Vozidlá s katalyzátorom vo výfukovom systéme (Mazda Capella GC)

Vozidlá Hyundai sú štandardne vybavené katalyzátorom. Ak je k dispozícii, použitie bezolovnatého benzínu je povinné. Vozidlá s riadeným katalyzátorom musia byť tiež vybavené zariadením na variabilnú tvorbu zmesi.

Systém variabilného riadenia zmesi je systém vstrekovania paliva, v ktorom je možné plynule meniť pomer palivo/vzduch v závislosti od prevádzkových podmienok a obsahu kyslíka vo výfukových plynoch.

Zariadenie na tvorbu zmesi prijíma riadiace príkazy zo senzora koncentrácie kyslíka (lambda sonda), ktorý je nainštalovaný pred katalyzátorom alebo vo výfukovom potrubí a je prefukovaný prúdom výfukových plynov. Lambda sonda je elektrický senzor, ktorý detekuje zvyškový obsah kyslíka vo výfukových plynoch a generuje zodpovedajúci elektrický signál. Veľkosť signálu nám umožňuje vyvodiť záver o zložení zmesi vzduchu a paliva. V zlomku sekundy môže lambda sonda vyslať zodpovedajúci signál do elektronickej riadiacej jednotky, vďaka čomu je možné neustále upravovať zloženie zmesi. Na jednej strane je to nevyhnutné, pretože prevádzkové podmienky sa neustále menia (napríklad plný plyn, voľnobeh), na druhej strane, pretože optimálne dodatočné spaľovanie v katalyzátore nastáva iba vtedy, ak je vo výfukových plynoch dostatočné množstvo uhlíkových častíc (nespálený benzín).

Aby teda v katalyzátore pri teplote 300 – 800°C vôbec došlo k dodatočnému spaľovaniu, musia výfukové plyny obsahovať väčšie množstvo paliva, ako je potrebné na úplné spálenie vo valcoch motora. Preto sa pri prevádzke vozidla vybaveného motorom s katalyzátorom spotreba paliva zvyšuje približne o 5 %. Katalyzátor sa nachádza v motorovom priestore vozidla namiesto predného tlmiča výfuku. Neutralizátor pozostáva z keramického voštinového bloku potiahnutého katalyzátorom z ušľachtilého kovu – platiny alebo ródia. Na upevnenie keramického bloku citlivého na náraz sa používa elastická, tepelne odolná drôtená sieťovina.



Použitý katalyzátor je takzvaný trojcestný katalyzátor. To znamená, že súčasne oxiduje oxid uhoľnatý (CO) a uhľovodíky (CH) a znižuje obsah oxidov dusíka (NOx).

Prevádzkové predpisy pre vozidlá s katalyzátorom vo výfukovom systéme

Aby ste predišli poškodeniu senzora koncentrácie kyslíka (lambda sonda) a katalyzátor, je bezpodmienečne potrebné dodržiavať nasledujúce pokyny.

Uistite sa, že používate bezolovnatý benzín.

Ak bol omylom doplnený olovnatý benzín, je potrebné vymeniť výfukové potrubie a katalyzátor. Pred inštaláciou nových komponentov výfukového systému by sa mala palivová nádrž aspoň dvakrát úplne naplniť bezolovnatým benzínom.

Štartovanie teplého motora tlačením alebo ťahaním nie je povolené. Na štartovanie motora by sa mal použiť elektrický kábel. Nespálené palivo môže pri zapálení spôsobiť prehriatie katalyzátora a následné zlyhanie.

Treba sa vyhnúť častým nasledujúcim studeným štartom. V opačnom prípade sa v katalyzátore hromadí nespálené palivo, ktoré pri zahriatí explozívne horí a poškodzuje ho.

Ak máte problémy so štartovaním motora, nenechávajte štartér bežať dlho, pretože počas štartovania sa vstrekuje palivo. Porucha by sa mala nájsť a opraviť a potom by sa mal motor naštartovať.

Ak dôjde k prerušeniu činnosti zapaľovacieho systému, pri štartovaní motora nedovoľte vstrekovanie paliva, kým sa nezistí príčina poruchy.

Nekontrolujte iskru, keď je odstránený kryt zapaľovacej sviečky.

Nie je možné vykonať test vyváženia odpojením vysokonapäťového zapaľovacieho vodiča jedného z valcov. Pri odpojení vysokonapäťového zapaľovacieho vodiča jednotlivého valca, a to aj s pomocou špeciálneho testera, sa do katalyzátora dostane nespálené palivo.



Ak systém zapaľovania nefunguje správne, vyhnite sa prevádzke motora pri vysokých otáčkach kľukového hriadeľa. Problém vyriešte čo najrýchlejšie.

Neparkujte vozidlo na suchom lístí alebo tráve. Teplota výfukového systému v mieste inštalácie katalyzátora je veľmi vysoká a teplo sa uvoľňuje aj po vypnutí motora.

Pri dopĺňaní motorového oleja sa uistite, že neprekročíte maximálnu hladinu oleja na mierke. V opačnom prípade sa môže prebytočná kvapalina dostať do katalyzátora a poškodiť povlak alebo ho úplne zničiť.

Ako chrániť neutralizátor

Výmena chybného katalyzátora je drahá, preto je dobré vopred vedieť, aká je situácia s katalyzátormi na trhu s autodielmi a aké problémy vznikajú počas ich používania.

Až donedávna sme o neutralizátore vedeli len to, že je to vec, ktorej účel nebol jasný, ako funguje a náš benzín ho "zabil". V podstate to nebolo nič iné ako problémy. Vynechajte to – žiadny problém! Postupne sme si však začali zvykať na to, že katalyzátor nie je nakoniec zbytočný; aspoň myšlienky na "chirurgický zásah" do výfukového systému sa objavujú čoraz menej často.

Na jar, keď dopravní policajti začínajú svoj "boj za čistý vzduch", čelíme ďalšiemu problému: regulácii CO. Majitelia áut vybavených katalyzátormi o tom ani nepremýšľajú a prechádzajú kontrolnými stanovišťami CO bez záchvevu alebo strachu o svoje peňaženky. Tá istá peňaženka sa však môže výrazne "stenčiť" z iného dôvodu. Pokuty za prekročenie úrovne CO sa budú zdať ako almužna v porovnaní s nákladmi na kúpu a výmenu katalyzátora, ak zlyhá. Preto musíte vedieť, ako s ním zaobchádzať, a aby ste to dosiahli, musíte najprv pochopiť, ako je navrhnutý a ako funguje.

Ako funguje neutralizátor?

Pri spaľovaní zmesi paliva a vzduchu sa tvorí množstvo produktov škodlivých pre ľudské zdravie: oxid uhoľnatý (CO), rôzne uhľovodíky (CH), oxidy dusíka (NO) atď. Hoci tieto látky tvoria iba 1 % celkového objemu výfukových plynov (zvyšok tvorí dusík, oxid uhličitý a vodná para), sú veľmi škodlivé a vyžadujú neutralizáciu. Existuje niekoľko spôsobov, ako bojovať proti škodlivým emisiám výfukových plynov, ako je napríklad ochudobnenie zmesi, na ktorú motor beží, alebo recirkulácia výfukových plynov, ale žiadny z nich sa svojou účinnosťou nemôže porovnávať s výsledkom katalyzátora.

Ako hovoria odborníci, katalyzátor je jednoduché zariadenie, v ktorom prebieha zložitý chemický proces. Vo vnútri puzdra z nehrdzavejúcej ocele sa nachádza keramická alebo kovová "tehla" so štruktúrou včelieho plástu. Tento monolit má obrovský povrch a je úplne pokrytý tenkou vrstvou špeciálnej zliatiny – samotného katalyzátora, ktorý obsahuje platinu, ródium a paládium. Práve tieto vzácne kovy sú zodpovedné za úžasné vlastnosti neutralizátora a tiež určujú jeho vysokú cenu.

Výfukové plyny "umývajú" povrch monolitu a keď teplota dosiahne "kritickú" hodnotu +270°C, začne katalytická reakcia. Oxid uhoľnatý sa premieňa na oxid (oxid uhličitý), uhľovodíky - na vodu a opäť na oxid uhličitý a oxidy dusíka - na vodu a dusík. To všetko je menej škodlivé pre životné prostredie.

Katalyzátory sú pomerne účinné pri znižovaní emisií výfukových plynov, pričom nemajú prakticky žiadny vplyv na spotrebu paliva ani výkon motora. S neutralizátorom sa spätný tlak výfukových plynov mierne zvyšuje, čo spôsobuje stratu výkonu motora o 2–3 konské sily, ale to je prakticky celá "cena" za čistenie výfukových plynov. Inštalácia katalyzátora však nie je ideálnym riešením. Teoreticky by to malo trvať večne, keďže vyššie uvedené kovy slúžia iba ako katalyzátor, ktorý sa, ako je známe, počas chemickej reakcie nespotrebúva. V praxi má životnosť neutralizátora obmedzenie...

Príčiny zlyhania neutralizátora

Porucha katalyzátora môže nastať z niekoľkých dôvodov, hoci ide zvyčajne o postupný proces, ktorý nie je možné odhaliť bez špecializovaného vybavenia.

"Jadro" väčšiny neutralizátorov je vyrobené z keramiky, materiálu známeho svojou krehkosťou. Auto môže pri vysokej rýchlosti naraziť do výmoľa, do niečoho naraziť alebo len poškriabať teleso katalyzátora o kameň, čo môže katalyzátor prasknúť. Potom je len otázkou času, kedy "jadro" stratí svoje pracovné vlastnosti.

Neutralizátory novej generácie obsahujúce kovový monolit nie sú v tomto ohľade také zraniteľné. Samozrejme, je možné ich zlomiť, ale v žiadnom prípade to nie je také jednoduché.

Okrem fyzického poškodenia je ďalšou častou príčinou poruchy katalyzátora palivo. Je mimoriadne citlivý na zloženie paliva. Ak je benzín olovnatý, tetraetylolovo, ktoré obsahuje, sa usadzuje na aktívnom povrchu katalytickej "tehly" a rýchlo ju "kontaminuje", čím sa zastavia všetky reakcie. Zdá sa, že čerpacie stanice používajú rôzne veľkosti koncoviek hadíc, maľujú svoje čerpadlá rôznymi farbami a všade o tom píšu, no spotrebitelia sa niekedy zmiasť a natankujú nesprávny benzín. Ale stačí "spáliť" pol nádrže takéhoto benzínu, aby sa "zabil" neutralizátor.

Ale nie je to len olovnatý benzín, ktorý je nepriateľom neutralizátora. Môže ho zničiť aj bezolovnatý benzín, ak je systém riadenia motora chybný, zmes paliva a vzduchu úplne nespáli alebo je motor silne opotrebovaný.

Trojité katalyzátory (nazývané "trojité", pretože katalyzátor je kombináciou troch kovov) sa inštalujú iba do vozidiel, ktorých motory sú vybavené systémom riadenia emisií s uzavretou slučkou. Pred neutralizátorom je nainštalovaný senzor koncentrácie kyslíka, ktorý vyhodnocuje zloženie výfukových plynov a prenáša tieto údaje do centrálnej jednotky elektronického systému riadenia motora. V závislosti od obsahu kyslíka v plynoch centrálna jednotka reguluje zloženie horľavej zmesi a zapaľovanie tak, aby sa udržiavali ich optimálne hodnoty. Toto slúži ako hlavná ochrana neutralizátora a zaisťuje úsporu paliva a vysokú účinnosť motora. Neutralizátor netoleruje veľké odchýlky v jednom alebo druhom smere v zložení zmesi. Zle naladený motor so zvýšeným obsahom uhľovodíkov vo výfukových plynoch jednoducho ničí neutralizátor. Príliš chudobná zmes môže spôsobiť prehriatie katalyzátora, čo opäť spôsobí fyzické poškodenie jednotky. Životnosť katalyzátora teda závisí od správneho fungovania systému riadenia motora.



Veľa závisí aj od prevádzkyschopnosti samotného kyslíkového senzora. S vekom sa stáva lenivým alebo úplne zlyháva, čo ovplyvňuje zloženie pracovnej zmesi a podľa toho aj prevádzkyschopnosť neutralizátora.

Výfukové plyny zo silne opotrebovaného motora, ktorý spaľuje olej, môžu tiež poškodiť neutralizátor. Ten druhý, ktorý vstupuje do neutralizátora spolu s výfukovými plynmi, sa "zapečie" na povrchu monolitu, podobne ako lak, a bráni neutralizátoru v jeho fungovaní.

Existujú aj iné škodlivé faktory. Napríklad zapaľovacie sviečky. Nesprávne zapaľovacie sviečky úplne nezhoria, čo môže spôsobiť deštruktívnu taviacu reakciu v meniči.

Pri používaní prísad do benzínu alebo motorového oleja buďte opatrní. Väčšina vodičov o tom nepremýšľa, ale prísady môžu mať tiež škodlivý vplyv na neutralizátor. Ak na produkte nie je uvedené "kompatibilné s katalyzátorom", je najlepšie neriskovať.

Ďalšou nebezpečnou situáciou je štartovanie motora ťahaním. V tomto prípade môže do neutralizátora vstúpiť čistý benzín. Toto otrávi neutralizátor a môže tiež spôsobiť okamžitú reakciu a dokonca aj výbuch.

Tiež si dávajte pozor, kam jazdíte, a snažte sa nevchádzať do hlbokých mlák. Prevádzková teplota neutralizátora je približne 900°C. Náhle vystavenie vode môže byť smrteľné.

Vo všeobecnosti sa zistilo, že životnosť neutralizátora je ovplyvnená aj prevádzkovými podmienkami. Katalyzátory trpia viac v autách prevádzkovaných v mestských podmienkach, keď sa motor často štartuje a vypína. Avšak pri dlhodobej jazde vysokou rýchlosťou mimo mesta trpí aj neutralizátor, ale prehriatím.

Nakoniec by bolo rozumné pravidelne kontrolovať výfukový systém. Ak sú konzoly zlomené alebo ak odpadli gumené úchyty tlmičov výfuku, výfukové potrubie bude vibrovať a prenášať zbytočné zaťaženie na neutralizátor.