19
syyskuu
Miten katalysaattori toimii ja mitä hyötyä on sport-katalysaattoreista?
Autot tuottavat ajon aikana paljon pakokaasupäästöjä, joiden haitallisuuteen alettiin toden teolla heräillä 1970-luvulta lähtien. 1990-luvulta alkaen autoissa on ollut pakollisena katalysaattori on osa auton päästönhallintajärjestelmää. Tämä laite katalysoi eli muuttaa pakokaasun haitallisia osia vähemmän haitallisiksi.
Alla lisätietoa katalysaattorin tehtävästä ja tyypeistä sekä sport-katalysaattoreista ja niiden eroista vakiolaitteisiin.
Lyhyesti katalysaattorin tehtävästä
Katalysaattori on jo lähes satavuotias keksintö, mutta henkilöautoissa katalysaattorit alkoivat pikkuhiljaa yleistyä 1970-luvulta alkaen ja toden teolla vasta 1990-luvun alussa, kun niiden käyttö tuli pakolliseksi tiukentuvien päästörajoitusten myötä. Kuten Topautoosat.fi-sivusto kirjoittaa katalysaattorista[, laite sijaitsee pakoputkistossa lähellä moottoria ja ennen äänenvaimenninta, melko lähellä itse pakoputkea. Sijainti voi jonkin verran vaihdella ajoneuvon tyypistä, merkistä ja mallista riippuen.
Ulkoisesti katalysaattori on pakoputkea paksumpi putkenpätkä, ja se voi muodoltaan olla lieriömäinen, kennomainen tai litteä. Laitteen toiminta perustuu kahteen kemialliseen tapahtumaan eli katalyyttiseen pelkistykseen ja katalyyttiseen hapetukseen. Pelkistyksessä vähennetään haitallisia typpioksideja jakamalla molekyylit typpiin ja happiin jalometallisten katalyyttien avulla. Typpi jää katalysaattoriin hapen kulkiessa ulos. Hapetuksessa taas poltetaan eli hapetetaan polttamattomat hiilivedyt ja häkä. Katalysaattori ei tietenkään puhdista pakokaasuja täysin, mutta nykyaikaiset laitteet voivat vähentää niiden haitallisia aineita yli 90 prosenttia.
Katalysaattorit ovat pääsääntöisesti pitkäikäisiä osia, jotka kestävät keskimäärin jopa 10 vuoden ajan. Silti on suositeltavaa tarkistaa katalysaattorin kunto vähintään 50 000 ajokilometrin välein. Parhaat tavat saada katalysaattori kestämään pidempään on pitää EGR-venttiili kunnossa, välttää silikonitiivisteaineiden käyttöä pakokaasujärjestelmässä ja puuttua pakojärjestelmän mahdollisiin oireisiin viipymättä. Poksahdukset, kolina ja moottoriöljyn kulutuksen kasvu voivat viitata katalysaattorin ongelmiin. Huomaa myös, että moottoriöljyn ei pitäisi koskaan päästä katalysaattoriin asti, sillä jos näin tapahtuu, laitteeseen muodostuu saostumia, jotka tukkivat pakokaasun virtauksen, heikentävät virtausnopeutta ja vähentävät laitteeen tehokkuutta. Jos haluat lukea lisää aiheesta, Trodo.fi selvittää katalysaattorin vikojen merkkejä ja syitä tarkemmin[.
Koska katalysaattorit sisältävät jalometalleja (etenkin platinaa, palladiumia ja rodiumia) ja niiden varastaminen on suhteellisen helppoa, ne ovat valitettavan suosittuja varkaiden keskuudessa. Netissä on saatavilla runsaasti vinkkejä katalysaattorivarkauksien ehkäisemiseen. Näihin kuuluvat mm. katalysaattorin juottaminen kiinni ajoneuvoon, katalysaattorin piilottaminen suojalevyllä sekä tärinähälyttimen asentaminen.
Katalysaattoreiden tyyppejä
On olemassa kolmentyyppisiä katalysaattoreita:
- Diesel-hapetuskatalysaattori (DOC). Diesel-hapetuskatalysaattorit on suunniteltu erityisesti dieselkäyttöisille ajoneuvoille. Muuten ne toimivat kuten muutkin katalysaattorit eli puhdistavat pakokaasua ja auttavat vähentämään haitallisia hiukkasia (joskin ei täydellisesti, minkä vuoksi saatetaan tarvita hiukkasloukkua). Hiilimonoksidi ja hiilivedyt muuttuvat katalysaattorissa hiilidioksidiksi ja vesihöyryksi.
- Kaksitoiminen katalysaattori. Kaksitoiminen katalysaattori muuttaa hiilimonoksidin hiilidioksidiksi hapettamalla ja samalla hiilivedyt eli palamattoman tai osittain palaneen polttoaineen hiilidioksidiksi ja vedeksi niin ikään hapettamalla palamisreaktion kautta.
- Kolmitoiminen katalysaattori. Kolmitoiminen katalysaattori muuttaa typenoksidit typeksi ja hapeksi pelkistämällä, hiilimonoksidin hiilidioksidiksi hapettamalla ja palamattomat hiilivedyt hiilidioksidiksi ja vedeksi hapettamalla.
Katalysaattorit voivat olla säätämättömiä tai säädettäviä; jälkimmäisten kanssa käytetään happianturia.
Uudemmissa dieselautoissa käytetään selektiiviseen katalyyttiseen pelkistämiseen (SRC) perustuvia laitteita, joilla vähennetään pakokaasun NOx-päästöjä jopa 95 %:lla. Näissä katalysaattoreissa käytetään urealiuosta, joka tunnetaan nimellä AdBlue.
Erikoiskatalysaattorit ja niiden edut
Katalysaattori kuuluu yleisimpiin viritysosiin. Myynnissä onkin monenlaisia korkean suorituskyvyn katalysaattoreita, joita asennetaan etenkin urheilu- ja ralliautoihin. Sport-katalysaattorin ja tavallisen katalysaattorin tehtävä on sama: molemmat jälkikäsittelevät pakokaasuja ja vähentävät pakokaasujen epäpuhtauksia ja molemmissa on kennomainen runko, johon kuuluu monia kapeita kanavia ja joka on erikoispinnoitettu jalometallilla, ja pakokaasujen kemiallinen muuntaminen suoritetaan pinnoitteen avulla pakokaasujen virratessa laitteen läpi.
Urheilukäyttöön tarkoitetun katalysaattorin ja tavallisen katalysaattorin tärkeimmät erot piilevät rakenteessa. Urheiluauton katalysaattorin rakenne on lähes aina kennomainen ja suoraviivaisempi. Suoraviivaisuus varmistetaan joko kasvattamalla laitteen kennon poikkileikkausta (jolloin se sisältää on enemmän kanavia, joissa kemiallinen reaktio voi tapahtua) tai tekemällä kanavista laajempia (jolloin pakokaasut kykenevät virtaamaan vapaammin). Oli ratkaisu kumpi tahansa, laitteen vastapaine vähenee ja pakokaasun virtaus nopeutuu. Katalysaattorissa voi olla erilliset läpät pakokaasuvirran tarkempaa suuntaamista varten ja laitteen laajempi halkaisija parantaa myös sen jäähdytystä.
Urheilukäyttöön tarkoitetut viritysosat valmistetaan yleensä jalometallipinnoitetusta metallista ja ne ovat hyvin harvoin keraamisia, toisin kuin tavalliset laitteet. Metallirakenne tekee niistä kestävämpiä kovassakin kulutuksessa. Valmistusprosessissa on myös merkittäviä eroja esimerkiksi sen osalta, kuinka laitteen metallikalvot liitetään toisiinsa.
Urheilullisen katalysaattorin tärkeimmät edut ovat tietysti simppelimmän rakenteen varmistama parempi suorituskyky ja suurempi pakokaasun virtaus; vastapaine voi olla jopa 90 % pienempi kuin tavallisella katalysaattorilla. Mitä nopeammin katalysaattori toimii, sitä suurempi on sen virtauskyky. Pienempi vastapaine voi myös vähentää moottorin ja turboahtimen lämpökuormaa, mikä parantaa moottorin kestävyyttä ja suorituskykyä. Urheilullisen katalysaattorin tehoa voi parantaa entisestään käyttämällä sen kanssa muita sopivia viritysosia.
On syytä pitää mielessä, että katalysaattorin teho ei saa heikentyä laajempien kanavien tai laajemman putken vuoksi. Auto, jonka katalysaattori ei rajoita päästöjä vaadittavalla tavalla, ei läpäise katsastuksen yhteydessä tehtävää päästömittausta. Katalysaattoria ei myöskään saa poistaa autosta tehojen parantamisen toivossa.
Vastaa