Que es un Catalizador o Convertidor Catalitico?, Para que sirve?

Me hicieron esta pregunta hoy y me intrigo mucho la respuesta tecnica, mas alla de "sirve para limpiar las emiciones del motor", despues de una larga investigacion me parecio oportuno compartirla, aqui se las dejo !

Para los que deseen la definición en el ámbito de la biología, se puede decir que un catalizador es una sustancia o agente acelerador de una reacción química, en algunos casos también puede configurarse como un agente iniciador de la reacción; sin embargo, como característica particular, los catalizadores no actúan en dicha reacción.

En el ámbito automotriz los catalizadores resultan de gran importancia, ya que su uso permite la modificación de los gases que el automóvil emana antes de ser liberados a la atmósfera. Es necesario realizar este proceso con un catalizador, ya que, durante la combustión de la gasolina se generan gases altamente nocivos.

El catalizador produce modificaciones químicas en los gases de escape de los automóviles antes de liberarlos a la atmósfera. Estas modificaciones tienen como fin reducir la proporción de algunos gases nocivos que se forman en el proceso de combustión.

Con el fin de optimizar el redimiendo del motor y reducir las emisiones contaminantes, los motores modernos controlan con gran precisión la proporción de combustible y aire empleados en cada instante. En cada momento, los sistemas de inyección electrónica ajustan la proporción de combustible y aire, con el fin de que el combustible inyectado en el motor arda en su totalidad. Para la gasolina esta proporción es de 14,7:1, es decir, para garantizar la perfecta combustión de un gramo de gasolina harían falta 14,7 g de aire.

En caso de que se produzca una combustión perfecta, las principales emisiones de un motor deberían ser:

- Nitrógeno (N 2 ). Forma parte del aire y su emisión no supone riesgo alguno.

- Dióxido de carbono (CO 2 ). Este gas no es tóxico, y su presencia no supone un riesgo directo. No obstante, el incremento de su concentración en la atmósfera es uno de los responsables del conocido "efecto invernadero".

- Vapor de agua (H 2 O). Es inocuo y está presente de manera natural en la atmósfera.

Sin embargo, puesto que la combustión de la gasolina o el gasoil nunca es totalmente perfecta. Para conseguir una buena combustión no basta con introducir suficiente aire, sino que es necesario mezclar muy bien dicho aire con combustible pulverizado en gotas muy finas, cosa que no es siempre fácil de conseguir. Como resultado de una combustión imperfecta se producen pequeñas cantidades de gases peligrosos entre los cuales están:

* Monóxido de carbono (CO). Es un gas venenoso resultante de una combustión en una atmósfera pobre en oxígeno.
* Hidrocarburos. Procedentes de fracciones del combustible que no han ardido. Son peligrosos porque, bajo la acción de los rayos solares y la presencia de óxidos de nitrógeno, reaccionan para producir ozono. Dicho gas es fuertemente oxidante y es responsable de procesos de irritación, principalmente en ojos y mucosas.
* Óxidos de nitrógeno (NO y NO 2 ). Estos compuestos contribuyen a formar la conocida "lluvia ácida". Además, provocan irritación en los ojos y en las fosas nasales.



El objetivo del catalizador es, precisamente, actuar contra estos tres tipos de emisión (monóxido de carbono, hidrocarburos y óxidos de nitrógeno), con el fin de reducir su nivel en los gases de escape. Los catalizadores modernos consisten en una estructura de material cerámico, cubierta de una fina capa de platino y rodio. Dicha estructura adopta la forma de panal de abeja (tubos hexagonales), ya que de este modo se consigue que los gases de escape encuentren una superficie lo más grande posible de material catalizador.

En un catalizador se producen dos procesos o transformaciones fundamentales:

* Reducción catalítica. En él la superficie catalítica rompe las moléculas de óxidos de nitrógeno, dando lugar a moléculas de nitrógeno y moléculas de oxígeno. 2 N0 = > N 2 + O 2
* Oxidación catalítica. En este caso, el catalizador sirve de soporte para completar la combustión del CO y de los hidrocarburos residuales. No obstante, este proceso requiere de oxígeno. Para conseguir que los gases de escape dispongan de suficiente oxígeno como para realizar la oxidación catalítica es necesario un sensor, denominado "sonda lambda". Esta sonda se encuentra a la entrada del catalizador. Su función es medir el nivel de oxígeno en los gases de escape. Gracias a este sensor, el sistema electrónico de inyección calcula la proporción necesaria entre combustible y aire para permitir que en los gases de escape exista suficiente oxígeno para permitir al catalizador la combustión de los hidrocarburos residuales.



Es importante destacar el importante papel del catalizador, ya que su reacción sobre los gases resulta ser uno de los controles disponibles contra los dañinos efectos de la lluvia ácida, la que se genera a partir de combustiones incompletas o mal realizadas.



FAQ (Preguntas Frecuentes):

Puedo quitar mi catalizador?

Jamás debe ser removido de su lugar ó tiene que ser reemplazado por otro de la capacidad del motor, el catalizador es parte de un circuito cerrado que conforma en conjunto con la computadora y el sensor de oxígeno (el cual normalmente se encuentra depues del catalizador y puede dar como resultado el encendido de la alerta de "check engine"), al ser removido, el factor númerico se ve afectado, dandó como resultado una mezcla de oxígeno-gasolina, infiel, ya que se vuleve muy rica en gasolina, es conveniente reemplazar el catalizador cada ochenta mil kilometros.

Técnicamente, ¿por qué a veces los catalizadores producen un olor desagradable?
El olor desagradable tiene origen en la presencia de impurezas en la gasolina, especialmente el azufre. Al reaccionar con los residuos de la combustión produce ácido sulfúrico que, además de ser contaminante, huele mal.

¿Le quita potencia al motor?
Sí, la potencia del carro es menor ya que dentro del recorrido de los gases estos tienen que pasar por una cámara más, donde lógicamente hace que el carro pierda un mínimo de potencia. Con ese argumento es que en algunos sitios los quitan sin ningún reparo. esta es una respuesta "logica" 

Algo de mi propia cosecha: "bajo mi punto de vista esta supuesta perdidad de potencia es imperceptible hablando de numeros..., recordemos que quitar el catalizador no nos dara mas HP ni Torque ni Refrigeracion ni nada por el estilo, solo estamos liberando un poco la salida de los gases, lo que puede darnos es mas una sensacion por sonido que potencia como tal, (la misma historia de un Muffler, los cuales tienen como funcion, liberar un poco la salida de los gacs controlando el escandalo que hace un escape libre). Volviendo al tema, la relacion admision-emision de nuestros carros esta calculada por un staff de ingenieros que no estan diseñando en dicha marca por fanatismo, es decir que saben lo que hacen y muy bien, con esto me refiero a que una mayor salida deberia verse acompañada de una mayor entrada, pues se puede llegar a decir q con mayor oxigeno mas rica es la mezcla pero al hacer esto logicamente deberiamos aumentar la inyeccion de combustible, aumentar la chispa bien sea con msd, bujias etc., para compensar la variacion que se hizo anteriormente.., luego todo esto empieza a afectar camaras por q no estan hechas para soportar mayor combustion y cuando vemos tenemos mas de medio motor/carro en el piso pq queriamos "mas potencia", de hecho se conocen casos en que puede llegar hasta a verse sacrificada la potencia ya que se pierde contrapresion del motor, sobre todo en los carros 4 cil..."

Mi recomendacion es que si quieres mas potencia comprate un carro mas grande !

¿Se le podría adaptar a un carro que no lo traiga de fábrica e incluso a un carro viejo?
Sí, es posible adaptarlo a un carro viejo, pero hay que tener en cuenta que pierde un poco de potencia. Adicionalmente, su funcionamiento podría no ser el ideal por la carencia de sensores que se utilizan para los catalizadores en carros modernos.

¿Qué pasa con la mezcla del carro (combustible y oxígeno)? ¿Tiene que estar bien sincronizado el motor? ¿Es verdad que una mala mezcla puede dañar un catalizador?
Efectivamente, el oxígeno hace que la temperatura suba con mayor rapidez; por eso el calor es necesario para el correcto funcionamiento. En la actualidad algunos vehículos tienen una sonda que hace que el oxígeno entre al sistema en mayor cantidad. La sincronización del vehículo es muy importante para que el catalizador funcione mejor. Una mala mezcla hace que el catalítico se tapone y se dañe.

¿Cuáles son los daños al carro, al ambiente y qué sucede en la prueba de revisión de gases, si se quita el catalizador?
Al vehiculo no le pasa absolutamente nada. Es el medio ambiente el gran damnificado, ya que como sin el catalizador los gases son más nocivos. Por otro lado, un vehículo en perfectas condiciones debería pasar la prueba de emisión de gases, así no tenga catalizador.

¿En qué momento se debe cambiar? ¿Hay alguna forma de saber que requiere cambiarse? 
Las pruebas técnico-mecánicas en las que se utilizan equipos de medición de alta tecnología detectan con facilidad este problema o falla dentro del catalizador.
El catalizador se debe cambiar cuando ya no esté modificando la composición de los gases de escape. Este elemento no se puede reparar, hay que remplazarlo por uno nuevo. Una de las señales puede ser la producción de ruidos, o cuando el sonido de los gases se aumenta y la razón no es un daño del silenciador.

MANTENIMIENTO DE LA PIEZA
Lo más importante es el estado general del carro. Un vehículo con mantenimiento preventivo de motor adecuado, gasolina, aceites, filtros, sincronización y sistemas de escape de calidad hacen que la vida y el funcionamiento del sistema catalítico sea óptimo para su durabilidad y desempeño.

Hay que tener cuidado con los golpes al catalizador, pues los impactos terminan con su vida de inmediato ya que hacen que estos se rompan y no cumplan más con su función. Además, la avería del dispositivo puede causar pérdida de potencia, ya que el carro se ahoga de inmediato.

Atte. shOyx !

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