¿Qué hace el convertidor catalítico en un automóvil?

Un convertidor catalítico es un dispositivo de control de emisiones que ayuda a reducir los contaminantes y el smog en el aire. Se encuentra debajo de un automóvil y parece una caja de metal con tuberías de entrada y salida. Utiliza el platino, el rodio y el paladio para oxidar gases dañinos y cambiarlos en gases menos dañinos.

Pocas personas piensan en catalizadores, más allá de una clase de química de la escuela secundaria, pero están en todas partes. Están en los autos que manejamos, las notas Post-It que usamos y las jarras de leche de plástico y CD que compramos.

Desglosa los gases contaminantes

El convertidor catalítico reduce las emisiones químicas tóxicas al facilitar varias reacciones. Estos productos químicos se convierten en subproductos menos dañinos, incluido el dióxido de carbono y el agua. El proceso es tan importante que ha sido una característica requerida en los motores de automóviles desde 1975. Es un gran disco cerámico con una estructura de panal que está cubierta con un material de catalizador. El calor del motor y los gases que pasan a través del sistema de escape ayudan a la carcasa de cerámica a mantener una temperatura alta para una reacción adecuada. La estructura de panal también ofrece más superficie para que los gases reaccionen rápidamente con el catalizador.

El primer paso en la conversión catalítica implica eliminar el oxígeno de los gases. Esto ayuda a la combustión del combustible y limita la creación de óxidos de nitrógeno. El siguiente paso es oxidar el monóxido de carbono y los hidrocarburos para formar subproductos menos dañinos. Estos subproductos se liberan a través del tubo de escape y contribuyen a enfermedades respiratorias, mala calidad del aire y contaminación ambiental.

Si bien los automóviles han hecho del mundo un lugar más conveniente para vivir, han perjudicado el medio ambiente y han causado problemas respiratorios para millones de personas. El problema se ve exacerbado por el hecho de que muchos autos emiten gases de escape dañinos. Estos incluyen monóxido de carbono, hidrocarburos y óxidos de nitrógeno. El problema es aún peor en las zonas urbanas donde hay más autos en la carretera. Esto se debe a que el entorno de la ciudad está contaminado con estos peligrosos contaminantes.

Para resolver este problema, se ha añadido un convertidor catalítico a cada vehículo. El convertidor catalítico utiliza una combinación de dos metales preciosos para descomponer estos contaminantes y convertirlos en gases inofensivos. Está compuesto por un catalizador de reducción y un catalizador de oxidación. El catalizador de reducción está compuesto por platino y rodio, mientras que el catalizador de oxidación está compuesto por paladio. El sensor de oxígeno ubicado aguas arriba del catalizador determina la relación aire - combustible en el motor. Esto permite que la computadora del motor controle la mezcla para garantizar que el motor funcione cerca del punto estequimétrico.

El catalizador también requiere que la gasolina sin plomo funcione de manera efectiva. El plomo en el combustible convencional se une a los metales del catalizador y evita que realicen sus funciones. El catalizador de oxidación convierte el dióxido de carbono en vapor de agua, mientras que el catalizador de reducción convierte el óxido de nitrógeno en nitrógeno y agua.

  ¿Qué pegatina tiene mi coche para registrarse?

Reduce el monóxido de carbono

La combustión de motores de gasolina o diesel produce gases dañinos como monóxido de carbono, hidrocarburos y óxidos de nitrógeno. Estos gases se liberan en el aire y contribuyen a enfermedades respiratorias y contaminación ambiental. También crean smog. Para evitar la liberación de estos contaminantes en el medio ambiente, cada automóvil realizado desde 1975 debe estar equipado con un convertidor catalítico. Un convertidor catalítico es un implemento de metal que se encuentra debajo de su automóvil cerca de la salida de escape. Está atornillado a la parte inferior de su vehículo y parece una gran caja de metal con dos tuberías que salen de él. El catalizador utiliza un proceso conocido como "catálisis", que acelera las reacciones químicas sin alterarlas.

El convertidor catalítico funciona al convertir el escape del motor dañino en productos químicos menos dañinos a través de una reacción química. Tiene un sustrato cerámico recubierto con metales preciosos como el platino y el paladio. Los contaminantes en los gases de escape reaccionan con estos metales y se convierten en sustancias menos tóxicas como dióxido de carbono, vapor de agua y nitrógeno. El catalizador también se puede usar para reducir la cantidad de óxido nítrico en el aire.

Los autos modernos usan un tipo de convertidor catalítico llamado Catalyst de oxidación diesel (DOC). Esto está diseñado para reducir las emisiones de los motores diesel. Es un pequeño dispositivo de metal con un sustrato de cerámica que está recubierto con metales preciosos. El escape del motor diesel pasa a través de este catalizador, que oxida los contaminantes en el escape para convertirlos en dióxido de carbono y agua.

Hasta 1981, los vehículos solo necesitaban instalar convertidores catalíticos bidireccionales para convertir monóxido de carbono e hidrocarburos en dióxido de carbono y agua. El convertidor catalítico ternário es ahora la configuración estándar para la mayoría de los vehículos y tiene la misma función de oxidación que el convertidor catalítico ternário, pero también puede reducir los óxidos de nitrógeno, que forman humo fotoquímico. Estas sustancias se producen cuando el nitrógeno en los gases de escape interactúa con el oxígeno en el aire para formar ácido nítrico diluido.

La eficiencia del convertidor catalítico se ve afectada por una serie de factores. Uno es la temperatura del escape. Demasiado caliente y el catalizador puede sobrecalentarse y quemarse, o podría derretir la cerámica. El otro es la presencia de contaminantes como el azufre en el combustible o el fósforo en el aceite del motor, que envenenan el catalizador y hace que funcione de manera menos eficiente. Finalmente, el convertidor catalítico requiere una relación de aire de combustible que está cerca de estequiométrico para funcionar de manera eficiente.

  ¿Para qué sirve la suspensión de un automóvil?

Reduce el óxido de nitrógeno

El catalizador reduce el óxido de nitrógeno en el escape del automóvil al promover una serie de reacciones químicas. Estos convierten los gases tóxicos en gases menos dañinos, como el dióxido de carbono y el vapor de agua. El proceso también ayuda a reducir los hidrocarburos y el monóxido de carbono en los gases de escape. Lo hace usando una combinación de metales preciosos. Estos están recubiertos sobre un sustrato de cerámica y luego se colocan en el sistema de escape. Los gases de escape pasan sobre el convertidor catalítico y se calienta rápidamente. Los metales preciosos en la superficie del sustrato reaccionan con los contaminantes en los gases. Aceleran la reacción, reduciendo la cantidad de contaminantes producidos.

El óxido de nitrógeno es un componente del smog y la lluvia ácida, que puede ser irritante para las membranas de moco humano. El motor no es tan eficiente como podría ser, y como resultado, se emiten varios compuestos dañinos en el aire durante la combustión. Estos incluyen monóxido de carbono, hidrocarburos y compuestos orgánicos volátiles. Estas son una causa importante de smog y pueden dañar el medio ambiente. El catalizador es una parte esencial del sistema de control de emisiones de un automóvil, y ayuda a reducir estas sustancias.

En un mundo ideal, el automóvil quemaría todo el combustible suministrado y liberaría solo dióxido de carbono y vapor de agua. Desafortunadamente, el motor de combustión interna es una bestia compleja y esto no siempre sucede. En cambio, el combustible y los hidrocarburos no quemados se liberan a la atmósfera como gases de escape. Estos gases nocivos son una fuente importante de contaminación del aire y dañan la salud humana.

Para reducir esta contaminación, el automóvil debe usar un convertidor catalítico. El convertidor catalítico es un implemento de metal atornillado a la parte inferior del automóvil. Consiste en un tubo de entrada que extrae gases de escape en caliente y una tubería de salida que empuja los vapores. El catalizador se encuentra entre estas tuberías.

El primer paso en el trabajo del convertidor catalítico es oxidar el monóxido de carbono e hidrocarburos. El proceso de oxidación se ve facilitado por la presencia de platino y paladio en el catalizador. El segundo paso es eliminar los óxidos de nitrógeno. Esto se logra rociando urea en la corriente de escape. Esto produce amoníaco, que reacciona con los óxidos de nitrógeno para producir dióxido de carbono y vapor de agua.

Reduce el dióxido de carbono

La función principal de un convertidor catalítico es reducir las emisiones dañinas del motor de un automóvil. Lo hace convirtiendo óxidos de nitrógeno, monóxidos de carbono e hidrocarburos en sustancias menos tóxicas antes de liberarse a la atmósfera. Estos contaminantes son dañinos para los humanos y causan smog, lluvia ácida y problemas respiratorios. El catalizador funciona al aumentar la reacción redox en el sistema de escape.

  ¿¿ cuál es el coche más rápido de newbergin northslaver?

El primer paso en el proceso redox es convertir el monóxido de carbono en dióxido de carbono y vapor de agua. El segundo paso es reducir los óxidos de nitrógeno en agua y oxígeno. El tercer paso es reducir los hidrocarburos en agua y dióxido de carbono. Estas reacciones ocurren en una estructura de panal cerámica que está recubierta con metales preciosos. Los gases de escape calientes pasan a través del catalizador a altas temperaturas, asegurando que los metales preciosos puedan estar activos.

Un convertidor catalítico funciona de la mano con el sistema de control del vehículo para monitorear la calidad del aire y la mezcla de combustible. Tiene un sensor de oxígeno que detecta cuánto oxígeno hay en la corriente de escape y le dice a la computadora del motor que ajuste la relación aire-combustible. Esto asegura que el motor funcione en una condición estequiométrica, lo que permite que el catalizador de oxidación funcione en su nivel más alto.

En los primeros días de los automóviles, los ingenieros colocaron el convertidor catalítico cerca del motor para maximizar su temperatura de funcionamiento. Sin embargo, esto causó otros problemas y el convertidor catalítico se ha alejado más lejos del motor para evitar daños.

Los metales preciosos como Palladium, Rhodium y Platinum cubren el interior del convertidor catalítico para promover las reacciones químicas que limpian el escape del motor. Estos metales aceleran las reacciones químicas sin cambiar su forma original.

Subir
Esta web utiliza cookies propias y de terceros para su correcto funcionamiento y para fines analíticos y para mostrarte publicidad relacionada con sus preferencias en base a un perfil elaborado a partir de tus hábitos de navegación. Contiene enlaces a sitios web de terceros con políticas de privacidad ajenas que podrás aceptar o no cuando accedas a ellos. Al hacer clic en el botón Aceptar, acepta el uso de estas tecnologías y el procesamiento de tus datos para estos propósitos. Más información
Privacidad