Diferentes tipos de catalizadores

¿Qué significa «catalizador»?

Se llama catalizador a aquella sustancia que puede modificar la velocidad de una reacción o de un proceso químico, sin ser alterada. Un catalizador puede funcionar ya sea acelerando o bien retardando el proceso, y existen catalizadores de variada naturaleza. Los catalizadores son sumamente importantes en la industria química, ya que al permitir acelerar los procesos pueden reducir drásticamente los costos de fabricación.

Algo que caracteriza a los catalizadores es que se requieren en cantidades ínfimas comparados con las de los reactivos que intervienen en la reacción, por lo que suelen representar una parte muy baja del costo productivo. En los sistemas vivos, el papel de catalizadores lo cumplen una gran variedad de proteínas denominadas enzimas.

Componentes de un catalizador

Tipos de catalizadores

Catalizador de reducción

El convertidor catalítico es un dispositivo que se encuentra ubicado en la salida del múltiple de escape donde en su interior están ubicadas una cantidad muy grande de celdas, que al gas pasar por ellas se produce el proceso catalitico. El catalizador de reducción se puede definir como: aquel que solo tiene una vía, para mayor detalle es de señalar que es de forma de panal de abeja.

Adicionalmente, cuando el catalizador está tapado es necesario remplazarlo, ya que, pasado el tiempo llamado de utilidad que es de aproximadamente de unos 90.000 Km, el sensor de temperatura detecta la falla y también impacta al desarrollo del funcionamiento del motor, debido a que, este sensor está controlando los pulsos de inyección los cuales se ven afectados al recibir una lectura incorrecta de la computadora.

Catalizador de oxidación

Este catalizador también conocido como: de dos vías, es llamado así porque se encarga de eliminar dos de los mayores contaminantes, estos son el monóxido de carbono y los hidrocarburos. En los catalizadores de dos vías, usados mayormente en los motores diésel, ocurren dos reacciones al mismo tiempo, ya que, mientras se oxida a los elementos del tipo de hidrocarburos también se oxidan a los componentes de los monóxidos de carbono utilizando una vía para oxidar a los hidrocarburos y el otro para los monóxidos.

Este tipo de catalizadores son habitualmente utilizados en motores diésel, ya que, trabajan con exceso de oxígeno, generando unas tasas muy altas de Óxidos de Nitrógeno incompatibles con el metal noble que los disocia. En estos motores el NOx es eliminado con el sistema de recirculación de gases de escape, retornando los óxidos de nitrógeno a la entrada de aire del cilindro de escape.

De esta manera se elimina gran parte los elementos totales de contaminantes durante el tiempo de durabilidad que tiene este tipo catalizador que habitualmente ronda los 80.000 Km, por tanto, es necesario remplazarlo para evitar posibles fallos en el vehículo y aparte de emitir contaminación mayor también provoca inestabilidad del vehículo a causa de la lectura que recibe la computadora por medio del sensor de temperatura.

Catalizador de tres vías

Los catalizadores de triple vía, llamados o conocidos así porque actúan eliminando los tres contaminantes principales en el mismo compartimento mediante acciones de oxidación y reducción, transformando a los mismos en compuestos no tóxicos: nitrógeno, agua y dióxido de reducción, transformando a los mismos en compuestos no tóxicos: nitrógeno, agua y dióxido de carbono.

Actualmente la mayoría de los vehículos a pesar de traer la válvula EGR (válvula de recirculación de los gases de escape) también traen un catalizador de tres vías con el fin de obtener mayores beneficios de anticontaminación en el vehículo actuando como un filtro para esos gases; sin embargo, al ser como un filtro este sistema pasado su tiempo de durabilidad se tapa y comienza a provocar fallos en el vehículo provocando una inestabilidad al no poder controlar adecuadamente los pulsos de inyección y no lograr una mezcla adecuada de aire-combustible.

Por eso es necesario reemplazar este catalizador según la especificación del fabricante que nos indica no exceder a más de los 90.000 Km, y además debemos asegurarnos de que el vehículo está en buenas condiciones porque si tuviera un problema relacionado con el motor la computadora o los sensores que controlan el consumo de combustible, al poco tiempo se taparía el catalizador y sería necesario un reemplazo el cual sería cambiarlo constantemente si no se soluciona el fallo.

Emisiones Euro

La siguiente tabla incluye las normas europeas sobre emisiones para vehículos de pasajeros, que definen los límites aceptables de emisiones de escape de vehículos nuevos vendidos en estados miembros de la UE.

Informes Sobre Emisiones

Un vehículo puede no pasar una prueba de emisiones por uno o por todos estos factores:

Monóxido de carbono (CO)   Niveles de hidrocarburos (HC: combustible no quemado)  Lectura de lambda

Un fallo de CO puede significar muchas cosas, pero lo más probable es que venga provocado por un vehículo que presente un mal funcionamiento. Si el catalizador se contamina con combustible sin quemar, no podrá convertir los gases que lo atraviesen. Un nuevo catalizador funcionando a plena capacidad permitirá que el coche funcione bien durante un corto periodo de tiempo, pero si no se rectifica el fallo del vehículo, el cliente tendrá otra vez en breve los mismos problemas.

Un fallo de HC indica que el vehículo está consumiendo demasiado combustible. Un vehículo presentará un error en esta lectura si tiene un nivel de HC superior a 200 ppm. Un nivel de HC superior a 60 ppm indica un problema del vehículo que debe rectificarse tan pronto como sea posible.

Un fallo de la sonda lambda implica un problema con la relación aire-carburante del vehículo. Si el factor lambda es inferior a 0,97, el vehículo presentará una mezcla enriquecida. Si el factor lambda es superior a 1,03, el vehículo presentará una mezcla empobrecida. Si el factor lambda es superior a 1,03, el vehículo presentará una mezcla empobrecida.

Dispositivo de automóviles

En el área automotriz el catalizador o convertidor catalítico es un dispositivo que se emplea con la finalidad de reducir la cantidad de gases contaminantes que generan los vehículos con motores a combustión.

Este dispositivo se encuentra instalado cerca del motor, exactamente en la salida del múltiple de escape, lugar que suele estar a altas temperaturas.

El catalizador de los vehículos está compuesto por una pieza de acero que cubre un soporte de cerámica con canales revestidos de rodio, platino y paladio. Estos elementos aceleran las reacciones químicas de otras sustancias.

Cuando los gases contaminantes generados por el motor entran en contacto con la superficie del catalizador, este reduce de manera considerable su efecto negativo en el medioambiente.

Consejos para el cuidado del Catalizador

• Utilice siempre el combustible, aceite y aditivos adecuados para su vehículo
• Tenga cuidado al aparcar sobre hierba, ya que el calor extremo del catalizador podría causar incendio a la hierba más alta
• Tenga cuidado cuando conduzca por charcos profundos, vados o cuando aparque en la nieve. En circunstancias extremas, la carcasa de acero aplasta el monolito si el catalizador se enfría muy rápidamente
• Procure instalar el catalizador con el vehículo situado en una rampa, en vez de en soportes sobre los ejes
• Para instalar un catalizador, mantenga la pieza en la posición correspondiente y fíjela al vehículo sin apretarla. Si aprieta
  
  un extremo, es posible que el catalizador no quede correctamente alineado
• Procure realizar las revisiones según las especificaciones del fabricante

Conclusiones

El cambio rápido y a veces hasta desenfrenado de la tecnología debe ir de la mano con la procura del ambiente en mente, es importante destacar los importantes avances en control de gases de efecto invernadero de que se han venido desarrollando desde los años de 1990, si embargo, aún hay mucho por lo cuál mejorar.

Hoy en día cada vez se hace más necesario que los avances en el sector del cuidado ambiental se radicalicen más, debido a que, el mañana no espera, como siempre pienso, no dejes para mañana lo que puedes hacer hoy, y el hoy, el hoy no espera.

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¿Qué puede salir mal?: Problemas de Garantía

Los catalizadores pueden fallar por muchas razones. En muchos casos, el fallo no está relacionado con el propio catalizador, sino que es el resultado de otra avería del vehículo. Es importante rectificar todos los problemas antes de instalar un nuevo catalizador.

A continuación, encontrará una lista de problemas relacionados con una avería del vehículo y que, por lo tanto, no se incluyen en la garantía del fabricante.

F allo de las emisiones

Si un vehículo no pasa en la prueba de emisiones, a menudo se supone que es un problema con el catalizador.

Sin embargo, el catalizador puede convertir sólo los gases que pasan a través de él. Si hay un fallo con el vehículo, el catalizador puede contaminarse con el combustible no quemado y no poder más convertir los gases de manera eficiente.

Asi, si el catalizador es sustituido sin reglar el fallo del vehículo, el problema puede ser enmascarado durante un corto periodo de tiempo, ya que el catalizador está trabajando a plena capacidad.

Sin embargo, el fallo original del vehículo continuará y el fracaso con la prueba de emisiones se repetirá.

Códigos de error/testigos luminosos de la gestión del motor

El testigo luminoso de la gestión del motor se activará en el salpicadero si los valores de emisiones del vehículo no corresponden

a los parámetros establecidos. El fallo más habitual relacionado con el catalizador es el código P0420, “Catalizador ineficaz”.

Es importante investigar los siguientes fallos antes de pensar que se trata de un problema del catalizador:

• Fallo de la sonda lambda
• Fuga de aire en el sistema de escape
• Retardo del reglaje de la chispa del motor

Diferentes tipos de catalizadores

Catalizador bajo suelo

Este tipo de catalizador se sitúa directamente en los bajos del vehículo.

Catalizador colector o de acoplamiento directo

Diseñado para colocarse directamente en el colector de los vehículos, en el lugar en el que los gases de escape alcanzan su temperatura más elevada.

Maniverter

El catalizador es parte del colector y, por lo tanto, se sitúa en el lugar en el que los gases de escape alcanzan su temperatura más elevada.

Averías comunes de los catalizadores