Convertitore catalitico: la sua funzione in macchina
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Lo scarico dell'auto contiene molte sostanze tossiche. Per impedirne il rilascio nell'atmosfera, viene utilizzato un dispositivo speciale chiamato "convertitore catalitico" o "catalizzatore". È installato su auto con motori a combustione interna a benzina e diesel. Conoscere il funzionamento di un catalizzatore può aiutarti a capire l'importanza del suo funzionamento e valutare le conseguenze che la sua rimozione può causare.
Dispositivo catalizzatore
Il catalizzatore fa parte del sistema di scarico. Si trova appena dietro il collettore di scarico del motore. Il catalizzatore è composto da:
- Alloggiamento in metallo con tubi di ingresso e uscita.
- Blocco ceramico (monolito). Questa è una struttura porosa con molte celle che aumentano l'area di contatto dei gas di scarico con la superficie di lavoro.
- Lo strato catalitico è un rivestimento speciale sulla superficie delle celle del blocco ceramico, costituito da platino, palladio e rodio. Negli ultimi modelli, l'oro viene talvolta utilizzato per la placcatura, un metallo prezioso con un costo inferiore.
- involucro. Serve come isolamento termico e protezione del convertitore catalitico da danni meccanici.
La funzione principale di un convertitore catalitico è neutralizzare i tre principali componenti tossici dei gas di scarico, da cui il nome: a tre vie. Questi sono gli ingredienti da neutralizzare:
- Gli ossidi di azoto NOx, un componente dello smog che causa le piogge acide, sono tossici per l'uomo.
- Il monossido di carbonio CO è letale per l'uomo a una concentrazione di solo lo 0,1% nell'aria.
- Gli idrocarburi CH sono un componente dello smog, alcuni composti sono cancerogeni.
Come funziona un catalizzatore
In pratica un catalizzatore a tre vie funziona secondo il seguente principio:
- I gas di scarico del motore raggiungono i blocchi di ceramica, dove penetrano nelle celle e le riempiono completamente. I metalli catalizzatori, palladio e platino, innescano una reazione di ossidazione in cui gli idrocarburi incombusti CH vengono convertiti in vapore acqueo e il monossido di carbonio CO viene convertito in anidride carbonica.
- Il rodio catalizzatore metallico riducente converte gli NOx (ossido nitrico) in azoto normale e innocuo.
- I gas di scarico puliti vengono rilasciati nell'atmosfera.
Se il veicolo è dotato di motore diesel, accanto al catalizzatore è sempre installato un filtro antiparticolato. A volte questi due elementi possono essere combinati in un unico elemento.
La temperatura di esercizio di un convertitore catalitico ha un'influenza decisiva sull'efficacia della neutralizzazione dei componenti tossici. La conversione vera e propria inizia solo dopo aver raggiunto i 300°C. Si presume che la temperatura ideale in termini di prestazioni e durata sia compresa tra 400 e 800°C. L'invecchiamento accelerato del catalizzatore si osserva nell'intervallo di temperatura da 800 a 1000°C. Il funzionamento a lungo termine a temperature superiori a 1000°C influisce negativamente sul convertitore catalitico. Un'alternativa alla ceramica per alte temperature è una matrice metallica in lamina ondulata. Platino e palladio agiscono come catalizzatori in questa costruzione.
Convertitore catalitico delle risorse
La vita media di un convertitore catalitico è di 100 chilometri, ma con un corretto funzionamento può funzionare normalmente fino a 000 chilometri. Le principali cause di usura prematura sono il guasto del motore e la qualità del carburante (miscela aria-carburante). Il surriscaldamento si verifica in presenza di una miscela magra e, se è troppo ricca, il blocco poroso si intasa di combustibile incombusto, impedendo il verificarsi dei necessari processi chimici. Ciò significa che la durata del convertitore catalitico è notevolmente ridotta.
Un'altra causa comune di guasto del convertitore catalitico ceramico è il danno meccanico (crepe) dovuto allo stress meccanico. Provocano la rapida distruzione dei blocchi.
In caso di malfunzionamento si deteriorano le prestazioni del catalizzatore, rilevato da una seconda sonda lambda. In questo caso la centralina elettronica segnala un malfunzionamento e visualizza sul cruscotto l'errore “CHECK ENGINE”. Anche i sonagli, l'aumento del consumo di carburante e il deterioramento della dinamica sono segni di un guasto. In questo caso, viene sostituito con uno nuovo. I catalizzatori non possono essere puliti o ricondizionati. Poiché questo dispositivo è costoso, molti automobilisti preferiscono semplicemente rimuoverlo.
Si può smontare il catalizzatore?
Dopo aver rimosso il catalizzatore, molto spesso viene sostituito con un parafiamma. Quest'ultimo compensa il flusso dei gas di scarico. Si consiglia di installarlo in modo da eliminare i fastidiosi rumori che si formano quando si rimuove il catalizzatore. Inoltre, se si desidera rimuoverlo, è meglio rimuovere completamente il dispositivo e non ricorrere ai consigli di alcuni appassionati di auto per fare un buco nel dispositivo. Tale procedura non farà che migliorare la situazione per un po'.
Nei veicoli conformi alla normativa ambientale Euro 3, oltre alla rimozione del catalizzatore, è necessario eseguire il riflash della centralina elettronica. Deve essere aggiornato a una versione senza catalizzatore. È inoltre possibile installare un emulatore del segnale della sonda lambda per eliminare la necessità del firmware della ECU.
La soluzione migliore in caso di guasto del catalizzatore è sostituirlo con un pezzo originale presso un servizio specializzato. Pertanto, saranno escluse interferenze nella progettazione dell'auto e la classe ambientale corrisponderà a quella specificata dal produttore.
