El catalizador del coche es un componente diseñado para la protección del medioambiente, ya que reduce las emisiones contaminantes del motor de combustión. Este está ubicado en el tubo de escape, cerca del colector de gases del motor, porque necesita procesar los gases a alta temperatura.

Breve historia del catalizador del coche

A mediados de las primeras décadas del siglo XX, ya se notaba la gran contaminación de gases tóxicos en los centros urbanos alrededor del mundo. Esta contaminación la producían las chimeneas de los hogares e industrias, así como la alta concentración de coches en las grandes ciudades. Por esta razón, muchos investigadores se dedicaron a encontrar una solución a tal problema. Entre estos, destacaba el ingeniero francés Eugene Houdry.

Houdry elaboró un modelo de convertidor catalítico (catalizador) para reducir los elementos contaminantes de las chimeneas. Luego, desarrolló y patentó el primer catalizador del coche, en EEUU, a mediados de 1950. Sin embargo, los ingenieros Carl Keith, John Mooney, Phillip Messina, Antonio Eleazar, etc., hicieron posible la producción en serie de los catalizadores para coches, en el año 1973 (EE.UU.).

El convertidor catalítico no podía funcionar correctamente con la gasolina con tetraetilo de plomo, que se usaba para aquel momento. Por esa razón, la Agencia de Protección Ambiental de los EEUU (EPA) acordó el uso obligatorio del catalizador del coche, a partir de 1975, así como la sustitución del tetraetilo de plomo.

En Europa, la normativa obligatoria para el control de emisiones de escape se hizo efectiva a partir del año 1993. A partir de ese momento, ya era obligatorio que los coches tuvieran un convertidor catalítico.

Cuáles son los gases tóxicos que salen por el tubo de escape del motor

Son muy variados los elementos contaminantes que salen por el tubo de escape de un motor de combustión. Entre estos destacan los siguientes: dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), hidrocarburos no quemados (HC), óxidos de nitrógeno (NOx) y óxidos de azufre (SOx).

La descarga de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera daña al medioambiente, ya que es la principal causa del efecto invernadero en la Tierra. Por otra parte, el monóxido de carbono (CO) es un gas que puede ser letal, dependiendo de su concentración. Los óxidos nitrosos (NOx) causan la lluvia ácida, al reaccionar con la humedad atmosférica. Por último, algunos tipos de hidrocarburos no quemados pueden producir cáncer (benceno), mientras que los óxidos de azufre son sustancias irritantes.

La proporción de estos gases a la salida del motor dependerá del coeficiente lambda de la mezcla aire-combustible, con la que esté funcionando el motor. Una mezcla ideal (estequiométrica) tiene una (1) parte de combustible por 14,7 partes de aire, lo cual corresponde a un coeficiente lambda de uno (1). Cualquier ligera variación, por encima o por debajo, de este valor produce cambios importantes en la cantidad de gases tóxicos a la salida del motor.

Cómo funciona el catalizador del coche

Dentro del catalizador del coche, el monóxido de carbono, los óxidos nitrosos e hidrocarburos no quemados son forzados a reaccionar químicamente entre ellos. Esta reacción química produce otros compuestos inofensivos para el medioambiente y la salud de las personas. De esta forma, el catalizador garantiza el control de emisiones de escape del motor de combustión del coche.

La reacción química de los gases dentro del catalizador del coche no es espontánea. Es decir, se necesitan de las siguientes condiciones para producirse: una temperatura entre 400 y 700 °C y la presencia de elementos catalizadores químicos. Los catalizadores activan la reacción química entre los gases, pero no toman parte de la misma (no reaccionan químicamente). Este es el caso del platino, paladio y rodio, metales preciosos con un precio más alto, que actúan como catalizadores.

Reacciones químicas del catalizador

Hay tres tipos de reacciones químicas se dan dentro del catalizador; dos de oxidación y una de reducción. Es decir, la primera reacción de oxidación la tiene el monóxido de carbono con el oxígeno, para producir dióxido de carbono. La segunda reacción de oxidación la tiene el hidrocarburo no quemado con el oxígeno, generando dióxido de carbono y agua. Finalmente, la tercera reacción de reducción la tiene el óxido nitroso con el monóxido de carbono, produciendo dióxido de carbono y nitrógeno.

El control de emisiones de escape transforma los elementos contaminantes que salen del motor, por el tubo de escape, en agua, dióxido de carbono y nitrógeno. Estos compuestos no son nocivos para la salud. No obstante, esta es una condición ideal, que depende del coeficiente lambda de la mezcla aire-combustible dentro del motor. Cuando el coeficiente lambda baja o sube ligeramente del valor ideal (1), cambian las proporciones de los gases. En consecuencia, las reacciones serán incompletas, y una porción de los gases tóxicos saldrá al exterior.

De qué está compuesto el catalizador del coche

El catalizador del coche está compuesto de una estructura cerrada de acero inoxidable, la cual a su vez tiene una pantalla térmica por la parte superior y otra por la parte inferior. Estas pantallas metálicas disminuyen la transferencia de calor a la carrocería del coche.

Dentro de la estructura de acero inoxidable se encuentra un bloque cerámico poroso, semejante a las celdas de un panal de abejas. En consecuencia, los elementos contaminantes que salen del motor tienen que pasar a través de las celdas, las cuales tienen una pequeña sección de 1 mm². La superficie interna de las celdas es rugosa y está recubierta con una fina capa de platino, paladio y rodio.

Estando en buenas condiciones el catalizador, el 70 % de la sección transversal del bloque cerámico deja pasar sin obstáculos el caudal de gases que salen del motor. Por tanto, no ocasiona problemas al correcto funcionamiento del motor.

El bloque cerámico está fabricado con material refractario de silicato de aluminio y magnesio. De esta forma, puede soportar una temperatura de hasta 1000 °C, sin deteriorarse.

GM Chamorro y el control de emisiones de escape

La vida útil del catalizador del coche es de aproximadamente 120.000 km. Por lo tanto, deberás sustituirlo para continuar protegiendo al medioambiente y para pasar la prueba de la Inspección Técnica de Vehículos (ITV). En GM Chamorro, como taller autorizado de servicio técnico Mercedes-Benz, estamos capacitados para revisar y sustituir el convertidor catalítico de tu coche.

Si necesitas verificar el estado del catalizador, no dudes en contactarnos. En GM Chamorro contamos con equipo de alta tecnología para el análisis preciso de los gases de escape de tu coche. Este estudio es imprescindible para tomar la decisión de cambiar el catalizador del coche. Visita nuestra web, en donde encontrarás más información sobre tu coche, y las revisiones que necesita.