A katalizátorok és a katalízis: Elmélet és alkalmazás a gépjárműiparban
Vannak olyan anyagok, amelyek a reakciók sebességére oly módon hatnak, hogy a reakciók aktiválási energia szükségletét befolyásolják.
Ezeket az anyagokat katalizátoroknak nevezzük, a folyamat pedig a katalízis.
Mi az a katalizátor?
Azokat az anyagokat, amelyek befolyásolják a reakciók aktiválási energia igényét, és ezáltal hatnak a reakciók sebességére is, katalizátoroknak nevezzük.
A katalízis jelentősége abban rejlik, hogy olyan kémiai reakciókat tesz lehetővé, amelyek katalizátor nélkül sokkal lassabban vagy egyáltalán nem mennének végbe.
A reakciók csak akkor mennek végbe, ha az egymásra ható anyagok vagy azok egyike megfelelően aktív állapotba kerül.
Kipufogórendszerek katalizátor nélkül
Az esetek túlnyomó részében ezt az aktív állapotot a hőmérséklet növelésével érhetjük el.
Hővel aktiválni abban az esetben eredményes, ha a kiindulási anyagok kötési energiái nem túl nagyok - a reakció aktiválási energiaszükséglete nem túl nagy érték - és a keletkező anyag (anyagok) kötési energiái elég nagyok, tehát a reakciótermék megbontásához lényegesen nagyobb energiára lenne szükség, mint akkora a keletkezéséhez kell.
A katalizátorok tehát egy alternatív reakcióutat biztosítanak, alacsonyabb aktiválási energiával, anélkül, hogy maguk a katalizátorok elfogynának a folyamat során.
A katalizátor élettartamára és az egységnyi tömegű átalakítandó komponenshez szükséges katalizátormennyiségre vonatkozó információk fontosak a hatékony működés szempontjából.
A gépjármű-katalizátorok működése és felépítése
A katalizátor feladata az, hogy a MEGFELELŐEN BEÁLLÍTOTT robbanómotor kipufogógázának károsanyag-tartalmát csökkentse.
Accord 2001 katalizátor karbantartás
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.
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.
A gépjármű-katalizátorok típusai
A gépjármű katalizátoroknak három fő fajtája létezik: két gázkomponensre ható, három gázkomponensre ható, és az utóbbi levegőbefúvásos változata.
Ezek angol nevéből (2-Way, 3-Way) ered a nálunk helytelen tükörfordításban meghonosodott "kétutas" illetve "háromutas" elnevezés.
Hogyan Javítsuk a Katalizátor Hőmérséklet Jeladó Hibáját?
Ezek különböző módszerrel, más-más kémiai reakció útján csökkentik a kipufogógáz károsanyag-tartalmát.
Az első katalizátorokban szemcsés magot alkalmaztak, ma már a legtöbb modern katalizátorban szabad átfolyású kerámia méhsejt szerkezetű magot találunk.
A gépkocsikon alkalmazott katalizátorok fajtája évjárattól, motor űrtartalomtól és a gépjármű súlyától függ.
Két gázkomponensre ható katalizátorok
A két gázkomponensre ható katalizátorokat Amerikában 1975 és 1985 között gyártott gépkocsikon használták.
Három gázkomponensre ható katalizátorok
A három gázkomponensre ható katalizátornak hármas hatása van, egyidejűleg csökkentve a nitrogén-oxidok, szénhidrogének és szén-monoxid mennyiségét.
Levegőbefúvásos, három gázkomponensre ható katalizátorok
Ez a változat ugyanazt a módszert alkalmazza, mint az előbbi típusok, azaz redukál és oxidál, de optimalizált módon.
A különbség abban áll, hogy itt a két különálló katalizátor mag közé levegőt vezetnek, növelve ezáltal az oxidáció hatékonyságát.
Az első mag végzi a redukciót, a második az oxidációt.
Üzemi hőmérséklet és előkatalizátorok
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.
Univerzális katalizátorok
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.
Az alkatrész-kereskedőnek illetve a beszerelőműhelynek kevesebb alkatrészt kell készleten tartania, mégis teljes típusválasztékot tud nyújtani a várhatóan katalizátor-cserére jelentkező gépjárművekhez.
tags: #katalizator #kemiai #egyensuly #információk