Šta je i čemu služi katalizator?

Osnovni zadatak izduvnog sistema kod automobila je uklanjanje prljavštine ili štetnih materija bilo koje vrste, koja nastaje prilikom sagorjevanja goriva, dok je drugi zadatak njihovo otklanjanje, kako bi bili što manje štetni po okolinu.Vjerovatno ste mnogo puta do sada čuli kako su automobili i njihovi izduvni gasovi krivi za globalno zagrjevanje planete, upravo iz tog razlog u izduvni sistem se ugrađuje deo koji se zove katalizator.

Dijelovi katalizatora

Katalizator se sastoji od četiri osnovna dijela. A to su:

• kućište – metalna, duguljasta posuda, obično u obliku cilindara sa toplotnom izolacijom. Reč je o iyduvnoj cijevi, provedena sa prednje strane automobila za prikupljanje izduvnih plinova iz izduvne grane. Iz katalizatora izlazi još jedna cijev koja očišćene plinove provodi ka auspuhu.
• prijenosnik – presjek unutrašnje strukture ima oblik saća i sastoji se od hiljade kanalića koji omogućavaju cirkulisanje izduvnih plinova. Izrađen je od metala (metalni prijenosnik), ili od keramike (keramički prijenosnik, najčešće je izrađen od aluminijum-magnezijum silikata).
• srednji sloj – pokriva cijelu površinu kanalića prijenosnika. Njegov zadatak je osigurati dobre uslove drugom sloju.
• Katalitički aktivan sloj – izrađen od elemenata koji imaju zadatak da izazovu hemijsku reakciju (katalitičku) u dodiru sa štetnim sastojcima izduvnih plinova te njihovu neutralizaciju. To je najskuplji i najvažniji dio katalizatora.

Kako zapravo funkcioniše katalizator?

Nakon pokretanja pogonske jedinice, u katalizator pristižu izduvni plinovi iz motora. Katalizator se mora zagrijati do minimum 300˚C, kako bi se u njemu mogle odvijati katalitičke reakcije. Katalizator radi optimalno kada njegov uložak izložen temperaturi od 400 do 800˚C. Da bi se ubrzalo zagrijavanje katalizatora, primjenjuju se dodatna rješenja – najčešće toplotnom izolacijom ispod kućišta katalizatora (najjeftinije rješenje), rjeđe grijalicama ili dovođenjem dodatnog vazduha do izduvne grane.

Ispred katalizatora i odmah iza njega smještene su lambda sonde, senzori, koji provjeravaju postotak vazduha u izduvnim plinovima. Sonde šalju signal računaru koje upravlja radom motora. Ako je udio vazduha u izduvnim plinovima previsok, to znači da motor radi na neodgovarajućoj smjesi goriva. Računar povećava količinu ubrizganog goriva i obrnuto.

Kakve to veze ima s katalizatorom? S promjenama u sastavu smjese goriva, u katalizatoru dolazi do procesa redukcije i oksidacije. Procesi redukcije smanjuju količinu otrovnih monoksida, procesi oksidacije smanjuju količinu ugljen monoksida (redukcija na ugljen dioksid) i HC ugljenvodonika (redukcija na pare i ugljen dioksid). Procesi redukcije i oksidacije se javljaju naizmjenično, a zahvaljujući njima raste i stepen pretvaranja katalizatora, tačnije njegova efikasnost – čak i do 98%.