Vidaus degimo varikliui veikiant, į aplinką išsiskiria daugybė nuodingų medžiagų, tarp kurių pavojingiausios yra anglies monoksidas (CO), nesudegę angliavandeniliai (CH) ir azoto oksidai (NO, NO2). Šių kenksmingų medžiagų išmetamųjų dujų kiekio mažinimas tapo svarbia aplinkosaugos užduotimi, ypač didžiuosiuose miestuose, kur automobilių tarša sudaro didelę dalį bendro oro užterštumo.
Pirmieji automobilių išmetamųjų dujų valymo įrenginiai, atsiradę XX a. viduryje, buvo dviejų komponentų, nes galėjo neutralizuoti tik dvi iš trijų pagrindinių kenksmingų medžiagų - CO ir CH. Vėliau pradėtas naudoti radis, leidęs paversti azoto oksidus paprastu azotu. Šiuolaikinis, veiksmingiausiu pripažintas trijų komponentų selektyvinis dviejų dalių katalitinis neutralizatorius su atgaliniu ryšiu, užtikrina efektyvų visų trijų pagrindinių teršalų neutralizavimą.
Kaip veikia katalizatorius?
Šiuolaikinis katalitinis neutralizatorius yra korpusas, kurio viduje yra specialus, karščiui atsparus keraminis arba metalinis pagrindas, primenantis korio struktūrą. Šio pagrindo paviršius padengtas platinos, paladžio ir rodžio sluoksniu. Dėl specialaus pagrindo mikroreljefo, bendras katalizinio paviršiaus plotas gali siekti iki 20 000 kvadratinių metrų. Katalizatorius montuojamas išmetimo sistemoje, paprastai iškart po išmetimo kolektoriaus, nes jo veiksmingam darbui būtina aukšta temperatūra - apie 250 laipsnių Celsijaus.
Veikiant vidaus degimo varikliui, karštos išmetamosios dujos pereina per katalitinio neutralizatoriaus groteles. Dėl katalizatorių - platinos, paladžio ir rodžio - poveikio, kenksmingos dalelės arba oksiduojasi, arba skyla į ne tokias pavojingas chemines medžiagas, tokias kaip vandens garai, anglies dioksidas ir azoto dujos.
Liambda zondas ir jo vaidmuo
Trijų komponentų katalizatoriaus efektyvumą užtikrina vadinamasis liambda zondas arba deguonies daviklis. Šis daviklis nuolat tiria laisvo deguonies kiekį išmetamosiose dujose ir siunčia signalą elektroniniam sistemos valdymo blokui. Remdamasis šiuo signalu, valdymo blokas koreguoja kuro ir oro mišinio santykį - nusprendžia, ar mišinį reikia sutirštinti, ar paly ginti, taip optimizuodamas degimo procesą ir maksimaliai padidindamas katalizatoriaus efektyvumą.
Pirmą kartą tokią sistemą su liambda zondais 1977 m. panaudojo „Volvo". Šiandien ji yra beveik kiekviename naujame automobilyje ir yra gyvybiškai svarbi aplinkosaugos standartų laikymuisi.
Katalizatoriaus eksploatacija ir galimi gedimai
Katalizatorius paprastai apskaičiuotas maždaug 150 000 kilometrų ridos, tačiau jo veikimo trukmė ir efektyvumas labai priklauso nuo degimo ir kuro tiekimo sistemos būklės, bei benzino kokybės. Ankstyvas arba vėlyvas degimas, taip pat per daug tirštas (riebus) kuro mišinys gali sukelti variklio perkaitimą, o tai savo ruožtu gali pažeisti keraminį katalizatoriaus pagrindą - koriai gali išsilydyti, užkimšdami neutralizatorių.
Katalizatorius gali tinkamai veikti tik variklyje, kuriame įrengta elektroninė uždegimo sistema ir mikroprocesorių valdomas kuro įpurškimas. Taip pat labai kenkia prastas kuras, ypač etiliuotas benzinas, kuris beveik momentaliai sunaikina katalitinį sluoksnį ir liambda zondo padengimą.
Viena iš dažniausių problemų, su kuriomis susiduria automobilių savininkai, yra katalizatoriaus užsikimšimas, užteršimas ar mechaniniai pažeidimai. Užsikimšimas įvyksta dėl suodžių ar kitų medžiagų kaupimosi, ribojančio išmetamųjų dujų pratekėjimą. Užteršimas gali atsirasti dėl kitų sistemų gedimų, kai į katalizatorių patenka alyva ar aušinimo skystis. Mechaniniai pažeidimai gali atsirasti dėl smūgių arba perkaitimo, dėl ko keraminis ar metalinis pagrindas gali sutrūkinėti ar net išsilydyti.
Dėl šių priežasčių, taip pat dėl aukštos katalizatorių kainos, kai kurie senesnių automobilių savininkai linkę katalizatorių išpjauti ir vietoje jo sumontuoti rezonatorių, kuris neatlieka neutralizatoriaus funkcijų. Tačiau tai lemia didesnę taršą ir gali sukelti papildomų problemų, tokių kaip automobilio dinaminių rodmenų pablogėjimas, padidėjęs kuro sunaudojimas ir prietaisų skydelyje užsidegančios klaidos lemputės.
Jei katalizatorius sugenda, dažniausiai jis yra pašalinamas ir pakeičiamas nauju arba, retais atvejais, sumontuojamas rezonatorius. Tačiau rekomenduojama jį pakeisti nauju, nes tai yra vienintelis būdas išlaikyti automobilio ekologiškumą ir tinkamą veikimą.
Kuro priedai ir jų nauda
Siekiant pagerinti degalų kokybę, sumažinti neigiamą bioetanolio poveikį ir palaikyti optimalią variklio bei išmetimo sistemos būklę, naudojami specialūs kuro priedai. Kai kurie priedai skirti kompensuoti pablogėjusią degalų kokybę, stabilizuoti kurą, valyti ir saugoti elektros sistemą nuo korozijos, apsaugoti vožtuvų lizdus ir didinti oktaninį skaičių. Kiti priedai padeda apsaugoti kuro sistemą nuo dervų susidarymo, surišti kuro drėgmę, neleisti užšalti degalų tiekimo linijoms žiemą ir apsisaugoti nuo garų blokavimo vasarą.
Ypač svarbūs yra priedai, skirti benzininiams varikliams, kuriuose naudojamas tiesioginis degalų įpurškimas, bei priedai, apsaugantys GPF (benzino kietųjų dalelių filtrą) ir katalizatorius. Naudojant tinkamus priedus, galima pagerinti variklio tarnavimo laiką ir efektyvumą, sumažinti kenksmingų medžiagų išmetimą, taupyti degalus ir atkurti variklio našumą.
| Veiksnys | Poveikis |
|---|---|
| Prastas arba etiliuotas benzinas | Sunaikina katalitinį sluoksnį ir liambda zondo padengimą |
| Alyva ar aušinimo skystis išmetimo sistemoje | Užteršia ir slopina katalizatoriaus veikimą |
| Per riebus kuro mišinys | Variklio perkaitimas, keraminio pagrindo pažeidimas |
| Ankstyvas arba vėlyvas degimas | Variklio perkaitimas, katalizatoriaus pažeidimas |
| Mechaniniai smūgiai | Keraminio arba metalinio pagrindo sutrūkinėjimas |
| Perkaitimas | Keraminio pagrindo išsilydymas, vamzdžio užsikimšimas |
Aplinkosauga yra pagrindinė katalizinio neutralizatoriaus funkcija. Kadangi tai brangus įrenginys, kurio negalima suremontuoti, o jo gedimas sukelia papildomų problemų, svarbu tinkamai prižiūrėti automobilio degimo ir kuro sistemas bei naudoti kokybiškus degalus.
tags: #katalizinis #neutralizatorius #benzinas