La guida completa ai convertitori catalitici:come riducono le emissioni e proteggono il tuo veicolo

La guida completa ai convertitori catalitici:come riducono le emissioni e proteggono il tuo veicolo

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Le emissioni e l’inquinamento hanno quasi definito l’era moderna delle automobili. E dal 1975, con l’introduzione del Clean Air Act, i motori a combustione più pulita sono diventati la priorità numero uno. Tuttavia, sebbene i produttori abbiano provato un'ampia varietà di tecnologie per cercare di mantenere basse le emissioni dallo scarico, solo una di queste è diventata un nome familiare:il convertitore catalitico.

Ma cosa fa? E come funziona?

In quasi tutti gli stati è necessario disporre di un convertitore catalitico correttamente funzionante per garantire l'idoneità alla circolazione e l'immatricolazione del veicolo. Erano anche un grande affare per i ladri per un secondo caldo. Ma vediamo cosa è un convertitore catalitico, come funziona e perché ogni nuova auto ne è dotata almeno uno.

Cosa fanno i convertitori catalitici?

Un motore è una macchina intrinsecamente sporca. Mescola carburante e aria, lo comprime, lo accende e utilizza l'esplosione di quell'accensione migliaia di volte al minuto per spingere la tua auto in avanti. C'è una chimica estremamente complessa in ogni combustione, che causa emissioni grezze dannose di composti di carbonio, come l'anidride carbonica (CO2). Ma ci sono anche altre emissioni nocive come l’ossido nitrico e il biossido di azoto, che insieme formano i famigerati NOx. 

La guida completa ai convertitori catalitici:come riducono le emissioni e proteggono il tuo veicolo La guida completa ai convertitori catalitici:come riducono le emissioni e proteggono il tuo veicolo Un convertitore catalitico di una Lexus GS 400 del 1998. Notare lo schema circolare del flusso d'aria. Chris Rosales

Un convertitore catalitico pulisce quasi letteralmente i gas di scarico e in un modo incredibilmente interessante. Formato da un materiale denso, solitamente ceramico, dalla forma simile a un nido d'ape, ci sono centinaia di "celle" per pollice quadrato che formano una fitta rete di cubi. Sul supporto ceramico viene applicato un minuscolo strato di metalli preziosi, solitamente una miscela di platino, rodio e palladio. In alcuni convertitori sono presenti metalli più convenzionali come cerio, ferro, manganese, nichel e rame. Ma i principi attivi sono i metalli preziosi.

I convertitori catalitici fanno molto affidamento sul calore dello scarico per funzionare. A freddo, offrono quasi zero vantaggi, motivo per cui le auto moderne sono dotate di un programma di avviamento a freddo che suona e si sente in modo diverso dal normale minimo. Spesso vengono iniettate pompe d'aria aggiuntive e carburante aggiuntivo per accendere il convertitore catalitico come un fiammifero. Una volta che raggiunge i 750 gradi Fahrenheit, il convertitore raggiunge la piena capacità operativa.

La guida completa ai convertitori catalitici:come riducono le emissioni e proteggono il tuo veicolo Chris Rosales

Solo allora la fitta foresta di metalli preziosi potrà ripulire seriamente i gas di scarico di qualsiasi motore a combustione interna. I gas sopra menzionati come CO2 e NOx che escono direttamente dalla camera di combustione vengono quasi eliminati dai gas di scarico. Secondo un articolo dell'Università di Harvard, quasi il 98% degli inquinanti nocivi vengono rimossi dai gas di scarico. 

Perché sono necessari i convertitori catalitici

Il mondo era molto diverso nel 1975. Soprattutto nella mia nativa Los Angeles, dove i giorni di smog erano una cosa reale. Le persone soffrivano di cattiva qualità dell’aria, sviluppavano malattie respiratorie come l’asma e diventavano più inclini alle malattie respiratorie. Le emissioni dei motori a combustione interna rappresentavano un pericolo per la salute, doppiamente grave ai tempi della benzina con piombo. 

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Quando l'Environmental Protection Agency (EPA) pubblicò nuove normative per le emissioni dallo scarico, i convertitori catalitici divennero l'equipaggiamento standard praticamente su tutte le auto dopo il 1975. C'erano poche eccezioni, con la Honda Civic CVCC del 1975 che raggiungeva basse emissioni senza convertitore catalitico. Ma dopo che le norme sulle emissioni si sono ulteriormente inasprite, la Honda non è riuscita a trovare un modo per evitare di avere un convertitore catalitico. 

Con un'efficienza quasi perfetta nel ripulire l'aria dai gas nocivi, i convertitori catalitici sono uno dei fattori più significativi per cui abbiamo un'aria molto più pulita rispetto a quasi 50 anni fa. Alcuni appassionati sono ancora convinti che i convertitori riducano le prestazioni, ma la verità è che i convertitori moderni offrono praticamente zero restrizioni di flusso. È più pulito e comporta una penalità minima in termini di prestazioni. Senza convertitori, la nostra aria sarebbe molto più difficile da respirare.

Ma i convertitori catalitici si usurano

Per quanto miracolosa sia l'idea che i metalli preziosi rendano l'aria sporca molto pulita, i convertitori catalitici hanno un avvertimento:hanno una durata di servizio limitata e sono costosi da sostituire nelle auto moderne con condotti di scarico specializzati. Le prime auto con tubazioni di stile più universale diventano molto più economiche. Sono severamente regolamentati in alcuni stati come la California e New York, con materiali obbligatori e longevità per proteggere i consumatori dalle costose sostituzioni del convertitore catalitico. Altri stati consentono convertitori standard che sono meno densi e costosi ma sono meno efficienti nella pulizia dei gas di scarico.

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In generale, i convertitori catalitici dovrebbero essere in grado di funzionare per almeno 100.000 miglia, se non di più. I moderni sistemi informatici di bordo delle automobili possono monitorare le prestazioni del convertitore catalitico e avvisarti quando ha finalmente raggiunto la fine della sua vita utile. 

Ci sono anche altri fattori che influenzano la vita di un convertitore. I motori che bruciano olio tendono a distruggere i convertitori catalitici, perché l'olio motore riveste le minuscole celle del convertitore, rendendo impossibile ai gas il contatto chimico con i metalli preziosi. Anche il ciclo termico e l'utilizzo possono creare o distruggere un convertitore. I viaggi lunghi e regolari che portano calore nei convertitori sono i migliori per la longevità.

Domande frequenti sui convertitori catalitici

D. È possibile cambiare un convertitore catalitico a casa?

A. Sì, molto facilmente. Sono costosi ma possono essere acquistati online nella maggior parte degli stati. La vendita di convertitori catalitici usati è vietata in California e la California richiede un convertitore specifico e certificato. Finché acquisti quello giusto per la tua auto, dovrebbe essere kosher.

D. Un'auto può funzionare senza convertitore catalitico?

A. Sì. Un'auto funzionerà senza convertitore catalitico. Tuttavia, non supererà i test sulle emissioni senza uno. Pertanto, le auto che li richiedono non sono considerate omologate senza di essi.

D. Come faccio a sapere se il mio catalizzatore è stato rubato?

A. I ladri semplicemente tagliano il convertitore catalitico e la tua auto sarà molto più rumorosa del solito se la tua è stata rubata. Un rapido test visivo è anche un modo sicuro per capire se qualcuno è scappato con il tuo, poiché mancherà un'ampia sezione del sistema di scarico.