La marmitta catalitica
(o convertitore catalitico)
è un dispositivo catalizzatore montato sull'impianto di scarico di un motore a combustione interna.
(o convertitore catalitico)
è un dispositivo catalizzatore montato sull'impianto di scarico di un motore a combustione interna.
Componenti:
L’elemento fondamentale del convertitore catalitico è il monolita ceramico o metallico sulla cui superficie è deposto il materiale attivo (washcoat): a quest’ultimo è demandata la conversione delle
specie inquinanti, mentre il substrato ceramico ha una funzione puramente meccanica di supporto.
Il substrato ceramico è protetto contro le vibrazioni e gli shock termici da un materassino elastico termoespandibile che avvolge integralmente il monolita: il tutto è contenuto in un involucro metallico.
Il washcoat consiste principalmente di ossido di alluminio, in grado di aumentare l’area superficiale, di metalli nobili (platino, palladio, rodio) e di ossidi promotori.
L’insieme di questi componenti è capace di catalizzare la conversione del CO, HC ed NOx in anidride carbonica, acqua e azoto (da qui il termine “convertitori trifunzionali” o “three-way” per i catalizzatori per motori a benzina).
Funzionamento:
Il catalizzatore inizia a funzionare alla temperatura di 350°C ed ha necessità per il funzionamento a regime di una temperatura compresa tra i 400 e i 600°C. Per questo si cerca di montare il catalizzatore il più vicino possibile ai collettori di scarico, dove i gas più caldi lo portano prima alla temperatura di esercizio.
Il catalizzatore per funzionare correttamente ed avere la sua massima efficienza di conversione, deve inoltre lavorare con una concentrazione di HC, CO e NOnei gas di scarico ben precisa, cosa questa che si ottiene solamente facendo avvenire una combustione con un rapporto aria-benzina pari al valore stechiometrico (14,7:1) che corrisponde ad un fattore lambda pari ad 1.
e. L’uso di un catalizzatore su un motore a carburatore porterebbe il rendimento di conversione al 40% con ulteriore decadimento di tale valore dopo poco tempo di vita del catalizzatore stesso.
Tipi di Catalisi:
La catalisiè un fenomeno chimico attraverso il quale la velocità di una reazione chimica subisce delle variazioni per l'intervento di una sostanza, detta catalizzatore, che non viene consumata dal procedere della reazione stessa.
In base alla fase in cui si trova il catalizzatore, si hanno due tipi di catalisi:
- catalisi omogenea: se il catalizzatore è disciolto nel mezzo di reazione, cioè si trova nella stessa fase (ad esempio liquida) in cui sono presenti i reagenti;
- catalisi eterogenea: se il catalizzatore e i reagenti non sono nella stessa fase (ad esempio se il catalizzatore è un solido finemente disperso in un ambiente di reazione fluido).
Le automobili dotate di tale dispositivo devono utilizzare benzina senza piombo, poiché, in caso contrario, i metalli catalizzatori verrebbero ricoperti da piombo e cesserebbero di funzionare in modo adeguato.Con l'adozione di queste norme si dovrebbero diminuire notevolmente l'inquinamento da gas di scarico delle auto e del piombo (metallo tossico alla salute), particolarmente avvertito nelle grandi città.
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