Katalizator samochodowy

Podstawy teoretyczne

Przekrój katalizatora

Fot: Wikipedia (Licencja)

Katalizator zawiera wswojej budowie substancje chemiczne (katalizatory), które pobudzają zawarte w spalinach substancje do reakcji ze sobą, same nie zużywając się. Odpowiedni dobór substancji katalitycznych powoduje, że w wyniku takich wymuszonych reakcji powstają związki chemiczne mniej (lub wcale) nie uciążliwe dla środowiska (np. z tlenku węgla powstaje dwutlenek węgla).

Budowa i działanie

Katalizator samochodowy jest częścią układu wydechowego (obecnie praktycznie niezbędną, aby nowo wyprodukowany samochód spełnił obowiązujące normy czystości spalin).

Ze względu na inny skład spalin w silnikach o zapłonie iskrowym i samoczynnym stosowane są różne rodzaje katalizatorów.

Katalizatory w silnikach o zapłonie iskrowym powinny mieć możliwość zredukowania tlenków azotu oraz utlenienia tlenku węgla (do dwutlenku węgla) oraz węglowodorów (w wyniku reakcji powstaje woda oraz dwutlenek węgla).

W silnikach Diesel'a stosowane są katalizatory, które tylko utleniają tlenek węgla i węglowodory. Ze względu na specyfikę pracy tych silników (praca na ubogiej mieszance) niemożliwa jest jednoczesna redukcja tlenków azotu. Aby zredukować tlenki azotu coraz częściej stosowane są dodatkowe katalizatory np. wykorzystujące mocznik jako katalizator reakcji. Taki katalizator ulega jednak zużyciu.

Zamontowanie katalizatora jest co prawda możliwe w prawie każdym samochodzie (wyjątek stanowią te zasilane benzyną ołowiową), jednak jego prawidłowe działanie wymaga odpowiedniego składu mieszanki paliwowo-powietrznej (tak aby skład spalin umożliwił całkowitą reakcję między sobą szkodliwych substancji) oraz odpowiedniej temperatury samego urządzenia. Dlatego katalizator może działać na 100% swoich możliwości tylko w silnikach z wtryskiem sterowanym m.in. sondą lambda.

Użytkowanie samochodu z katalizatorem

Użytkując samochód z katalizatorem należy zachować pewne zasady. Katalizator mocno sie nagrzewa, a jako że zwykle znajduje się w dolnej części pojazdu nie należy stawiać pojazdu nad łatwopalnymi substancjami (np. wysuszoną trawą).

Natomiast nie musimy zbytnio martwić się trwałością katalizatora. Nowoczesne i dobrze eksploatowane urządzenia wytrzymują co najmniej 80 000 km – w praktyce można je użytkować nawet dwukrotnie dłużej (jednak ich sprawność spada wtedy o około 1/4).

Przyszłość

Coraz ostrzejsze normy czystości spalin emitowanych do atmosfery powodują szybką ewolucję katalizatorów. Coraz częściej stosowane są całe ich układy (np. stosowany w silnikach diesela układ wykorzystujący mocznik do redukcji tlenków azotu jest przecież niczym innym jak dodatkowym katalizatorem).

Tak więc przyszłość zawodowa ludzi zajmujących się projektowaniem i ulepszaniem katalizatorów rysuje się raczej w tęczowych barwach. A dla nas (i naszego środowiska naturalnego) oznacza to same plusy – samochody będą emitowały coraz mniej szkodliwych substancji a my będziemy mogli cieszyć się czystszym powietrzem.