Katalizátor meghibásodása és annak hatása az autó működésére, beleértve az alapjáratot
A katalizátor a kémiában olyan anyag, ami úgy segíti, gyorsítja fel (esetleg nagyságrendekkel) egy kémiai reakciót, hogy ő maga annak során nem kerül felhasználásra. A szó a görög katalüszisz (feloldás) szóból latin végződéssel keletkezett. A katalizátorok a reakciósebességet növelik, a reakciókat segítik elő. Ma azonban legtöbbünknek az azonos nevű autóalkatrész jut eszébe a katalizátor kapcsán.
A környezetvédelem kérdése egyre nagyobb hangsúlyt kap manapság. Ennek függvényében folyamatosan szigorították az emissziós normákat, ami szükségessé tette a katalizátorok kifejlesztését és a gépjárművekbe való beépítését. A katalizátor a környezetvédelem miatt vált fontossá az utóbbi évtizedekben. Használata jelentős mértékben lecsökkenti az autók káros anyag kibocsátását (a mérgező szén-monoxidot és nitrogén-oxidokat kell semlegesítenie). Örömteli, az azonban kevésbé, hogy nélküle autóink már nem tudják teljesíteni a gyárilag ígért és ma már el is várt emissziós paramétereket.
A katalizátor működése és felépítése
A mai autók kipufogórendszerében a benzineseknél kivétel nélkül megtalálható, a dízelek egy részénél a részecskeszűrő által már kiváltásra került a katalizátor. A katalizátor feladata az, hogy a megfelelően beállított robbanómotor kipufogógázának károsanyag-tartalmát csökkentse. Ezt azzal éri el, hogy a működése során fellépő magas hőmérsékleten a benne található nemesfémek a káros anyagok egy részét oxidálják, vagy ártalmatlan anyagokká alakítják. Apró csatornáiba rejtett nemesfémekkel a kipufogógáz tisztítását jelentő kémiai folyamatokat vált ki, segít elő, illetve gyorsít fel.
A fémházban egy jellemzően kerámiamag, méhsejtszerkezet platina- és ródiumrészecskéket tartalmaz katalizáló anyagként, a platina pedig az egyik legdrágább nemesfém. A katalizátorban lévő nemesfémek segítik a szénhidrogének kiválását. A gyártáskor a nemesfémeket a katalizátor-mag extrudált kerámia méhsejt szerkezetére viszik fel. A kerámia-mag áramlási csatornák százait tartalmazza, ezek biztosítják, hogy az átáramló kipufogógázok a lehető legnagyobb felületen érintkezzenek a katalitikus reakciót létrehozó nemesfémekkel.
Katalizátor nélkül az adott hőmérsékleten nem indulnának el a kipufogógáz tisztítását jelentő reakciók, segítségével azonban igen.
Kipufogórendszerek katalizátor nélkül
A katalizátorok típusai
A gépjármű katalizátoroknak három fő fajtája létezik: két gázkomponensre ható, három gázkomponensre ható, és az utóbbi levegőbefúvásos változata. Kis katalizátortörténeti kitérőként és elméleti gyorstalpalóként megjegyzendő, hogy a legelső (először 1975-ben, az USA-ban megjelent) katalizátorok még két gázkomponensre hatók voltak. Az elégetlen, káros szénhidrogéneket és szénmonoxidot oxidáció útján vízzé és széndioxiddá alakították. Aztán jöttek a három gázkomponensre hatók (az angol three way catalyst converter szóból hibásan háromutas katalizátorként is emlegetve). Ezek a nitrogénoxidokat nitrogénné és oxigénné redukálják, majd - mint a két komponensre ható katalizátor - a szénhidrogéneket és szénmonoxidot vízzé és széndioxiddá oxidálják.
A fent leírt három katalizátor változatnak van egy fontos közös jellemzője: a redukció vagy az oxidáció megindulásához el kell érniük egy minimális működési hőmérsékletet. A gépkocsi indításától a katalizátor üzemi hőmérsékletének eléréséig tartó időszakban a leggyengébb a katalizátor hatásfoka, ekkor bocsájtja ki a gépkocsi a legtöbb káros anyagot. Ezért egyes gépkocsiknál közvetlenül a beömlőcső után előkatalizátort iktatnak be a kipufogórendszerbe, amely "besegít" ezen felmelegedési időszak alatt. Az előkatalizátor kis mérete, és a motorhoz való közelsége miatt hamarabb üzemi hőmérsékletre melegszik, mint a fő katalizátor.
A legelső katalizátoroknál még semmiféle elektronika sem figyeli, hogy azokba mennyi és milyen füst megy be, s milyen jön ki, a fejlettebbek már elöl-hátul szondázottak. Gondoljunk csak a legújabbra, az AdBlue folyadékot igénylő SCR katalizátorra, amivel sok szerviztapasztalat még nincs, de tudjuk, hogy az folyamatos törődést, folyadékpótlást igényel, ellenben már a haszonjárművek számára az idei évtől előírt Euro 6-os emissziós norma teljesítését is lehetővé teszi.
A katalizátor hibájának jelei és okai
A katalizátor hiba komoly problémát jelenthet minden autótulajdonos számára, mivel nemcsak a motor teljesítményét befolyásolja, hanem a károsanyag-kibocsátást is jelentősen növeli. Ha meghibásodik, az környezeti és műszaki problémákat egyaránt okozhat. A hiba jelei közé tartozhat a motor teljesítményének csökkenése, a megnövekedett üzemanyag-fogyasztás, valamint a műszerfalon megjelenő motorhiba jelzés. A katalizátor hiba felismerése nem mindig egyszerű, mivel a tünetek hasonlíthatnak más motorikus problémákhoz.
Az egyik legszembetűnőbb jel a teljesítménycsökkenés, amikor az autó nehezebben gyorsul, vagy erőtlenné válik. Gyakran előfordulhat, hogy a jármű üzemanyag-fogyasztása is nő, mivel a motor szabálytalan működése miatt az égési folyamat nem optimális. Az eltömődött katalizátor akadályozza a kipufogógázok megfelelő áramlását, ami megnöveli a kipufogórendszerben a nyomást, ezáltal csökkentve a motor hatékonyságát. A motorból ilyenkor nem tud távozni a kipufogógáz. Ezáltal az autó nehezen indulhat, rángathat, vagy akár teljesen le is állhat menet közben.
Accord 2001 katalizátor karbantartás
A motorhiba visszajelző lámpa felgyulladhat a műszerfalon, jelezve a kipufogógáz-kezelő rendszer problémáját. Hibára utalhat még a katalizátor zörgése, ami rendszerint a mag megolvadása miatt következik be. A járatok eltömődése motorhibából vagy külső sérülésből eredhet. Amennyiben a motor jól működik, s például befecskendezési és/vagy gyújtórendszeri hibából eredően elégetlen benzin vagy hibás tömítés miatt olaj nem távozik a kipufogógázzal, a katalizátor nem kellene eltömődjön, kokszolódjon, az azonban akár egy betolás következtében is megtörténhet.
És természetesen az is előfordul, hogy a katalizátorok simán elöregszenek, s már nem tudják azt, amit újkorukban, amire hivatottak. Az autók aljára szerelt katalizátorokat mechanikai sérülés is könnyedén érheti. Különbség van egyszerű eltömődés (elszennyeződés), és mérgezés között. A mérgezés azt jelenti, hogy egy kondenzátum réteg befedte a nemesfém felületet, lakkréteget alkot.
Diagnózis és javítás
A katalizátor hiba diagnosztizálása általában egy OBD (On-Board Diagnostics) rendszer segítségével történik, amely érzékeli a kipufogógázok összetételének változását. A lambda szonda adatai alapján az autó számítógépe képes felismerni, ha a katalizátor nem működik megfelelően. A korszerűtlenebb, Euro 3-as normáig terjedő autóknál erre legfeljebb a műszaki vizsgáknak ma is kötelező elemét jelentő gázmérések hívhatják fel a figyelmet. Ha az autó már nem tudja az elvárt paramétereket, szükséges lehet a csere.
Javítani a katalizátort nem lehet. A katalizátor hiba javítása sok esetben csak cserével oldható meg, mivel az alkatrész belső szerkezete könnyen sérülhet, és a regenerálása nem mindig lehetséges. Bizonyos helyzetekben azonban speciális tisztító adalékok használatával csökkenthető az eltömődés mértéke, és meghosszabbítható a katalizátor élettartama. Míg az Euro 3-as normáig a katalizátor kiiktatása az autó üzemére nem hat, a 4-esektől felfelé sok esetben nem csak hibakódot ad a rossz katalizátor, hanem vészüzemmódot is aktivál, azaz elkerülhetetlenné teszi a cserét.
Katalizátorcsere költségei és alternatívái
A katalizátor csere költsége széles skálán mozoghat, attól függően, hogy eredeti vagy utángyártott alkatrészt választunk. Az eredeti alkatrészek gyakran drágábbak, de hosszabb élettartamot és jobb teljesítményt biztosítanak. Az utángyártott katalizátorok olcsóbbak, de nem mindig felelnek meg a gyári minőségi követelményeknek. Sokkal drágábbak az Euro 4-es normától már a gyorsabb felmelegedés, a jobb hatásfok érdekében jellemzően a motorhoz közelebb, zömében közvetlenül a kipufogó-leömlőbe építettek, amelyeket ráadásul elektronika is felügyel. Itt nem kevés esetben csak a leömlővel együtt lehet cserélni a katalizátort. Egy ilyen, csonkkal egybeépített darab gyári áron jellemzően negyedmillió forint felett kezdődik. Utólagosan meg persze vannak olcsóbb megoldások. Van, hogy a csonkban cserélhető a katalizátor, olyan is van, hogy a csonk is utángyártandó. Még utóbbival együtt is kijöhet az ember 85 ezer forintos keretből.
Hogyan Javítsuk a Katalizátor Hőmérséklet Jeladó Hibáját?
| Jellemző | Euro 3 (és korábbi) katalizátorok | Euro 4 (és újabb) katalizátorok |
|---|---|---|
| Elhelyezkedés | Autók alján, távolabb a motortól | Motorhoz közelebb, gyakran kipufogó-leömlőbe építve |
| Felügyelet | Nincs elektronikus felügyelet (csak gázmérés) | Elektronika felügyeli (lambda szondák) |
| Kiiktatás hatása | Nem befolyásolja az autó üzemét | Hibakódot és/vagy vészüzemmódot aktivál |
| Csere bonyolultsága | 1-2 óra alatt cserélhető (általában) | Gyakran leömlővel együtt cserélhető, teljes munkanapot igényelhet |
Míg az autók aljára (jellemzően Euro 3-as normáig) szerelt katalizátorok egy-két óra alatt cserélhetők, a leömlőkkel egybeépítettekre egy teljes munkanapot kell szánni. Az univerzális vagy általános katalizátorok fő előnye az, hogy egy típussal gépjárműmárkák és típusok széles körét lefedhetjük. Katalizátorcsere esetén az univerzális katalizátorok megfizethető alternatívát jelentenek az autógyári katalizátorokkal szemben.
Katalizátorlopás mint probléma
Lopott katalizátor? Igen, a katalizátort sajnos lopják is, ugyanis nemesfémeket tartalmaz. Utóbbit még a katalizátorból, a használt, koszos katalizátorból is megéri kinyerni. A katalizátor felvásárlása, tárolása, hasznosítása egyelőre nem szabályozott, így aztán sokan vadásznak is rá. Nem csak az autók számára már nem megfelelőkre, hanem minden könnyedén hozzáférhetőre is. „Elsősorban magasabb építésű autókból, terepjárókból, furgonokból lopják” - tudtam meg a Dinamit Kipufogó szervizvezetőjétől, Tülkös Róberttől. A szomorú valóság, hogy vannak hetek, amikor közel annyiszor kell pótolni az alkatrészt lopás miatt, mint eltömődése, meghibásodása kapcsán.
Karbantartás és élettartam
A katalizátor hosszabb élettartamának megőrzése érdekében érdemes jó minőségű üzemanyagot használni, valamint rendszeresen ellenőrizni a motorolaj állapotát. Az autó rendszeres szervizelése segít kiszűrni azokat a problémákat, amelyek hosszú távon a katalizátor károsodásához vezethetnek. Utóbbira ráadásul akár már 120 ezer kilométer után is szükség lehet, de természetesen vannak autók - a Dinamit Kipufogó tapasztalatai szerint elsősorban a prémiumgyártóktól -, amelyeknél az utóbbi szám többszörösét is kiszolgálják a katalizátorok.
tags: #katalizátor #hatása #az #alacsony #alapjáratra