Convertidor Catalítico NMS
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Convertidor Catalítico
Introducción
El convertidor catalítico es la respuesta que ha dado la industria del automóvil para poner algo de freno a las emisiones de contaminantes que este sector produce. Es un catalizador heterogéneo mediante el cual se hacen pasar los ases del escape con la finalidad de transformarlos en sustancias que no contaminen.
Su principal función es la transformación de desechos contaminante en otros más amigables con el medio ambiente.
El catalizador que más se utiliza es un catalizador de triple efecto, conocido normalmente como catalizador de tres vías, en el cual se produce la transformación catalítica de tres sustancias de las más nocivas, como son el NO, el CO e hidrocarburos varios.
Historia del Convertidor Catalítico
En 1975 Surge el primer convertidor catalítico de Oxidación y también la gasolina Sin Plomo.
Convertidos Catalítico
Pt
Pa Ro
cuando los gases nocivos se ponen en contacto con él, se generan y aceleran las reacciones químicas que descomponen y oxidan estos gases transformándolos en gases inocuos para el medio ambiente.
Estructura del Convertidor Catalítico
Las principales reacciones químicas que tienen lugar son:
2 CO (g) + O2 (g) → 2CO2 (g)2NO (g) + 2 CO (g) → N2 (g) + 2 CO2 (g)2 C2H6 (g) + 7 O2 (g) → 4 CO2 (g) + 6 H2O (g)
A través de las reacciones catalíticas de oxidación y reducción, las sustancias ( productos) contaminantes se trasforman en sustancias inofensivas para la salud, como son el dióxido de carbono, el vapor de agua o el nitrógeno.
Tipos de Convertidores
Catalíticos
Doble Vía
(usado mayormente en el motor diesel)
Triple Via
Doble vía
Oxidación de monóxido de carbono a dióxido de
carbono:
2CO + O2 → 2CO2
Oxidación de HC no quemados o parcialmente quemados a CO2 y H2O:CxH2x+2 + [(3x+1)/2] O2 → xCO2 +
(x+1) H2O
Este tipo de catalizadores se usan en motores diesel ya que trabajan con exceso de oxígeno, generando unas tasas muy altas de Oxidos de Nitrógeno incompatibles con el metal noble que los disocia.En estos motores el NOx se elimina con la recirculación de gases de escape (EGR)
Triple Vía
Reducción de óxidos de nitrógeno
a nitrógeno y oxígeno: 2NOx → xO2 + N2
Oxidación de monóxido de carbono a dióxido de carbono: 2CO + O2 → 2CO2
Oxidación de HC no o parcialmente quemados a CO2 y H2O: CxH2x+2 +
[(3x+1)/2] O2 →xCO2 + (x+1) H2O.
Estos catalizadores pertenecen a los motores de ciclo Otto ya que la proporcIón de NOx es mucho menor que
en los diesel, al no trabajar con exceso de oxígeno.
Ubicación
Temperatura de trabajo sobre los 400 grados Celsius
El catalizador de tipo tres vías está formado por un soporte de metal o, en otros casos, de cerámica (silicato de magnesio y aluminio), altamente resistente a altas temperaturas, el cual contiene muchísimos canales dispuestos en forma paralela a la dirección de salida de los gases por el escape. Las paredes del catalizador están cubiertas con alúmina, que es una sustancia que posee una gran superficie específica, con el fin de aumentar la superficie en la que se van a llevar a cabo las reacciones.
Dicha capa soporta el material activo catalíticamente, que en el catalizador de tres vías, es una mezcla de diferentes metales nobles, donde el platino, y el rodio son los que más abundancia tienen. En el platino tienen lugar las reacciones de oxidación, y en el rodio las reacciones de reducción del NO.
Catálisis
La catálisis es el proceso por el cual se aumenta o disminuye la velocidad de una reacción química, debido a la participación de una sustancia llamada catalizador.
Tipos de convertidor
Dos Vías
HC + CO
Tres Vías
HC + CO + NOx
Proceso químico
Canister
Este componente almacena losvapores del combustible, loscuales provienen del estanque delvehículo. Dichos vapores sonretenidos en el canister gracias aque en su interior presenta unelemento llamado “carbón activo”el cual tiene la forma de gránulosde pequeño tamaño, los cualestiene la característica dealmacenar el vapor. Dicho vapores “purgado “ al motor en ciertascondiciones de manejo:principalmente aceleraciones.
Válvula de purga del canister
Señal de masa de la ECU
12 Volts
Canister:
Vapores del combustible almacenados, los cuales provienen del estanque, una vez activada la válvula éstos pasan a la admisión del motor.
Disposición de componentes
Válvula EGR
Este componente permite reducir la concentración de los NOX en el interior de la cámara de combustión, los cuales se forman debido a altas temperaturas. Este actuador recircula los gases del escape permitiendo que cierta porción de ellos entren o recirculen a la cámara de combustión para ser quemados nuevamente, con este proceso de intercambio de gases se logra disminuir la temperatura de la combustión impidiendo de cierta forma que el N y el O se combinen reduciendo las emisiones de NOX:
EGR comandada electrónicamente
EGR comandada por vacio
Conexiones de una EGR comandada electrónicamente
Alimentación. 12 Volts (Ing.)
Control EGR, masa que comanda la ECU
5 Volts, referencia
Señal de la pocs. de la válvula
Tierra del PPS.
Esta válvula posee un sensor de posición del vástago de la EGR (PPS).
Sensor de Oxigeno
-Este componente siempre se ubica en el flujo de los gases de escape del motor. (salida).
-Se puede catalogar de un sensor del tipo PILA.
Produce su propio voltaje
-Es un sensor muy importante para el control de las emisiones
Ubicación del sensor de Oxigeno