Ovaj članak je opisne prirode i može biti relevantan za bilo koju marku automobila.
Kroz ispušnu cijev, spojenu na izlaz ispušne grane ili glave ispušne grane, ispušni plinovi se usmjeravaju u katalizator, a zatim u prigušivač. Ako je V-motor opremljen jednim ispušnim sustavom, sakupljanje ispušnih plinova iz dva ispušna razvodnika u zajedničku ispušnu cijev provodi se kroz Y-oblikovani prijelaz koji je u njemu predviđen. U vozilima s dvostrukim ispušnim sustavom, svaki ispušni kolektor ima svoj odvojeni, neovisni ispušni sustav. U većini slučajeva, ispušna cijev se sastoji od nekoliko dijelova tako da se može montirati u prostor dostupan ispod vozila. Katalitički pretvarač je ugrađen između ispušnog kolektora i prigušivača (naknadno izgaranje) kako bi se smanjila toksičnost ispušnih plinova. Neutralizator je kućište izrađeno od metala otpornog na toplinu (slika 6.35), koji sadrži sloj granula obložen slojem katalizatora ili monolitnu saćastu mrežu obloženu slojem katalizatora.
Slika 6.35. Tipični katalizator
Tanka cijev spojena sa strane tijela je zračni kanal koji dolazi iz pumpe sustava za ubrizgavanje zraka. Dodatni zrak, koji se upumpava zračnom pumpom, potreban je za oksidaciju otrovnih spojeva i njihovo pretvaranje u bezopasnu H2O (vodu) i CO2 (ugljikov dioksid).
Kako radi katalizator
Neutralizator koristi male količine rodija, paladija i platine. Ovi kemijski elementi djeluju kao katalizator (tvar koja potiče kemijsku reakciju, ali sama u nju ne sudjeluje). Kada ispušni plinovi prolaze kroz katalizator, u njegovoj prvoj komori dolazi do kemijske razgradnje dušikovih oksida (NOx) na kisik i dušik. Druga komora katalitičkog pretvarača oksidira većinu ugljikovodika i ugljičnog monoksida koji ostaju u ispušnim plinovima, stvarajući bezopasni ugljični dioksid (CO2) i vodenu paru (H2O). Neki dizajni motora uključuju sustav kontinuiranog ili pulsirajućeg ubrizgavanja zraka kako bi se osigurao dodatni zrak koji može biti potreban tijekom procesa oksidacije (slika 6.36). Od ranih 1960-ih, mnogi neutralizatori koriste i cerij, element koji može akumulirati kisik. Svrha cerija je osigurati kisik katalizatoru u slučaju da je smjesa ispušnih plinova bogata i nema dovoljno kisika za potpunu oksidaciju kemijskih spojeva. Kada je smjesa ispušnih plinova siromašna, cerij apsorbira višak kisika
Slika 6.36. Presjek trosmjernog katalitičkog pretvarača
Cijev za ubrizgavanje zraka je vidljiva, postavljena u sredini između redukcijske i oksidacijske komore neutralizatora. Obratite pažnju na male rupe u ovoj cijevi, dizajnirane za ravnomjernu raspodjelu zraka koji usisava zračna pumpa preko kraja stražnje, oksidacijske komore neutralizatora.
Da bi katalizator ispravno funkcionirao, potrebno je osigurati da se sastav smjese ispušnih plinova mijenja dok prolazi kroz katalizator - od obogaćene do siromašne:
- Za obnavljanje kisika (O) iz dušikovih oksida (NOx), smjesa mora biti obogaćena.
- Kako bi se osiguralo dovoljno kisika za oksidaciju ugljikovodika (HC) i ugljičnog monoksida (CO) (reakcija kisika s ugljikovodicima i ugljičnim monoksidom, koja rezultira stvaranjem vode H2O i ugljičnog dioksida (CO2), smjesa mora biti siromašna.
Ako katalizator ne radi ispravno, potrebno je provjeriti ispravan sastav smjese goriva i zraka koja ulazi u motor i ispravnost sustava paljenja.
Ispitivanje tapkanjem
Ovo je jednostavan način provjere: lagano kucnite (!) po kućištu katalizatora laganim čekićem s gumenim udarcem. Ako je katalizatorska podloga oštećena, pri kuckanju će se čuti zveckanje. Ako neutralizator zvecka, mora se zamijeniti (slika 6.37). Poglavlje 8 daje detaljan opis metodologije za ispitivanje protoka ispušnog sustava
Može li katalizator otkazati bez začepljenja ugljikom?
Da, može. Katalitički pretvarači ne otkazuju samo zbog mehaničkog začepljenja, već i zbog kemijskog oštećenja ili trovanja. Stoga se katalizator mora provjeriti ne samo na fizička oštećenja (začepljenje) mjerenjem povratnog tlaka ili vakuuma i kuckanjem, već i na porast temperature. Ovaj test, koji se obično izvodi IR pirometrom ili propanskim testom, omogućuje vam procjenu učinkovitosti neutralizatora.
Slika 6.37. Ovaj katalizator je pukao eksplozijom benzina sadržanog u prebogatoj smjesi ispušnih plinova. Navodno je čisti benzin ušao u katalizator i bila je potrebna samo iskra da eksplodira. Više nema potrebe za dijagnosticiranjem ovog neutralizatora.
Slika 6.38. Temperatura na izlazu iz neutralizatora mora biti viša od temperature na ulazu za najmanje 10%
(Članak kopiran s web stranice: LADAman)
Ovaj neutralizator karakterizira izuzetno visoka radna učinkovitost. Temperatura na ulazu u njega je 232°C (450°F). Deset posto od 450°F je 45°F (450°F + 45°F = 257°C (495°F)). Drugim riječima, da bi se pretvarač smatrao normalno funkcionalnim, temperatura na njegovom izlazu mora biti najmanje 295°F. U ovom slučaju, ona je 274°C (525°F), što je više od 10% više od temperature na ulazu u pretvarač. Ako pretvarač uopće ne radi, tada će temperatura na njegovom izlazu biti niža od temperature na njegovom ulazu.
Katalitički pretvarači ne "umiru" sami od sebe.
Katalitički pretvarači potiču kemijske reakcije, ali sami u njima ne sudjeluju. Dakle. nisu podložni habanju ili starenju. Ako se utvrdi da je katalizator neispravan (izgubio je funkcionalnost ili je potpuno začepljen), potražite razlog zašto se to dogodilo. Zapamtite sljedeće:
"Katalitički pretvarači ne umiru sami od sebe - njihovu smrt uvijek uzrokuje neki vanjski faktor."
Ako se otkrije kvar katalizatora, komponente koje treba provjeriti moraju uključivati sve komponente sustava paljenja i goriva. Prekomjerne količine neizgorenog goriva u ispušnim plinovima mogu uzrokovati pregrijavanje i kvar katalizatora. Kako bi se osigurala maksimalna učinkovitost katalitičkog pretvarača, mora se održavati potreban sastav smjese goriva i zraka, a za to mora biti lambda sonda ispravna i mjeriti sadržaj kisika frekvencijom od 0,5 do 5 Hz.