Catalisador: o que é e para que serve

O catalisador é um dispositivo que compõe o sistema de exaustão dos veículos modernos, cuja função é transformar através de reação química, os gases nocivos em não nocivos.

Construção
• É formado por uma carcaça metálica
• Suporte Cerâmico: Substrato cerâmico poroso revestido de Óxido de Alumínio e com metais catalíticos ativos (Platina, paládio, cério e ródio).
• Cério: Possui a propriedade de armazenar o excesso de O² (oxigênio) produzido pela combustão de mistura pobre e liberá-lo quando a combustão encontra-se rica.
• Manta Expansiva: Função: Vedação, isolante térmico, fixação e proteção mecânica (vibrações e pancadas).

Característica
O catalisador usado atualmente é o de três vias e possui a característica denominada de ‘capacidade de armazenamento de oxigênio’ que é utilizada para a conversão do HC (Hidrocarboneto) em CO² (gás carbônico) e H²O (água)
O catalisador não modifica o valor lambda da mistura admitida

Funcionamento
Na reação química dos gases poluentes de entrada no catalisador tais como: monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos/combustível não queimado (HC) e óxidos nitrosos (N²O) são transformados em substâncias inofensivas, como o dióxido de carbono/gás carbônico (CO²), nitrogênio (N) e vapor d’água.
A temperatura ideal de trabalho do catalisador é por volta de 300°C, onde nesta condição é atingida a marca de 100% de eficiência catalítica (transformação).
Abaixo desta temperatura o catalisador funciona com uma porcentagem menor de eficiência. (Quanto menor a temperatura do catalisador, menor sua eficiência).

Dicas
Em sistemas OBDII é possível visualizar o seguinte:
• Sinais equivalentes de O2 (oxigênio) na entrada e saída do catalisador demonstram uma perda de eficiência do próprio catalisador
• O catalisador funciona como um filtro das oscilações de O2 resultando em um sinal de saída mais estável
• Sinal posterior variando bastante indica catalisador ineficiente
• Sinal pré-catalisador: Quando a mistura é mantida rica ou pobre por um tempo maior que o normal, o sinal diminuía a freqüência de oscilações
• Diagnóstico OBDII: Eficiência abaixo de 65% com veículo rodando entre 50 e 80 Km/h o catalisador é considerado defeituoso
Os códigos OBD II genéricos que identificam catalisador com eficiência abaixo do limite são:
- P0420/P0430: para o sistema catalítico como um todo ou para um único catalisador convencional (banco #1/banco #2);
- P0421/P0431: para o catalisador de aquecimento; normalmente instalado antes do catalisador principal (banco #1/banco #2);
- P0422/P0432: para o catalisador principal (banco #1/banco #2);
- P0423/P0433 para o catalisador aquecido (banco #1/banco #2).

Sinal de saída
(Sonda pós catalisador):
Sinal > 450mv = admissão de mistura rica
Sinal < 450mv = admissão de mistura pobre

A oxidação de CO, e do HC que se transformam em CO2 e H2O
Redução de NOx que transformam-se em O2 e N2

Observações
Um mínimo conteúdo de oxigênio indica uma boa eficiência catalítica;
O catalisador mostra-se mais eficiente quando o fator lambda é igual a 1,0;
O catalisador é responsável por reduzir em mais de 90% os gases nocivos lançados no meio ambiente. Quando em bom estado, produz uma eficiência entre 90 a 95%;
O catalisador passou a ser produzido em série no Brasil a partir de 1992;
A vida útil do catalisador fica em torno dos 80.000 km (equivalente a cinco anos de uso), porém com os devidos cuidados e manutenções preventivas do veículo, pode chegar até ao dobro de quilometragem. (Já testei veículos com 285.000 km e o catalisador estava a pleno funcionamento).

Testes
Vazão:
Manômetro especial conectado no lugar da sonda lambda. Possui as indicações azul, verde e vermelho
- Com o motor a 2.000 rpm o ponteiro deve permanecer entre azul ou verde. Quando no vermelho, demonstra que o catalisador está com a vazão comprometida;

Quando a vazão não tem resistência, pode indicar um catalisador sem a cerâmica (fazer inspeção visual)

Temperatura de entrada e de saída
Aumento de no mínimo 10° de temperatura

Capacidade de conversão de HC em CO2
Teste de CO2 durante a partida:
Com o catalisador já aquecido, verifique o aumento de CO2 no escape, com o sistema de ignição desabilitado e dando partida por 10 segundos (superior a 12%).
Se a conversão de HC encontra-se dentro das normas, pressupõe que a conversão de CO e NOx também é.

Itens que prejudicam o funcionamento e a vida útil do catalisador
• Aplicação errada de catalisador (Existe um catalisador adequado para cada tipo de motor).
• Combustível de má qualidade ou adulterado
• Corrosão na carcaça
• Excesso de combustível na mistura
• Excesso de consumo de óleo do motor
• Falhas de ignição
• Junta do catalisador vazando
• Lubrificantes inadequados, sujos ou vencidos
• Manutenção inadequada (Soldas ou cortes na carcaça)
• Motor com dificuldade para pegar
• Motor desregulado
• Pancadas no corpo metálico do catalisador