Katalyzátor: K čemu slouží a jak ho nezničit?

Katalyzátor je v dnešní době velmi potřebnou součástkou, hlavně při zpřísňujících se emisních kontrolách. Ta je již od 15. května zpřísněná a tak bychom si měli říci i pár slov o tomto zařízení, k čemu slouží a také proč ho na té emisní kontrole potřebujeme více než jen křížek namotán kolem zpětného zrcátka.

Katalyzátor je zařízení, které je uloženo ve výfukovém potrubí, každého auta, tedy od výroby je tam uložen a jeho úkolem je upravovat škodlivé výfukové plyny tak, aby na jeho výstupu obsahovaly co nejmenší podíl nebezpečných složek, tedy exhalací nebo emisí. Katalyzátor bychom poznali podle jeho válcového tvaru s množstvím kanálků. Na jeho výrobu se převážně používá keramika. Povrch katalyzátoru v závislosti na jeho typu může obsahovat i katalytickou látku, což znamená největší plochu při jeho minimálních rozměrech.

Rozdělení katalyzátorů dle chemických reakcí

Katalyzátory nejsou však všechny stejné a dle probíhajících reakci známe 3 typy:

1. Oxidační katalyzátor.

Tenhle typ katalyzátoru používají vznětové motory. Ty sice pracují s přebytkem vzduchu, ale při jejich práci dochází ke spalování bohaté směsi, protože kapky rozprášené nafty mohou být mikroskopicky velké. Tento katalyzátor je určen k redukci škodlivých látek, ale při vysoké teplotě katalyzátoru dochází ještě ke spalování pevných částic ve výfukovém plynu s přebytkem kyslíku. Při takovém spalování se zmenšuje velikost pevných částic, případně mikročástice se spálí úplně.

• Třícestný katalyzátor

Tenhle typ při své činnosti využívá přítomnost látky katalyzátoru. Ten se během chemické reakce sice nemění, ale značně ovlivňuje rychlost spalování. Na svém povrchu má tedy katalytickou látku, která při dostatečné teplotě umožňuje vytváření chemické reakce, kde oxidanty redukční činitele a oxid uhličitý jsou ve vhodném poměru aby dokázali reagovat za vzniku vody a oxidu uhličitého. Tyto typy katalyzátorů se používají pro zážehové motory, ale tyto motory musí splňovat určité podmínky. Zaprvé, musí se regulovat množstvím směsi a pracovat se stechiometrický koeficient λ = 1. Dále musí pracovat s homogenní směsí, která je vytvořena ľahkoodpariteľným palivem. Takže součinitel přebytku vzduchu je možné dodržovat na mikroúrovni. Nesmí se ale zapomínat i na velmi důležitou roli lambda sondy, protože při jejím nesprávném fungování je katalyzátor nefunkční.

• Redukční katalyzátor

Tenhle typ katalyzátoru se používá při vznětových i u zážehových motorů, které jsou vybaveny přímým vstřikováním paliva.

Katalyzátor ale není součástka automobilu, která vám přežije karosérii. Takže se vám může stát, že se poškodí, respektive poškodí a dá autu výpověď. Nejčastěji to umíme zjistit podle kontrolky motoru, tedy pokud auto disponuje i druhou kontrolní lambda sondou, která zkoumá stav a funkčnost katalyzátoru. Starší auta však takové vymoženosti nemají a tak zjistit, zda je katalyzátor poškozen dokážete při zaznamenání chování auta. Problémy se startováním auta, o dost vyšší spotřeba paliva, špatná dynamika a mnoho dalších vám dokáže signalizovat, že něco není v pořádku s katalyzátorem.

Katalyzátor není levná záležitost a tak byste o něj nechtěli přijít. Ne vždy to však musí být vaše chyba a tady je pár věcí, které vám mohou váš katalyzátor poškodit. Bohužel, mnoho lidí když nemohou nastartovat, roztlačují auto. To však může být osudné pro katalyzátor, protože se do něj dostanou výfukové plyny spolu s nespáleným palivem a tak doufejte, že po nastartování auta se tato směs v katalyzátoru nevznítí. Také se katalyzátor může poškodit při natankování bezolovnatého benzínu, tedy nekvalitního paliva, nebo také při velkém průsaku oleje do spalovacího prostoru motoru.

Dle složení materiálu katalyzátoru známe:

1. Kovové katalyzátory

Tyto katalyzátory mají vložku vyrobenou z kovu a oproti keramickým nejsou takové náchylné na mechanické poškození. Riziko poškození tedy není velké ani při horším chodu motoru, tedy například při nedokonalém spalování motoru nebo při spalování stálé bohaté směsi. Tento typ se může využívat při benzínových motorech, u naftových motorů ale také u motorů poháněných LPG nebo CNG.

2. Keramické katalyzátory

Nižší cena těchto typů katalyzátorů je velkým lákadlem na jeho koupi. Jejich vložka je vyrobena z keramiky, a právě proto jsou mnohem citlivější tedy nejen po mechanické ale i po chemické stránce. Přebytek paliva ve výfukovém potrubí jim dá dost zabrat. Keramické katalyzátory by se měly používat pouze v benzínových vozidel, nejsou určeny ani pro pohony LPG a CNG.

Optimální provozní teplota katalyzátoru je 400 ° C. Při nízkých teplotách nepracuje katalyzátor dostatečně a tak má nízkou účinnost. Když se ale zahřeje na provozní teplotu, zmíněných 400 ° C, začínají se tvořit sulfáty. Dá se ale tomuto předejít a zkrátit dobu náběhu katalyzátoru na jeho běžnou provozní hodnotu. První možností je elektrické ohřívání katalyzátoru. Druhou možností je použití dvou katalyzátorů. Menší startovací katalyzátor je umístěn u motoru, kde se mnohem rychleji zahřeje od výfukových plynů a jakmile se provozní katalyzátor zahřeje na optimální teplotu, startovací se odpojí aby se při velkých zátěžích zbytečně nezničil.

Katalyzátor je tedy zařízení na snižování emisí, tedy aby vaše auto produkovalo co nejméně škodlivých látek, které se vylučují do životního prostředí. Tato součástka je velmi důležitá, protože zbytečným vylučováním škodlivých plynů se neničí jen životní prostředí, ale i zdraví všech lidí.