Vista do motor de trás |
5 | Catalisador de três vias |
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Disposição
O catalisador triplo (5) está instalado na parte traseira do motor.
Tarefa
Redução das emissões de gases de escape por meio da conversão dos poluentes óxido de nitrogênio (NOx), hidrocarboneto (HC) e monóxido de carbono (CO).
Encarroçamento |
1 | Monólito cerâmico |
2 | Tecido aramado (incorporado) |
3 | Carcaça de parede dupla (isolamento) |
4 | Camada de sustentação (Washcoat) |
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Monólitos de cerâmica (1) são corpos de cerâmica que são atravessados por milhares de pequenos canais. Estes são passados pelo fluxo do gás de escapamento. A cerâmica consiste em silicato de alumínio/magnésio resistente a altas temperaturas. O monólito de cerâmica (1) de altíssima reatividade à corrente elétrica trata-se de um tecido aramado elástico (2) forrado com fios de aço de alta resistência e fixado em uma carcaça de parede dupla (3).
Os monólitos cerâmicos (1) necessitam de uma camada de sustentação (4) de óxido de alumínio (Al2O3), que amplia a superfície atuante do catalisador triplo (5) no fator aproximado de 7000.
A camada catalítica ativa aplicada na camada de sustentação (4) é de metal nobre e consiste em catalisadores de três vias de platina, ródio e paládio.
Platina e paládio aceleram a oxidação de hidrocarboneto (HC) e de monóxido de carbono (CO). O ródio ajuda na redução dos óxidos de nitrogênio (NOx).
Função, representação esquemática |
A | Gases de escape não purificados |
B | Gases de escape purificados |
F | Mistura rica |
M | Mistura pobre |
CO | Monóxido de carbono |
CO2 | Dióxido de carbono |
HC | Hidrocarboneto |
H2O | Água |
N2 | Nitrogênio |
NOX | Óxido nítrico |
λ | Lambda (comportamento do ar de combustão) |
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O fluxo dos gases de escape não purificados (A) passa pelo catalisador triplo (5) e assim entra em contato com os metais nobres platina, ródio e paládio.
Por oxidação ocorre a conversão de monóxido de carbono (CO) em dióxido de carbono (CO2) e de hidrocarboneto (HC) em água (H2O) e dióxido de carbono (CO2)
Por redução ocorre a conversão dos óxidos de nitrogênio (NOx) em azoto (N2) e dióxido de carbono (CO2)
Decisivo para a conversão dos gases nocivos é o teor residual de oxigênio no gás de escape. A melhor conversão de poluentes ocorre a λ = 1.
Condições de trabalho
No catalisador triplo (5) a temperatura de funcionamento é de grande importância. Uma conversão de poluentes significativa acontece apenas a partir de uma temperatura de operação de cerca de 250 °C.
As condições de operação ideais para uma elevada taxa de transformação e uma longa vida útil predominam na faixa de temperatura de aprox. 400 até 800 °C.
Uma temperatura > 850 °C, como pode surgir em falhas de combustão, provocam uma destruição térmica do catalisador triplo (5) (fundição dos monólitos de cerâmica(1)).
Baseado na particularidade de reduzir três componentes de gases nocivos simultaneamente é utilizada a designação catalisador de três vias (triplo) (5).