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Cómo funciona el catalizador de tres vías

2.01.2019

Un elemento presente en prácticamente todos los motores de gasolina para reducir emisiones. Se trata del catalizador de tres vías, que mantiene a raya gases contaminantes como el monóxido de carbono (CO), el óxido de nitrógeno (NOx) y los hidrocarburos no quemados (HC).

Cuando aparecen en los gases de escape compuestos como el CO y los HC, no se ha utilizado todo el oxígeno para oxidar por completo el combustible. Es en estas circunstancias cuando se puede emplear un reactor monolítico que actúe sobre esos compuestos y el NOx, en ausencia o con cantidades muy reducidas de oxígeno en los gases de escape.

Ese reactor monolítico se conoce como catalizador de tres vías y tiene tres funciones principales: reducir el NOx a nitrógeno (N2), mediante la oxidación del CO y los HC; almacenar el poco oxígeno (O2) presente en los gases de escape; oxidar los HC y el CO a CO2, tanto al reducir el NOx como al emplear el oxígeno que pudiera estar presente en el gas de escape o que hubiera sido almacenado previamente en el sustrato catalítico.

Para garantizar un elevado rendimiento de conversión de las emisiones en el catalizador de tres vías, además de mantenerlo en buen estado, el motor debe funcionar en todo momento con mezcla estequiométrica. Esto significa que la proporción de oxígeno para reaccionar con el carbono del carburante debe ser precisa, es decir, ni con exceso ni con defecto de aire.

La sonda lambda es la que se encarga de que el motor funcione con dosado estequiométrico. Se trata de un sensor que detecta la presencia de oxígeno en los gases de escape y permite al catalizador funcionar con un elevado rendimiento de conversión. Si detecta que no hay oxígeno, envía una señal al sistema de inyección para que reduzca el combustible inyectado. Si capta un exceso de oxígeno, envía la orden de aumentar el combustible inyectado para enriquecer la mezcla.

Otra razón por la que debe haber una baja presencia de oxígeno es la de asegurar que se dé el mecanismo de reacción por el que los HC y el CO reducen el NOx, es decir, para que se oxiden con el NOx en lugar de con el oxígeno, por el cual tendrían preferencia.

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