Co je to katalyzátor a k čemu slouží?
Moderní výfukový systém vozidel obsahuje řadu dílů, které pomáhají regulovat emise a jsou šetrnější k životnímu prostředí. Mezi tyto díly patří katalyzátor, který pomohl mnoha výrobcům automobilů splnit normy stanovené národním zákonem o emisních normách, píše web Universal technical institute.
Kdo vynalezl katalyzátor?
Historie katalyzátoru sahá do konce 19. století, kdy byly ve Francii vyvinuty některé prototypy. V polovině 50. let 20. století získal francouzský strojní inženýr Eugene Houdry patent na svůj výzkum vývoje katalyzátorů pro benzínové motory.
Důvodem Houdryho vývoje katalyzátoru byly jeho obavy ze znečištění ovzduší způsobeného výfukovými plyny z komínů a automobilů. Viděl výsledky studií v Los Angeles a začal pracovat na konvertorech pro komíny.
Katalytické konvertory byly dále vyvíjeny po zavedení předpisů o regulaci emisí, které začaly platit počátkem 60. let. První sériový katalyzátor byl vytvořen v roce 1973 ve společnosti Engelhard Corporation a široce se tento díl začal používat kolem roku 1975.
Co dělá katalyzátor?
Katalyzátor používá komoru, která mění škodlivé sloučeniny z emisí motoru na bezpečné plyny, jako je pára. Funguje tak, že štěpí nebezpečné molekuly v plynech, které automobil produkuje, dříve než se dostanou do ovzduší.
Katalyzátor je umístěn na spodní straně vozidla a vypadá jako velká kovová krabice. Vycházejí z ní dvě trubky. Konvertor využívá tyto dvě trubky a katalyzátor během procesu, kdy se plyny stávají bezpečnými pro vypouštění.
Plyny jsou přiváděny ze „vstupního“ potrubí připojeného k motoru vozidla. Ty jsou vháněny přes katalyzátor, který způsobí chemickou reakci, při níž se znečišťující látky rozloží. Méně škodlivé plyny nyní procházejí druhým potrubím, neboli „výstupem“, které je připojeno k výfukovému potrubí vozidla.
Co se nachází uvnitř katalyzátoru?
Z čeho se katalyzátor skládá? Katalyzátor samotný je obvykle vyroben z platiny nebo podobného kovu, jako je rhodium nebo palladium. Plyny proudí přes keramickou voštinovou strukturu umístěnou v krytu katalyzátoru. Ta je vyložena kovy, které mají specifické úlohy, jež hrají roli při snižování emisí. Existují dva hlavní typy katalyzátorů, které mohou být v automobilu zastoupeny:
Redukční katalyzátory
Pomáhají snižovat znečištění oxidy dusíku odstraňováním kyslíku. Oxidy dusíku se rozkládají na plynný dusík a kyslík, které jsou samy o sobě neškodné.
Oxidační katalyzátory
Slouží k přeměně oxidu uhelnatého na oxid uhličitý opačným procesem přidávání kyslíku.
V blízkosti katalyzátoru je umístěn také kyslíkový snímač (O2), který informuje elektronickou řídicí jednotku (ECU) automobilu o množství kyslíku ve výfukových plynech. To pomáhá vozidlu jezdit s účinnějším poměrem vzduchu a paliva, což umožňuje motoru dodávat do katalyzátoru dostatek kyslíku k dokončení oxidačního procesu.
V závislosti na roce výroby vozidla a typu katalyzátoru, kterým je vybaveno, nemusí být na místě redukční katalyzátor. Existují dva základní druhy katalyzátorů:
Dvoucestný
Dvoucestný katalyzátor se ve Spojených státech používal u vozidel do roku 1981. Mají pouze oxidační katalyzátory, které pomáhají měnit oxid uhelnatý na oxid uhličitý. Uhlovodíky (což je nespálené a částečně spálené palivo) se mění na oxid uhličitý a vodu.
Třícestný
Od roku 1981 se používá třícestný katalyzátor. Ten funguje stejně jako dvoucestný katalyzátor s přidáním redukčního katalyzátoru. Jak již bylo uvedeno, používá se k přeměně oxidů dusíku na plynný dusík a kyslík.
U vznětových motorů se používají dvoucestné katalyzátory a tyto konvertory jsou rovněž speciálně navrženy pro práci s výfukovými plyny vznětových motorů. Konvertory pro tyto typy motorů se snaží zaměřit na pevné částice známé jako rozpustné organické frakce. Ty jsou tvořeny uhlovodíky vázanými na saze.
Zdroj: uti.edu