Nuo 1975 metų JAV, Japonijoje, šiek tiek vėliau ir Europoje imta rūpintis, kad būtų naudojami katalizatoriai. Daugelyje šalių katalizatorių privalo turėti kiekvienas naujas lengvasis automobilis. Jis tapo nebeatsiejama mašinos dalis.
Svarbus įrenginys
Lengvojo automobilio vidaus degimo variklis, kurio darbinis tūris 1500 kubinių centimetrų, per valandą išskiria apie 150 kubinių metrų deginių. Jie daro didelę ekologinę žalą aplinkai, taigi – ir žmogaus sveikatai. Todėl mokslininkai metė dideles jėgas, kad išmetamųjų dujų poveikis aplinkai būtų kuo mažesnis. Taip atsirado įrenginys, mums žinomas kaip katalizinis konverteris, arba katalizatorius.
Jo darbinė dalis yra smulkiai akyta, korio pavidalo – taip į mažą tūrį telpa didelį paviršiaus plotą turinti aktyvioji medžiaga.
Dauguma modernių automobilių turi trijų dalių katalizatorius. Kiekviena iš šių dalių redukuoja po vieną išmetamųjų dujų komponentą: anglies monoksidą, angliavandenilius ir azoto oksidus. Katalizatoriai būna dviejų rūšių: redukciniai ir oksidaciniai. Abiejų rūšių aktyvioji medžiaga yra keraminė, padengta kelių atomų storio katalizinių savybių turinčių metalų (platinos, radžio ar paladžio) sluoksniu.
Šiuolaikiniuose katalizatoriuose veikia cheminė kontrolės sistema. Katalizatoriaus korpuse montuojamas vadinamasis lambda zondas, jis matuoja deguonies kiekį išmetamosiose dujose. Duomenys iš zondo siunčiami į elektroninį variklio valdymo bloką (ECU). Pagal gautus duomenis valdymo blokas reguliuoja degiojo mišinio kuro ir oro santykį, taigi užtikrina geresnį kuro sudegimą ir oksiduoti reikalingo deguonies tiekimą katalizatoriui.
Katalizatorius labai svarbus išmetamųjų dujų perdirbimo procese, tačiau reikia žinoti, kad cheminiai procesai gali veikti tik esant tam tikrai temperatūrai. Per žema temperatūra katalizatorių paverčia brangiu balastu, o per aukšta gali gerokai sutrumpinti katalizatoriaus tarnavimo laiką. Todėl svarbu tinkamai parinkti katalizatoriaus montavimo vietą.
Esant šaltam varikliui, katalizatorius nepradeda dirbti iš karto. Turi praeiti laiko, kol išmetimo sistema įkaista. Inžinieriai kuria elektrinius katalizatorių kaitinimo elementus, tačiau 12 V baterijos maitinami elementai kaista kelias minutes, kol katalizatorius pasiekia darbinę temperatūrą. Perspektyvinius didelių voltų kaitintuvus turi tik koncepciniai ateities hibridiniai modeliai.
Privalumai ir trūkumai
Katalizatorius mažina kenksmingų dujų kiekį, taigi apsaugo aplinką ir žmogaus sveikatą. Kitas teigiamas dalykas – katalizatoriui nereikia jokio techninio aptarnavimo. Jis gerai atlieka savo darbą, kol automobilis nuvažiuoja apie 100 tūkstančių kilometrų. Vėliau katalizatorius keičiamas.
Pagrindinis trūkumas – kaina. Katalizatoriui pagaminti reikia itin brangaus ir reto metalo, tokio kaip platina, paladis, todėl jo kaina skaičiuojama tūkstančiais litų. Dar vienas neigiamas dalykas – galios sumažėjimas. Taip yra todėl, kad deginiai, eidami per katalizatorių, turi įveikti tam tikrą pasipriešinimą, dėl to šiek tiek mažiau variklio galios atitenka ratams. Degalų sąnaudos padidėja nuo 3 iki 5 procentų. Automobiliams su katalizatoriais tinka tik bešvinis kuras. Švino priedai katalizatoriuje sukelia nepageidautinas reakcijas, todėl užkemšamas ir nepataisomai sugadinamas šis įrenginys.
Trys būklės
Katalizatoriaus darbingumą galima suskirstyti į tris būkles: darbinę, pusiau darbinę ir nedarbinę. Apie darbinę būklę visiems aišku – mašina dirba normaliai, katalizatoriaus perkaitimo lemputė neužsidega dirbant varikliui, nėra jokių pretenzijų.
Jei yra pusiau darbinė būklė, vairuotojas pastebės, kad mašina pradėjo „elgtis“ ne taip, kartais dingsta trauka – atrodo, viskas buvo gerai, o dabar automobilį tarsi kas nors laiko iš užpakalio. Rytais mašiną vis sunkiau paleisti, variklį tenka ilgai „varinėti“ starteriu.
Kartais pradingsta apsisukimai, spaudžiant greičio pedalą, tachometro strėlė sunkiai pasiekia du ar keturis tūkstančius apsisukimų ir ten sustoja. Mašina pradeda tiesiog ryti benziną. Kai prasidėjo tokios problemos, reikia užvesti variklį ir paspausti akceleratoriaus pedalą iki galo. Jeigu variklis pradės lėtai kelti apsisukimus ir sustos ties dviem ar trim tūkstančiais, o toliau nejudės, vadinasi, automobilio katalizatorius jau neveikia. Tada jis tik trukdo automobiliui.
Kai nedarbinė būklė, mašina gali elgtis taip: variklio ilgai negalima paleisti, o kai pradeda veikti, beveik iš karto nutyla. Šią būklę patikrinti lengva: reikia mašinos paleidimo momentu prieiti prie išmetamojo vamzdžio ir pažiūrėti (galima pridėti ranką), ar išeina išmetamosios dujos, ar ne.
Donatas BRAZDEIKIS
G.Lukoševičiaus nuotr. Katalizatorius gerai atlieka savo
funkcijas, kol automobilis nuvažiuoja 100 tūkst. kilometrų, vėliau jis yra
keičiamas.
