Ez a cikk leíró jellegű, és bármilyen márkájú autóra vonatkozhat.
A kipufogócsövön keresztül, amely a kipufogócsonk vagy a szívócsőfej kimenetéhez csatlakozik, a kipufogógázok a katalizátorhoz, majd a kipufogódobhoz jutnak. Ha a V-motor egyetlen kipufogórendszerrel van felszerelve, akkor a kipufogógázok összegyűjtése két kipufogócsonokból egy közös kipufogócsőbe egy Y alakú átmeneten keresztül történik. Kettős kipufogórendszerrel rendelkező járművekben minden kipufogócsonk saját, különálló, független kipufogórendszerrel rendelkezik. A kipufogócső a legtöbb esetben több részből áll, így a jármű alatt rendelkezésre álló helyre felszerelhető. A kipufogócsonk és a kipufogódob közé katalizátort szerelnek be (utánégető) a kipufogógázok toxicitásának csökkentése érdekében. A semlegesítő egy hőálló fémből készült burkolat (6.35. ábra), amely egy katalizátorréteggel bevont granulátumágyat vagy egy katalizátorréteggel bevont monolitikus méhsejtrácsot tartalmaz.
6.35. ábra: Tipikus katalizátor
A test oldalához csatlakoztatott vékony cső a levegőbefecskendező rendszer szivattyújából érkező légcsatorna. További, légpumpával bepumpált levegőre van szükség a mérgező vegyületek oxidálásához és ártalmatlan H20-vá (vízzé) és CO2-vé alakításához (szén-dioxid).
Hogyan működik egy katalizátor
A semlegesítő kis mennyiségű ródiumot, palládiumot és platinát használ. Ezek a kémiai elemek katalizátorként működnek (olyan csavarg, amely kémiai reakciót vált ki, de maga nem vesz részt benne). Amikor a kipufogógázok áthaladnak a katalizátoron, a nitrogén-oxidok (NOx) kémiai bomlása oxigénné és nitrogénné történik az első kamrában. A katalizátor második kamrája oxidálja a kipufogógázokban maradó szénhidrogének és szén-monoxid nagy részét, ártalmatlan szén-dioxidot (CO2) és vízgőzt (H2O) termelve. Egyes motorkonstrukciók folyamatos vagy impulzusos levegőbefecskendező rendszert tartalmaznak, amely az oxidációs folyamat során szükséges további levegőt biztosít (6.36. ábra). Az 1960-as évek eleje óta számos semlegesítő szer cériumot is használ, amely egy olyan elem, amely képes oxigént felhalmozni. A cérium célja, hogy oxigént biztosítson a katalizátornak abban az esetben, ha a kipufogógáz-keverék gazdag, és nincs elegendő oxigén a kémiai vegyületek teljes oxidációjához. Amikor a kipufogógáz-keverék sovány, a cerium elnyeli a felesleges oxigént
6.36. ábra. Háromutas katalizátor metszeti nézete
A levegőbefecskendező cső látható, a semlegesítő redukciós és oxidációs kamrái között középen van felszerelve. Figyeljük meg a csőben lévő kis lyukakat, amelyek arra szolgálnak, hogy egyenletesen elosszák a légszivattyú által beszivattyúzott levegőt a semlegesítő hátsó, oxidációs kamrájának végén.
A katalizátor megfelelő működéséhez biztosítani kell, hogy a kipufogógáz-keverék összetétele megváltozzon a katalizátoron való áthaladás során - dúsítottról sovány keverékre:
- Az oxigén (O) nitrogén-oxidokból (NOx) történő kinyeréséhez a keveréket dúsítani kell.
- Annak érdekében, hogy elegendő oxigén oxidációs a szénhidrogének (HC), valamint szén-monoxid (CO) (a reakció ötvözi oxigén szénhidrogének szén-monoxid, amely kialakulását eredményezi, víz H2O, valamint a szén-dioxidszén-dioxid -, a keverék biztos lemerült.
Ha a katalizátor nem működik megfelelően, ellenőrizni kell a motorba jutó üzemanyag-levegő keverék megfelelő összetételét és a gyújtásrendszer működőképességét.
Kopogtatási teszt
Az ellenőrzés egyszerű módja a következő: egy könnyű kalapáccsal és gumiütővel ütögesd meg (enyhén!) a katalizátor házát. Ha a katalizátor aljzata sérült, kopogáskor csörgő hangot ad ki. Ha a semlegesítő csörög, ki kell cserélni (6.37. ábra). A 8. fejezet részletesen ismerteti a kipufogórendszer áramlási kapacitásának vizsgálatára szolgáló módszertant
Meghibásodhat egy katalizátor anélkül, hogy eltömődne korom?
Igen, előfordulhat. A katalizátorok nemcsak mechanikai eltömődés, hanem kémiai károsodás vagy mérgezés miatt is meghibásodhatnak. Ezért a katalizátort nemcsak fizikai sérülések (eltömődés) szempontjából kell ellenőrizni ellennyomás vagy vákuum mérésével és ütögetéssel, hanem hőmérséklet-emelkedés szempontjából is. Ez a teszt, amelyet általában infravörös pirométerrel vagy propánteszttel végeznek, lehetővé teszi a semlegesítő hatékonyságának értékelését.
6.37. ábra. Ezt a katalizátort a túldúsított kipufogógáz-keverékben lévő benzin robbanása repesztette meg. Nyilvánvalóan tiszta benzin került a katalizátorba, és egyetlen szikra is elég volt ahhoz, hogy felrobbanjon. Ennek a semlegesítőnek a diagnosztizálása már nem szükséges.
6.38. ábra A semlegesítő kimeneténél a hőmérsékletnek legalább 10%-kal meg kell haladnia a bemeneténél mért hőmérsékletet
Ezt a semlegesítőt rendkívül magas működési hatékonyság jellemzi. A belépő hőmérséklet 450°F (232°C). Tíz százalék 450°F 45°F (450°F - +45°F=495°C (257°C)). Más szóval, annak érdekében, hogy a semlegesítő kell tekinteni, normálisan működik, a hőmérséklet, a kimeneti legalább 495°F. ebben az esetben 525°F (274°C), illetve meghaladja a hőmérséklet a semlegesítő bemeneti legfeljebb 10% - kal. Ha a semlegesítő nem működik, akkor a hőmérséklet, a kimeneti alacsonyabb lesz, mint a hőmérséklet, a bejáratnál ez.
A katalizátorok nem "halnak meg" maguktól.
A katalizátorok kémiai reakciókat váltanak ki, de maguk nem vesznek részt bennük. Így. nem kopnak, nincsenek kitéve elhasználódásnak vagy öregedésnek. Ha megállapítják, hogy a katalizátor meghibásodott (elvesztette a funkcionalitását vagy teljesen eltömődött), keresd az okát, hogy miért történt ez. Ne feledd a következőket:
"A katalizátorok nem pusztulnak el maguktól – halálukat mindig valamilyen külső tényező okozza."
Katalizátor meghibásodása esetén az ellenőrizendő alkatrészek közé a gyújtás- és üzemanyagrendszer összes elemének tartoznia kell. A kipufogógázokban lévő túlzott mennyiségű elégetlen üzemanyag túlmelegedést és a katalizátor meghibásodását okozhatja. A katalizátor maximális hatékonyságának biztosítása érdekében az üzemanyag-levegő keverék előírt összetételét fenn kell tartani, ehhez pedig az oxigénérzékelőnek működőképesnek kell lennie, és 0,5–5 Hz frekvenciával kell mérnie az oxigéntartalmat.