Pur și simplu, dacă te apleci și te uiți sub zona din spate a mașinii tale, cu condiția să nu fie electrică, vei găsi un fel de umflătură în țeava de eșapament care se află la capătul acesteia, chiar înaintea țevii.
La ce folosește catalizatorul unei mașini?
Catalizatorul unei mașini servește la reducerea incidenței gazelor dăunătoare mediului datorită fenomenului de cataliză. In interiorul unui convertor catalitic se gasesc diverse metale care, incalzite corespunzator, transforma gazele care ies din motor in alte gaze simplificate care sunt mai putin nocive pentru aer. Un exemplu sunt periculoșii oxizi de azot care, datorită efectului reducător, sunt transformați în azot „simplu”, unul dintre cele mai răspândite elemente în aerul pe care îl respirăm.
Unde se află catalizatorul într-o mașină?
Catalizatorul, în cele mai multe cazuri, este situat la capătul sistemului de evacuare. Colectorii colectează gazele care ies din camera de ardere care, înainte de a fi eliberate în mediu, trec prin toba de eșapament pentru a reduce efectele lor nocive asupra mediului.
Ce contine un catalizator?
Un catalizator auto conține materiale și compuși speciali concepuți să reducă emisiile poluante rezultate din arderea combustibilului. Iată componentele principale și funcțiile lor:
- Metale prețioase (catalizatori): Catalizatorul auto folosește un amestec de metale prețioase precum platină, paladiu și rhodiu, care sunt catalizatori activi în reacțiile chimice. Fiecare metal are un rol specific:
- Platina și paladiul sunt utilizate pentru oxidarea hidrocarburilor (HC) și a monoxidului de carbon (CO) în dioxid de carbon (CO₂) și apă (H₂O).
- Rhodiu este folosit pentru a reduce oxizii de azot (NOₓ) în azot liber (N₂) și oxigen (O₂), care sunt mai puțin poluanți.
- Structura internă de tip fagure: În interior, catalizatorul are o structură din ceramică sau metal, modelată sub formă de fagure. Aceasta maximizează suprafața de contact a gazelor de eșapament cu metalele prețioase, permițând o mai bună eficiență în neutralizarea poluanților.
- Strat de susținere ceramică (substrat): Pe structura fagure este aplicat un strat ceramic care ajută la distribuirea uniformă a metalelor prețioase și la menținerea stabilității termice în timpul reacțiilor chimice.
Cum funcționează catalizatorul
Atunci când gazele de eșapament trec prin catalizator, metalele prețioase accelerează reacțiile chimice care transformă poluanții toxici în gaze mai puțin dăunătoare:
- Monoxidul de carbon (CO) și hidrocarburile sunt oxidate în dioxid de carbon (CO₂) și apă (H₂O).
- Oxizii de azot (NOₓ) sunt transformați în azot liber (N₂) și oxigen (O₂).
Această tehnologie contribuie semnificativ la reducerea emisiilor poluante și la protejarea mediului, făcând parte din standardele moderne de emisii pentru vehicule.
Ceea ce este pur și simplu cunoscut sub numele de toba de eșapament conține o componentă numită catalizator, esențială pentru reducerea emisiilor vehiculelor. A fost introdusă și făcută obligatorie de la 1 ianuarie 1993, când a intrat în vigoare Euro 1, „bunicile” actualului Euro 6d Temp.
Acesta se bazează pe reacții chimice pe care le explicăm în acest articol și este montat pe toate mașinile produse în ultimii 31 de ani. Gazele provenite din camera de ardere a cilindrilor motoarelor diesel, benzină și hibride ajung în catalizator unde o serie de elemente contribuie la activarea unei faze de oxidare a hidrocarburilor nearse, substanțe precum monoxizi de carbon, dioxid de carbon și oxizi de azot. Scopul este de a reduce la zero gazele nocive și de a emite doar dioxid de carbon, apă cu abur și azot. În cazul motoarelor Diesel, acestea au fost înlocuite treptat cu faimosul DPF sau Filtru de Particule.
Dacă protagonistul articolului nostru a fost introdus odată cu omologarea Euro 1 de la începutul anului 1993, FAP a devenit însă obligatoriu începând de la Euro 5 Diesel.
Revenind la convertorul catalitic, este primul instrument folosit de Uniunea Europeană în țările sale membre ca încercare de a proteja mediul înconjurător bazat pe o tehnologie născută deja în anii 1970 care urmărește, prin reacții, reducerea emisiilor de gaze nocive în atmosferă și, în special, în habitatul orașului.
Ce este un convertor catalitic auto (catalizator)
Acest dispozitiv din interiorul terminalului are o importanță fundamentală la mașinile produse din 1993 încoace. În realitate a existat chiar înainte, dar numai odată cu introducerea standardelor Euro 1, când Uniunea Europeană a decis să înăsprească regulile de prevenire a emisiilor de poluanți nocivi pentru oameni și mediu.
Denumirea este rezultatul reacției (cataliza) care se activează în interiorul tobei de eșapament, mai exact în umflarea clasică găsită în corespondență cu țeava în secțiunea finală a acesteia.
Funcția sa este de a reduce diferiții oxizi de azot (NOx), monoxizi de carbon (CO) și diferite hidrocarburi nearse din camera cilindrului în elemente „simple” și mai puțin dăunătoare pentru mediu. In interiorul structurii de fagure a amortizoarelor se gasesc reactivi si elemente poroase ceramice sau metalice (paladiu, platina si rodiu) care nu fac altceva decat sa accelereze reactiile care vizeaza transformarea gazelor de mai sus in apa sub forma de abur si dioxid de carbon.
Există diferite tipuri (oxidante, reducătoare și trivalente) și de obicei sunt alese în funcție de tipul de combustibil. Având în vedere condițiile diferite de funcționare, de fapt, la motoarele Diesel (unde obligația a fost introdusă abia începând cu anul 1997) au fost introduse treptat alte sisteme de reducere a elementelor nocive pentru aer, datorită „cruciadei” care a văzut motoarele diesel ca protagoniști după izbucnirea fenomenului Dieselgate.
Pe motorinele Euro 6, de exemplu, există catalizatori SCR care necesită celebrul AdBlue ca reactiv pentru a transforma chimic oxizii de azot, împărțindu-i în azot și vapori de apă. Având în vedere prezența metalelor rare în interior, acestea au devenit foarte populare în rândul hoților datorită prezenței metalelor rare menționate mai sus. Unii producători, precum Toyota, au răspuns introducând scuturi reale pentru a preveni furtul.
Cum funcționează catalizatorul auto și de ce este important
Tot ceea ce se întâmplă în interiorul acestei componente fundamentale a mașinii se bazează pe procesul care permite gazelor care ies din motor să treacă într-o structură de tip fagure în care sunt prezente diferite metale complice acestui fenomen chimic.
În principal sunt amintite trei: oxidarea bivalentă permite transformarea monoxidului de carbon în dioxid de carbon, care este mult mai puțin dăunător pentru mediu datorită adăugării unui atom de oxigen. În plus, același fenomen transformă hidrocarburile care ies nearse din camera de ardere în dioxid de carbon și vapori de apă.
În sfârșit, dintre cele trei reacții care au loc în interiorul unui catalizator, reductorul se referă la transformarea oxizilor de azot în azot, deoarece acționează asupra unui singur agent care contribuie la poluare, poate cel mai dăunător dintre toate și cauza abandonării progresive a Motoare diesel (oxizii de azot).
Totul este optimizat de o simplă sondă lambda care monitorizează continuu gazele de eșapament care ies din motor și intră în catalizatorul. Pentru a funcționa corect, catalizatorul trebuie să funcționeze la temperaturi ridicate (în intervalul 300-400°C), dar au fost studiate treptat sisteme care pot deveni imediat eficiente chiar și într-un interval de temperatură mai scăzut, deci la scurt timp după pornirea vehiculului.
Convertorul catalitic este important, dar și fundamental, pentru reducerea emisiilor poluante și pentru a putea omologa vehiculul conform standardelor Euro 6 în vigoare astăzi. Se vorbește deja de Euro 7 din 2025 și odată cu acesta se vor schimba și criteriile de luare în considerare a elementelor poluante emise de o mașină. Vorbim deci de noi catalizatori electrici pentru scurtarea semnificativă a timpilor de încălzire pentru a se asigura că reacțiile chimice responsabile de reducerea elementelor dăunătoare mediului au loc imediat.
Dacă scoți catalizatorul de la mașină, pot apărea mai multe efecte negative, inclusiv probleme legale, tehnice și de mediu:
- Probleme legale: În majoritatea țărilor, inclusiv România, scoaterea catalizatorului este ilegală deoarece mașina nu mai respectă normele de emisii impuse. Dacă ești prins fără catalizator, poți primi amendă și nu vei trece Inspecția Tehnică Periodică (ITP).
- Emisii poluante mai mari: Fără catalizator, vehiculul emite direct în atmosferă gaze toxice precum monoxidul de carbon (CO), oxizi de azot (NOₓ) și hidrocarburi neardente (HC), contribuind semnificativ la poluarea aerului și afectând sănătatea publică.
- Probleme tehnice și performanță: Scoaterea catalizatorului poate afecta funcționarea senzorilor de oxigen și a sistemului de gestionare a combustibilului, provocând funcționarea incorectă a motorului. Aceasta poate duce la:
- Creșterea consumului de combustibil.
- O funcționare neregulată a motorului, cu rateuri și pierdere de putere.
- Aprinderea martorului „Check Engine” în bord.
- Zgomot crescut: Catalizatorul contribuie la reducerea zgomotului de evacuare. Fără el, mașina va produce un zgomot mai puternic și mai neplăcut.
- Valoarea de revânzare a mașinii scade: Scoaterea catalizatorului reduce valoarea vehiculului pe piață, deoarece mulți cumpărători evită vehiculele care nu respectă normele de poluare și pot aduce probleme la inspecția tehnică.
În concluzie, scoaterea catalizatorului poate aduce costuri suplimentare, probleme de legalitate și un impact negativ asupra mediului și funcționării mașinii.
0 Comments