Automobilių katalizatoriai gaminami ir integruojami į automobilio išmetamųjų dujų sistemą tam, kad mus ir aplinką apsaugotų nuo didelio kiekio kenksmingų išmetamųjų dujų. Veikdamas katalizatorius su išmetamosiomis dujomis išskiriantį anglies monoksidą, angliavandenili ir azoto oksidą paverčia į mažiau kenksmingus anglies dvideginį, vandenį ir azotą.
Šiuo metu automobilių techninės apžiūros centruose itin atidžiai tikrinamas automobilis ir išoriškai, ir per vidinę automobilių borto diagnostikos sistemą. Apžiūros metu ypatingas dėmesys teikiamas išmetamųjų dujų koncentracijos įvertinimui. Be veikiančio katalizatoriaus nepavyks atitikti technines apžiūros reikalavimų.
Lietuvoje vis dar apstu transporto priemonių, turinčių netvarkingą išmetamųjų dujų sistemą dėl juose pašalintų katalizatorių ir kietųjų dalelių filtrų. Benzininiuose ir dyzeliniuose automobiliuose montuojami katalizatoriai ir kietųjų dalelių filtrai (angl. Diesel Particulate Filter, DPF) naudojami išmetamųjų dujų kiekiui ir toksiškų medžiagų patekimui į aplinką sumažinti.
Katalizatoriaus veikimo principas ir konstrukcija
Jo darbinė dalis yra smulkiai akyta, korio pavidalo - taip į mažą tūrį telpa didelį paviršiaus plotą turinti aktyvioji medžiaga. Dauguma modernių automobilių turi trijų dalių katalizatorius. Kiekviena šių dalių redukuoja po vieną išmetamųjų dujų komponentą: anglies monoksidą, angliavandenilius ir azoto oksidus. Katalizatoriai būna dviejų rūšių: redukciniai ir oksidaciniai. Abiejų rūšių aktyvioji medžiaga yra keraminė, padengta kelių atomų storio katalizinių savybių turinčių metalų (platinos, radžio ar paladžio) sluoksniu.
Šiuolaikiniuose katalizatoriuose veikia cheminė kontrolės sistema. Katalizatoriaus korpuse montuojamas vadinamasis lambda zondas, jis matuoja deguonies kiekį išmetamosiose dujose. Duomenys iš zondo siunčiami į elektroninį variklio valdymo bloką (ECU). Pagal gautus duomenis valdymo blokas reguliuoja degiojo mišinio degalų ir oro santykį, taigi užtikrina geresnį degalų sudegimą ir oksiduoti reikalingo deguonies tiekimą katalizatoriui.
Katalizatorius labai svarbus išmetamųjų dujų perdirbimo procese, tačiau reikia žinoti, kad cheminiai procesai gali veikti tik esant tam tikrai temperatūrai. Per žema temperatūra katalizatorių paverčia brangiu balastu, o per aukšta gali gerokai sutrumpinti katalizatoriaus tarnavimo laiką. Todėl svarbu tinkamai parinkti katalizatoriaus montavimo vietą. Esant šaltam varikliui, katalizatorius nepradeda dirbti iš karto. Turi praeiti laiko, kol išmetimo sistema įkaista. Inžinieriai kuria elektrinius katalizatorių kaitinimo elementus, tačiau 12 V baterijos maitinami elementai kaista kelias minutes, kol katalizatorius pasiekia darbinę temperatūrą. Perspektyvinius didelių voltų kaitintuvus turi tik koncepciniai ateities hibridiniai modeliai.
Katalizatorių gedimai ir jų požymiai
Katalizatorių gedimai atsiranda dėl kelių priežasčių. Pirmiausia - jie natūraliai susidėvi. Vidutiniškai jie tarnauja iki 100 000 kilometrų. Jei jūsų automobilio kilometražo žyma artėja prie šios ribos - didelė tikimybė, kad greitu metu prireiks keisti katalizatorių.
Reikėtų sunerimti, jei jaučiasi automobilio važiavimo netolygumas: vieną dieną automobilis gali važiuoti tarsi pakelta variklio galia, o kitą - lyg būtų užtrauktas rankinis stabdis. Katalizatoriaus problemas signalizuoja sunkesnis užvedimas, pavėluota automobilio reakcija į akseleratoriaus paspaudimą. Taip pat užsikišus katalizatoriui ženkliai padidėja kuro suvartojimas.
Katalizatoriaus darbingumą galima suskirstyti į tris būkles: darbinę, pusiau darbinę ir nedarbinę. Apie darbinę būklę visiems aišku - mašina dirba normaliai, katalizatoriaus perkaitimo lemputė neužsidega dirbant varikliui, nėra jokių pretenzijų. Jei yra pusiau darbinė būklė, vairuotojas pastebės, kad mašina pradėjo „elgtis“ ne taip, kartais dingsta trauka - atrodo, viskas buvo gerai, o dabar automobilį tarsi kas nors laiko iš užpakalio. Rytais mašiną vis sunkiau paleisti, variklį tenka ilgai „varinėti“ starteriu. Kartais pradingsta apsukos, spaudžiant greičio pedalą, tachometro strėlė sunkiai pasiekia du ar keturis tūkstančius apsukų ir sustoja. Mašina pradeda tiesiog ryti benziną. Kai prasideda tokios problemos, reikia užvesti variklį ir paspausti akceleratoriaus pedalą iki galo. Jeigu variklis pradės lėtai kelti apsukas ir sustos ties dviem ar trim tūkstančiais, o toliau nejudės, vadinasi, automobilio katalizatorius jau neveikia. Tada jis tik trukdo automobiliui. Kai nedarbinė būklė, mašina gali elgtis taip: variklio ilgai negalima paleisti, o kai pradeda veikti, beveik iškart nutyla. Šią būklę patikrinti lengva: reikia mašinos paleidimo momentu prieiti prie išmetamojo vamzdžio ir pažiūrėti (galima pridėti ranką), išeina dujos ar ne.
Katalizatoriaus keitimas ir vertė
Nusidėvėjus ar užsikimšus katalizatoriui belieka jį keisti. Šiuo atveju galimi du pasirinkimai - seną keisti nauju arba dėvėtu. Naują, originalų katalizatorių galima rasti oficialioje automobilio atstovybėje. Naujo katalizatoriaus kaina gali siekti 1000 ir daugiau eurų, priklausomai nuo automobilio modelio, todėl dažnas renkasi pigesnį variantą ir ieško naudoto, kuris yra kur kas pigesnis.
Pakeitus katalizatorių reikėtų nepamiršti ir atsakingo atsisveikinimo su senuoju. Net ir neveikiantys katalizatoriai yra vertinga žaliava, tinkama perdirbimui. Katalizatoriaus kaina įvertinama pagal faktinį tauriųjų metalų kiekį (nustatant preliminariosios (XRF) arba cheminės (ICP) analizės būdu) katalizatoriuje, atsižvelgiant į esamas tauriųjų metalų biržos kainas. Kiekvieno modelio katalizatoriaus cheminė sudėtis yra skirtinga (kadangi gaminama pagal skirtingų gamintojų bei valstybių reikalavimus), tačiau po ilgesnio eksploatavimo laiko net ir vienodo modelio katalizatorių cheminė sudėtis gali pakisti (dėl išmetimo sistemos veikimo atsiranda tauriųjų metalų „praradimai“ ir kt.). Kadangi klientams norime pasiūlyti optimaliausią kainą, visuomet rekomenduojame katalizatorių atvežti į supirkimo punktą kainos įvertinimui vienu iš analizės metodų.
Katalizatoriaus įtaka aplinkai ir ekonomikai
Katalizatorius mažina kenksmingų dujų kiekį, taigi apsaugo aplinką ir žmogaus sveikatą. Kitas teigiamas dalykas - katalizatoriui nereikia jokio techninio aptarnavimo. Jis gerai atlieka savo darbą, kol automobilis nuvažiuoja apie 100 tūkstančių kilometrų. Vėliau katalizatorius keičiamas.
Katalizatoriui pagaminti reikia itin brangaus ir reto metalo, tokio kaip platina, paladis, todėl jo kaina skaičiuojama tūkstančiais litų. Dar vienas neigiamas dalykas - galios sumažėjimas. Taip yra todėl, kad deginiai, eidami per katalizatorių, turi įveikti tam tikrą pasipriešinimą, dėl to šiek tiek mažiau variklio galios atitenka ratams. Degalų sąnaudos padidėja nuo 3 iki 5 procentų. Automobiliams su katalizatoriais tinka tik bešviniai degalai. Švino priedai katalizatoriuje sukelia nepageidautinas reakcijas, todėl užkemšamas ir nepataisomai sugadinamas šis įrenginys.
Kai kurie vairuotojai, siekdami sumažinti degalų sąnaudas ir prailginti variklio bei turbinos ilgaamžiškumą, kietųjų dalelių filtrus netgi šalina arba išjungia. „Kietųjų dalelių filtrai ir katalizatoriai yra pakankamai brangi atlieka, nes joje yra daug vertingų tauriųjų metalų, kaip platina, rodis, paladis ar auksas. Šių metalų kaina ir paklausa, ypač pastaruoju metu, sparčiai augo.
Automobilių katalizatoriai ir kietųjų dalelių filtrai yra vertinga antrinė žaliava dėl juose esančių brangiųjų metalų, todėl už jų pridavimą atliekų tvarkytojams gaunamas atlygis. Kuro ir tepalų filtruose yra ne tik metalo, bet ir alyvos, oro filtruose - plastmasės ir filtruojančios medžiagos. Metalą galima daug kartų perdirbti, nes jo pagrindinės savybės nekinta, ir tokiu būdu taupyti senkančius gamtos išteklius. Katalizatorių, filtrų, kaip ir kitų automobilių atliekų, kaip akumuliatorius, amortizatorius, padangos, alyva, stiklas ar plastikas daugiausia susikaupia autoservisuose transporto priemonių remonto metu. Gyventojai gali perduoti teisę tokias atliekas tvarkyti turinčiam atliekto tvarkytojui. Naudojantis autoservisų paslaugomis, visos automobilių atliekos lieka autoservise. Jei transporto priemonė remontuojama namuose, susidariusias atliekas galima nuvežti ir į savivaldybių didelių gabaritų atliekų aikšteles.
Kaip veikia išmetamųjų dujų katalizatorius?
Nuo 1975 metų JAV, Japonijoje, šiek tiek vėliau ir Europoje imta rūpintis, kad būtų naudojami katalizatoriai. Daugelyje šalių katalizatorių privalo turėti kiekvienas naujas lengvasis automobilis.
Specialistai techninės apžiūros metu neturi teisės ardyti automobilio ar atskirų jo agregatų. Lietuvos techninės apžiūros įmonių asociacijos „Transeksta“ teigimu, šiuo metu nėra sukurta jokios kitos metodikos ar diagnostinės įrangos, kuri leistų fiksuoti katalizatoriaus ar kietųjų dalelių filtro pašalinimo atvejus. „Transekstos“ duomenimis, 2020 metais privalomosios transporto priemonių techninės apžiūros metu buvo identifikuotas tik 0,1 proc. Techninės apžiūros įmonių pateikta praėjusių metų statistika taip pat liudija, kad su netvarkinga ir nesandaria išmetimo sistema į patikrą buvo atvykę 6,41 proc. visų tikrintų M1 (lengvasis automobilis) ir N1 (lengvasis krovininis automobilis) klasių transporto priemonių. Per didelis dūmingumas buvo nustatytas 6,26 proc. dyzelinius variklius turintiems automobiliams, o dėl per didelio išmetamųjų dujų kiekio teigiamos techninės apžiūros išvados negavo 3,37 proc. benzininių automobilių. Šie rodikliai buvo šiek tiek prastesni nei fiksuoti 2019 metais, kai tokių automobilių buvo atitinkamai 6,04 proc., 6,11 proc.
Atlikęs vizualią automobilio išmetimo sistemos apžiūrą techninės apžiūros kontrolierius pastabų dėl katalizatoriaus neturės dviem atvejais: jei transporto priemonė buvo pagaminta be jo arba pirmą kartą įregistruota iki 2004 metų sausio 1 dienos, taip pat, jei Lietuvoje automobiliui pirmą kartą privalomoji techninė apžiūra buvo atlikta iki 2013-ųjų kovo 1 dienos. Visais kitais atvejais automobiliai su išpjautais katalizatoriais arba katalizatoriais, turinčiais bakelio pjovimo, jį gaubiančio elemento virinimo žymių ar panašių konstrukcijos pakeitimų, bus laikomi turinčiais didelių trūkumų.
tags: #katalizatoriaus #itaka #pusiausvyrai