Motor · FP Automoción

El catalizador de 3 vías (TWC)

Cómo convierte CO, HC y NOx en gases inocuos

El catalizador de tres vías convierte los tres contaminantes principales (CO, HC y NOx) en dióxido de carbono, vapor de agua y nitrógeno mediante reacciones químicas catalizadas por metales preciosos: platino (Pt), paladio (Pd) y rodio (Rh).

Gases escape CO HC (sin quemar) NOx (tóxicos / smog) 850–950 ºC CATALIZADOR 3 VÍAS Monolito cerámico · Pt · Pd · Rh · >300 ºC (óptimo 400–800 ºC) Gases limpios CO₂ H₂O (vapor) N₂ (no tóxicos) ↓ 90 % emisiones

Reacciones que realiza

  • Oxidación CO: 2CO + O₂ → 2CO₂
  • Oxidación HC: HC + O₂ → CO₂ + H₂O (quema los hidrocarburos sin quemar)
  • Reducción NOx: 2NOx → N₂ + xO₂ (divide los óxidos de nitrógeno)
  • El catalizador necesita alcanzar temperatura de light-off (~300 ºC) para activarse — los primeros minutos en frío son los más contaminantes.
  • Para que las tres reacciones ocurran a la vez, la mezcla debe ser estequiométrica (λ=1). Si hay exceso de combustible o de aire, una de las reacciones no puede completarse.
  • Se envenena con aceite quemado (sílice), refrigerante (fósforo) o gasolina con plomo. Un catalizador obstruido aumenta la contrapresión y puede causar pérdida de potencia y daño al motor.

Diagnóstico y códigos habituales

La UCE vigila la eficiencia del catalizador comparando la señal de la sonda lambda situada antes (upstream) y después (downstream) del monolito: si el catalizador funciona bien, la señal posterior debe ser mucho más estable que la anterior. Cuando ambas señales se parecen demasiado, salta el código P0420 (banco 1) o P0430 (banco 2) por eficiencia del catalizador por debajo del umbral.

  • Antes de sustituir el catalizador por un P0420/P0430, conviene descartar causas previas más baratas: fallos de encendido, mezcla incorrecta o fugas de escape antes de la sonda, que "ensucian" la lectura sin que el catalizador esté realmente dañado.
  • Un catalizador muy obstruido provoca pérdida de potencia progresiva, sobrecalentamiento y, en casos extremos, el monolito puede fundirse parcialmente por combustión sin quemar llegando al escape (por ejemplo, por fallos de encendido prolongados).
  • La ITV mide directamente CO, HC y opacidad en el tubo de escape — un catalizador envenenado o roto suele ser la causa más frecuente de un rechazo por emisiones en vehículos de gasolina.

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