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Catalizador

Desde que el número de automóviles comenzó a crecer de forma exponencial durante los años de la posguerra y, sobre todo, a partir de mediados de los años 50, los ingenieros comenzaron a reflexionar sobre cómo se podría poner coto a las emisiones contaminantes. Aunque en los años 50 ya aparecieron algunas soluciones provisionales, éstas resultaban demasiado costosas para una aplicación más amplia y, por lo tanto, nunca lograron superar la fase de pruebas. Entre muchas otras cosas, esto se debía a que los combustibles estaban fuertemente contaminados con compuestos de azufre y destruían químicamente los catalizadores en muy poco tiempo.

No fue hasta principios de los años 70 cuando una mejor calidad de los combustibles, así como unas opciones de producción mejoradas, hicieron posible una aplicación a gran escala de la tecnología de la catálisis.

En principio existen diferentes variantes de catalizadores, aunque algunas de ellas se encuentran aún en la fase de ensayo. El catalizador de tres vías regulado para los motores de gasolina y el catalizador oxidante para los motores diésel son hoy en día los tipos de catalizadores utilizados con mayor frecuencia.

Todos ellos tienen en común su capacidad para transformar las sustancias contaminantes contenidas en los gases de escape en forma de monóxido de carbono y óxido de nitrógeno. Dependiendo de la variante, para ello son necesarios diferentes niveles de catálisis. El funcionamiento de un catalizador es químicamente muy complejo y se puede definir como una combinación de procesos de oxidación y reducción simultáneos.

Junto con los catalizadores no regulados, que no tienen control alguno sobre la composición de la mezcla, existen también los catalizadores regulados que a través de la unidad de control del motor intervienen de forma activa en la regulación del mismo y modifican, según las circunstancias, la composición de la mezcla de aire/combustible. Para tal fin, el catalizador cuenta con una o dos sondas. La primera sonda, la sonda de regulación, se encuentra situada a la entrada del catalizador y supervisa el valor lambda primario (sonda lambda). La segunda sonda, la sonda de diagnóstico, está situada a la salida del catalizador y supervisa el valor lambda secundario. El valor lambda indica una determinada proporción de oxígeno (proporción estequiométrica). Las sondas son capaces de calcular el contenido de oxígeno de los gases de escape y transmitir dicho valor a la unidad de control del motor. A partir de estos datos la unidad de control calcula los valores actuales de la mezcla.

Para facilitar el efecto catalítico, en el interior del catalizador se encuentra ubicado un cuerpo cerámico especial perforado con miles de pequeños orificios. La superficie de este cuerpo cerámico está recubierta por una mezcla de compuestos de metales preciosos (normalmente óxidos de platino o rodio). La catálisis se pone en marcha a partir de una determinada temperatura.

 

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