Katalizator zrewolucjonizował sposób oddziaływania pojazdów na środowisko naturalne. Jest czymś więcej niż zwykłym elementem układu wydechowego. Wyłapuje i neutralizuje szkodliwe zanieczyszczenia i substancje powstające w wyniku spalania paliwa w komorze silnika. Można powiedzieć, że jest czymś w rodzaju filtra i… występuje w kilku odmianach.
Aby katalizatory mogły realizować swoje zadanie, niezbędne są zawarte w nich metale szlachetne, takie jak platyna, rod i pallad. To właśnie one pełnią właściwą funkcję katalityczną. Ich obecność sprawia, że skład chemiczny spalin wydostających się z komory spalania jest inny niż ten, który pochodzi z rury wydechowej.
Obecne normy emisji spalin powodują, że katalizatory muszą być coraz wydajniejsze w działaniu. Na rynku dostępnych mamy kilka rodzajów katalizatorów. Możemy je podzielić ze względu na materiał i funkcje, jakie pełnią. Najbardziej popularne są katalizatory stosowane w przemyśle motoryzacyjnym, czyli katalizatory samochodowe, obecne zwłaszcza w układach wydechowych samochodów benzynowych i diesla. Wśród nich wyróżniają się katalizatory zawierające platynę, pallad i rod.
Spis treści:
- Poznaj samochody z najdroższymi katalizatorami
- Rodzaje katalizatorów ze względu na materiał wykonania
- Popularne rodzaje katalizatorów ze względu na funkcje
Poznaj samochody z najdroższymi katalizatorami
Czy wiesz, które samochody są wyposażone w najcenniejsze katalizatory? Zdecydowany prym, co nie jest zaskoczeniem, wiodą samochody luksusowe, między innymi:
- Porsche Spyder: 25 000 złotych,
- Ferrari F430: 16 000 złotych,
- Mercedes-Benz S600: 2 800,
- BMW (model 1432066): 5 400 złotych,
- Audi A6: 4 300 – 5 800 złotych.
- Najdroższe katalizatory wśród samochodów dostawczych i SUV to:
- Nissan X-Trail: 11 500,
- Toyota Land Cruiser: 10 000,
- Ford Transit: 8 600.
Rodzaje katalizatorów ze względu na materiał wykonania
We wnętrzu katalizatora znajdują się metale szlachetne – to dzięki nim możliwe jest oczyszczanie spalin. Mogą być one umieszczone na ceramicznym monolicie z dużą liczbą małych kanalików – wówczas mamy do czynienia z katalizatorami ceramicznymi. Oprócz nich dostępne są katalizatory metalowe, w których metale szlachetne znajdują się na metalowej folii.
Katalizatory ceramiczne
Cieszą się największą popularnością. Oferują równowagę między wydajnością, trwałością, ceną i wpływem na środowisko.
Ich rdzeń wykonany jest z tlenku glinu lub tlenku cyrkonu, które są materiałami o wysokiej porowatości i dużej powierzchni właściwej. To dzięki nim katalizator ceramiczny ma świetną zdolność do przyspieszania reakcji chemicznych, co z kolei przekłada się na wysoką skuteczność w redukcji toksycznych substancji. Do zalet katalizatorów ceramicznych należą:
- wysoka skuteczność katalityczna, zwłaszcza tlenku węgla, azotu i węglowodorów,
- odporność na wysokie temperatury i szok termiczny – idealne do silników spalinowych,
- stabilność chemiczna,
- długotrwałe działanie,
- wysoka wydajność, która ma wpływ na zmniejszenie zużycia paliwa,
- niższa cena w porównaniu do katalizatorów metalowych.
Katalizatory metalowe
Znane są również pod nazwą katalizatory monolityczne. Ich rdzeń wykonany jest z cienkowarstwowych struktur metalowych, m.in. stali nierdzewnej. Oferują wysoką wytrzymałość i potencjalnie lepsze osiągi w porównaniu do katalizatorów ceramicznych.
Choć ich główną wadą jest wyższa cena w porównaniu do katalizatorów ceramicznych, do zalet należą:
- wytrzymałość mechaniczna,
- odporność na wstrząsy, drgania i szok termiczny,
- szybkie nagrzewanie – pozwala na efektywniejsze oczyszczanie spalin,
- dobra przepustowość – umożliwia swobodny przepływ spalin,
- możliwość wykorzystania w tuningu – pozwalają na precyzyjne dostrojenie układu wydechowego.
Metal nagrzewa się szybciej od ceramiki i tym samym szybciej osiąga temperaturę pracy. W konsekwencji potrzebuje mniej czasu na oczyszczenie spalin. Dodatkowo w wyniku uderzenia, np. kamieniem, może się odkształcić, ale nie ulegnie trwałemu pęknięciu.
Dowiedz się więcej: Rodzaje katalizatorów: ceramiczne czy metalowe
Popularne rodzaje katalizatorów ze względu na funkcje
Kolejnym kryterium podziału katalizatorów jest podział ze względu na zadania. Katalizator ma sprawić, że w spalinach będzie mniej niebezpiecznych związków, jednak różnią się tym, na jakie związki działają.
Katalizatory redukujące
Katalizator redukujący stosowany jest w układach wydechowych pojazdów i instalacjach przemysłowych. Działa na tlenki azotu i redukuje ich emisję. Najczęściej występuje w samochodach z silnikiem Diesla. Rzadko stosuje się je osobno, zwykle wchodzą w skład rozwiązań trójfunkcyjnych.
Katalizatory utleniające
Działają na tlenki węgla i węglowodory. Dzięki strukturze plastra miodu maksymalizują obszar kontaktu pomiędzy spalinami a katalizującymi metalami, w efekcie czego zamieniają je na mniej szkodliwy dwutlenek węgla i nieszkodliwą parę wodną.
Katalizatory trójdrożne
Są połączeniem dwóch poprzednich rodzajów katalizatorów. Ich zadaniem jest więc utlenianie i redukowanie szkodliwych związków węglowodorów oraz tlenków azotu w mniej szkodliwe gazy. Działają z metalami szlachetnymi, takimi jak pallad, platyna, rod. Najczęściej wykorzystuje się je w samochodach z silnikami benzynowymi.
Katalizatory SCR
Służą do redukcji tlenków azotu w spalinach silników Diesla i robią to, wykorzystując amoniak (lub mocznik — AdBlue) do przekształcenia tlenku azotu w azot i parę wodną.
Podsumowując:
- samochody benzynowe – zawierają głównie katalizatory trójdrożne, które redukują emisję tlenków azotu, węglowodorów i tlenku węgla,
- samochody diesla – wyposażone są najczęściej w katalizatory SCR, czyli selektywnej redukcji katalitycznej oraz i filtry cząstek stałych (DPF).
Najpopularniejsze modele katalizatorów:
- KT6029/A9404900114/ZGS002 (Mercedes Benz Vito w wersji 2.2 CDI).
- A0004900514/150350860000 (Mercedes).
- KT6029/A9404900214/ZGS003 (Mercedes).
- 1338014080/4K12-J595/LYUX-02 (Fiat Ducato).
- 1432066/ICP (samochody marki BMW).