Nedávno sme si popísali fungovanie lambda sondy a tiež filtra pevných častíc, je preto namieste popísať si zopár informácii aj o katalyzátore.
Katalyzátor zabudovaný v automobile je zariadenie na znižovanie škodlivých látok obsiahnutých vo výfukových plynoch, ktoré vznikajú nedokonalým spaľovaním uhľovodíkového paliva. Čistenie výfukových plynov v katalyzátore sa zakladá na dvoch chemických reakciách a to:
- redukcii – kedy sa zlúčeninám odoberá kyslík O2
- oxidácii – kedy je zlúčeninám dodávaný O2
Pri redukcii sa oxidy dusíka NOX menia-redukujú na dusík N2 a na oxid uhličitý CO2. Pri oxidácii sa oxid uhoľnatý CO mení-oxiduje na oxid uhličitý CO2, zároveň uhľovodíky HC oxidujú na vodu H2O a oxid uhličitý CO2. V tomto prípade sa jedná o tzv. dodatočné spaľovanie. Vidíme teda, že katalyzátor premieňa za pomoci týchto chemických reakcií škodlivé látky na látky menej škodlivé, až neškodné, ako vodu, oxid uhličitý, dusík a prípadne ďalšie látky. Použitie katalyzátora vo výfukovej sústave vyžaduje používanie bezolovnatého benzínu, pretože olovo ničí katalytický účinok vzácnych kovov. Automobilový katalyzátor obsahuje vzácne kovy (Platina, Ródium, Paládium), ktoré sú nanesené – naparené na špeciálny keramický materiál v tvare včelieho plástu. Používajú sa zmesi platiny (oxidačná časť) a ródia (redukčná časť). Napriek kompaktným rozmerom katalyzátora, aktívna časti v tvare včelích plástov má veľký povrch, až niekoľkých futbalových ihrísk. Pri teplotách 300-600 °C vznikajú chemické reakcie, ktoré znižujú obsah škodlivých zložiek. Najskôr Platina a Ródium štiepi oxidy dusíka na dusík (N) a kyslík (O) a potom Platina a Paládium spájajú kyslík s oxidom uhoľnatým a uhľovodíky a tiež zlúčeniny síry. Výsledkom je nejedovatý oxid uhličitý (CO2), voda (H2O) a tiež SO2. Účinnosť katalyzátora presahuje v súčasnej dobe 90%.
Rozdelenie katalyzátorov
Katalyzátory delíme na oxidačné a trojcestné riadené. Zjednodušene to znamená, koľko základných škodlivín je schopný katalyzátor účinne likvidovať (CO, HC a aj NOX).
Dvojcestný oxidačný katalyzátor
Využívaný je najmä u dieselových motorov, znižuje emisie oxidu uhoľnatého (CO) a nespálených uhľovodíkov (HC). Podmienkou pre správnu funkciu je dostatočné množstvo kyslíka vo výfukových plynoch. Podmienka je splnená, keďže vznetové motory pracujú s prebytkom vzduchu (λ>1). Čistenie výfukových plynov dodatočným spaľovaním sa odohráva práve v oxidačnom katalyzátore. K dodatočnému spaľovaniu -oxidácii je využitý práve zvyškový kyslík vo výfukových plynoch. Katalyzátor pri dieselových motoroch je tzv. neriadený a premieňa len tie zložky výfukových plynov, ktoré je možné meniť oxidáciou. Zostávajú nám emisie NOX – dusíkatých zložiek, tie však nie je možné v oxidačnom katalyzátora redukovať. Vzniknuté oxidy dusíka sa preto redukujú už počas spaľovania, pomocou systému recirkulácie pomocou EGR ventilu, čo znamená, že sa kontrolovane zavádzajú výfukové plyny späť do spaľovacieho priestoru. Ochladené výfukové plyny sa privádzajú späť do spaľovacej komory, a tak dochádza k zníženiu emisií NOX.
Trojcestný katalyzátor
Na rozdiel od dvojcestného redukuje aj emisie oxidov dusíka NOX. Trojcestný katalyzátor vyžaduje pre svoju správnu činnosť optimálne zloženie zmesi paliva a vzduchu (stechiometrická zmes). Správne namiešanie palivovej zmesi kontroluje lambda sonda. Týmto spôsobom dnes pracujú všetky moderné benzínové motory so vstrekovaním paliva.
Delenie podľa materiálu, na ktorom sú nanesené-naparené vzácne kovy
Katalyzátory keramické
Majú vložku vyrobenú z keramiky. Jedinou ich výhodou je o niečo nižšia výrobná cena. Inak sú však keramické katalyzátory oveľa citlivejšie po mechanickej aj po chemickej stránke (poškodenie predmetom na vozovke, prebytkom paliva vo výfukovom potrubí). Keramické katalyzátory sa nehodia pre vozidlá upravené na alternatívny pohon LPG/CNG a tiež ani do dieselových motorov.
Katalyzátory kovové
Majú vložku vyrobenú z kovu. Nie sú citlivé na mechanické poškodenie, takže nie je tak veľké riziko poškodenia vplyvom horšieho chodu motora (prebytok paliva pri nedokonalom spaľovaní vynechávaním jednej sviečky). Kovové katalyzátory sú vhodné pre benzínové aj dieselové motory a motory poháňané alternatívnym pohonom LPG / CNG.
Ako sa môže katalyzátor poškodiť?
- K upchaniu a znefunkčneniu katalyzátora môže dôjsť pri natankovaní nekvalitného bezolovnatého benzínu, pri zle nastavenom alebo pokazenom zapaľovaní motora alebo pri veľkom priesaku oleja do spaľovacieho priestoru motora.
- K poškodeniu – roztopeniu katalyzátorovej vložky môže dôjsť aj pri roztláčaní vozidla. Do katalyzátoru sa dostane s výfukovými plynmi aj nespálené palivo, ktoré sa po naštartovaní motora následne môže vznietiť až v katalyzátorovej vložke, vtedy prudko vzrastie teplota a ak teplota presiahne 1400 °C dôjde k zničeniu katalyzátora.
- Pri opravách sa treba tiež vyvarovať štartovaniu – pretáčaniu motora s vyskrutkovanými zapalovacími sviečkami.
Ako sa môže prejaviť poškodený katalyzátor?
Pokiaľ je vozidlo vybavené aj druhou – kontrolnou lambda sondou, signalizuje nám to žltá kontrolka riadiacej jednotky motora. Zistiť to môžme aj podľa nasledovných príznakov:
- divný zápach naštartovaného motora aj po zohriati na prevádzkovú teplotu,
- problémy pri štartovaní vozidla,
- horšia dynamika,
- vyššia spotreba paliva,
- rôzne klepavé zvuky vychádzajúce z pod vozidla pri akcelerácii.
25 komentárov
Peter Dudjak
Je možné poškodiť katalyzátor jazdou na zmes 2 percent nafty (aj viac max. 10) v benzíne?
mechanik
ano vimente ho
mechanik
ano
MJ
Neviem koľko sa tak najazdilo, ale samozrejme, že áno. Nafta je zložená z ťažších uhľovodíkov s iným stupňom a taktiež prieťahom horenia ako benzín a teda nebudú kvalitne spálené. To má samozrejme neblahý vplyv na citlivý povrch katalyzátora, ktorý sa môže už po relatívne krátkej jazde poškodiť.
Robert Šimák
Dobrý deň.
Prečo pre vozidla s keramickým katalyzátorom nie je vhodný alternatívny pohon LPG? Je to kvôli vyšším teplotám? Mám BMW 330Xi. Sú tam 2 keramické katalyzátory,4 lambda sondy a dal som ho prerobiť na LPG.
Ďakujem
peto
Dobry vecer chcem sa spytat mam skodu octaviu 1.6 55kw a pred nedavnom som bol na emisii.Ked som pozeral na ten monitor,tak vsetko ukazovalo v poriadku akurat to HC tambolo vyssie. bola tam tolerancia od 0-100 a hodnoty vychadzali az vyse 100.potom mi to tam nejako stopol na 99.a vytlacil protokol,ked som sa ho pytal,tak mi povedal,ze katalyzator je v poriadku vraj 200 000km musi vydrzat pokial sa moc auto nevytaca.Ja ho nevytacam ale sem tam ked mam nastartovane a som vonku,tak pocujem take ako keby bublalo v katalyzatore.Pocas jazdy v kabine nepocujem nic ale ked otvorim dvere a na neutrali pridam plyn,tak to pritom pridani vyda taky duty zvuk ako keby tam nieco jednorazovo buchlo take ako slabsi vybuch.a to len ked pridam,tak hned to tak ako keby buchne ako basovy reproduktor a ked nahle pustim plynovy pedal,tak zase.ale to len ked tomu stupim tak zrazu a hned v rychlosti pustim plyn.ked to robim plynulo,tak nic neni pocut.smrad v aute nemam od vyfukovych plynov spotreba je vyssia,ale to tou zimou a raz sa mi stalo ako keby mi zdochinalo auto tak som ho musel udrziaat na otackach.a celkovo ten zvuk toho katalizatora je taky vyrazny nie plechovy ale taky ako skor taky dunivy moze byt ze je len zaneseny a treba ho len vycistit poviem priklad cez skrtiacu klapku tym sprejom nato nech ten karbom vyjde von cez vyfuk?Dakujem Vam za kazdu odpovedat.A auto ma nabehane 130 000km.skusal som raz na vypnutom motore nastriekat ten sprej do klapky a po nastartovani mi zacalo zdochynat,tak som ho vyturoval trosku nech to vyplavy prec a od vtedy otacky ako tak drzia.
Jirka
Zdravím, je možné, aby nefunkční lambda sonda 2 (za katalyzátorem) zvyšovala spotřebu paliva? Auto Renault Megane – lambda ukazuje konstantní napětí 0.410V. Majitelka si stěžuje na vysokou spotřebu. Lambda 1 je funkční, kolísá v rozsahu 0.2V až 0.9V.
Díky moc za odpověď
Jirka
Roman
Zdravim mam golf IV 1.4 16V kod motora AHW chcem sa opytat kolko tam mam mat lambda sond. mam tam len jednu pod vyfukovymi kolenamy je 4 kablova a katalyzator je od nej vzdialeny cca 1 meter.katalyzator mam novy a nepreslo to emisnou kontrolou viete mi poradit co s tym je?? dakujem za odpoved Roman
Anonym
Podľa všetkého sútam dve jedna pred a druhá za katalyzátorom. Ak je dobrý kat, na vine bude asi jedna z lambda sond.
Katarína
Prosím vás čo znamená SO2? Azda to je síra a kyslík a 2 molekuly.. Prosí odpovedzte čo najrýchlejšie.
Vďaka Káťa
MB
Oxid siricity.
Tomi
Vybral som si nejaké udaje z tohoto textu do mojho projektu z chémie.Aku známku si zaslužim.
Anonym
Aj ja si robím projekt na chémiu a zaslúžiš si 1
Mišoooo
Tomi ja som spravil tom isté a mám 1 :D…….. V ktorom si ročníku?
palo
moje auto malo zly nepravidelni chod motora strata vykonu na vine bol ucpany katalizator
lubomir
chcem sa opytat.v katalizatore sa nachadza platina.kolko toho je asi v takom katalizatore a kde to tam najdem?a v akom tvare je to?gulicky prasok alebo ako to vyzera.dakujem
čačo
heheh tomu sa hovorí otázka za milion. už na 4 katalizátoroch sa dá slušne zarobiť,ale musíš sa dostať ku vložkám a chemickou cestou oddeliť a tmavý prášok vytaviť na platinu
dusan
pani z cca 10 kg drtenej keramiky ziskate asi 2g platiny 1,8g paladia a asi rovnako rodia a je to zdlhavy chemicky proces, ked len rozravite cierny prasok tak vysledok bude zliatina tychto 3 kovov.
peter
Dobri den mam skoda octavia 2,0i a mam taki problem ze mi svieti katalizator ., a ket nastartujem tak v prednej casti vifuku ho pocut ,, take nieco ako bi nasaval falosni vzduch poradte vopred vdaka
lubos
Dobry den mam Audi80 1.8S r.v. 89 podla knihy by som mal mat katalyzator ale ja tam nemam sondu vypada to jak tlmic dakujem.
Milos
dobry den chcel by som sa opytat ci katalyzator znizuje alebo zvysuje spotrebu auta.dakujem
M.
samozrejme že zvyšuje, ale to je dnes jedno bo už 15 rokov auto bez kat. nekupiš. Pamätaj si, všetko čo je naviac vo výfukovom trakte (aj DPF) a spomaľuje prúdenie výfukových plynov, zvyšuje spotrebu paliva, keďže motor musí vynaložiť viac práce, aby pretlačil spaliny cez výfukové potrubie von do ovzdušia. Nárast spotreby ale nie je velký, podla typu motora je nárast spotreby rádovo v jednotkách %.
Miroslav
Dobry den ja mam taky problem na audi a4 b7 tam kde je katalyzator a nad nim je palivovy filter a klima atd. Je to cele cierne ako keby zadymene cele moze tp sppsobovat katalyzator dakujem
Mirec
Dobry chcel by som sa spitat aky je rozdiel medzi benzinovim katal.a dyzlovim a či sa daju zamenit medzi sebou
Anonym
Benzínový katalyzátor a dieselový katalyzátor pracujú pri inej teplote tím pádom sa nedajú zameniť