Atualmente existem dois tipos básicos de catalisadores Automotivos:
* Catalisadores de duas vias (Two-Way): foi utilizado em automóveis antigos, ocorre à oxidação simultânea do hidrocarboneto e monóxido de carbono, transformando-os em dióxido de carbono e água.
* Catalisadores de três vias (Three-Way): utilizado em automóveis atuais, executa a oxidação e a redução do conversor com tripla finalidade: reduz o óxido de nitrogênio em nitrogênio, oxida o monóxido de carbono em dióxido de carbono e oxida os hidrocarbonetos.
Gases gerados pela exaustão do motor de combustão:
Monóxido de Carbono - CO (%)
* Resulta de uma combustão incompleta.
* Instável e muito tóxico.
* O CO deveria ser um CO2, porém na falta de O2 (mistura rica) o Carbono (C) combina-se com um oxigênio (O), quando o ideal seria combinar-se com dois.
* Quanto menor for a porcentagem de CO melhor é a combustão.
Hidrocarbonetos - HC (ppm)
* Resíduos carbonosos derivados da não combustão ou queima incompleta do combustível.
* É um gás muito tóxico.
* É resultante das partes fracionadas das cadeias longas do combustível que não se oxidaram.
* Menor concentração de HC melhor a combustão.
Óxidos de Nitroso - Nox (% volume)
* Formado pela mistura de oxigênio e nitrogênio.
* Combinação do oxigênio com o nitrogênio durante a combustão.
* A formação destes óxidos é favorecida pela temperatura.
* É um gás muito tóxico, contribui para a diminuição da camada de ozônio.
Resultante da Combustão CO2 (% volume)
* Dióxido de Carbono.
* Pouco tóxico em baixas concentrações.
* Maior concentração de CO2 melhor a combustão.
Oxigênio - O2 (% volume)
* Em uma combustão ideal todo O2 que entra no motor deveria ser usado na combustão.
Vapor de Água - H2O
* Resultante da combustão.
Funcionamento básico do catalisador automotivo
O motor de combustão consome oxigênio e combustível (ex: gasolina) para efetuar a queima através da vela de ignição e após este ciclo emite gases nocivos e inofensivos à saúde, tais como:
* Gases Nocivos: CO – monóxido de carbono, HC – hidrocarbonetos e Nox – óxido de nitrogênio.
* Gases Inofensivos: CO2 – gás carbônico, H2O – água, N2 – nitrogênio.
A finalidade principal do catalisador ou conversor catalítico é de reduzir até 95% dos poluentes resultantes da exaustão do motor de combustão.
O princípio de funcionamento do catalisador é oxidar e reduzir os poluentes gerados através da reação química dos metais nobres em relação ao calor do catalisador, transformando os gases nocivos à saúde em gases inofensivos.
O catalisador é constituído de carcaça cerâmica ou metálica em formato de “colméia”, com metais nobres e óxidos metálicos. Nesta “colméia” existem centenas de canaletas que permitem a passagem dos gases de combustão para efetuar a reação catalítica.
O conversor catalítico pode ser atacado por enxofre (encontrado na gasolina) e por fósforo (encontrado no óleo lubrificante). O enxofre desativa fortemente os catalisadores com colméia cerâmica de sílica ou alumina, porém a desativação ocorre em menor escala na alumina, por causa da presença do metal nobre que aumenta a resistência do material ao envenenamento do enxofre.
Estes dois componentes contaminam a superfície do catalisador e anulam a atividade catalítica dos metais nobres. Outro problema detectado é que o trabalho catalítico em altas temperaturas (800ºC a 1000ºC) proporciona a desativação do mesmo.
