O Que é e Para que Serve o Catalisador?

Entenda tudo o que você precisa saber a respeito do catalisador automotivo, um dos componentes mais importantes do sistema de exaustão do motor!

O catalisador ou conversor catalítico, como muitas vezes chamado, é um dos componentes presentes no sistema de escapamento dos motores.

O catalisador tem a função de converter os gases tóxicos eliminados pelo motor em gases não nocivos, a partir do processo de oxidação dos mesmos.

Desta forma, define-se o conversor catalítico como um reator metálico composto de uma colmeia cerâmica ou metálica (monólito) dotadas de substâncias ativas em sua superfície.

Flange e Colmeia do Conversor Catalítico
Flange e Colmeia do Conversor Catalítico

Fonte: Car Throttle

Como apresentado na imagem acima, a colmeia possui milhares de canais (células) com diâmetros micrométricos por onde o gás do escape escoa.

O material usado para fazer a colmeia possui em sua superfície substâncias ativas como Óxido de Alumínio (Al2O3), e outros metais preciosos ativos, definidos por Paládio (Pd), Platina (Pt) e Ródio (Rh), além de outras substâncias que tem a função de melhorar a ação catalítica.

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Estes compostos ativos são os únicos responsáveis pela catálise e a colmeia serve apenas para otimização da área de ação destas substâncias ativas e como material suporte para as mesmas.

Sistema de Exaustão de um Subaru WRX
Sistema de Exaustão de um Subaru WRX

Fonte: Car Trottle

A função das substâncias ativas é reduzir o Monóxido de Carbono (CO), Dióxido de Nitrogênio (NO2) e os Hidrocarboneto (HC) transformando-os, a partir da reação com oxigênio e monóxido de carbono, em Dióxido de Carbono (CO2), nitrogênio e vapor d’água.

Reações químicas que ocorrem no catalisador

  • 2CO + O2 → 2CO2 (Monóxido de Carbono para Dióxido de Carbono)

2(CO) + O2 → 2(CO2)

C2 + O2 + O2 → C2 + O4

  • 2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O (Hidrocarbonetos para Dióxido de Carbono e Vapor d’água)

2(C2H6) + 7(O2) → 4(CO2 + 6(H2O))

C4 + H12 + O14 → C4 + O8 + H12 + O6

  • 2NO2 + 4CO → N2 + 4CO2 (Dióxido de Nitrogênio para Nitrogênio e Dióxio de Carbono)

2(NO2) + 4(CO) →N2 + 4(CO2)

N2 + O4 + C4 + O4 → N2 + C4 + O8

Para que estas reações ocorram é necessário que o catalisador atinja uma temperatura alta de trabalho.

A partir do 200°C o catalisador passa a atingir seu limite de conversão máxima, ou seja, consegue filtrar 98% dos gases de escape.

Para otimizar o processo de aquecimento do catalisador ao ligar o veículo, o motor trabalho com a tecnologia de pós-combustão, ou seja, injeta combustível enquanto a válvula de escape esta aberta para que o novo combustível entre em combustão próximo ao catalisador, aquecendo o componente.

Emissões de Escape X Relação Lambda
Emissões de Escape X Relação Lambda

Fonte: Internet Gazeta

Como podemos ver, é bom que o motor trabalhe com uma mistura rica para emitir menos gases poluentes, porém o motor trabalha sempre na mistura estequiométrica, evitando o desperdício de combustível.

Desta forma o uso do catalisador é necessário e imprescindível.

Veja no vídeo abaixo para que serve o catalizador e como ele funciona.

Entenda a função do catalisador do canal Dispemec

Crédito da foto de capa: PxFuel

Crédito da matéria: Gerenciamento eletrônico de motores diesel e seus subsistemas Fundamentos, diagnósticos e reparações (Apostila Senai-SP) – Alison Flamino de Aguiar

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