Pojazdy z katalizatorem w układzie wydechowym (Mazda Capella GC)

Samochody Hyundai są standardowo wyposażone w katalizator. Jeśli jest dostępna, obowiązkowe jest stosowanie benzyny bezołowiowej. Pojazdy z kontrolowanym katalizatorem muszą być również wyposażone w urządzenie do zmiennego składu mieszanki.

Układ sterowania zmienną mieszanką to układ wtrysku paliwa, w którym stosunek paliwa do powietrza można zmieniać w sposób ciągły w zależności od warunków pracy i zawartości tlenu w spalinach.

Urządzenie do tworzenia mieszanki otrzymuje polecenia sterujące z czujnika stężenia tlenu (sonda lambda), który jest montowany przed katalizatorem lub w kolektorze wydechowym i jest wydmuchiwany przez strumień spalin. Sonda lambda jest czujnikiem elektrycznym, który mierzy zawartość tlenu resztkowego w spalinach i generuje odpowiedni sygnał elektryczny. Wielkość sygnału pozwala na wyciągnięcie wniosków na temat składu mieszanki paliwowo-powietrznej. Sonda lambda w ułamku sekundy może wysłać odpowiedni sygnał do elektronicznej jednostki sterującej, dzięki czemu skład mieszanki może być stale korygowany. Z jednej strony jest to konieczne, gdyż warunki eksploatacji ulegają ciągłym zmianom (na przykład, pełny gaz, bieg jałowy), z drugiej strony, ponieważ optymalne dopalanie w katalizatorze zachodzi tylko wtedy, gdy w spalinach znajduje się wystarczająca ilość cząstek węgla (niespalonej benzyny).

Zatem, aby w katalizatorze w temperaturze 300–800°C mogło w ogóle dojść do dopalania, spaliny muszą zawierać większą ilość paliwa, niż jest to potrzebne do całkowitego spalania w cylindrach silnika. W związku z tym, podczas eksploatacji pojazdu wyposażonego w silnik z katalizatorem, zużycie paliwa wzrasta o około 5%. Katalizator znajduje się w komorze silnika pojazdu, w miejscu przedniego tłumika. Neutralizator składa się z ceramicznego bloku o strukturze plastra miodu pokrytego katalizatorem z metalu szlachetnego – platyny lub rodu. Do zabezpieczenia wrażliwego na uderzenia bloku ceramicznego zastosowano elastyczną, odporną na ciepło siatkę drucianą.



Zastosowany katalizator to tzw. katalizator trójdrożny. Oznacza to, że jednocześnie utlenia tlenek węgla (CO) i węglowodory (CH) oraz redukuje zawartość tlenków azotu (NOx).

Zasady eksploatacji pojazdów z katalizatorem w układzie wydechowym

Aby uniknąć uszkodzenia czujnika stężenia tlenu (sonda lambda) i katalizatora, należy bezwzględnie postępować zgodnie z poniższymi instrukcjami.

Należy używać benzyny bezołowiowej.

Jeśli przez pomyłkę dodano benzynę ołowiową, należy wymienić kolektor wydechowy i katalizator. Przed zamontowaniem nowych elementów układu wydechowego należy co najmniej dwukrotnie całkowicie napełnić zbiornik paliwa benzyną bezołowiową.

Nie dopuszcza się uruchamiania ciepłego silnika poprzez pchanie lub holowanie. Do uruchomienia silnika należy użyć przewodu elektrycznego. Niespalone paliwo może w momencie zapłonu spowodować przegrzanie katalizatora i jego awarię.

Należy unikać częstych, następujących po sobie zimnych startów. W przeciwnym wypadku niespalone paliwo gromadzi się w katalizatorze, który po podgrzaniu wybucha, uszkadzając go.

Jeżeli masz trudności z uruchomieniem silnika, nie pozostawiaj rozrusznika pracującego przez dłuższy czas, ponieważ podczas rozruchu wtryskiwane jest paliwo. Należy znaleźć usterkę i ją usunąć, a następnie uruchomić silnik.

Jeżeli występują zakłócenia w działaniu układu zapłonowego, nie należy dopuszczać do wtrysku paliwa podczas uruchamiania silnika, dopóki nie zostanie ustalona przyczyna usterki.

Nie sprawdzaj iskry przy zdjętej nasadce świecy zapłonowej.



Nie jest możliwe przeprowadzenie testu wyważenia poprzez odłączenie przewodu zapłonowego wysokiego napięcia jednego z cylindrów. Podczas odłączania przewodu zapłonowego wysokiego napięcia pojedynczego cylindra, nawet przy użyciu specjalnego testera, niespalone paliwo przedostanie się do katalizatora.

W przypadku awarii układu zapłonowego należy unikać pracy silnika przy wysokich obrotach wału korbowego. Napraw problem tak szybko, jak to możliwe.

Nie parkuj pojazdu na suchych liściach ani trawie. Temperatura układu wydechowego w miejscu zamontowania katalizatora jest bardzo wysoka, a ciepło wydziela się nawet po wyłączeniu silnika.

Podczas dolewania oleju silnikowego należy upewnić się, że nie zostanie przekroczony maksymalny poziom oleju wskazany na bagnecie. W przeciwnym razie nadmiar płynu może przedostać się do katalizatora i uszkodzić powłokę lub całkowicie ją zniszczyć.

Jak chronić neutralizator

Wymiana uszkodzonego katalizatora jest kosztowna, dlatego warto zawczasu dowiedzieć się, jak wygląda sytuacja z katalizatorami na rynku części samochodowych i jakie problemy mogą wystąpić w trakcie ich użytkowania.

Do niedawna wiedzieliśmy tylko, że neutralizator to coś, czego przeznaczenie było niejasne, jak działa, a nasza benzyna go "zabiła". W zasadzie to tylko kłopoty. Przestań – żaden problem! Ale stopniowo zaczęliśmy się przyzwyczajać do faktu, że katalizator wcale nie jest bezużyteczny; a przynajmniej myśli o "chirurgicznej ingerencji" w układ wydechowy pojawiają się coraz rzadziej.



[Tekst artykułu pochodzi ze strony internetowej: MazBook]

Wiosną, gdy policjanci drogówki rozpoczynają "walkę o czyste powietrze", stajemy przed kolejnym problemem: regulacjami emisji CO. Właściciele samochodów wyposażonych w katalizatory nawet o tym nie myślą i przechodzą przez punkty kontroli emisji CO bez drżenia rąk i obaw o portfele. Jednak ten sam portfel może stać się znacząco "cieńszy" z innego powodu. Kary za przekroczenie limitu CO wydają się niewielkie w porównaniu z kosztami zakupu i wymiany uszkodzonego katalizatora. Dlatego trzeba wiedzieć, jak się z tym obchodzić, ale żeby to zrobić, trzeba najpierw zrozumieć, jak to zostało zaprojektowane i jak działa.

Jak działa neutralizator?

Podczas spalania mieszanki paliwowo-powietrznej powstaje szereg produktów szkodliwych dla zdrowia człowieka: tlenek węgla (CO), różne węglowodory (CH), tlenki azotu (NO) itp. Chociaż substancje te stanowią zaledwie 1% całkowitej objętości spalin (resztę stanowi azot, dwutlenek węgla i para wodna), są one bardzo szkodliwe i wymagają neutralizacji. Istnieje kilka sposobów walki ze szkodliwą emisją spalin, takich jak zubożenie mieszanki, na której pracuje silnik, lub recyrkulacja spalin, ale żaden z nich nie może się równać skutecznością z efektami działania katalizatora.

Jak mówią eksperci, katalizator to proste urządzenie, w którym zachodzi złożony proces chemiczny. Wewnątrz obudowy ze stali nierdzewnej znajduje się ceramiczna lub metalowa "cegła" o strukturze plastra miodu. Monolit ten ma ogromną powierzchnię i jest w całości pokryty cienką warstwą specjalnego stopu – samego katalizatora, zawierającego platynę, rod i pallad. To właśnie te rzadkie metale odpowiadają za znakomite właściwości neutralizatora, ale także wpływają na jego wysoką cenę.



Spaliny "myją" powierzchnię monolitu, a gdy temperatura osiągnie "krytyczną" wartość +270°C, rozpoczyna się reakcja katalityczna. Tlenek węgla przekształca się w dwutlenek węgla (dwutlenek węgla), węglowodory - w wodę, a następnie ponownie w dwutlenek węgla, oraz tlenki azotu - w wodę i azot. Wszystko to jest mniej szkodliwe dla środowiska.

Konwertery katalityczne są bardzo skuteczne w ograniczaniu emisji spalin, nie mając praktycznie żadnego wpływu na zużycie paliwa ani moc silnika. Przy zastosowaniu neutralizatora, ciśnienie wsteczne spalin nieznacznie wzrasta, przez co silnik traci 2–3 KM, ale jest to praktycznie cała "cena" za oczyszczanie spalin. Jednakże montaż katalizatora nie jest rozwiązaniem idealnym. Teoretycznie powinien on trwać wiecznie, gdyż wyżej wymienione metale pełnią jedynie rolę katalizatora, który – jak wiadomo – nie zużywa się w trakcie reakcji chemicznej. W praktyce żywotność neutralizatora jest ograniczona...

Przyczyny awarii neutralizatora

Do uszkodzenia katalizatora może dojść z kilku powodów, jednak na ogół jest to proces stopniowy, którego nie da się wykryć bez specjalistycznego sprzętu.

"Rdzeń" większości neutralizatorów wykonany jest z ceramiki, materiału znanego ze swojej kruchości. Samochód jadąc z dużą prędkością może wpaść w dziurę w jezdni, uderzyć w coś, a nawet otrzeć obudowę katalizatora o skałę, co może spowodować pęknięcie katalizatora. Później to już tylko kwestia czasu, zanim "rdzeń" straci swoje właściwości robocze.

Neutralizatory nowej generacji zawierające monolit metaliczny nie są pod tym względem aż tak podatne. Oczywiście, że można je złamać, ale w żadnym wypadku nie jest to takie proste.



Oprócz uszkodzeń fizycznych, częstą przyczyną awarii katalizatora jest paliwo. Jest ono niezwykle wrażliwe na jego skład. Jeśli benzyna jest ołowiowa, zawarty w niej czteroetyloołów osadza się na aktywnej powierzchni "cegiełki" katalitycznej i szybko ją "zanieczyszcza", powodując zatrzymanie wszystkich reakcji. Wygląda na to, że stacje benzynowe stosują różnej wielkości końcówki węży, malują dystrybutory na różne kolory i wszędzie o tym piszą, ale mimo to klienci czasami mylą się i tankują niewłaściwą benzynę. Ale wystarczy "spalić" pół baku takiej benzyny, żeby "zabić" neutralizator.

Ale nie tylko benzyna ołowiowa jest wrogiem neutralizatora. Może on również ulec uszkodzeniu w wyniku stosowania benzyny bezołowiowej, jeśli układ sterowania silnikiem jest wadliwy, mieszanka paliwowo-powietrzna nie ulega całkowitemu spaleniu lub silnik jest mocno zużyty.

Potrójne konwertery katalityczne (nazywane "potrójnymi", ponieważ katalizator składa się z trzech metali) montuje się wyłącznie w pojazdach, których silniki są wyposażone w zamknięty układ kontroli emisji. Przed neutralizatorem zamontowany jest czujnik stężenia tlenu, który ocenia skład spalin i przesyła te dane do jednostki centralnej elektronicznego układu sterowania silnikiem. W zależności od zawartości tlenu w gazach, jednostka centralna reguluje skład mieszanki palnej i zapłon tak, aby utrzymać ich optymalne wartości. Stanowi główną ochronę neutralizatora i zapewnia oszczędność paliwa oraz wysoką sprawność silnika. Neutralizator nie toleruje dużych odchyleń w jedną lub drugą stronę składu mieszanki. Źle wyregulowany silnik ze zwiększoną zawartością węglowodorów w spalinach po prostu niszczy neutralizator. Zbyt uboga mieszanka może spowodować przegrzanie katalizatora, co z kolei doprowadzi do jego uszkodzenia fizycznego. Żywotność katalizatora zależy zatem od prawidłowego działania układu sterowania silnikiem.



Wiele zależy również od sprawności samego czujnika tlenu. Z wiekiem staje się leniwy lub całkowicie psuje się, co wpływa na skład mieszanki roboczej i, co za tym idzie, na przydatność neutralizatora.

Spaliny pochodzące z mocno zużytego silnika spalającego olej mogą również uszkodzić neutralizator. Ten ostatni, wchodzący do neutralizatora wraz ze spalinami, jest "wpiekany" w powierzchnię monolitu niczym lakier i uniemożliwia działanie neutralizatora.

Istnieją inne szkodliwe czynniki. Na przykład świece zapłonowe. Nieprawidłowo zamontowane świece zapłonowe nie spalą się całkowicie, co może spowodować destrukcyjną reakcję topienia w katalizatorze.

Należy zachować ostrożność stosując dodatki do benzyny i oleju silnikowego. Większość kierowców o tym nie myśli, ale dodatki również mogą mieć szkodliwy wpływ na neutralizator. Jeśli na produkcie nie ma informacji "kompatybilny z katalizatorem", lepiej nie ryzykować.

Inną niebezpieczną sytuacją jest uruchamianie silnika podczas holowania. W takim przypadku do neutralizatora może przedostać się czysta benzyna. Zatruwa to neutralizator i może spowodować natychmiastową reakcję, a nawet wybuch.

Uważaj gdzie jedziesz i staraj się nie wjeżdżać w głębokie kałuże. Temperatura robocza neutralizatora wynosi około 900°C. Nagłe zetknięcie z wodą może być śmiertelne.

Ogólnie rzecz biorąc zauważono, że na żywotność neutralizatora wpływają również warunki pracy. Katalizatory ulegają większym uszkodzeniom w samochodach użytkowanych w ruchu miejskim, gdy silnik jest często uruchamiany i zatrzymywany. Jednak podczas długotrwałej jazdy z dużą prędkością poza miastem, neutralizator również ulega uszkodzeniu, ale z powodu przegrzania.

Na koniec, warto regularnie sprawdzać układ wydechowy. Jeżeli wsporniki są uszkodzone lub gumowe mocowania tłumika odpadły, rura wydechowa będzie wibrować, przenosząc niepotrzebne obciążenia na neutralizator.