Voici comment un convertisseur catalytique élimine le monoxyde de carbone des moteurs de voiture :
1. Convertisseur catalytique à trois voies : La plupart des véhicules modernes utilisent un convertisseur catalytique à trois voies, qui cible simultanément l'élimination de trois polluants principaux :le monoxyde de carbone (CO), les hydrocarbures (HC) et les oxydes d'azote (NOx).
2. Structure en nid d'abeille : À l’intérieur du convertisseur catalytique se trouve une structure en nid d’abeille en céramique ou métallique recouverte de divers catalyseurs, notamment du platine, du rhodium et du palladium. Ces catalyseurs offrent une grande surface pour que les réactions chimiques aient lieu.
3. Débit des gaz d'échappement : Les gaz d'échappement du moteur, contenant des polluants comme le CO, les HC et les NOx, pénètrent dans le convertisseur catalytique par un tuyau d'admission.
4. Réaction de réduction : Au sein du pot catalytique, les catalyseurs platine et rhodium favorisent une réaction de réduction. Au cours de ce processus, le monoxyde de carbone (CO) réagit avec l’oxygène (O2) pour former du dioxyde de carbone (CO2), un gaz inoffensif. L'équation chimique de cette réaction est :
2 CO + O2 -> 2 CO2
5. Réaction d'oxydation : Les catalyseurs au rhodium et au palladium facilitent une réaction d'oxydation. Dans ce processus, les hydrocarbures imbrûlés (HC) et le monoxyde de carbone (CO) réagissent avec l'oxygène (O2) pour former du dioxyde de carbone (CO2) et de la vapeur d'eau (H2O). L'équation chimique de cette réaction est :
HC + CO + O2 -> CO2 + H2O
6. Réduction des NOx : Les catalyseurs au platine et au rhodium catalysent également la réduction des oxydes d'azote (NOx) en azote (N2) et oxygène (O2). Cette réaction contribue à diminuer les émissions de composés NOx nocifs.
7. Tuyau de sortie : Les gaz d'échappement purifiés, avec des niveaux considérablement réduits de monoxyde de carbone, d'hydrocarbures et d'oxydes d'azote, sortent du convertisseur catalytique par un tuyau de sortie et sont rejetés dans l'atmosphère.
Il convient de noter que le convertisseur catalytique fonctionne à des températures élevées, généralement autour de 400 à 800 degrés Celsius, pour faciliter efficacement ces réactions chimiques. Le système de gestion du moteur surveille et ajuste en permanence l'injection de carburant, le calage de l'allumage et d'autres paramètres pour garantir le fonctionnement optimal du convertisseur catalytique.
Un entretien régulier et un bon fonctionnement du moteur sont cruciaux pour la longévité et l’efficacité du pot catalytique. Des facteurs tels que l'utilisation de carburant sans plomb, le fait d'éviter les modifications du moteur qui modifient les rapports carburant-air et la résolution de tout problème lié aux ratés d'allumage du moteur ou à une consommation excessive de carburant peuvent aider à maintenir les performances du convertisseur catalytique en réduisant les émissions de monoxyde de carbone des moteurs de voiture.
