno 8
MOTORE 273.923 nel TIPO 164 fino a modello anno 8
MOTORE 273.924 nel TIPO 221 fino a modello anno 8
MOTORE 273.960 nel TIPO 211, 219
MOTORE 273.961 nel TIPO 216, 221 fino a modello anno 8
MOTORE 273.962 nel TIPO 211
MOTORE 273.963 nel TIPO 164, 251 fino a modello anno 8
MOTORE 273.965 nel TIPO 230 fino a modello anno 8
MOTORE 273.967 nel TIPO 209
MOTORE 273.968 nel TIPO 221 fino a modello anno 8
MOTORE 272.940 nel TIPO 209
MOTORE 272.960 nel TIPO 209
P49.10-2426-81
Illustrazione riferita al motore 272.963 bancata cilindri destra
158 Catalizzatore
G3/4 Sonda lambda, lato destro, a monte del KAT
G3/6 Sonda O2 lato destro, a valle del KAT
Disposizione
Vicino al motore, nella parte anteriore dell'impianto di scarico.
Funzione
Riduzione delle seguenti sostanze nocive contenute nei gas di scarico:
monossido di carbonio (CO)
Idrocarburi (HC)
ossidi di azoto (NOx).
P49.10-2419-76
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
Ogni catalizzatore dispone al suo interno di due monoliti in ceramica, ciascuno dei quali provvisto di ca. 600 celle. Attraverso di essi scorrono i gas di scarico. La ceramica è costituita da silicati di magnesio e alluminio refrattari.
Il monolite, il quale è estremamente sensibile alla tensione, è alloggiato in una struttura metallica elastica composta da fili in acciaio altolegati ed è fissato in un corpo in acciaio legato a doppia parete.
I monoliti in ceramica necessitano di uno strato di supporto in ossido di alluminio (Al2O3), il cosiddetto "Washcoat", 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.
l platino accelera l'ossidazione degli idrocarburi (HC) e del monossido di carbonio (CO), il rodio la riduzione degli ossidi di azoto (NOx).
A causa della sua caratteristica di ridurre contemporaneamente la nocività di tre componenti, il sistema viene denominato catalizzatore a tre vie.
P49.10-2420-76
A Gas di scarico non depurati
B Gas di scarico depurati
F Miscela ricca
M Miscela magra
λ Lambda (rapporto carburante-aria)
Componenti dei gas di scarico:
CO Monossido di carbonio
CO2 Biossido di carbonio
H2O Acqua
HC Idrocarburi
N 2 Azoto
NOX Ossidi di azoto
Funzionamento
I gas di scarico fluiscono attraverso il catalizzatore ed entrano così in contatto con i metalli preziosi platino e rodio.
Per effetto dell'ossidazione il monossido di carbonio (CO) si trasforma in biossido di carbonio (CO2) e gli idrocarburi (HC) in acqua (H2O) + biossido di carbonio (CO2).
Per riduzione, gli ossidi di azoto (NOx) vengono trasformati in azoto (N2) + biossido di carbonio (CO2).
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.
Condizioni funzionali
Come nella sonda O2, anche nel catalizzatore gioca un ruolo molto importante la temperatura di esercizio. Una conversione (trasformazione) degna di nota delle sostanze nocive avviene solo a partire da una temperatura di esercizio di circa 250 °C. Grazie alla collocazione prossima al motore, al collettore con isolamento mediante intercapedine d'aria ed all'arricchimento della miscela dopo l'avviamento la temperatura prevista viene raggiunta rapidamente.
Condizioni di funzionamento ideali per un elevato grado di trasformazione e una lunga durata rientrano nella fascia compresa tra
circa 400 e 800 °C.
A causa di un funzionamento difettoso del motore, come p.es. accensioni irregolari, la temperatura del catalizzatore può salire sino a 1400 °C. Tali temperature provocano la distruzione del catalizzatore per effetto della fusione del monolite ceramico.
Un ulteriore presupposto per un funzionamento sicuro e l'utilizzo esclusivo di carburante senza piombo. I composti di piombo ricoprono la superficie attiva e impediscono così il contatto dei gas di scarico con lo strato catalitico.
Se la carica stratificata con eccesso d'aria viene utilizzata sui motori a iniezione diretta, il catalizzatore non è in grado di eseguire una riduzione adeguata degli ossidi di azoto. In tal caso è necessario ricorrere a catalizzatori ad accumulo di NOX supplementari.