Tento článok má popisný charakter a môže byť relevantný pre akúkoľvek značku auta.
Cez výfukové potrubie, ktoré je pripojené k výstupu z výfukového potrubia alebo hlavy výfukového potrubia, sú výfukové plyny smerované do katalyzátora a potom do tlmiča výfuku. Ak je motor V vybavený jedným výfukovým systémom, zber výfukových plynov z dvoch výfukových potrubí do spoločného výfukového potrubia sa vykonáva cez prechod v tvare Y, ktorý je v ňom umiestnený. Vo vozidlách s dvojitým výfukovým systémom má každé výfukové potrubie svoj vlastný samostatný, nezávislý výfukový systém. Vo väčšine prípadov sa výfukové potrubie skladá z niekoľkých častí, aby sa dalo namontovať do priestoru dostupného pod vozidlom. Medzi výfukovým potrubím a tlmičom výfuku je nainštalovaný katalyzátor (prídavné spaľovanie) aby sa znížila toxicita výfukových plynov. Neutralizátor je puzdro vyrobené z tepelne odolného kovu (obrázok 6.35), ktorá obsahuje lôžko z granúl potiahnuté vrstvou katalyzátora alebo monolitickú mriežku v tvare plástu potiahnutú vrstvou katalyzátora.
Obrázok 6.35. Typický katalyzátor
Tenká rúrka pripojená k boku jeho tela je vzduchové potrubie vychádzajúce z čerpadla systému vstrekovania vzduchu. Na oxidáciu toxických zlúčenín a ich premenu na neškodnú H2O (vodu) a CO je potrebný dodatočný vzduch, nasávaný vzduchovým čerpadlom (oxid uhličitý).
Ako funguje katalyzátor
Neutralizátor používa malé množstvo ródia, paládia a platiny. Tieto chemické prvky pôsobia ako katalyzátor (látka, ktorá stimuluje chemickú reakciu, ale sama do nej nevstupuje). Keď výfukové plyny prechádzajú katalyzátorom, v jeho prvej komore dochádza k chemickému rozkladu oxidov dusíka (NOx) na kyslík a dusík. Druhá komora katalyzátora oxiduje väčšinu uhľovodíkov a oxidu uhoľnatého, ktoré zostávajú vo výfukových plynoch, čím vzniká neškodný oxid uhličitý (CO2) a vodná para (H2O). Niektoré konštrukcie motorov obsahujú systém kontinuálneho alebo pulzného vstrekovania vzduchu, ktorý zabezpečuje dodatočný vzduch, ktorý môže byť potrebný počas oxidačného procesu (obrázok 6.36). Od začiatku 60. rokov 20. storočia mnoho neutralizátorov používa aj cér, prvok, ktorý dokáže akumulovať kyslík. Účelom céru je dodávať kyslík katalyzátoru v prípade, že zmes výfukových plynov je bohatá a nie je dostatok kyslíka na úplnú oxidáciu chemických zlúčenín. Keď je zmes výfukových plynov chudobná, cér absorbuje prebytočný kyslík
Obrázok 6.36. Rez trojcestného katalyzátora
Vstrekovacie potrubie vzduchu je viditeľné a je nainštalované v strede medzi redukčnou a oxidačnou komorou neutralizátora. Všimnite si malé otvory v tomto potrubí, ktoré sú určené na rovnomerné rozloženie vzduchu nasávaného vzduchovým čerpadlom na koniec zadnej oxidačnej komory neutralizátora.
Pre správne fungovanie katalyzátora je potrebné zabezpečiť, aby sa zloženie zmesi výfukových plynov pri prechode katalyzátorom menilo - z obohatenej na chudobnú zmes:
- Na obnovenie kyslíka (O) z oxidov dusíka (NOx) musí byť zmes obohatená.
- Aby mali dostatok kyslíka pre oxidácie uhľovodíkov (HC) a oxidu uhoľnatého (CO) (reakcie kombinácia kyslíka s uhľovodíkov a oxidu uhoľnatého, ktoré majú za následok tvorbu vody H2O a oxidu uhličitéhoCO₂, zmes musí byť vyčerpaná.
Ak katalyzátor nefunguje správne, je potrebné skontrolovať správne zloženie zmesi paliva a vzduchu vstupujúcej do motora a funkčnosť zapaľovacieho systému.
Skúška poklepávaním
Toto je jednoduchý spôsob kontroly: poklepte (zľahka!) na teleso katalyzátora ľahkým kladivom s gumeným úderníkom. Ak je substrát katalyzátora poškodený, pri poklepaní bude vydávať hrkotavý zvuk. Ak neutralizátor hrká, musí sa vymeniť (obrázok 6.37). Kapitola 8 poskytuje podrobný opis metodiky testovania prietokovej kapacity výfukového systému
Môže katalyzátor zlyhať bez toho, aby bol zanesený uhlíkom?
Áno, môže. Katalyzátory zlyhávajú nielen kvôli mechanickému upchatiu, ale aj kvôli chemickému poškodeniu alebo otrave. Preto je potrebné skontrolovať katalyzátor nielen na fyzické poškodenie (upchatie) meraním protitlaku alebo podtlaku a poklepaním, ale aj na zvýšenie teploty. Tento test, zvyčajne vykonávaný pomocou infračerveného pyrometra alebo propánového testu, umožňuje vyhodnotiť účinnosť neutralizátora.
Obrázok 6.37. Tento katalyzátor praskol v dôsledku explózie benzínu obsiahnutého v prebohatej zmesi výfukových plynov. Zrejme sa do katalyzátora dostal čistý benzín a stačila len iskra, aby explodoval. Diagnostika tohto neutralizátora už nie je potrebná.
Obrázok 6.38. Teplota na výstupe z neutralizátora musí byť vyššia ako teplota na vstupe najmenej o 10 %
Pôvodný text na webovej stránke (www.Ladaman.ru)
Tento neutralizátor sa vyznačuje extrémne vysokou prevádzkovou účinnosťou. Teplota na vstupe do prevodníka je 232°C (450°F). Desať percent zo 450°F je 45°F (450°F + 45°F = 257°C (495°F)). Inými slovami, aby sa prevodník považoval za normálne fungujúci, teplota na jeho výstupe musí byť aspoň 495°F. V tomto prípade je to 274°C (525°F), čo je o viac ako 10 % vyššia teplota ako teplota na vstupe do prevodníka. Ak prevodník vôbec nefunguje, teplota na jeho výstupe bude nižšia ako teplota na jeho vstupe.
Katalyzátory samy od seba "neumierajú".
Katalyzátory stimulujú chemické reakcie, ale samy sa na nich nezúčastňujú. Takto. nepodliehajú opotrebovaniu ani starnutiu. Ak sa zistí, že katalyzátor zlyhal (stratil svoju funkčnosť alebo je úplne upchatý), hľadajte dôvod, prečo sa to stalo. Pamätajte na nasledovné:
"Katalyzátory samy od seba neodumrú – ich smrť je vždy spôsobená nejakým vonkajším faktorom."
Ak sa zistí porucha katalyzátora, medzi kontrolované komponenty musia patriť všetky komponenty zapaľovacieho a palivového systému. Nadmerné množstvo nespáleného paliva vo výfukových plynoch môže spôsobiť prehriatie a poruchu katalyzátora. Aby sa zabezpečila maximálna účinnosť katalyzátora, musí sa udržiavať požadované zloženie zmesi paliva a vzduchu, a preto musí byť kyslíkový senzor funkčný a merať obsah kyslíka s frekvenciou 0,5 až 5 Hz.