Cunoscut și sub denumirile tehnice de reactor catalitic sau convertor catalitic, catalizatorul este un dispozitiv montat pe traseul gazelor de evacuare ale unui motor cu ardere internă în scopul convertirii substanțelor poluante (CO, hidrocarburi, NOx) în substanțe nepoluante (H2O, CO2 și N2).
Acest proces are loc prin reacții chimice de oxidare și reducere desfășurate la temperaturi de peste 300 de grade Celsius și favorizate de prezența unor elemente catalizatoare: platina, rodiul sau paladiul.
Catalizatoarele sunt de mai multe tipuri, în funcție de nivelul de tehnologie utilizată:
- Reactor catalitic cu o cale: prima generație de catalizatoare, destinate oxidării CO și hidrocarburilor. Nu se mai utilizează astăzi în industria auto.
- Reactor catalitic cu două căi: reactor catalitic în două trepte, dintre care prima este un reductor catalitic de oxidare, iar a doua este un reactor catalitic de reducere (Redox). În spațiul dintre cele două componente este introdus aer pentru asigurarea unei cantități de oxigen necesare oxidării CO și a hidrocarburilor din a doua treaptă.
Dezavantajul acestui tip de reactor catalitic este ineficiența sa în eliminarea emisiilor de NOx (oxizi de azot), termen cumulativ sub care sunt cunoscute NO (monoxid de azot) și NO2 (dioxid de azot)- Reactor catalitic cu trei căi: reactor catalitic capabil să reducă simultan concentrația de CO, NOx și hidrocarburi nearse din gazele de evacuare ale unui motor cu ardere internă. Reactorul catalitic conține o piesă suport formată fie dintr-un material ceramic (cel mai des în formă de monolit străbătut de canale foarte fine, 62-182 de canale/cm2), fie dintr-un metal cu rezistență termică înaltă în formă de tablă foarte subțire (0.05 milimetri) în formă ondulată. Pe piesa suport este depus un strat intermediar din pământuri rare, care mărește suprafața de contact cu gazele de evacuare de circa 7000 de ori. Stratul catalitic, depus peste stratul intermediar, conține metale nobile care au rol activ în oxidarea hidrocarburilor și CO (platină și paladiu), respectiv în reducerea NOx (rodiu).
Dezavantajele catalizatoarelor
- Pentru că inserția catalizatorului în sistemul de evacuare afectează circuitul natural al gazelor, acesta afectează negativ performanțele și consumul, în special pe modelele de generație mai veche.
- Reactoarele catalitice ating punctul maxim de eficiență în momentul în care sunt încălzite, ceea ce înseamnă că în primele minute după pornirea motorului, acestea nu reușesc să elimine emisiile.
Din acest motiv, marea majoritate a emisiilor poluante sunt trimise de mașini în aer în primele 5 minute de la pornirea motorului. Constructorii au căutat soluții alternative la această problemă, implicit încălzirea electrică a catalizatorului sau instalarea unui pre-catalizator de dimensiuni mici amplasat înainte pe circuitul de evacuare care se încălzește mult mai repede.- Matelele prețioase utilizate în producția catalizatoarelor (platină și paladiu) determină un nivel masiv de poluare în zonele în care acestea sunt extrase și procesate.
VIDEO
