Catalisadores

A proteção do ambiente é hoje de grande importância. Nas últimas décadas do século XX, esta consciência também se desenvolveu na indústria automóvel. O conversor catalítico é um componente que apoia significativamente a limpeza dos gases de escape. O catalisador entrou nas primeiras produções significativas em grande escala na década de 1980. Desde então, o Cat desenvolveu-se significativamente.

Nos primeiros veículos, foram instalados catalisadores não controlados, seguidos de catalisadores controlados. No entanto, controlado não se refere ao catalisador em si, mas ao controlo coordenado do motor com base na gestão do motor, possibilitada por eletrónica avançada (unidades de controlo). Como o nome indica, o catalisador propriamente dito só indiretamente intervém na limpeza dos gases de escape. Sem aprofundar a estrutura: existem determinadas substâncias (metais preciosos) no catalisador. Quando os gases de escape (óxidos de azoto NOx) de uma determinada composição entram em contacto com estas substâncias num ambiente quente e pobre em oxigénio, ocorre um processo químico - os gases de escape são convertidos em água e CO2.

Há muitas maneiras diferentes de os distinguir. Em primeiro lugar, pode ser feita uma distinção em termos de construção técnica. Os catalisadores precisam de fornecer uma grande área de superfície para os gases de escape. Daí a estrutura em favo de mel. Como material de suporte são utilizadas cerâmicas ou folhas metálicas. Com suportes cerâmicos, os metais preciosos podem ser melhor recuperados. Mas são muito mais sensíveis ao calor. Os catalisadores metálicos oferecem uma área de superfície maior porque a espessura da parede é ainda mais fina. Também são significativamente menos sensíveis ao calor e mais bem protegidos contra choques e vibrações.

Além disso, deve ser feita uma distinção entre catalisadores para motores a gasolina e para motores a gasóleo. Há muito mais oxigénio nos gases de escape dos motores diesel, pelo que é necessária uma catálise diferente. A terceira distinção está mais centrada no progresso. Até agora, os catalisadores convencionais faziam-no com uma sonda lambda. Em contrapartida, os conversores catalíticos modernos possuem também um sensor de gases de escape após o conversor catalítico. O grau de limpeza dos gases de escape que saem do catalisador afecta grandemente a gestão do motor.

A resposta é curta e doce: não. Pelo menos no caso do gasóleo, o catalisador é repetidamente confundido com o filtro de partículas, que pode certamente ser limpo por lavagem. Mas os leigos confundem frequentemente a limpeza do filtro de partículas com a do catalisador. E depois, claro, os proprietários de automóveis com motores a gasolina também perguntam se o catalisador não pode ser limpo. No entanto, eles têm uma opção muito limitada para tornar o catalisador um pouco mais poderoso novamente.

Um conversor catalítico de três vias é contaminado ou sobreaquecido ao longo do tempo. O sobreaquecimento (temperaturas superiores a 900 graus Celsius) inicia o processo de sinterização e reduz a área de superfície do catalisador (envelhecimento térmico). Caso contrário, ocorre uma contaminação química ou mecânica. O envenenamento químico é um processo químico não desejado e não controlado. Pode ser causado por aditivos, combustível de má qualidade, combustão deficiente, etc. Neste processo, a camada catalítica é significativamente destruída.

A contaminação mecânica é aquela que pode (presumivelmente) ser melhorada até certo ponto. O chumbo e o enxofre dos resíduos de óleo e de combustível depositam-se na superfície catalítica (sem um processo químico). Ao aquecer o catalisador, pode ser possível queimar, pelo menos parcialmente, esta camada. Para o efeito, o catalisador teria de ser aquecido durante 10 a 15 minutos a uma velocidade de 4.000 rpm ou superior. No entanto, existe também o risco de sobreaquecimento do catalisador, se for possível solicitar potência suficiente devido à função limitada. Este caminho não é recomendado e não proporciona praticamente nenhuma melhoria.

Novamente, é uma afirmação hipotética semelhante à eventual queima do gato. Ligar o carro com catalisador rebocando-o não é uma boa ideia, porque a gasolina pode entrar no catalisador e incendiar-se mais tarde. No entanto, isto também afectaria o arranque do motor noutras situações. De facto, um mau comportamento no arranque pode provocar a entrada de combustível não queimado no catalisador. Este também se pode incendiar aqui. Isto pode mesmo danificar o motor. No entanto, este comportamento é muito raro. Por conseguinte, um reboque curto deve ser possível, tal como várias tentativas de arranque do motor com a chave de ignição. A propósito, estamos a falar de arranque (para que o motor volte a funcionar) e não de reboque.

Deve-se notar aqui que o calor não é fundamentalmente mau. Por exemplo, como o diesel queima relativamente ""frio"", o conversor catalítico deve ser instalado o mais próximo possível do motor, pois o calor desempenha um papel importante no processo químico. Por outro lado, já escrevemos que um catalisador tem problemas reais a temperaturas superiores a 900 graus.
O efeito do catalisador começa por volta dos 250 graus. A temperatura média de funcionamento situa-se entre os 400 e os 900 graus. Aqui, a taxa de eficiência é de cerca de 90 por cento. O envelhecimento térmico começa a mais de 900 graus, o conversor catalítico pode derreter a mais de 1.000 graus e é destruído.

Um catalisador defeituoso pode ser identificado de várias formas: falta de potência, funcionamento irregular do motor, motor sempre a parar, etc. Há também a situação extrema de um catalisador partido, por exemplo devido a cerâmica derretida. Nesse caso, o escape é fechado e o cárter do motor explode. Quando a pressão se torna tão elevada que o motor não consegue ventilar através do respiradouro do cárter, empurra a pressão e o óleo do motor para fora da vareta.