Convertidor catalítico para niños
El convertidor catalítico o catalizador es una parte muy importante de los coches y otros vehículos con motor. Su trabajo principal es limpiar los gases que salen del motor antes de que lleguen al aire. Así, ayuda a reducir la contaminación y a proteger el medio ambiente. Se usa tanto en motores de gasolina como en motores diésel.
Contenido
¿De qué está hecho un catalizador?
Un catalizador parece una malla o un panal de abejas hecho de cerámica. Dentro de esta malla hay muchos canales pequeños. Estos canales están cubiertos con metales muy especiales y valiosos, como el platino, el rodio y el paladio. El catalizador se coloca en el tubo de escape del vehículo, justo antes del silenciador.
¿Cómo funciona el catalizador?
Cuando un motor funciona, produce gases. Algunos de estos gases son inofensivos, como el nitrógeno (N2), el vapor de agua (H2O) y el dióxido de carbono (CO2). El nitrógeno, por ejemplo, es el gas más abundante en el aire que respiramos.
Sin embargo, el motor también produce gases que pueden ser dañinos para las personas y el medio ambiente. Estos gases incluyen:
- Hidrocarburos (HC): Son combustible que no se quemó por completo.
- Monóxido de carbono (CO): Es un gas muy peligroso si se respira en grandes cantidades.
- Óxidos de nitrógeno (NOx): Se forman a altas temperaturas en el motor.
El catalizador actúa como un "filtro mágico" para estos gases dañinos. Cuando los gases calientes del motor pasan por el catalizador, los metales especiales que contiene provocan reacciones químicas. Estas reacciones transforman los gases peligrosos en otros menos dañinos:
- Los hidrocarburos y el monóxido de carbono se convierten en dióxido de carbono y vapor de agua.
- Los óxidos de nitrógeno se separan en nitrógeno y oxígeno (O2), que son gases normales del aire.
Para que el catalizador funcione bien, necesita estar muy caliente, a unos 500 grados Celsius. Por eso, se coloca cerca del motor, donde los gases de escape están a alta temperatura.
La mezcla perfecta de aire y combustible
Para que el catalizador sea lo más eficiente posible, el motor necesita quemar el combustible con la cantidad justa de aire. A esta "mezcla perfecta" se le llama relación estequiométrica. Si hay demasiado combustible o muy poco aire, se producen más gases dañinos.
¿Cómo se asegura el buen funcionamiento?
Los coches modernos tienen un sistema inteligente para asegurar que el catalizador siempre funcione al máximo. Este sistema se llama "ciclo cerrado" y usa un sensor especial llamado sonda lambda (o sensor de oxígeno).
La sonda lambda mide la cantidad de oxígeno en los gases de escape. Si detecta que la mezcla de aire y combustible no es la ideal, envía una señal a la computadora del motor. La computadora ajusta la cantidad de combustible que se inyecta para que la mezcla sea perfecta. De esta manera, el catalizador siempre recibe los gases en las condiciones óptimas para limpiarlos.
Tipos de catalizadores
Existen diferentes tipos de catalizadores, dependiendo del motor del vehículo:
Catalizadores de doble vía
Estos se usan principalmente en motores diésel. Realizan dos tipos de reacciones:
- Transforman el monóxido de carbono en dióxido de carbono.
- Convierten los hidrocarburos no quemados en dióxido de carbono y agua.
Los motores diésel producen muchos óxidos de nitrógeno, que se controlan con otros sistemas, como la recirculación de gases de escape (EGR).
Catalizadores de triple vía
Estos son comunes en los motores de gasolina. Realizan tres tipos de reacciones al mismo tiempo:
- Reducen los óxidos de nitrógeno a nitrógeno y oxígeno.
- Oxidan el monóxido de carbono a dióxido de carbono.
- Oxidan los hidrocarburos no quemados a dióxido de carbono y agua.
Estos catalizadores son muy eficientes cuando la mezcla de aire y combustible es la ideal.
En resumen, el catalizador es un dispositivo clave que ayuda a que los vehículos sean más amigables con el medio ambiente, transformando los gases nocivos en otros menos perjudiciales antes de que salgan al aire.
Galería de imágenes
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Convertidor catalítico de un automotor.
Véase también
En inglés: Catalytic converter Facts for Kids
- Tubo de escape
- Filtro antipartículas
- Catálisis
- AdBlue
