Funzionamento del convertitore catalitico

INFORMAZIONI GENERALI

Tutti i motori sono dotati di uno o più convertitori catalitici per la depurazione dei gas di scarico. Il convertitore catalitico ha una parte centrale in ceramica a struttura alveolare –3–, rivestita con uno strato di supporto. Sullo strato di supporto si trovano sali di metalli nobili che agiscono da catalizzatori. Il convertitore catalitico è fissato nel corpo –1– tramite uno strato isolante di supporto –2–, che compensa allo stesso tempo le dilatazioni termiche del convertitore catalitico.

Convertitore catalitico 1 corpo 2 guarnizione 3 struttura alveolare del convertitore catalitico

Motori a benzina

Per ridurre le emissioni nocive con il convertitore catalitico, il sistema di iniezione deve dosare con precisione la quantità di carburante iniettato necessaria alla combustione. La sonda lambda si trova nel tubo di scarico prima del convertitore catalitico ed è investita dal flusso dei gas di scarico. La sonda lambda è un sensore elettronico che misura il contenuto di ossigeno nei gas di scarico e lo trasforma in una variazione di tensione. Il segnale della sonda lambda viene trasmesso alla centralina del sistema di iniezione. Il valore ricevuto consente di regolare la composizione della miscela aria-benzina. Ciò è necessario, da un lato, perché le condizioni di esercizio cambiano continuamente (minimo, pieno carico) e, dall'altro, perché l'ossidazione ottimale del carburante nel catalizzatore avviene solo se nei gas di scarico è presente una quantità sufficiente di carburante.

Affinché nel catalizzatore avvenga la postcombustione del carburante, è necessaria una temperatura di 300 – 800°C. Per questo è necessaria una quantità di carburante nella miscela maggiore di quella richiesta per una combustione pura.

I convertitori catalitici utilizzati sui motori a benzina sono i cosiddetti dispositivi a tre vie. Nel processo di conversione regolato avvengono l'ossidazione del monossido di carbonio (CO) e degli idrocarburi (HC), nonché la riduzione della concentrazione degli ossidi di azoto (NOx).

Gas in ingresso al convertitore catalitico e prodotti in uscita

Convertitore catalitico e sistema di ricircolo dei gas di scarico del motore diesel

I gas di scarico del motore diesel vengono depurati anche nel convertitore catalitico. In questo caso si tratta di un convertitore catalitico ossidante non regolato. Tale convertitore trasforma il monossido di carbonio e i composti idrocarburici contenuti nei gas di scarico in CO2 e H2O.

La riduzione della concentrazione di ossidi di azoto (NOx) nei gas di scarico del motore diesel è ottenuta grazie a un sistema supplementare di ricircolo dei gas di scarico (sistema EGR).

Sul collettore di scarico del motore è installata una valvola del sistema di ricircolo, comandata a depressione. Il suo compito è immettere una parte dei gas di scarico nelle camere di combustione del motore, il che contribuisce a ridurre la temperatura dei gas di scarico e quindi la concentrazione di sostanze nocive.