Katalizatoriai automobiliuose: funkcija, priežiūra ir svarba

Daugelis vairuotojų ir automobilių entuziastų jau yra girdėję apie katalizatorius. Dažniausiai apie juos kalbama vagysčių kontekste bei tada, kai kalbama apie pigiausius ir paprasčiausius būdus padidinti automobilio galingumą ir išmetimo sistemos keliamą triukšmą. Tačiau šis komponentas automobilyje yra ne veltui ir atlieka kritiškai svarbias funkcijas.

Lietuvoje vis dar apstu transporto priemonių, turinčių netvarkingą išmetamųjų dujų sistemą dėl pašalintų katalizatorių ir kietųjų dalelių filtrų. Tai kelia aplinkosaugos problemas ir pažeidžia galiojančius teisės aktus.

Kas yra katalizatorius?

Katalizatorius yra įrenginys, montuojamas automobilio išmetimo sistemoje, dažniausiai tarp variklio kolektoriaus ir duslintuvo. Jis veikia panašiai kaip vandens filtras: užterštos išmetamosios dujos pereina per katalizatorių ir išeina švaresnės. Pagrindinė jo funkcija - sumažinti kenksmingų dujų kiekį ir padėti automobiliui atitikti aplinkosaugos reikalavimus.

Katalizatorius į pagalbą pasitelkia chemines reakcijas. Jeigu degimo procesas būtų nevaldomas, pro duslintuvą į aplinką patektų be galo daug taršos. Dabar tarnybos skiria itin daug pastangų tam, kad taršumas būtų mažinamas, o katalizatorius yra viena iš pagrindinių priemonių.

Katalizatoriaus viduje slepiasi sudėtinga struktūra, padengta brangiaisiais metalais - platina, paladžiu ir rodžiu. Tarpinis sluoksnis yra reikalingas aktyviojo katalitinio sluoksnio darbui užtikrinti, padengdamas karkaso paviršių.

Katalizatoriaus veikimo principas

Katalizatorius atlieka redukcijos ir oksidacijos procesus, kuriems reikalingas deguonis:

• Redukcijos reakcija: sumažina azoto oksidų (NOx) kiekį, paversdama juos azotu ir deguonimi.
• Oksidacijos reakcija: paverčia anglies monoksidą (CO) ir angliavandenilius (HC) į anglies dioksidą ir vandens garus.

Šiuolaikiniai automobiliai turi du deguonies jutiklius: vieną prieš katalizatorių ir vieną už jo, kurie stebi jo efektyvumą. Jutikliai perduoda signalą į kompiuterį, kuris valdo variklio darbą. Jei deguonies kiekis išmetamosiose dujose per aukštas, kompiuteris padidina įpurškiamų degalų kiekį; jei mažas, atitinkamai mažinamas ir degalų kiekis.

Katalizatorių rūšys

Katalizatoriaus paskirtis šiek tiek skiriasi, priklausomai nuo naudojamų degalų ir konstrukcijos:

Pagal degalų tipą:

• Benzininių variklių katalizatoriai: neutralizuoja anglies oksidus ir angliavandenilius, sumažina azoto oksidų kiekį. Jie dažnai vadinami trijų funkcijų katalizatoriais, nes mažina anglies monoksido kiekį ir oksiduoja angliavandenilius bei anglies oksidą.
• Dyzelinių variklių katalizatoriai: turi šiek tiek kitokius reikalavimus. Dyzeliniuose automobiliuose montuojami katalizatoriai ir kietųjų dalelių filtrai (angl. Diesel Particulate Filter, DPF) naudojami išmetamųjų dujų kiekiui ir toksiškų medžiagų patekimui į aplinką sumažinti. Šiuose katalizatoriuose mažinamas anglies monoksido, angliavandenilių ir kietųjų dalelių kiekis.

Siekiant pagreitinti įkaitimą, dažnai naudojama korpuso termoizoliacija ir šildytuvai.

Pagal konstrukciją:

• Metaliniai katalizatoriai: yra laikomi labiau patvariais, atlaiko aukštesnę temperatūrą (net iki 1300°C).
• Keramikiniai katalizatoriai: pasižymi mažesniu atsparumu temperatūrai (apie 800°C) ir yra mažiau patvarūs.

Pagal funkcijas:

• Oksidaciniai katalizatoriai: skirti sumažinti anglies monoksido ir angliavandenilių kiekį.
• Redukciniai katalizatoriai: skirti sumažinti azoto oksidų kiekį išmetamosiose dujose.

Šiuolaikiniuose automobiliuose šie katalizatoriai dažniausiai nebenaudojami po vieną, o keičiami sistemomis.

Kodėl katalizatorius yra svarbus?

Katalizatorius yra būtina automobilio dalis dėl kelių priežasčių:

• Aplinkos apsauga: Jis padeda neutralizuoti kenksmingas išmetamąsias dujas, todėl važinėdami be jo prisidedate prie didesnės aplinkos taršos.
• Teisės aktų laikymasis: Daugelyje šalių yra griežti išmetamųjų teršalų standartai, kuriuos automobiliai privalo atitikti. Lietuvoje 2013 metais buvo priimtas įstatymas, nurodantis, kad šalyje registruotiems ir eksploatuojamiems automobiliams privaloma turėti katalizatorių.
• Variklio efektyvumas: Katalizatorius užtikrina sklandų variklio darbą ir jo optimalų veikimą. Nors kai kurie vairuotojai, siekdami sumažinti degalų sąnaudas ir prailginti variklio bei turbinos ilgaamžiškumą, kietųjų dalelių filtrus netgi šalina arba išjungia, tai yra mitas. Katalizatoriaus nebuvimas neigiamai veikia variklio efektyvumą, sukelia prastesnį variklio veikimą (trūkčiojimą, nestabilumą, galios praradimą) ir padidina degalų sąnaudas.
• Techninė apžiūra: Be katalizatoriaus transporto priemonė veikia triukšmingai, teršia aplinką ir negali praeiti techninės apžiūros. Automobiliai su išpjautais katalizatoriais arba katalizatoriais, turinčiais bakelio pjovimo, jį gaubiančio elemento virinimo žymių ar panašių konstrukcijos pakeitimų, bus laikomi turinčiais didelių trūkumų. Išimtys taikomos, jei transporto priemonė buvo pagaminta be katalizatoriaus arba pirmą kartą įregistruota iki 2004 metų sausio 1 dienos, taip pat, jei Lietuvoje automobiliui pirmą kartą privalomoji techninė apžiūra buvo atlikta iki 2013-ųjų kovo 1 dienos.

Katalizatorių vagystės ir jų priežastys

Katalizatoriai dažnai tampa vagių taikiniu. Pagrindinė priežastis - juose esantys brangieji metalai: platina, paladis ir rodis. Šių metalų kaina ir paklausa, ypač pastaruoju metu, sparčiai augo, todėl vagystė yra pelningas verslas. Ilgapirščiams patrauklu ir tai, kad šių detalių beveik neįmanoma atsekti, o jas nėra sunku išpjauti, ypač transporto priemonėse su didesne prošvaisa, pavyzdžiui, visureigiuose ir sunkvežimiuose.

Lietuvoje dar dažni ir atvejai, kai katalizatoriai ir kietųjų dalelių filtrai neteisėtai išpjaunami iš kiemuose stovinčių automobilių - dėl to pastaruoju metu itin nukenčia, pavyzdžiui, „Toyota Prius“ savininkai. Asociacijos vadovės Astos Pakštaitė-Marcinkienės teigimu, katalizatoriai gali būti išpjaunami ir nepakeičiami naujais ir nelegaliuose autoservisuose, ypač mažesniuose.

Kaip patikrinti, ar automobilis turi katalizatorių?

Svarbu žinoti, kaip greitai patikrinti, ar katalizatorius vis dar yra savo vietoje. Pradėkite nuo transporto priemonės pakėlimo. Jeigu variklis prieš patikrą buvo užvestas, būtinai leiskite jam atvėsti - katalizatorius įkaista iki labai aukštos temperatūros. Tuomet, naudodami pagalbines priemones, pakelkite automobilį tiek, kad galėtumėte patogiai prieiti prie išmetimo sistemos.

Kur ieškoti katalizatoriaus?

Ieškokite cilindro formos metalinio komponento. Priklausomai nuo automobilio modelio, jis gali būti įmontuotas išmetimo sistemos priekyje, viduryje arba gale. Paprastai katalizatorius montuojamas keliasdešimt centimetrų nuo išmetimo kolektoriaus. Kai kuriuose modeliuose gali būti du katalizatoriai, pvz., vienas prie variklio, kitas išmetimo sistemos viduryje.

Pirmiausia vizualiai apžiūrėkite išmetimo vamzdį nuo variklio link automobilio galo. Jei transporto priemonė turi katalizatorių, pastebėsite storesnį, išsipūtusį segmentą. Jeigu vamzdis tiesus nuo pradžios iki galo, o toje vietoje, kur turėtų būti katalizatorius, matosi pjūvio žymės ar nauji suvirinimai - jis gali būti pašalintas.

Kiti požymiai, rodantys, kad katalizatorius gali būti pašalintas:

• Trūksta jutiklių arba jų laidai nukirpti.
• Didesnis nei įprasta išmetamojo vamzdžio garsas.
• Sumažėjusi automobilio galia.

Kaip skamba automobilis be katalizatoriaus?

Dažniausiai automobilis be katalizatoriaus skamba kur kas garsiau nei įprastai. Atsiranda šiurkštesnis, duslesnis, labiau „atviras“ garsas, lyg išmetimo sistema būtų pragręžta. Šį garsą galima lengviau pastebėti užvedant šaltą automobilį. Tuomet atrodo, kad transporto priemonė pradėjo „riaumoti“, o aplink tai girdisi labai aiškiai. Jei anksčiau automobilis veikė tyliau, o dabar netikėtai tapo triukšmingas, tai gali būti ženklas, kad katalizatorius buvo pašalintas.

Elektroninė patikra su OBD2 skaitytuvu

Net jei vizualiai sunku pasakyti, ar katalizatorius buvo pašalintas, OBD2 skaitytuvas gali tai išduoti pagal klaidų kodus. Automobiliai turi du deguonies jutiklius: vieną prieš katalizatorių ir vieną už jo. Jei katalizatoriaus nėra - antrasis jutiklis mato tą patį, ką ir pirmasis, todėl transporto priemonės kompiuteris iš karto tai pastebi. Paprastai pasirodo tokie kodai:

• P0420/P0430 - „Katalizatoriaus efektyvumas per mažas“. Tai dažniausias ženklas, rodantis, jog katalizatoriaus automobilyje nėra, nes kompiuteris mato, kad jis neatlieka savo funkcijų.
• P0137, P0140, P0161 ir pan. - Šios klaidos gali atsirasti todėl, kad antrasis deguonies jutiklis turi matuoti išmetamąsias dujas po katalizatoriaus. Jeigu jo nebėra, o jutiklis tiesiog prisuktas prie paprasto vamzdžio (arba kabo laisvas), jis mato neteisingus duomenis. Tuomet automobilio kompiuteris gali pradėti rodyti šias klaidas.

OBD2 patikra nėra šimtaprocentinė garantija, kad katalizatorius pašalintas, tačiau tai greitas ir paprastas būdas išsiaiškinti, ar verta atidžiau apžiūrėti automobilį.

Kada laikas keisti automobilio katalizatorių ir gedimo priežastys?

Vidutinis katalizatoriaus tarnavimo laikas yra apie 150 000-200 000 km, arba apie 10 metų. Jo ilgaamžiškumas priklauso nuo tokių veiksnių kaip automobilio amžius, priežiūros įpročiai ir vairavimo sąlygos.

Galimi katalizatoriaus gedimo požymiai:

• Sumažėjęs variklio našumas: Užsikimšęs katalizatorius gali riboti išmetamųjų dujų srautą, dėl ko sumažėja variklio galia. Galite pastebėti, kad transporto priemonė nebevažiuoja tolygiai ir sklandžiai, dažnai „trūkčioja“.
• Padidėjęs degalų suvartojimas: Neefektyvus katalizatorius gali lemti didesnį degalų sunaudojimą.
• Pavėluota akseleratoriaus reakcija: Problemas taip pat signalizuoja tai, jog akseleratorius reaguoja pavėluotai, sunku užvesti automobilį arba įsibėgėti.
• Kvapų atsiradimas: Jeigu atsiranda nemalonus supuvusių kiaušinių kvapas iš išmetamųjų dujų vamzdžio.
• Įspėjamoji lemputė: Prietaisų skydelyje užsidegusi variklio gedimo lemputė, rodanti katalizatoriaus perkaitimą arba užsikimšimą, jokiu būdu neturėtų būti ignoruojama.

Dėl kokių priežasčių katalizatorius gali sugesti?

Situacijų pasitaiko itin įvairių:

• Mechaninis smūgis: Automobilio dugnu užkabinus didelį objektą kelyje.
• Dideli temperatūrų skirtumai: Pavyzdžiui, įvažiavus į gilią balą.
• Variklio problemos: Dėl susidėvėjusių stūmoklio žiedų arba žvakių, ilgą laiką nekeičiamo oro filtro, nekokybiško kuro.

Ką daryti, jei automobilyje nėra katalizatoriaus arba jis sugedęs?

Jei pastebėjote katalizatoriaus gedimo požymius, svarbu kuo greičiau imtis veiksmų. Egzistuoja dvi pagrindinės išeitys:

• Pirkti naują katalizatorių: Nauji katalizatoriai dažniausiai kainuoja gana brangiai. Originalūs (OEM) katalizatoriai, pagaminti automobilio gamintojo, paprastai yra žymiai brangesni nei analogai, tačiau jie dažnai pasižymi didesniu patvarumu ir geresniu efektyvumu.
• Įsigyti katalizatoriaus pakaitalą: Jeigu ieškote pigesnio sprendimo, galima įsigyti katalizatoriaus pakaitalą, kuris savo sudėtyje turi mažiau vertingųjų metalų. Universalūs katalizatoriai, nors ir pigesni, dažnai neužtikrina optimalaus efektyvumo konkrečiam automobilio modeliui. Prieš priimdami sprendimą, palyginkite katalizatorių kainas ir paslaugas skirtingose dirbtuvėse.

Jei katalizatorius nėra stipriai pažeistas, tam tikrais atvejais galima išvalyti susikaupusias nuosėdas. Nors rinkoje yra įvairių „katalizatorių valiklių”, jie dažniausiai yra neefektyvūs, o jų veiksmingumas skiriasi.

Svarbu žinoti: Katalizatorių perdirbimas ir atliekų tvarkymas

Kietųjų dalelių filtrai ir katalizatoriai yra pakankamai brangi atlieka, nes joje yra daug vertingų tauriųjų metalų, kaip platina, rodis, paladis ar auksas. Automobilių katalizatoriai ir kietųjų dalelių filtrai yra vertinga antrinė žaliava, todėl už jų pridavimą atliekų tvarkytojams gaunamas atlygis. Seni, nebeveikiantys katalizatoriai turi vertę dėl juose esančių brangiųjų metalų, todėl už juos galima šiek tiek užsidirbti.

Katalizatorių, filtrų, kaip ir kitų automobilių atliekų, (akumuliatoriai, amortizatoriai, padangos, alyva, stiklas ar plastikas) daugiausia susikaupia autoservisuose transporto priemonių remonto metu. Gyventojai gali perduoti teisę tokias atliekas tvarkyti turinčiam atliekų tvarkytojui. Naudojantis autoservisų paslaugomis, visos automobilių atliekos lieka autoservise. Jei transporto priemonė remontuojama namuose, susidariusias atliekas galima nuvežti ir į savivaldybių didelių gabaritų atliekų aikšteles.

tags: #kas #yra #katalizatoriai