Donedávna sme o katalyzátore vedeli iba nasledovné: je to vec, ktorá nie je jasná, prečo je potrebná, nie je jasné, ako funguje, náš benzín to "zabíja", skrátka – nič iné ako problémy. Vystrihnite to a žiadne problémy! Postupne sme si však začali zvykať, že katalyzátor predsa len nie je zbytočnosť, aspoň myšlienky o "chirurgickom zásahu" do výfukového systému navštevuje čoraz menej ľudí.
Na jar, keď dopravná polícia začína svoj "boj za čistý vzduch", stojíme pred ďalším problémom – musíme regulovať CO. Majitelia áut vybavených katalyzátormi sa nad tým ani nezamýšľajú a cez CO checkpointy prechádzajú bez roztrasenia v kolenách či strachu o peňaženku. Je pravda, že tá istá peňaženka môže výrazne "schudnúť" z iného dôvodu. Pokuty za prekročenie úrovne CO sa vám budú zdať ako almužna v porovnaní s nákladmi na nákup a výmenu katalyzátora, ak zlyhá. Preto nezaškodí vedieť, ako s ním zaobchádzať, a aby ste to urobili, musíte najprv pochopiť, ako je navrhnutý a ako funguje.
Ako fungujú
Pri horení pracovnej zmesi vzniká množstvo zdraviu škodlivých splodín horenia, najmä oxid uhoľnatý (CO), rôzne uhľovodíky (CH) a oxidy dusíka (NO). Tieto látky síce tvoria len 1 % z celkových splodín (zvyšok tvorí dusík, oxid uhličitý a vodná para), sú však veľmi škodlivé a vyžadujú si neutralizáciu. Existuje niekoľko spôsobov, ako bojovať proti škodlivým emisiám, ako je chudnutie zmesi, na ktorej motor beží, alebo recirkulácia výfukových plynov, ale žiadny z nich nie je taký účinný ako katalyzátor.
Ako hovoria odborníci, katalyzátor je jednoduché zariadenie, v ktorom prebieha zložitý chemický proces. Vo vnútri nerezového tela je keramická alebo kovová "tehla" s voštinovou štruktúrou. Tento monolit má obrovský povrch a celý je pokrytý veľmi tenkou vrstvou špeciálnej zliatiny - samotného katalyzátora, obsahujúceho platinu, ródium a paládium. Práve tieto vzácne kovy sú zodpovedné za úžasné vlastnosti katalyzátora a určujú aj jeho vysokú cenu.
Výfukové plyny "umývajú" povrch monolitu a keď teplota dosiahne "kritickú" hodnotu 270°C, spustí sa katalytická reakcia. Oxid uhoľnatý sa premieňa na oxid (oxid uhličitý), uhľovodíky sa premieňajú na vodu a opäť oxid uhličitý a oxidy dusíka na vodu a dusík. To všetko je menej škodlivé pre životné prostredie.
Katalyzátory sú schopné pomerne efektívne znižovať toxicitu výfukových plynov, pričom neovplyvňujú spotrebu paliva a výkon motora. S katalyzátorom sa mierne zvýši protitlak výfukových plynov, čím motor stratí 2–3 hp, ale to je prakticky celá "cena" za čistenie výfuku. Inštalácia katalyzátora však nie je ideálnym riešením. Teoreticky by mal vydržať večnosť, keďže spomínané drahé kovy slúžia len ako katalyzátor, ktorý, ako je známe, sa pri chemickej reakcii nespotrebuje. V praxi má životnosť katalyzátora svoje limity...
Čo ich zabíja?
Zlyhanie katalyzátora môže nastať z niekoľkých dôvodov, aj keď zvyčajne ide o postupný proces, ktorý je nemožné odhaliť bez špeciálneho vybavenia.
"Jadro" väčšiny katalyzátorov je vyrobené z keramiky, materiálu známeho svojou krehkosťou. Auto môže v rýchlosti naraziť do výmolu, do niečoho naraziť alebo dokonca len poškriabať kryt katalyzátora o kameň, čo môže spôsobiť prasknutie katalyzátora. Potom je strata "jadra" jeho pracovných vlastností otázkou času.
Meniče novej generácie obsahujúce kovový monolit nie sú v tomto smere také zraniteľné. Je samozrejme možné ich zlomiť, ale v každom prípade to nie je také jednoduché.
Nepriatelia katalyzátora
Okrem fyzického zničenia existuje ďalší bežný dôvod zlyhania katalyzátora. Palivo. Je mimoriadne citlivý na zloženie paliva. Ak je benzín olovnatý, potom sa v ňom obsiahnuté tetraetylolovo usadzuje na aktívnom povrchu katalytickej "tehly" a rýchlo ju "premastí", čo spôsobí zastavenie všetkých reakcií. Zdá sa, že na čerpacích staniciach začali byť koncovky hadíc rôznej veľkosti a výdajné stĺpiky sú natreté rôznymi farbami a píšu o tom na každom rohu, no aj tak sa spotrebitelia občas zmiatnu a natankujú nesprávny benzín. Stačí však "spáliť" polovicu nádrže takého benzínu a katalyzátor sa nenapraviteľne zničí.
Nepriateľom katalyzátora však nie je len olovnatý benzín. Katalyzátor môže byť zničený bezolovnatým palivom, ak je systém riadenia motora chybný, zmes sa úplne nespáli alebo je motor veľmi opotrebovaný.
Trojité katalyzátory (nazývané "trojité", pretože katalyzátor je kombináciou troch drahých kovov) sa inštalujú iba na vozidlá, ktorých motory sú vybavené systémom regulácie emisií s uzavretou slučkou. Pred katalyzátorom je inštalovaný kyslíkový senzor, ktorý sleduje zloženie výfukových plynov a tieto údaje prenáša do centrálneho procesora. V závislosti od obsahu kyslíka vo výfukových plynoch ECU reguluje zloženie horľavej zmesi a zapaľovanie tak, aby boli zachované ich optimálne hodnoty. To slúži ako hlavná ochrana katalyzátora a tiež zaisťuje úsporu paliva a účinnosť motora. Katalyzátor netoleruje veľké odchýlky v zložení pracovnej zmesi. Zle vyladený motor so zvýšeným obsahom uhľovodíkov vo výfuku jednoducho kazí katalyzátor. Ak je zmes príliš chudobná, môže dôjsť k prudkému prehriatiu katalyzátora, čo opäť poškodí monolit, len tentoraz "fyzicky". "Životnosť" katalyzátora teda závisí od prevádzkyschopnosti systému riadenia motora.
Veľa závisí aj od prevádzkyschopnosti samotného kyslíkového senzora. S "vekom" sa stáva "lenivým" alebo úplne zlyhá, čo ovplyvňuje zloženie zmesi a podľa toho aj použiteľnosť katalyzátora.
Výfukové plyny zo silne opotrebovaného motora spaľujúceho olej môžu poškodiť aj katalyzátor. Dostane sa do katalyzátora spolu s výfukom, "pripečie" sa na povrch monolitu ako lak a bráni katalyzátoru pracovať.
Existujú ďalšie škodlivé faktory. Napríklad sviečky. Nesprávne zapaľovacie sviečky nezabezpečia úplné spálenie, čo môže spôsobiť deštruktívnu tavnú reakciu v katalyzátore.
Buďte veľmi opatrní pri používaní prísad do benzínu alebo oleja. Väčšina ľudí o tom nepremýšľa, ale prísady môžu mať tiež škodlivý účinok na katalyzátor. Ak na produkte nie je napísané "kompatibilný s katalyzátorom", je lepšie neriskovať.
Ďalšou nebezpečnou situáciou je štartovanie motora ťahaním. V tomto prípade sa čistý benzín môže jednoducho dostať do katalyzátora. To po prvé otrávi katalyzátor, ale môže tiež spôsobiť okamžitú reakciu a dokonca aj výbuch. Sledujte aj to, kam jazdíte – snažte sa nevliezť do hlbokých mlák. Prevádzková teplota katalyzátora je približne 900°C. Jeho náhly vstup do vody môže byť smrteľný.
Vo všeobecnosti sa zistilo, že životnosť katalyzátora je ovplyvnená prevádzkovými podmienkami. Katalyzátory trpia viac v autách prevádzkovaných v mestských podmienkach, keď sa motor často štartuje. Na druhej strane, pri dlhodobej jazde vysokou rýchlosťou po diaľniciach sa prehrievaním zhoršuje aj katalyzátor.
Nakoniec by bolo rozumné pravidelne kontrolovať celý výfukový systém. Ak sú konzoly zlomené alebo gumové držiaky spadli, výfukové potrubie bude vibrovať a prenášať zbytočné zaťaženie na katalyzátor.