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FWC – El nuevo catalizador de conversión de cuatro vías para motores de gasolina

El FWC™ (Catalizador de conversión de cuatro vías) combina la funcionalidad de un catalizador de conversión de tres vías (TWC) con un filtro en un solo panal. Esta nueva tecnología puede eliminar el material particulado (PM), así como el monóxido de carbono (CO), los hidrocarburos (HC) y los óxidos de nitrógeno (NOx) de los gases de escape del motor de gasolina, sin reducir el rendimiento del motor ni requerir espacio adicional. Esto ayuda a los fabricantes de automóviles a cumplir con las nuevas y estrictas normativas sobre emisiones, incluida la Euro 6.  

La investigación detrás

Entrevista al Dr. Klaus Harth, responsable de catalizadores automotrices en BASF.

Sr. Harth, ¿qué tiene de especial el catalizador de cuatro vías?
Harth: Hemos desarrollado aún más el catalizador de tres vías y optimizado su efecto de limpieza. El nuevo catalizador de conversión de cuatro vías, FWC para abreviar, es una tecnología para vehículos impulsados por gasolina. El catalizador elimina no solo los contaminantes gaseosos sino también los sólidos como las partículas de carbono de las emisiones del tubo de escape. El catalizador compacto de cuatro vías ahora combina todas las propiedades importantes en un solo catalizador de control de emisiones. Sin embargo, en comparación con el catalizador de tres vías y el filtro de partículas sin recubrimiento posterior, necesita mucho menos espacio en el compartimiento del motor.

¿Existen otras ventajas?
Harth: Hemos diseñado el FWC para que acumule solo una contrapresión baja en los gases de escape que fluyen a través. Este es un aspecto importante para los fabricantes de automóviles. Porque una contrapresión alta aumenta la resistencia a ser superada por las emisiones del tubo de escape antes de que lleguen al sistema de escape. Si la contrapresión es demasiado alta, esto perjudica el rendimiento del motor y empeora el equilibrio de carbono.

Para mantener la contrapresión lo más baja posible, hemos desarrollado procesos de recubrimiento innovadores. Estos nos permiten, por ejemplo, recubrir específicamente las paredes internas porosas del monolito con el material catalíticamente activo. Aquí, nuestros muchos años de experiencia con tecnologías de catalizadores nos permiten crear estructuras catalíticas hechas a medida. Esto da como resultado una superficie enormemente grande con una alta actividad catalítica. Al mismo tiempo, es necesario incorporar una cantidad mucho menor de metales nobles en el catalizador de cuatro vías. Las tasas de conversión de este catalizador de conversión de cuatro vías son muy altas.

Sin embargo, la pared porosa del monolito también actúa como filtro para el material particulado de carbono. Las partículas se retienen allí y se incineran a dióxido de carbono a altas temperaturas con la ayuda del revestimiento catalítico. Por lo tanto, el catalizador de conversión de cuatro vías de BASF hace más que un sistema de filtro convencional con un filtro sin recubrimiento. Dado que la mayor parte del material particulado de carbono se incinera hacia dióxido de carbono, los poros del catalizador no se pueden bloquear, lo que preserva la funcionalidad a largo plazo de la unidad.

¿Y qué tipo de vida útil tiene un catalizador como este?
Harth: La estabilidad a largo plazo ya se ha demostrado en una serie de pruebas. Incluso después de más de 160.000 kilómetros conducidos, el catalizador de conversión de cuatro vías todavía limpia perfectamente las emisiones de gases de escape. El nuevo sistema ya se presentó en abril de 2013 y ahora se encuentra en fase de desarrollo y prueba con muchos fabricantes de automóviles, siempre con vistas a la producción en serie. El catalizador de conversión de cuatro vías ayuda a los fabricantes de automóviles a cumplir con las estrictas regulaciones de emisiones como la norma Euro 6.

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BASF’s efficient three-way conversion catalyst (TWC) transforms more than 99% of harmful emissions from gasoline-powered vehicles into CO2, nitrogen and water by means of precious metals, layered on a honeycomb ceramic substrate. The catalyst thus meets stringent exhaust emission standards, such as Euro 6. Magnification 120:1 (15 cm in width)
innovation

Three-way conversion catalyst reduces exhaust gas emissions