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Convertidores catalíticos

A partir de 1991, se comenzó a instalar, en todos los vehículos a gasolina vendidos en la República Mexicana, un componente de sencillo funcionamiento y que es muy fácil de mantener; nos referimos al famoso catalizador, o también llamado convertidor catalítico. Éste reduce ampliamente la emisión de gases nocivos producidos en la combustión de gasolina; lo logra al convertir químicamente los óxidos de nitrógeno (NOx), el monóxido de carbono (CO) y los hidrocarburos (HC), en agua (H2 O) y bióxido de carbono (CO2 ). El catalizador es un componente muy parecido al mofle (o silenciador), aunque es más chico. Está instalado en el tubo del escape, casi siempre exactamente debajo de la cabina de pasajeros. Existen dos tipos de catalizadores: el monolítico u oxidante y, el más usado en la actualidad, el catalizador de tres vías.

CATALIZADOR MONOLÍTICO U OXIDANTE

Este convertidor catalítico consiste en un panal monolítico de cerámica recubierto de un metal noble o inerte; éste puede ser platino, paladio, rodio o una combinación de los tres. Este catalizador necesita que grandes cantidades de oxígeno fresco sean inyectadas al escape al mismo tiempo que salen del múltiple de escape o del propio catalizador. Para tal efecto se usa un sistema de inyección de aire denominado AIR (Air Injection Reaction) o Reacción por Inyección de Aire. Este catalizador disminuye las emisiones de hidrocarburos (HC) y de monóxido de carbono (CO), pero es prácticamente ineficaz para reducir los óxidos de nitrógeno (NOx), ya que para convertir este elemento es necesario que no haya oxígeno en lo absoluto. Parece incongruente convertir los tres gases a la vez; por ello se creó un sistema de control de oxígeno y un convertidor catalítico de tres vías.

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CATALIZADOR DE TRES VÍAS

Este catalizador es el más usado en vehículos nuevos debido a que es más moderno y eficaz. Como se dijo, este catalizador disminuye los tres contaminantes mencionados a pesar de que, a diferencia del CO y del HC, los óxidos de nitrógeno (NOx) necesitan que no haya aire para transformarse. Esto se logra con un sistema muy preciso de control de aire y con la ayuda de un sensor de oxígeno. El catalizador de tres vías incluye un pequeño tubo para la entrada de aire desde el Thermactor. Incluye tres cámaras: la primera es un panal que cataliza los NOx, la segunda es la que recibe el aire fresco y la tercera cataliza el CO y los HC.

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MANTENIMIENTO

Los convertidores catalíticos requieren de poco mantenimiento. Las recomendaciones para que funcionen correctamente son:

Utilice únicamente gasolina sin plomo. El plomo recubre los materiales catalizadores hasta inutilizarlos y tapar el catalizador completamente; además interrumpe el funcionamiento del motor debido a que los gases no tienen salida.

 Evite la marcha mínima prolongada. Si el motor funciona así durante más de 20 minutos, o durante 10 minutos con el motor acelerado, el material catalizador (perdigones o panal) se recu- brirá de hidrocarburos sin quemar.

• Mientras el motor esté encendido no se desconecte más de un cable de bujía y sólo hágalo durante un tiempo muy corto, para fines de pruebas. Así evita que la mezcla con el carburante pase al escape sin ser quemada.

 Revise periódicamente que la carcasa del catalizador no tenga abolladuras graves.

• Mantenga en funcionamiento el sistema de inyección de aire (bomba, banda de la bomba y manguera del catalizador) y el sensor de oxígeno.

Los golpes violentos que abollan el catalizador pueden provocar un desmoronamiento gradual de las celdas recubiertas de metal noble, inutilizándolo completamente. Por otro lado, si se daña el sensor de oxígeno, éste no permitirá que la computadora produzca una mezcla rica en O2; lo cual poco a poco dañaría la primera sección de catalización de los NOx; así evitaría que se elabore una mezcla rica en gasolina, ocasionando que la tercera sección de catalización de hidrocarburos y monóxido de carbono deje de funcionar. Además, si el catalizador no recibe aire desde el termactor (sistema AIR) la tercera sección no trabajará y se tendrán excesivas emanaciones tóxicas. Los convertidores catalíticos funcionan a muy altas temperaturas. En él, los gases arden más debido a la acción del oxígeno añadido por el termactor. La temperatura interna es más alta que la boca de salida del múltiple de escape. Si usted ha tocado un silenciador caliente, tome en cuenta que, al mismo tiempo, el catalizador estará considerablemente más caliente. Por ello los catalizadores tienen placas de acero, en su parte externa, que sirven como aislantes. Para ahorrarle dinero a su cliente debe asegurarse de que la abolladura esté en el cuerpo del catalizador y no en la concha de aislamiento térmico. En ciertos vehículos se puede encontrar un tipo de catalizador en forma de caseta o de canastilla; dicho catalizador, llamado universal, está lleno de perdigones de un material de cerámica recubierto de algún metal noble (rodio, paladio o platino). A través de los perdigones pasan gases calientes, de los cuales se reducen el monóxido de carbono y los hidrocarburos. Existen dos variantes de este tipo de catalizador con canastilla de perdigones; una de ellas no tiene tubo de entrada de oxígeno adicional, por lo que no reduce los niveles de óxido de nitrógeno.

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El segundo tipo de catalizador con canastilla de perdigones sí incluye un tubo para la entrada de aire del termactor. Este catalizador es de tres vías, pues reduce el monóxido de carbono, los hidrocarburos y los óxidos de nitrógeno. En estos sistemas sí se incluye un sensor de oxígeno.

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Cualquiera de estos dos modelos de catalizador incluye, en ocasiones, unos tapones para cambiar los perdigones catalizadores cada cierto periodo de tiempo. Consulte el carnet de mantenimiento del vehículo para verificar si a un determinado catalizador se le debe cambiar este material. Debido a que los metales nobles usados en catalizadores se producen poco a nivel mundial, los catalizadores desechados por talleres de mofles deben ser recuperados para su posterior reciclaje. A éstos se les lleva a fundiciones en donde se recuperan los metales nobles para que puedan ser usados nuevamente en otros convertidores catalíticos. Los metales no sufren ningún deterioro ni desintegración por su actividad con los gases del escape, por ello se les llama nobles o inertes. Cualquier catalizador usado, puede ser reciclado y vale como chatarra de alto precio. El principal productor de metales nobles para catalizadores es la Ex-Unión Soviética, aunque los países industrializados como Japón, Alemania, Inglaterra y EUA tienen reservas suficientes para varias décadas más.

CATALIZADORES OBSTRUIDOS

Un catalizador obstruido ocasiona fallas severas en los motores, sobre todo en los muy gastados, en donde además y, por una razón natural, es mucho más fácil encontrar tubos o catalizadores obstruidos. Entre las fallas se pueden nombrar:

 La falta grave de potencia al acelerar.

 Dificultad notoria para encender el motor, sobre todo frío.

 Cascabeleo persistente al mínimo acelerón.

• Convertidor que se calienta al rojo vivo con el motor caliente.

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Debido a que no hay ninguna manera de garantizar si un catalizador funciona o no, enumeraremos las pocas maneras de revisar el funcionamiento del sistema catalizador, aparte de verificarlo visualmente junto con el sistema de inyección de aire AIR.

1. En motores que incluyen sensor de oxígeno, se quita éste, en el agujero que queda, se instala una sonda sensora de presión de los gases del escape. La lectura no debe ser mayor a las 3 PSI (lbs/pulg2). Esta herramienta es especial para tal fin.

2. Si el catalizador está sujeto con abrazaderas, puede desmon- tarlo o desmontar sólo la tubería y revisar si se eliminan los síntomas del motor, en caso afirmativo el catalizador o el silenciador están obstruidos, aunque es más probable que lo esté el catalizador. Jamás elimine un catalizador, solamente sustitúyalo por uno nuevo, ya que quitarlo es un delito. Recuerde: sustitúyalo, no lo elimine.

Ni el detector infrarrojo de HC (hidrocarburos) y de CO (monóxido de carbono) ni el de los cuatro gases, tienen suficiente sensibilidad para medir la enorme cantidad de contaminantes en el escape. Cuando un catalizador está defectuoso, las emisiones pueden estar fuera del rango permitido por la ley sin que la aguja del analizador dé una lectura mínima que, a veces, indica la falla.

Jamás elimine un catalizador, solamente sustitúyalo por uno nuevo, ya que quitarlo es un delito. Recuerde: sustitúyalo no lo elimine. No cometa un delito.



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