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  • Informazioni tecniche su catalizzatori e filtri antiparticolati

    • Che cosa è un catalizzatore? Che cosa è un filtro antiparticolato?

      Se la combustione fosse perfetta si genererebbero solamente acqua e CO2 nei veicoli. Sfortunatamente questo non avviene e si producono anche altri gas e particelle, alcuni nocivi che è necessario eliminare. Gli agenti inquinanti principali generati da un motore a combustione interna sono il monossido di carbonio (CO), gli ossidi di nitrogeno (NOx) e gli idrocarburi incombusti (HC). Vengono prodotte anche altre particelle, soprattutto nei motori diesel, che con la normativa EIV la legge obbliga a eliminare. Il catalizzatore trasforma questi agenti inquinanti in altri gas senza effetti tossici o inquinanti, tra cui acqua, CO2 e N2, mentre il filtro antiparticolato li trattiene e li elimina, soprattutto nei veicoli diesel.

  • Come funzionano?

    • Il catalizzatore

      Per consentire la trasformazione dei gas nel catalizzatore, i gas di scappamento vengono fatti circolare in un substrato ceramico fornito di una struttura a piccole celle e di una copertura catalitica contenente elementi quali Pt, Pd e Rh. Questi fanno sì che si producano reazioni di ossidazione e riduzione, che permettono la trasformazione dei gas nocivi. Per avere questo tipo di reazioni è necessario che il catalizzatore raggiunga una determinata temperatura di funzionamento, per questo viene montato sempre più vicino al motore. Vengono aggiunti anche altri elementi in base al design, quali tubi, flange, flessibili e prese per sonde lambda per il monitoraggio del catalizzatore.

    • Filtro antiparticolato

      Il filtro antiparticolato, come il catalizzatore, è un substrato ceramico dall’elevato grado di porosità, con una struttura a piccole celle, che in questo caso dispongono di entrate o uscite bloccate alternativamente: quando una cella ha l’entrata bloccata, quella adiacente presenta l’uscita ostruita. In questo modo i gas di scappamento sono obbligati a passare attraverso le pareti porose del filtro e le particelle vengono trattenute. In base al materiale ceramico usato nella fabbricazione del substrato, viene fatta una distinzione tra filtri di cordierite e filtri al carburo di silicio. I filtri di cordierite sono più leggeri, semplici da fabbricare ed economici, mentre i filtri al carburo di silicio vantano migliori caratteristiche fisiche e una maggiore durabilità. Se il filtro non venisse mai pulito si ostruirebbe, per questo è necessario effettuare delle “rigenerazioni” del filtro, eliminando così le particelle rimaste all’interno. Esiste tutta una serie di sensori ed elementi periferici al filtro, che permettono all’unità di controllo del veicolo di decidere il momento ideale per avviare tale rigenerazione e controllarla. Questa rigenerazione brucia le particelle e lascia il filtro come nuovo e in condizioni ottimali per filtrare correttamente i gas. In base al design possono essere aggiunti altri elementi, come nel caso del catalizzatore, oltre a prese per le sonde di temperatura, tubi di pressione e prese per le sonde lambda, che permettono alla centralina del veicolo di avviare e controllare la rigenerazione del filtro.

    • Consigli per la sostituzione

      Esistono molti motivi che spiegano la necessità di sostituire il catalizzatore: colpi che provocano la rottura del substrato, perdite di fissaggio di quest’ultimo a causa della degradazione della coperta, problemi di iniezione, invecchiamento del catalizzatore e perdita della sua efficacia, uso di combustibili e oli inadeguati, e così via.

      Inoltre potrebbero presentarsi eventuali errori degli elementi periferici che consentono il controllo e la rigenerazione del filtro o del catalizzatore, sonde lambda, sonde di temperatura, valvole EGR, sensori di pressione differenziale e altri elementi, che danno come risultato l’ostruzione del filtro con la conseguente perdita di potenza del motore.

      Una conduzione continua a percorsi brevi, che non permette di raggiungere la giusta temperatura e che impedisce la rigenerazione può provocare problemi nel filtro.

      Nel caso dei filtri è particolarmente importante rilevare l’origine del problema, altrimenti la sua sostituzione non risolverebbe il difetto, e dopo poco tempo si ripresenterebbe. Per questo motivo è necessario verificare con apparecchi diagnostici la presenza di errori in altri elementi del veicolo che potrebbero danneggiare il corretto funzionamento del filtro e del catalizzatore.

      Per smontare catalizzatori e filtri dovremo:

      - Applicare del lubrificante alle viti e ai dadi di fissaggio.

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      - Smontare le sonde lambda, le sonde di temperatura e/o i tubi di pressione.

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      - Allentare gli altri elementi di fissaggio, come supporti o ganci.

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      - Allentare le viti di fissaggio e smontare.

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      Per montare catalizzatori e filtri dovremo:

      - Prima di tutto assicurarci che il ricambio acquistato corrisponda alla marca, al modello, alla motorizzazione, alla potenza e all’anno di fabbricazione del nostro veicolo.

      - Pulire gli elementi di chiusura o accoppiamento (flange, anelli, collettori, ecc.) e assicurarci che non vi siano resti di giunti o anelli.

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      - Verificare che non vi siano resti estranei sotto l’elemento da sostituire.

      - Collocare giunti e anelli e montare il nuovo catalizzatore o filtro nella posizione corretta, applicando la coppia necessaria sugli elementi di serraggio per garantire una buona chiusura.

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      - Collocare e serrare sonde, tubi di pressione, elementi di supporto, ecc.

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      - Accendere il motore e verificare che non si producano fughe negli elementi di unione.

      - Collegarci alla centralina di gestione del veicolo sia per i catalizzatori che per i filtri per cancellare eventuali codici di errore prodotti, dopo aver corretto i problemi che li hanno causati.

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      - Nel caso dei filtri antiparticolati e seguendo le indicazioni del fabbricante, potrebbe essere necessario eliminare la massa di particelle e/o realizzare una rigenerazione forzata per un corretto funzionamento del filtro.

  • Nota

    “Poiché molto probabilmente l’origine dell’errore nel filtro o nel catalizzatore viene localizzato in altri elementi o sistemi del veicolo, sarà necessario consultare un’officina meccanica competente, con strumenti e conoscenze adeguate, per garantire una corretta risoluzione del problema. In molti casi infatti è necessario l’uso di attrezzature elettroniche specifiche in grado di risolvere la causa dell’errore e di garantire una corretta sostituzione del filtro o del catalizzatore. In caso contrario il vero problema non verrà risolto e le conseguenze potrebbero ripetersi dopo poco tempo”.