Qual é o princípio do catalisador dos carros?

Os catalisadores instalados nos automóveis são dispositivos que diminuem os níveis de emissão de gases poluentes. Basicamente, o catalisador dos carros é composto por uma cerâmica, muito parecida com uma colméia de abelhas, por onde os produtos da combustão passam. Esta cerâmica está impregnada com compostos contendo paládio, nióbio e outros metais nobres, que aliados ao calor gerado pela combustão, provocam várias reações.

A utilização de combustíveis adulterados pode provocar a degradação do catalizador, conhecida como "envenenamento". Antigamente era comum adicionar compostos contendo chumbo à gasolina para melhorar o desempenho do automóvel, mas esta prática foi proibida, pois além de ser nociva ao ser humano também danifica o catalisador. Um problema da gasolina brasileira é a presença de muitos compostos com enxofre, que também diminui a vida útil do catalisador (cerca de 7 anos).

Catalisadores automotivos - No mundo há mais de 500 milhões de veículos, com isso concluímos que é necessário lutar contra emissões de poluentes dos veículos.

A queima de gasolina nos motores dos automóveis produz, em maior quantidade, dióxido de carbono (CO2) e água (H2O). Como a queima não é total, ou seja, a gasolina não reage inteiramente com o oxigênio; há ainda a produção de monóxido de carbono (CO); óxidos de nitrogênio (NOx) e dióxido de enxofre(SO2), provenientes da queima das impurezas presentes na gasolina, vapores de hodrocarbonetos (CxHy) que não foram queimados, compostos de chumbo, quando a gasolina possui aditivos à base desse metal (como chumbo-tetraetila) entre outros.

Estes compostos são eliminados pelo escapamento do automóvel, poluindo, assim, a atmosfera. Com excessão do CO2 e a H2O, todos os demais são altamente nocivos à saúde humana. Os motores movidos à óleo Diesel emitem menos monóxido de carbono, mas bastante óxidos de nitrogênio e enxofre, além da fuligem que é a fumaça preta característica lançada pelos ônibus e camnhões; esta fumaça é o resultado da queima parcial do óleo, liberando partículas de carbono finamente dividido na atmosfera.

Já nos carros a álcool produzidos no Brasil, a quantidade de NOx e de SO2 é desprezível, mas há a eliminação de aldeídos, que também constituem uma ameaça à saúde da população. De qualquer maneira, o carro movido a álcool é bem menos poluente que o movido a gasolina; daí vem a técnica usada no Brasil de se adicionar 15% de álcool na gasolina, afim de evitar altos índices de poluíção.

Contudo, se a porcentagem do álcool for maior que 20%, haverá separação de duas fases, uma de gasolina e outra de álcool, já que o álcool é hidratado (contém água) e a gasolina não é solúvel em água. Se considerarmos e existência de mais de 500 milhões de veículos automotivos no mundo inteiro e também o fato do consumo mundial de petróleo ter aumentado cerca de três vezes a partir de 1960, concluiremos o quanto é importante lutar contra as emissões poluentes dos veículos em questão.

Para que possa reduzir a concentração de substâncias nocivas lançadas na atmosfera, são necessários aperfeiçoamento nos motores dos automóveis, principalmente na substituíção do sistema de carburação por injeção eletrônica e o uso de catalisadores nos escapamentos dos automóveis.

O catalisador é formado por uma "colméia" metálica ou feita de cerâmica, formada por minúsculos canais que perfazem uma superfície total equivalente a quatro campos de futebol. Sobre essa colméia são impregnados aproximadamente 1,5 gramade metais preciosos, os quais constituem o catalisador propriamente dito; emprega-se uma mistura de paládio-ródio (para veículos a gasolina) e paládio-molibdênio (para veículos a álcool).

A seguir o catalisador é enrolado em uma manta termoexpansiva, que fixa, veda, isola termicamente e dá proteção mecânica ao componente. Por fim, o catalisador é montado dentro de uma carcaça de aço inoxidável, dando origem ao "conversor catalítico".

Esse conjunto é instalado no cano de escape do automóvel. Os catalisadores, em geral, são substâncias que aceleram determinadas reações ou tornam-nas possíveis, sem reagirem (isto é, eles não reagem, apenas aceleram). No caso dos catalisadores automotivos, as reações que são aceleradas, são as que transformam poluentes (CO, NOx e CxHy) em compostos menos prejudiciais à saúde (CO2, H2O e N2); essas reações são, por exemplo:

2CO O2 --> 2CO2
2C2H6 7O2 --> 4CO2 6H2O
2NO2 4CO --> N2 4CO2

Tal acontece com qualquer catalisador, também os automotivos podem sofrer "envenenamento" e, em consequencia, perder sua ação catalítica; sendo assim devem ser utilizadas gasolinas sem compostos de chumbo ou outros aditivos prejudiciais ao catalisador, além de se empregarem somente óleos lubrificantes recomendados pelo fabricante do veículo.

Também impactos, superaquecimento, furos, etc., no conversor podem comprometer o desempenho do catalisador ou, até mesmo inutilizá-lo completamente. Outro problema delicado quanto ao catalisador é o fato dele ser fabricado para um determinado tipo de combustível. Se houver variações consideráveis na percentagem de álcool na gasolina, além do motor do veículo exigir regulagens constantes, o catalisador também terá seu funcionamento comprometido.


Uso indevido pode reduzir a vida do catalisador

Equipamento raramente é lembrado pelo motorista, mas é caro: para um carro importado, pode custar até R$ 3.800,00.

Usar combustível de qualidade, não fazer o carro pegar no tranco, manter o sistema elétrico em dia e fazer inspeções periódicas. Esses são alguns dos cuidados que o motorista deve tomar para conservar o catalisador, um equipamento raramente lembrado %u2013 mas cuja reposição é bem cara: de R$ 270,00 a R$ 3.800,00, dependendo do modelo e da nacionalidade do carro, conforme preços coletados em cinco casas do ramo.

Localizado no sistema de escapamento, o catalisador transforma grande parte dos gases tóxicos do motor em gases inofensivos, daí sua importância para o meio ambiente. Flávio Fernandes, engenheiro do departamento de Marketing da Degussa, fabricante do equipamento, diz que a partir de 1992 os limites de emissão de poluentes regulamentados pelo Programa de Controle de Poluição do Ar por Veículos Automotores (Proconve) exigiram que os fabricantes de veículos adotassem medidas mais eficientes.

A partir daí, a instalação dos catalisadores, ou conversores catalíticos, se tornou mais comum. %u201CMas só a partir de 1997 é que os automóveis passaram a sair de fábrica obrigatoriamente com catalisador e injeção eletrônica%u201D, explica o engenheiro. Mesmo assim, a Cetesb afirma que não existe fiscalização para o uso de catalisador. Só haverá esse tipo de fiscalização quando houver a inspeção obrigatória, prevista para o ano que vem, informa a assessoria.


Temperatura

Fernandes diz que cuidados simples podem estender a vida útil do catalisador, além de evitar acidentes. Ele explica que, como o equipamento funciona a uma temperatura superior a 350°C, se por uma falha do sistema elétrico chegar nele combustível não queimado o componente pode derreter e até pegar fogo. Para saber se o sistema elétrico está em ordem, deve-se verificar velas, bobinas, distribuidor e cabos.

Na dúvida, não é aconselhável fazer o carro pegar no tranco, pois isso facilita a entrada do combustível não queimado no catalisador. Também é importante evitar alarmes ou sistemas antifurto não recomendados pelo fabricante do veículo.

Fabricantes recomendam que se evite estacionar sobre folhas secas, por exemplo, que podem pegar fogo.

É sempre bom verificar no manual do veículo os cuidados que o fabricante recomenda com o catalisador ou mesmo a previsão de duração do equipamento. Nos manuais da Fiat, a montadora recomenda que se evite estacionar sobre material inflamável (como grama seca), pois a alta temperatura do catalisador pode causar incêndio. Deve-se evitar também borrifar qualquer produto nele, assim como no tubo do escapamento. Para veículos da marca, o controle de emissões de gases do escapamento %u2013 teste que determina se o catalisador precisa ser trocado %u2013 deve ser feito a cada 40 mil quilômetros.


Fonte: www.mecanicaonline.com.br