Automobilių katalizatoriai yra svarbi išmetamųjų dujų sistemos dalis, atsakinga už kenksmingų medžiagų neutralizavimą. Tačiau, kaip ir bet kuri kita automobilio dalis, katalizatorius gali sugesti ar užsikimšti. Pastebėjus pirmuosius gedimo požymius ir laiku juos pašalinus, galima išvengti brangesnio remonto ir išsaugoti automobilio variklio sveikatą.
Kas yra automobilio katalizatorius ir kam jis reikalingas?
Po kiekvienu automobiliu yra (bent jau turėtų būti) metalinis bakelis, mažinantis išmetamųjų dujų toksiškumą. Šis bakelis tyliai veikia ir atlieka savo funkciją, kol vieną gražią dieną... ima ir sugenda. 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, angliavandenilį ir azoto oksidą paverčia į mažiau kenksmingus anglies dvideginį, vandenį ir azotą. Automobilio katalizatorius yra išmetimo sistemos sudedamoji dalis. Paprastai jis būna didelės talpyklos su labai specifiniu vidumi pavidalo. Katalizatoriaus viduje yra specialus metalinis arba keraminis įdėklas. Jis yra labai smulkios struktūros (primena didelį korį) su tankiai išsidėsčiusiais kanalais. Automobilio katalizatorius valo vidaus degimo variklio išmetamąsias dujas prieš jas išleidžiant per išmetimo sistemą. Konkrečiai, jo paskirtis - sumažinti aplinkai kenksmingų medžiagų, tokių kaip anglies monoksidas, azoto oksidai ir angliavandeniliai, procentinę dalį išmetamosiose dujose. Tai pasiekiama joms liečiantis su katalizatoriaus šerdimi (taigi ir su tauriaisiais metalais, kuriais ji padengta) labai aukštoje temperatūroje. Katalizatorius yra vienas iš svarbiausių išmetimo sistemos komponentų, užtikrinantis, kad išmetamosios dujos būtų kuo mažiau kenksmingos aplinkai.
Pirmieji automobiliai su katalizatoriais Europos rinkoje atsirado 1986 metais. Automobiliai su įrengtais katalizatoriais buvo ženklinami specialiais ženklais. Įsigaliojus teršalų išmetimo standartams „Euro“ („Euro 1“ - nuo 1993 metų), katalizatorių naudojimas tapo privalomas. Automobiliams be katalizatoriaus nebuvo išduodamas ES tipo patvirtinimo sertifikatas ir jų nebuvo galima parduoti ES teritorijoje.
Katalizatoriai, naudojami benzininiuose ir dyzeliniuose automobiliuose, skiriasi aktyviojo sluoksnio sandara, nevienoda ir jų išmetamų dujų sudėtis.
Kas sudaro katalizatorių?
Katalizatorių sudaro keturi pagrindiniai elementai:
- Korpusas - pailgas metalinis bakelis, dažniausiai cilindro formos (arba kiek suspaustas), su termoizoliacija. Iš automobilio priekio pusės prie jo yra pritvirtintas išmetimo vamzdis, surenkantis išmetamąsias dujas iš išmetimo kolektoriaus. Iš katalizatoriaus išeina kitas vamzdis, kuriuo išvalytos išmetamosios dujos patenka į duslintuvą.
- Karkasas - vidinis korio pavidalo pagrindo blokas, sudarytas iš tūkstančių kanalų, per kuriuos pereina išmetamosios dujos. Gaminamas iš metalo (metalinis karkasas) arba iš keramikos (keraminiai karkasai dažniausiai gaminami iš aliuminio-magnio silikato).
- Tarpinis sluoksnis - porėtas ir dengia visą karkaso kanalų paviršių. Jo paskirtis - sudaryti geras sąlygas kitam sluoksniui.
- Aktyvusis katalitinis sluoksnis - pagamintas iš medžiagų, kurios chemiškai reaguoja su kenksmingomis išmetamųjų dujų sudedamosiomis dalimis ir pašalina jų kenksmingumą. Tai brangiausia ir svarbiausia katalizatoriaus dalis.
Aktyvusis katalitinis sluoksnis sudarytas iš retų ir brangių cheminių elementų. Pavyzdžiui, tipiniame trijų kanalų katalizatoriuje naudojama platina, rodis ir paladis. Taigi aišku, kodėl katalizatoriai buvo vagiami ir superkami. Atlikus tam tikrus veiksmus iš jų galima išgauti platiną.
Oksidaciniai katalizatoriai mažina dyzelinių variklių išmetamosiose dujose anglies oksidų ir angliavandenilių bei kietųjų dalelių kiekį. Trijų funkcijų (trijų kanalų) katalizatoriai benzininiuose automobiliuose - neutralizuoja anglies oksidus ir angliavandenilius bei sumažina azoto oksidų kiekį.
Kaip veikia katalizatorius?
Įjungus automobilio variklį, į katalizatorių patenka išmetamosios dujos. Katalizatorius turi įkaisti bent iki 300 °C, nes tik tada jame gali vykti katalizinės reakcijos. Katalizatorius veikia optimaliai, kai jo įdėklo temperatūra 400-800 °C. Įkaitimui pagreitinti naudojami papildomi sprendiniai - dažniausiai katalizatoriaus korpuso termoizoliacija (tai pigiausias sprendinys), rečiau - šildytuvai arba papildomas oro tiekimas į išmetimo kolektorių.
Prieš katalizatorių ir iškart po jo sumontuoti deguonies jutikliai (nustatantys degalų ir oro santykį), tai yra jutikliai, analizuojantys procentinį oro santykį išmetamosiose dujose. Jutikliai perduoda signalą į variklio darbą valdantį kompiuterį. Jei oro santykis išmetamosiose dujose yra per aukštas, vadinasi, variklis dirba su liesu mišiniu, todėl kompiuteris padidina įpurškiamų degalų kiekį. Ir atvirkščiai - jei deguonies kiekis mišinyje per mažas, degalų kiekis sumažinamas.
Kartu su degalų mišinio pokyčiais katalizatoriuje vyksta teršalų mažinimo ir oksidacijos procesai, kuriems reikalingas deguonis. Vykstant mažinimo procesams mažėja nuodingų azoto oksidų kiekis, vykstant oksidacijos procesams mažėja anglies oksidų (paverčiami anglies dioksidu) ir angliavandenilių (HC) (paverčiami garais ir anglies dioksidu) kiekis. Mažinimo ir oksidacijos procesai vyksta pakaitomis ir dėl jų padidėja katalizatoriaus našumas - net iki 98 %.
Įsigaliojus naujiems griežtiems teršalų išmetimo standartams, vien katalizatorių dyzelinių variklių išmetamoms dujoms valyti nebepakako. Papildomai pradėti naudoti DPF ir FAP kietųjų dalelių filtrai (įsigaliojus standartui „Euro 4“) ir atrankiosios katalizinės redukcijos (SCR) sistemos (įsigaliojus standartui „Euro 6“). Be to, automobiliuose su benzininiais ir dyzeliniais varikliais būtinai naudojamos išmetamųjų dujų recirkuliacijos (EGR) sistemos, mažinančios azoto oksidų kiekį.
Katalizatoriaus gedimo požymiai
Rytais vis sunkiau užsiveda automobilio variklis? „Dingsta apsukos“, o spaudžiant greičio pedalą, tachometro strėlė sunkiai pasiekia du ar keturis tūkstančius apsukų ir sustoja? O gal neįprastai padidėjo kuro suvartojimas ar pastebima padidėjusi tarša iš automobilio išmetamųjų dujų vamzdžio? Pastebėjus problemas, svarbu veikti greitai - pažeistas katalizatorius ne tik kelia pavojų aplinkai, bet ir gali pakenkti varikliui.
Vienas iš pirmųjų požymių, kad jūsų katalizatorius gali būti pažeistas, yra sumažėjusi variklio galia. Automobilis gali lėčiau reaguoti į akseleratoriaus paspaudimus arba sunkiau pasiekti didesnį greitį. Tai dažnai atsitinka, kai katalizatorius yra užsikimšęs ir negali tinkamai filtruoti išmetamųjų dujų.
Staiga padidėjusios degalų sąnaudos taip pat gali būti signalas, kad katalizatorius neveikia tinkamai. Kai katalizatorius yra užsikimšęs arba pažeistas, variklis turi dirbti intensyviau, kad pasiektų norimą našumą. Tai reiškia, kad sunaudojama daugiau degalų.
Katalizatoriaus funkcija yra perdirbti kenksmingas dujas į mažiau kenksmingus junginius. Kai ši sistema neveikia tinkamai, automobiliui važiuojant gali atsirasti stiprus sieros arba „supuvusio kiaušinio“ kvapas.
Moderniuose automobiliuose įdiegta kompiuterinė diagnostika, kuri gali įspėti apie katalizatoriaus problemas. Jei prietaisų skydelyje įsižiebė „Check Engine“ lemputė, tai gali reikšti, kad katalizatorius netinkamai filtruoja išmetamąsias dujas arba kad išmetimo sistemoje yra užsikimšimų. Automobilį prijungus prie diagnostinio prietaiso, dažniausiai nustatoma klaida PO420 (žemas katalizatoriaus našumas).
Jei girdite metalinius dūžius ar garsus iš po automobilio, tai gali būti ženklas, kad katalizatoriaus viduje esantis keraminis filtras yra įskilęs ar pažeistas. Šie garsai dažniausiai girdimi paleidus automobilį arba važiuojant nelygiu keliu.
Katalizatoriaus problema gali pasireikšti ir per padidėjusį dūmų kiekį. Jei iš išmetimo vamzdžio sklinda juodi, pilki ar mėlyni dūmai, tai rodo, kad degalai nėra tinkamai sudegę.
Jei jūsų automobilis staiga užgęsta arba labai sunkiai užsiveda, tai gali būti ženklas, kad katalizatorius yra visiškai užsikimšęs.
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.
Užsikišęs katalizatorius gali veiksmingai sumažinti variklio galią ir padidinti degimą.
Katalizatorių gedimų priežastys
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. Daugumai katalizatorių nereikia mechaniko įsikišimo, kol automobilis nenuvažiuoja 150 000 kilometrų, netrūksta automobilių su originaliais katalizatoriais, kurie nuvažiavo daugiau nei 200 000 kilometrų.
Yra nemažai veiksnių, galinčių žymiai sutrumpinti katalizatoriaus tarnavimo laiką. Dažniausiai būtent jie yra katalizatoriaus pažeidimo priežastis.
- Įvažiavimas į gilią balą - automobilio katalizatorius yra įkaitęs iki kelių šimtų °C. Įvažiavus į vandenį, jis staiga atvėsta ir metalinis korpusas susitraukia. Dėl to katalizatoriaus vidinis įdėklas suspaudžiamas ir sutrūkinėja.
- Uždegimo sistemos gedimai, kai degimo kamerose praleidžiami uždegimai. Priklausomai nuo automobilio konstrukcijos ir amžiaus, gedimai gali būti susiję su aukštosios įtampos laidų gedimais, uždegimo įtaiso dangtelio gedimais arba atskirų uždegimo ričių gedimais. Nesudegusių degalų likučiai patenka į katalizatorių ir jį pažeidžia.
- Netinkamai nustatytas uždegimo paskubos kampas - dėl per daug vėluojančio uždegimo temperatūra katalizatoriuje pakyla iki maždaug 1000 °C, ir jis pažeidžiamas.
- Varikliui senstant, susidėvi stūmoklių žiedai - dėl šios priežasties į katalizatorių patenka sudegusios variklinės alyvos dalelių.
Nors katalizatoriai veikia itin sudėtingomis sąlygomis (jų temperatūra nuolat siekia šimtus laipsnių Celsijaus), jų bendras ilgaamžiškumas paprastai vertinamas labai gerai.
Kada verta atlikti katalizatoriaus valymą?
Ilgą laiką katalizatoriai buvo automobilių dalys, į kurias vairuotojai nekreipė daug dėmesio. Galima net sakyti, kad kai kurie žmonės į juos net „nesigilino“. Dėl paprastos priežasties. Automobilių katalizatoriai laikomi gana patvariais komponentais, kuriems nereikia intervencijos net iki 200 000 kilometrų ridos.
Kad katalizatoriui būtų sudarytos palankios darbo sąlygos, verta kartkartėmis atlikti kruopštų katalizatoriaus valymą. Tai galima atlikti net profilaktiškai, nors dauguma automobilių savininkų ryžtasi šiam žingsniui tik tada, kai nustatomi arba kompiuterinės diagnostikos metu patvirtinami katalizinio konverterio gedimo požymiai.
Laimei, pasirodžius simptomams, kurie gali rodyti užsikimšusį katalizinį konverterį (arba kitą katalizinio konverterio defektą), nebūtina iš karto brangiai pirkti naują katalizinį konverterį arba keisti katalizinio konverterio įdėklą. Katalizinius konverterius galima išvalyti, o tai dažnai duoda puikų efektą ir atkuria visą jų efektyvumą.
Kaip išvalyti automobilio katalizatorių?
Yra du užsikimšusio katalizinio konverterio valymo būdai - neišmontuojant jo iš automobilio ir jį išmontuojant.
Valymas neišmontuojant: Jis purškiamas specialiu purkštuvu į veikiančio variklio įsiurbimo sistemą (esant mažam slėgiui, apie 10 minučių). Tada į degalų baką pilamas antrasis valiklis (paprastai įeinantis į rinkinį).
Valymas išmontavus: Itin užterštus katalizatorius veiksmingiau valyti išėmus iš automobilio. Tai reiškia, kad automobilį reikia grąžinti į dirbtuves ir patirti nuėmimo bei pakartotinio montavimo išlaidų, tačiau dažnai po tokio valymo katalizatorius vėl tampa visiškai tinkamas naudoti. Jis atliekamas specialioje plovimo mašinoje, kurioje vandens slėgis parenkamas taip, kad nepažeistų katalizatoriaus kasetės struktūros.
Profesionalus lengvojo automobilio katalizatoriaus valymas turėtų kainuoti 80-150 eurų. Prie šios sumos reikia pridėti darbo sąnaudas (apie 80 eurų), todėl galutinė sąskaita siekia 150-250 eurų.
Katalizatoriaus keitimas ir kainos
Nusidėvėjus ar užsikimšus katalizatoriui belieka jį keisti. Šiuo atveju galimi du pasirinkimai - seną keisti nauju arba dėvėtu.
Naujas katalizatorius: 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.
Universalus katalizatorius: Pigiausi yra universalūs katalizatoriai - jie kainuoja nuo 150 EUR (priklauso nuo dydžio ir teršalų išmetimo standarto). Jie nėra labai patvarūs.
Naudotas katalizatorius: Keitimas naudotu yra rizikingiausias būdas. Naudoti katalizatoriai dažniausiai perkami įmonėse, prekiaujančiose naudotomis automobilių dalimis, arba per interneto skelbimus. Jie nėra pigiausi, o už montavimą reikia sumokėti tiek pat, kiek už naujų montavimą. Niekada nežinome, kokios būklės yra katalizatorius ir po kurio laiko jis nustos veikti.
Katalizatoriaus šalinimas: Nelegalus sprendimas. Teisės aktai draudžia šalinti katalizatorių. Jei atliekant techninę apžiūrą bus nustatyta, kad katalizatorius iš automobilio buvo pašalintas, tokiam automobiliui nebus išduotas leidimas dalyvauti eisme. Automobilis be katalizatoriaus neatitinka teršalų išmetimo standartų reikalavimų. Vis dėlto nesunku rasti įmonių, kurios verčiasi katalizatorių šalinimu. Pats katalizatoriaus išpjovimas - tik dalinė priemonė, nes deguonies jutikliai aptinka, kad jo nėra, ir perjungia variklį į avarinį režimą. Vietoj katalizatorių montuojami vadinamieji rezonatoriai - jie yra katalizatoriaus formos, o jų viduje išdėstytos metalinės pertvaros palengvina išmetamųjų dujų šalinimą. Taip pat būtina perprogramuoti automobilio kompiuterį, kad antrasis deguonies jutiklis neperjungtų variklio į avarinį režimą. Rezonatorius kainuoja nuo 40 EUR. Katalizatoriaus šalinimas - nuo 40 iki 50 EUR už patį šalinimą ir daugiau, jei dirbtuvės perprogramuoja kompiuterį, kad suklaidintų deguonies jutiklį.
Standartinių katalizatorių keitimas kainuoja nuo 30 iki 150 EUR (+ katalizatoriaus kaina). Jis atliekamas taip: atjungiami deguonies jutiklių kištukai, išmontuojama visa išmetimo sistema, kampiniu šlifuokliu išpjaunamas senas katalizatorius, senojo katalizatoriaus vietoje privirinamas naujas katalizatorius, montuojama išmetimo sistema, prijungiami deguonies jutiklių kištukai.
kaip sužinoti katalizatorių kaina?
Katalizatoriaus vertė ir pardavimas
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.
Lietuvoje veikia daug katalizatorius superkančių įmonių. Kaina priklauso nuo susidėvėjimo laipsnio.
tags: #uzsikisusio #katalizatoriaus #pozymiai