Katalizator – jego funkcja w samochodzie

Spaliny samochodowe zawierają wiele substancji toksycznych. Aby zapobiec ich uwolnieniu do atmosfery, stosuje się specjalne urządzenie zwane „katalizatorem” lub „katalizatorem”. Jest instalowany w samochodach z silnikami spalinowymi benzynowymi i wysokoprężnymi. Wiedza o tym, jak działa katalizator, może pomóc zrozumieć znaczenie jego działania i ocenić konsekwencje, jakie może spowodować jego usunięcie.

Urządzenie z katalizatorem

Katalizator jest częścią układu wydechowego. Znajduje się tuż za kolektorem wydechowym silnika. Katalizator składa się z:

• Obudowa metalowa z rurami wlotowymi i wylotowymi.
• Blok ceramiczny (monolit). Jest to porowata struktura z wieloma komórkami, które zwiększają powierzchnię kontaktu spalin z powierzchnią roboczą.
• Warstwa katalityczna to specjalna powłoka na powierzchni komórek bloku ceramicznego, składająca się z platyny, palladu i rodu. W najnowszych modelach czasami do platerowania stosuje się złoto - metal szlachetny o niższym koszcie.
• obudowa. Służy jako izolacja termiczna i ochrona katalizatora przed uszkodzeniami mechanicznymi.

Główną funkcją katalizatora jest neutralizacja trzech głównych toksycznych składników spalin, stąd nazwa - trójdrożny. Oto składniki, które należy zneutralizować:

• Tlenki azotu NOx, składnik smogu wywołującego kwaśne deszcze, są toksyczne dla ludzi.
• Tlenek węgla CO jest śmiertelny dla ludzi w stężeniu zaledwie 0,1% w powietrzu.
• Węglowodory CH są składnikiem smogu, niektóre związki są rakotwórcze.

Jak działa katalizator?

W praktyce katalizator trójdrożny działa według następującej zasady:

• Spaliny z silnika docierają do bloków ceramicznych, gdzie wnikają w komórki i całkowicie je wypełniają. Metale katalityczne, pallad i platyna, rozpoczynają reakcję utleniania, w której niespalone węglowodory CH są przekształcane w parę wodną, ​​a tlenek węgla CO w dwutlenek węgla.
• Redukujący metalowy katalizator, rod, przekształca NOx (tlenek azotu) w normalny, nieszkodliwy azot.
• Oczyszczone spaliny są uwalniane do atmosfery.

Jeśli pojazd jest wyposażony w silnik wysokoprężny, obok katalizatora zawsze montowany jest filtr cząstek stałych. Czasami te dwa elementy można połączyć w jeden element.

Temperatura pracy katalizatora ma decydujący wpływ na skuteczność neutralizacji składników toksycznych. Właściwa konwersja zaczyna się dopiero po osiągnięciu 300°C. Zakłada się, że idealna temperatura pod względem wydajności i żywotności wynosi od 400 do 800°C. Przyspieszone starzenie katalizatora obserwuje się w zakresie temperatur od 800 do 1000°C. Długotrwała praca w temperaturach powyżej 1000°C niekorzystnie wpływa na katalizator. Alternatywą dla ceramiki wysokotemperaturowej jest metalowa matryca z folii falistej. W tej konstrukcji katalizatorami są platyna i pallad.

Katalizator zasobów

Przeciętna żywotność katalizatora to 100 000 kilometrów, ale przy prawidłowej eksploatacji może normalnie pracować do 200 000 kilometrów. Głównymi przyczynami przedwczesnego zużycia są awaria silnika i jakość paliwa (mieszanka paliwowo-powietrzna). Przegrzanie następuje w obecności mieszanki ubogiej, a jeśli jest ona zbyt bogata, blok porowaty zostaje zatkany niespalonym paliwem, uniemożliwiając zachodzenie niezbędnych procesów chemicznych. Oznacza to, że żywotność katalizatora ulega znacznemu skróceniu.

Inną częstą przyczyną awarii ceramicznego katalizatora są uszkodzenia mechaniczne (pęknięcia) spowodowane naprężeniami mechanicznymi. Prowokują szybkie niszczenie bloków.

W przypadku awarii wydajność katalizatora pogarsza się, co jest wykrywane przez drugą sondę lambda. W takim przypadku elektroniczna jednostka sterująca zgłasza usterkę i wyświetla błąd „SPRAWDŹ SILNIK” na desce rozdzielczej. Oznakami awarii są również grzechotki, zwiększone zużycie paliwa i pogorszenie dynamiki. W takim przypadku zostaje zastąpiony nowym. Katalizatorów nie można czyścić ani regenerować. Ponieważ to urządzenie jest drogie, wielu kierowców woli je po prostu usunąć.

Czy katalizator można wyjąć?

Po usunięciu katalizatora bardzo często zastępowany jest przerywaczem płomieni. Ten ostatni kompensuje przepływ spalin. Zaleca się jego zainstalowanie w celu wyeliminowania nieprzyjemnych dźwięków powstających podczas usuwania katalizatora. Ponadto, jeśli chcesz go usunąć, najlepiej całkowicie usunąć urządzenie i nie uciekać się do zaleceń niektórych entuzjastów samochodów, aby przebić dziurę w urządzeniu. Taka procedura tylko na chwilę poprawi sytuację.

W pojazdach zgodnych z normami środowiskowymi Euro 3, oprócz demontażu katalizatora, elektroniczna jednostka sterująca musi zostać przepalona. Musi zostać zaktualizowany do wersji bez katalizatora. Możesz również zainstalować emulator sygnału sondy lambda, aby wyeliminować potrzebę oprogramowania układowego ECU.

Najlepszym rozwiązaniem w przypadku awarii katalizatora jest jego wymiana na część oryginalną w specjalistycznym serwisie. Tym samym ingerencja w konstrukcję samochodu zostanie wykluczona, a klasa środowiskowa będzie odpowiadać tej określonej przez producenta.