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Nuevo catalizador más eficiente de Toyota2

Nuevo catalizador más eficiente de Toyota

27 Febrero, 2017 por

Uno de los problemas de los catalizadores de los coches es que emplean metales preciosos muy escasos en nuestro planeta. Toyota presenta un nuevo diseño que permite ahorrar en el uso de estos metales y reduce el tamaño del catalizador sin que pierda rendimiento por ello, mejorando la eficiencia del tratamiento de los gases de escape.

Nuevo catalizador más eficiente de Toyota2

Se llama FLAD (siglas de Flow Adjustable Design Cell, diseño de celda de flujo ajustable en español) ha sido registrado como marca por Denso Corporation y se lanzará al mercado como estreno mundial en el Lexus LC 500h este mismo año. Se trata del nuevo catalizador presentado por Toyota Motor Corporation. Utiliza un 20% menos de metales preciosos y tiene un volumen alrededor del 20% inferior, manteniendo el mismo rendimiento de purificación de los gases de escape. Es el primer catalizador del mundo con sustrato de celdas de flujo ajustable moldeado íntegramente con una sección de distinta área en la parte interior que en la parte exterior.

La innovación en el diseño y las tecnologías de fabricación han hecho posible la producción en serie del nuevo catalizador, que se irá instalando progresivamente en nuevos modelos de Toyota y Lexus.

El uso de metales preciosos y escasos en los catalizadores es un problema medioambiental en sí mismo. Aunque la eficiencia de estos dispositivos es elevada y han reducido de manera drástica la polución desde que se han implantado, lo cierto es que su fabricación no es para nada ecológica. Para obtener los metales preciosos que lo componen se remueven cada año millones de toneladas de tierra que debe ser tratada en procesos muy agresivos con el medio ambiente. Reducir la cantidad de necesaria de estos recursos tan escasos en nuestro planeta es una mejora enorme.

Toyota y Denso Corporation han desarrollado este nuevo sustrato FLAD® para que el caudal de los gases de escape sea más uniforme. Mediante una serie de validaciones realizadas a partir de simulaciones y prototipos de sustratos, ambas compañías han conseguido mejorar la uniformidad del caudal del gas de escape por el interior del catalizador, optimizando factores como las proporciones de las áreas de la sección de las celdas en las partes interior y exterior, y sus correspondientes densidades.

Así, gracias a este desarrollo, se utiliza aproximadamente un 20% menos de metales preciosos en un catalizador más compacto —tiene un volumen alrededor del 20% inferior—, manteniendo el mismo rendimiento de purificación de los gases de escape que los catalizadores convencionales. Esta gran innovación en el diseño y las tecnologías de fabricación también ha hecho posible la producción en serie del primer catalizador del mundo moldeado íntegramente.

Cómo funciona el nuevo catalizador de Toyota

Así depura los gases el nuevo catalizador de Toyota.2
Así depura los gases el nuevo catalizador de Toyota.

Actualmente, el sustrato usado con más frecuencia en catalizadores de purificación de gases de escape para motores de gasolina está hecho de cerámica (cordierita), que presenta una estructura de panal de abeja formado por celdas cuadradas o hexagonales. Las paredes de las celdas de este sustrato están revestidas de materiales catalíticos, como platino (Pt), rodio (Rh), paladio (Pd) y otros metales preciosos. El resultado es un efecto catalítico, por el que, mediante la reducción de la oxidación, se purifican los gases de escape nocivos, como el monóxido de carbono (CO), los hidrocarburos no quemados (HC) y el óxido de nitrógeno (NOx), para que sus emisiones sean seguras.

Mientras que los catalizadores convencionales tienen una área de sección uniforme, el sustrato FLAD® de nuevo desarrollo presenta una estructura con un área de sección de las celdas distinta entre la parte interior y la parte exterior. Toyota ha conseguido producir en serie ese sustrato con el primer diseño y tecnología de fabricación del mundo que permite moldear el catalizador íntegramente.

El caudal uniforme de los gases de escape por el catalizador instalado en el tubo de escape hace que el revestimiento de metales preciosos y otros materiales catalíticos purifiquen eficazmente los gases de escape. Sin embargo, el uso de sustratos convencionales con un área de sección de celdas uniforme da lugar a un caudal no equilibrado de los gases de escape, porque el gas fluye por la parte interior del catalizador a más velocidad y con un caudal superior al de la parte exterior.

Como consecuencia, en la parte interior del catalizador, donde el caudal es superior, se requieren más metales preciosos catalíticos para mantener el nivel de purificación. Las tecnologías actuales de revestimiento de materiales catalíticos requieren revestir igual todas las paredes de las celdas durante el proceso, de modo que las partes del catalizador con menor caudal de gases de escape están revestidos con la misma cantidad de metales preciosos catalíticos que las partes con un caudal superior.

De cara al futuro, Toyota sigue apostando por colaborar activamente con las empresas del grupo, y socios comerciales relacionados, para desarrollar aún más las tecnologías de catalizadores necesarias para conseguir un gas de escape más limpio con un menor uso de metales preciosos.

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Rubén Fidalgo

Rubén Fidalgo

Vinculado con el mundo del automóvil desde la infancia, ha trabajado como restaurador de coches clásicos, gerente de concesionario oficial, responsable de posventa en servicio multimarca y monitor en escuela de perfeccionamiento de técnicas de conducción. Lo sabe todo en esto del motor... y sigue aprendiendo cada día.

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