Un convertidor catalítico que oxida simultáneamente monóxido de carbono (CO) e hidrocarburos (HC) y reduce óxidos de nitrógeno (NOx) en el escape, funcionando eficazmente en condiciones próximas a la relación aire‑combustible estequiométrica.

Principio

Proveer sitios activos (metales preciosos) y capacidad de almacenamiento/liberación de oxígeno para que las reacciones redox ocurran de forma concurrente cuando el motor mantiene lambda ≈ 1; el catalizador equilibra oxidación y reducción mediante amortiguamiento de oxígeno.

Demostración

Un motor de gasolina con control de combustible en lazo cerrado mantiene la estequiometría con una sonda lambda; el escape pasa por un catalizador monolítico de tres vías recubierto de platino, paladio y rodio que convierte CO + HC en CO2/H2O y NOx en N2.

Aplicación incorrecta

Instalar un catalizador de tres vías en un motor diésel de mezcla pobre o operarlo con exceso de oxígeno persistente; el catalizador no puede reducir NOx eficazmente en condiciones oxidantes.

Consecuencia

Su uso correcto permite eliminar simultáneamente CO, HC y NOx del escape estequiométrico, permitiendo a vehículos de gasolina cumplir límites de emisiones estrictos con una configuración compacta.

Inversión

Catalizadores de sólo oxidación o sistemas SCR que tratan las especies en etapas separadas; un catalizador puramente oxidante no reduce NOx y el SCR requiere un reductante y una ventana de operación distinta.

Límite

Eficaz únicamente cuando la química del escape está cerca de la estequiometría y las temperaturas están dentro de la ventana activa del catalizador; no está diseñado para eliminación de partículas ni para flujos persistentemente pobres sin gestión de oxígeno.

Tensión semántica

A menudo se denomina genéricamente 'convertidor catalítico'; el catalizador de tres vías es un tipo específico optimizado para la reducción/oxidación simultánea de CO/HC/NOx en condiciones estequiométricas.

Síntesis

El catalizador de tres vías es un catalizador dependiente de la estequiometría que, mediante metales preciosos y amortiguamiento de oxígeno, acopla reacciones de oxidación y reducción para eliminar simultáneamente CO, HC y NOx del escape de motores de gasolina.