Katalüsaator

KATALÜSAATORI TÖÖPÕHIMÕTE

Katalüsaatori põhimaterjal on AL2O3 mis kujutab endast keraamilist ainet, mille sisse on tehtud kanalid, mis on kaetud plaatina või pallaadiumi kihiga, mille paksus on mõned mikronid.

Selleks, et heitgaasides oluliselt vähendada kahjulikke aineid, toimub seal heitgaaside järelpõletamine ehk reageerimine hapnikuga. Selleks on vaja kuni 700oC ja siin tuleb appi katalüsaator, milles tänu plaatina keskkonda sattunult saab vingugaas uuesti süttida juba 250oC  - 300oC juures.

Kasutusel on ka nn kaheastmelised katalüsaatorid, kus teise astmena kasutatakse roodiumit (Rh). Siin taandatakse roodiumi ja hapniku abil Nox-gaas lämmastikuks ja veeks Nox – N2 + H2O. Selline katalüsaator võib olla kokku ehitatud plaatinakatalüsaatoriga, sel juhul on tegemist kaheastmelise katalüsaatoriga. Kui juurde lisatakse veel lambdaandur, siis loetakse sellist kooslust kolmeastmeliseks katalüsaatoriks ehk kolmiskatalüsaatoriks. Vahel tuuakse katalüsaatorisse lisaõhu toru selleks, et katalüsaatoris toimuks parem oksüdeerimis- ja taandamisprotsess.

Kui mootor saab liiga rikast segu, siis suureneb ka põlemise temperatuur silindrites ning suureneb ka CO%, mis toob kaasa mootorist tulevate heitgaaside temperatuuri kasvu. Lisame veel suurenenud vingugaasi %, mis omakorda lisab „puid ahju“ ja katalüsaatori töötamise temperatuur tõuseb normaalsest kõrgemale. Eriti hull on olukord, kui mootor “jätab vahele” vigase süütesüsteemi pärast või eriti lahja segu pärast, mille tulemusena satub katalüsaatorisse tooreid bensiiniaurusid. Selle tulemusena võib katalüsaatori temperatuur tõusta isegi 1000oC ja üle selle, mille tulemusena võib katalüsaatori keraamiline osa känkrasse põleda. Olen kuulnud juhtumeid, kus vahelejätmistega töötava mootori tõttu süütab auto katalüsaator heinamaa. Olen näinud (autot kanalis kontrollides) kirsipunaselt hõõguvaid katalüsaatoreid...

Tänapäeval paigaldab autoehitaja tihti katalüsaatori võimalikult väljalaskekollektori lähedale, et ta võimalikult kiiresti tööle hakkaks. Kuna mootorist väljuva heitgaasi temperatuur on 700oC siis vahetult väljalaskekollektoril asetsev katalüsaator võib "vananeda" kiiremini kui väljalaskekollektorist kaugemal asetsev katalüsaator.

Leidsin hiljuti Y-tube-st huvitava videoklipi kus on lahti selgitatud kolmiskatalüsaatori tööpõhimõte. Sõna "kolmis"  tuleb sellest, et katalüsaator vähendab vingugaasi, lämmastikoksiide ja põlemata kütuseosakesi, kokku kolm saastavat tegurit ja seega siit tulebki sõna kolm-kolmis. Tegin klipile Eestikeelsed subtiitrid mis peaksid olema 98% kuuldavast tekstist. Loodan, et antud video http://www.youtube.com/watch?v=U3Q_fc3TCDs annab parema ettekujutuse vajaliku seadme tööst. Nagu videost selgub, saavutab katalüsaator maksimaalse tootlikuse autosõiduga alles pärast 6 miili läbimist seega oleks õigem kui tehnoülevaatajad "kütaksid katalüsaatorit" natuke intensiivsemalt ja kauem kui näeb ette ARK mõõtmisjuhend.

Paljudel autodel on mootoriruumis diagnostikatoru, mille kaudu saab meistrimees mõõta heitgaasides olevat kahjulike komponentide kogust enne katalüsaatorit ja mõõteandmetele toetudes teha käsitsi CO% reguleerimist. Korras katalüsaator on võimeline järelpõletama lambdaanduri puudulikkuse tõttu normist suurenenud CO ja HC hulka. Tulemuseks on pikemat aega ülekoormusel töötanud korras katalüsaatori tööjõudluse vähenemine alla nõutud taseme.

Katalüsaatori jõudluse üle otsustamiseks võrreldakse summuti otsast saadud mõõtetulemust diagnostikatoru kaudu saadetud mõõtetulemusega. 

Kui minnakse romulast katalüsaatorit ostma, siis võiks igaks juhuks taskulambi kaasa võtta, et saaks visuaalselt hinnata katalüsaatori korrasolekut. Esmalt vaadake toru otsast sisse valguse suunas ja kui näete valgust siis ei ole ta umbes. Seejärel valgustage taskulambi abil katalüsaatori sisemust ja kui te näete korrapärast kärge, mis on heitgaaside sisendil must ja väljundil puhas (isegi kollakat värvi), siis on selge, et tegemist on katalüsaatoriga, mis viimati töötas.