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En esta nota técnica vamos a repasar cómo funciona un convertidor catalítico y los posibles fallos que se pueden producir en su funcionamiento. Nos centraremos en el sistema de catalizador de tres vías con sonda delantera de salto (tensiones de trabajo de hasta 1 voltio) por ser el sistema más habitual. La diferencia entre los catalizadores de dos o tres vías radica en que estos últimos son capaces de reducir los NOx y por ello son los utilizados actualmente. El convertidor catalítico transforma los restos que se producen tras la combustión en sustancias no contaminantes o que no son nocivas para el cuerpo humano. Para que esta reacción de oxidación pueda iniciarse el catalizador necesita alcanzar un rango de temperatura mínimo de aproximadamente 250-300 grados, siendo la temperatura normal de funcionamiento entre 400 y 800 grados. La sonda lambda trasera controla el rendimiento del catalizador. Si el funcionamiento del catalizador es correcto la tensión de la sonda lambda posterior será una tensión lineal comprendida entre los 100 y 500 mili voltios. La sonda delantera oscilará en ciclos de aproximadamente un segundo entre los 100 y 900 mili voltios describiendo una onda con forma sinusoidal. |
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 Fig. 2: Tipo de señal Pulse en la imagen para ampliarla Pulse en la imagen para ampliarla |
Cuando el convertidor catalítico no funciona correctamente la luz de avería en cuadro de instrumentos permanece encendida y se suele registrar el código de avería: P0420 Eficiencia del sistema de catalizador por debajo del umbral. Además de estos síntomas, los gases que salen por el escape, al no haber pasado por el proceso de oxidación, contienen Hidro Carburos (HC), óxidos nitrosos (2NOx) y demasiado nivel de monóxido de carbono CO. La primera medida de comprobación que debemos adoptar es la de conectar un analizador de gases para comprobar la composición de los gases de escape. Si la combustión es correcta el nivel de los gases en el escape debería ser:
¿Qué puede provocar el deterioro acelerado del catalizador? El catalizador tiene una vida útil limitada, pero puede acelerarse su deterioro por varias causas:
¿Cómo puedo comprobar la eficacia de un catalizador? Para ello existen diferentes maneras de comprobarlo: Por la respuesta de las sondas lambda. A temperatura de servicio, la sonda lambda delantera debe trabajar en un ciclo cerrado con oscilaciones entre 0.1 y 0.9 voltios por segundo (aprox). Tal como se ha comentado anteriormente, si la sonda trasera tiene un rango de tensión de trabajo superior a los 500 mv, esto indica que el catalizador no realiza su función y existe una cantidad muy baja de O2 correspondiente a una mezcla rica (presencia de hidro carburos no oxidados) Pero, ¿Y si la sonda trasera no mide bien? Ya que la información de la sonda lambda trasera es la que tiene en cuenta la unidad de mando para verificar el trabajo del catalizador, vamos a ver cómo podemos asegurarnos de que mida correctamente. Para ello visualizaremos la tensión de trabajo (Por OBD fabricante o por OBDII contaminación) de las sondas lambda con el equipo de diagnosis. La sonda delantera se suele denominar como sonda 1 bancada 1 para motores de 4 cilindros en línea y la sonda trasera sensor 2 de la bancada 1. La pondremos a prueba de la siguiente manera: Provocaremos una mezcla pobre y veremos de qué manera reaccionan las sondas, prestando especial atención a la trasera. Para ello desconectaremos parcialmente alguno de los tubos de la admisión después del MAF (medidor de masa) para empobrecer la mezcla. Si la toma de aire es demasiado grande podemos calar el motor. Volveremos a probar en este caso con una entrada más pequeña de aire. La respuesta de las sondas debería ser una bajada de tensión acusada dependiendo de la cantidad de O2 de más que esté aspirando el motor. Pasados unos instantes, la sonda delantera empezará a oscilar debido a la compensación por la unidad de mando que intentará enriquecer la mezcla. Lo importante no son las medidas en sí, si no la variación de tensión de las sondas que han reaccionado ante una fluctuación brusca en la cantidad de O2 presente en el escape. También se puede realizar la prueba provocando una mezcla rica inyectando algún tipo de autoarranque en la admisión (especial cuidado en no rociar el MAF). En este caso la respuesta de las sondas lambda debería ser justamente el contrario, pasando a medir una mezcla rica con una tensión superior a los 0.5 voltios. Si las sondas funcionan correctamente y la sonda trasera mide una tensión superior a los 500 mv el catalizador no realiza procesos de oxidación-reducción. |
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Tal como se indicó al principio, el proceso de catalizado empieza cuando el convertidor catalítico supera los 250 grados, aunque su temperatura normal de trabajo se sitúa por encima de los 400 grados. Nos fijaremos en la diferencia de temperatura entre la salida y la entrada del catalizador. Si a la salida se eleva la temperatura de los gases, esto es debido a los procesos catalíticos de oxidación y reducción que se producen en su interior. Consultar la siguiente tabla para saber la eficacia de trabajo del catalizador: Es importante siempre comprobar el funcionamiento de un sensor antes de cambiarlo. En especial como hemos visto en esta nota técnica, antes de cambiar el catalizador es importante comprobar el trabajo de las sondas lambda y el rendimiento del catalizador. |
