¿Qué es el catalizador y qué función realiza en un coche?

El dióxido de carbono es un importante gas de efecto invernadero, es decir, que absorbe y emite radiación dentro del rango infrarrojo. Ello propicia que la radiación térmica emitida por la superficie planetaria sea absorbida por estos gases atmosféricos y sea posteriormente irradiada en todas direcciones.

Parte de esa radiación llega a la superficie y a la atmósfera inferior, generando un incremento de la temperatura. Actualmente, aproximadamente un 14% de la emisión de este gas corresponde a los vehículos con motor térmico y es en parte gracias a que la industria de la automoción utiliza el catalizador. Pero, ¿por qué lo hace?

Cómo funciona el catalizador

La emisión de dióxido de carbono por parte de los automóviles actuales viene propiciada por un dispositivo que forma parte del sistema de escape de los mismos y tiene como cometido reducir la contaminación producida por el motor.

Así funciona el catalizador de un coche.

El convertidor catalítico se sitúa entre el tubo de escape y el silencioso trasero y cuenta con una doble estructura cerámica con forma de panal que incorpora sustancias activas como platino, rodio y paladio.

Su función es la de descomponer los óxidos de nitrógeno (NOx), así como transformar los hidrocarburos (HC) en agua y el monóxido de carbono (CO) en dióxido de carbono a través de una reacción química posible gracias a la elevada temperatura (entre 400 y 800 ºC) a la que circulan los mencionados gases antes y durante el proceso.

El resultado final no es completamente limpio, pero al menos elimina una buena parte de las sustancias nocivas presentes en los gases.

Tipos de catalizador

Catalizador oxidante: es el más sencillo y barato, ya que dispone de un único soporte cerámico que permite la oxidación del monóxido de carbono y los hidrocarburos. En este tipo de catalizadores, utilizados principalmente en motores diésel, el óxido de nitrógeno (NOX) no se ve afectado y de ello debe encargarse el sistema EGR.

Catalizador de dos vías: se trata de un doble catalizador con toma intermedia de aire. El primero actúa sobre los gases ricos y reduce el óxido de nitrógeno. El segundo utiliza la toma de aire para actuar sobre los gases empobrecidos, reduciendo el monóxido de carbono y los hidrocarburos.

Vista inferior de un vehículo con catalizador incorporado en el sistema de escape.

Cuando el motor está frío, este tipo de catalizador se alimenta con mezcla rica de combustible y la válvula envía aire al colector de escape para contribuir a la combustión. Entonces el oxígeno adicional permite que los hidrocarburos se conviertan en agua y dióxido de carbono y el convertidor catalítico no se sobrecarga. Una vez que el motor está caliente, el interruptor de vacío cierra el paso de aire y éste va a la toma intermedia del catalizador para reducir el monóxido de carbono y los hidrocarburos.

Catalizador de tres vías: Es el más complejo y sofisticado, llamándose así porque reduce simultáneamente los tres elementos nocivos más importantes. Su eficacia depende de los gases de admisión y de que la mezcla se acerque lo más posible a la relación estequiométrica (1 kg. de gasolina por cada 14,7 kg. de aire).

Para ello es necesaria la sonda lambda, que controla y corrige la mezcla en función de los parámetros presentes en los gases de escape antes de que estos lleguen al catalizador. Este tipo de dispositivo es utilizado en motores gasolina de inyección electrónica y puede disponer de monolito cerámico o metálico.

Duración y síntomas de avería de un catalizador

La vida útil de un catalizador, como es habitual en todo elemento mecánico, depende en gran medida de su uso, pero generalmente se extiende alrededor de los 120.000 kilómetros. Una revisión periódica y un buen mantenimiento de bujías, filtro de aire o sonda lambda contribuyen a alargar su duración.

Cuando el catalizador comienza a fallar, solemos notar pérdida de potencia o que el motor se cala de manera habitual, ya que el convertidor comienza a obstruirse. Otro síntoma, en este caso de rotura del panel cerámico, sería la emisión de un ruido metálico en los bajos del coche. Finalmente, si percibimos un humo denso acompañado de un olor poco habitual en las inmediaciones de la salida de los gases del escape, podemos también deducir que es necesario un cambio de catalizador.