Až donedávna sme o katalyzátore vedeli iba toto: je to vec, ktorá nie je jasná, prečo je to potrebné, nie je jasné, ako to funguje, že náš benzín ho "zabíja" vo všeobecnosti - nič iné ako problémy. Strihajte - a žiadny problém! Postupne sme si však začali zvykať, že katalyzátor je stále užitočná vec, aspoň myšlienky na "chirurgický zásah" do výfukového systému navštevuje čoraz menej ľudí.
Na jar, keď dopravní policajti začnú "boj za čistý vzduch", padá na nás ďalší problém - musíme regulovať CO. Majitelia áut vybavených katalyzátormi na to ani nepomyslia a cez CO checkpointy prechádzajú bez trasúceho sa kolien či strachu o svoju peňaženku. Je pravda, že tá istá peňaženka môže "veľmi schudnúť" z iného dôvodu. Pokuty za prekročenie hladín CO sa budú zdať arašidy v porovnaní s nákladmi na nákup a výmenu katalyzátora, ak zlyhá. Preto nie je vôbec na škodu vedieť s ním zaobchádzať, no na to je potrebné najprv pochopiť, ako to funguje a ako to funguje.
Ako fungujú?
Pri spaľovaní pracovnej zmesi vzniká množstvo zdraviu škodlivých splodín horenia, najmä oxid uhoľnatý (CO), rôzne uhľovodíky (CH) a oxidy dusíka (NO). Tieto látky síce tvoria len 1 % z celkových výfukových plynov (zvyšok tvorí dusík, oxid uhličitý a vodná para), sú však veľmi škodlivé a vyžadujú si neutralizáciu. Existuje niekoľko spôsobov, ako bojovať proti škodlivým emisiám – napríklad chudnutie motorovej zmesi alebo recirkulácia výfukových plynov – ale žiadny z nich nie je taký účinný ako katalyzátor.
Ako hovoria odborníci, katalyzátor je jednoduché zariadenie, v ktorom prebieha zložitý chemický proces. "Vo vnútri puzdra z nehrdzavejúcej ocele je keramická alebo kovová "tehla", ktorá má voštinovú štruktúru. Tento monolit má obrovský povrch a celý je pokrytý tenkou vrstvou špeciálnej zliatiny – samotného katalyzátora, obsahujúceho platinu., ródium a paládium Práve tieto vzácne kovy sú zodpovedné za úžasné vlastnosti katalyzátora, určujú aj jeho vysokú cenu."
Výfukové plyny "umývajú" povrch monolitu a keď teplota dosiahne "kritickú" hodnotu 270°C, začne katalytická reakcia. Oxid uhoľnatý sa mení na oxid (oxid uhličitý), uhľovodíky sa menia na vodu a opäť oxid uhličitý a oxidy dusíka na vodu a dusík. To všetko je menej škodlivé pre životné prostredie.
Katalyzátory dokážu celkom efektívne znížiť toxicitu výfukových plynov, pričom neovplyvňujú spotrebu paliva a výkon motora. V prítomnosti katalyzátora sa protitlak výfukových plynov mierne zvyšuje, čo spôsobuje, že motor stráca 2–3 hp, ale to je prakticky celá "platba" za čistenie výfuku. Inštalácia katalyzátora však nie je ideálnym riešením. Teoreticky by mal slúžiť neobmedzene, keďže spomínané drahé kovy slúžia len ako katalyzátor, ktorý sa, ako je známe, pri chemickej reakcii nespotrebuje. V praxi má životnosť katalyzátora svoj limit...
Čo ich ničí?
Zlyhanie katalyzátora môže nastať z viacerých dôvodov, aj keď zvyčajne ide o postupný proces, ktorý nie je možné odhaliť bez špeciálneho vybavenia.
"Jadro" väčšiny katalyzátorov je vyrobené z keramiky, materiálu, o ktorom je známe, že je krehký. Auto môže v rýchlosti naraziť do výmolu, do niečoho naraziť alebo dokonca jednoducho "poškriabať" kryt katalyzátora o kameň, čo môže spôsobiť prasknutie "tehly" katalyzátora. Potom je strata jeho pracovných vlastností "jadrom" otázkou času.
Meniče novej generácie obsahujúce kovový monolit nie sú v tomto smere také zraniteľné. Samozrejme, je možné ich zlomiť, ale v každom prípade to nie je také ľahké.
Nepriatelia katalyzátora
Okrem fyzického zničenia existuje ďalší bežný dôvod zlyhania katalyzátora. Palivo. Je mimoriadne citlivý na zloženie paliva. Ak je benzín olovnatý, potom sa v ňom obsiahnutý tetraetyl olovnatý usadí na aktívnom povrchu katalytickej "tehly" a rýchlo ju "zasolí", čo spôsobí zastavenie všetkých reakcií. Zdá sa, že na čerpacích staniciach začali dávať koncovky hadíc rôznych veľkostí, natierajú dávkovače rôznymi farbami a píšu o tom na každom rohu, no aj tak sú spotrebitelia niekedy zmätení a naplnia nesprávny benzín. Stačí však "spáliť" polovicu nádrže takého benzínu a katalyzátor neodvolateľne zomrie.
Materiál prevzatý z online zdroja: MercedesMAN
Ale nielen olovnatý benzín je nepriateľom katalyzátora. Bezolovnatý katalyzátor sa môže zničiť aj vtedy, ak je chybný systém riadenia motora, zmes sa úplne nespáli alebo je motor značne opotrebovaný.
Trojité katalyzátory ("trojité", pretože katalyzátor je kombináciou troch drahých kovov) sa inštalujú iba na autá, ktorých motory sú vybavené systémom regulácie emisií s uzavretou slučkou. Pred katalyzátorom je nainštalovaný kyslíkový senzor, ktorý sleduje zloženie výfukových plynov a tieto údaje prenáša do centrálneho procesora. V závislosti od obsahu kyslíka vo výfukových plynoch ECU reguluje zloženie horľavej zmesi a zapaľovanie tak, aby boli zachované ich optimálne hodnoty. To slúži ako hlavná ochrana katalyzátora a tiež zaisťuje úsporu paliva a účinnosť motora. Katalyzátor netoleruje veľké odchýlky v zložení pracovnej zmesi. Zle nastavený motor s vysokým obsahom uhľovodíkov vo výfukových plynoch jednoducho zničí katalyzátor. Ak je zmes príliš chudobná, môže to spôsobiť náhle prehriatie katalyzátora, čo spôsobí, že monolit opäť utrpí, len tentoraz "fyzicky". "Životnosť" katalyzátora teda závisí od stavu riadiaceho systému motora.
Veľa závisí od prevádzkyschopnosti samotného kyslíkového senzora. S vekom sa stáva "lenivým" alebo úplne zlyhá, čo ovplyvňuje zloženie zmesi a podľa toho aj použiteľnosť katalyzátora.
Výfukové plyny zo silne opotrebovaného motora spaľujúceho olej môžu tiež poškodiť katalyzátor. Dostane sa do katalyzátora spolu s výfukom, "zapečený" na povrchu monolitu, ako je lak, a bráni katalyzátoru pracovať.
Existujú ďalšie škodlivé faktory. Napríklad - sviečky. Nevhodné zátky úplne nezhoria, čo môže spôsobiť deštruktívnu tavnú reakciu katalyzátora.
Pri používaní prísad do benzínu alebo oleja buďte veľmi opatrní. Väčšina ľudí o tom nepremýšľa, ale prísady môžu mať tiež škodlivý účinok na katalyzátor. Ak na produkte nie je napísané "kompatibilný s katalyzátorom", neriskujte.
Ďalším nebezpečným prípadom je štartovanie motora ťahaním. V tomto prípade môže do katalyzátora vstúpiť jednoducho čistý benzín. To po prvé otrávi katalyzátor, ale môže tiež spôsobiť okamžitú reakciu a dokonca aj výbuch. Sledujte aj to, kam idete – snažte sa nevliezť do hlbokých mlák. Prevádzková teplota katalyzátora je približne 900°C. Náhly vstup do vody môže byť smrteľný.
Vo všeobecnosti bolo pozorované, že životnosť katalyzátora je ovplyvnená prevádzkovými podmienkami. Viac trpia katalyzátory na autách prevádzkovaných v mestskom prostredí, keď sa motor často štartuje. Na druhej strane, pri dlhšej jazde vysokou rýchlosťou po diaľniciach sa prehrievaním zhoršuje aj katalyzátor.
Nakoniec by bolo rozumné pravidelne kontrolovať celý výfukový systém. Ak sú konzoly zlomené alebo gumové závesy spadnú, výfukové potrubie bude vibrovať, čím sa prenesie zbytočné napätie na katalyzátor.