Zníženie toxicity výfukových plynov

Funkcia katalyzátora

Katalyzátor ako pojem z oblasti chémie je látka, ktorá riadi chemickú reakciu alebo ju urýchľuje. Súčasne zostáva zloženie a štruktúra katalyzátora nezmenené. V autách je súčasťou výfukového systému.

Vectra má keramický katalyzátor. Hovoríme o keramickom tele, potiahnutom spolu s plášťom ušľachtilými kovmi - platinou a ródiom. Keramickou časťou, umiestnenou v drôtenej sieti, prechádza niekoľko tisíc paralelných kanálov. Na steny kanálov sa nanáša medzivrstva, ktorá slúži na zväčšenie vonkajšieho povrchu (takzvaný wash-coat). Zväčšuje aktívny povrch katalyzátora približne na veľkosť futbalového ihriska.

Katalyzátory v oboch prevedeniach sú platina a ródium. Tieto ušľachtilé kovy v katalyzátore obsahujú 2-3 g, pričom platina podporuje oxidáciu a ródium - znižuje hladinu oxidu dusíka.

Pomocou katalyzátora sa premieňajú škodlivé látky ako oxidy uhoľnatého, uhľovodíky a oxidy dusíka (odtiaľ názov - trojitý katalyzátor).

• Oxid uhoľnatý a uhľovodíky sa oxidáciou kyslíkom premieňajú na oxid uhličitý (CO ₂).
• Na odbúravanie oxidov dusíka sa používa prostriedok, ktorý im odoberá kyslík. Týmto činidlom môže byť škodlivá látka - oxid uhoľnatý. Takto vzniká dusík (N ₂) a znova CO ₂. Obe nie sú nebezpečné.

Tipy: Individuálne je zníženie škodlivých látok v riadenom katalyzátore: oxid uhoľnatý o 85 %, uhľovodíky o 80 %, oxidy dusíka o 70 %. Toto berie do úvahy, že so zvyšujúcim sa počtom najazdených kilometrov stráca katalyzátor časť svojej účinnosti.

V kombinácii s katalyzátorom sa často objavujú ďalšie koncepty: «vnorené» katalytický konvertor znamená, že keramické telo katalyzátora je uzavreté v uzavretom kryte (s podšívkou z kovovej vlny). Katalyzátor «dvojaký účel» dokáže neutralizovať len dve škodlivé látky vo výfukových plynoch, katalyzátor «trojité použitie» (nainštalovaný vo Vectre), naopak, tri.

Akčný rozsah

Katalyzátor funguje s vysokým stupňom účinnosti len v úzkom rozsahu: pri «stechiometrická» pomer paliva a vzduchu v horľavej zmesi (λ=1). Najväčšou výzvou v technológii katalyzátora je udržať tento pomer za všetkých prevádzkových podmienok vozidla prostredníctvom lambda regulácie. Odchýlka aj 1 % má výrazný vplyv na stupeň účinnosti katalyzátora.

Aby katalyzátor mohol začať pracovať, počiatočná teplota musí dosiahnuť približne 300°C. Zvyčajne sa to stane po 25-80 sekundách; v mestských oblastiach môže dosiahnutie požadovanej teploty trvať aj tri minúty. Keramický katalyzátor je zároveň citlivý na prehriatie. Ak teplota v katalyzátore stúpne nad 900°C, začína zrýchlené starnutie zariadenia. Od 1200°C sa jeho účinnosť dlhodobo ničí.

Katalyzátor vyžaduje bezolovnatý benzín. Olovo by rýchlo upchalo povrch katalyzátora a výfukové plyny by sa už nemohli dostať do kontaktu s látkami, ktoré majú katalytický účinok. Experimenty ukázali, že ani po jednom natankovaní olovnatého benzínu do palivovej nádrže sa oxid uhoľnatý takmer nerozštiepi. Po 2-3 naplneniach sa zvyšné škodlivé látky už nerozkladajú. Katalyzátor je otrávený.

Tip: Ušľachtilé kovy v katalyzátore je možné odstrániť po tom, čo doslúžil svoj účel. Nemecká spoločnosť pre likvidáciu automobilových katalyzátorov (DAR) zbiera staré katalyzátory pre autá z autoservisov a iných spoločností, aby ich pripravil na iné účely, ako je výroba šperkov. Niektoré dielne platia malý poplatok za použité katalyzátory.