Catalizzatore auto: cos’è e come funziona

Da tempo le case automobilistiche rispondono al grande problema dell’inquinamento atmosferico realizzando auto a basse emissioni: basti pensare al numero sempre crescente di auto ibride o elettriche presenti sul mercato o ai nuovi modelli diesel o benzina, per la maggior parte dotati di sistemi utili per limitare al massimo gli effetti negativi e inquinanti derivanti dalla combustione.

Prima di queste soluzioni, però, il problema era stato affrontato con l’invenzione del catalizzatore auto: scopriamo insieme cos’è e come funziona.

Cos’è il catalizzatore auto

Il catalizzatore auto è uno tra i principali elementi che permettono l’abbattimento delle emissioni di una macchina. Solitamente installato all’interno della marmitta, a livello visivo il catalizzatore appare come un rigonfiamento di un tratto del collettore di scarico, ed è proprio all’interno di questo passaggio che si trovano gli elementi che lo costituiscono.

I moderni catalizzatori sono dispositivi ideati appositamente per ridurre le emissioni inquinanti di monossido di carbonio (CO), composti organici volatili (COV) e ossidi di azoto (NOx): per ottenere questo obiettivo, includono un sistema di riduzione e uno di ossidazione, entrambi formati dalla struttura in ceramica a sua volta rivestita da una parte metallica (platino, rodio e/o palladio).

Catalizzatore auto: come funziona

Come abbiamo visto, il catalizzatore auto, anche detto convertitore catalitico, è un elemento del sistema di scarico della macchina ormai irrinunciabile per garantire la massima riduzione della tossicità dei gas.

Per farlo, il principio di base è molto semplice: i gas di scarico prodotti dal ciclo di combustione del carburante all’interno del motore passano attraverso una sezione del collettore di scarico in cui il catalizzatore, un elemento chimico, promuove un processo di ossidazione degli idrocarburi incombusti, cioè composti chimici formati da carbonio e idrogeno.

Per comprendere come funziona un catalizzatore è bene sapere almeno a grandi linee cos’è un processo di catalizzazione: questo consiste in una reazione chimica accelerata generata da un determinato elemento chimico, il catalizzatore, appunto. In altre parole, grazie alla catalizzazione, i monossidi di carbonio, anidride carbonica e ossido di azoto vengono trasformati in anidride carbonica, acqua e azoto. In tal modo, l’impianto è in grado di abbattere le emissioni di sostanze inquinanti.

I tipi di catalizzatore auto

Non esiste un solo tipo di catalizzatore: ci sono moduli di catalizzazione pensati per essere aggiunti all’impianto di scarico e le classiche marmitte catalitiche (collettori di scarico con catalizzatore).

La principale differenza tra i diversi tipi di catalizzatore auto dipende dal funzionamento, che varia in base al combustibile utilizzato:

• gasolio: l’azione riducente trasforma gli ossidi di azoto (NOx) in azoto e ossigeno
• benzina: l’azione ossidante avviene con convertitori a base di palladio (bivalenti o trivalenti)

Alcuni catalizzatori usano anche una sonda lambda per determinare la quantità di ossigeno e carburante incombusto presenti nei gas di scarico e mantenere un regime di esercizio ottimale.

Con il passare del tempo e gli utilizzi, il catalizzatore auto può però perdere efficacia e la sua reazione può diventare meno veloce, rendendo meno valida la sua opera di “purificazione” dei gas di scarico dagli agenti inquinanti. Per questo motivo è bene sostituirlo circa ogni 200.000 km o in caso di malfunzionamenti.

Se vuoi saperne di più, leggi anche il nostro articolo dedicato a problemi e costi di sostituzione del catalizzatore.

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