Esapament – Un rău necesar sau un avantaj pentru noi toţi. Au trecut ani buni de când catalizatorii au început să fie utilizaţi la scară largă şi fiecare automobilist are deja experienţă cu ei, dar opiniile privind contribuţia lor sunt mereu împărţite.

Cum funcţionează un catalizator?

Catalizatorul gazelor de evacuare scade cantitatea elementelor poluante din gazele de eşapament prin faptul că facilitează reacţiile chimice ale substanţelor pe care le conţin acestea. Această definiţie este cunoscută de toată lumea, dar ar fi păcat să ne oprim doar la ea deoarece situaţia privind catalizatorii este mult mai interesantă. Cei mai eficienţi sunt catalizatorii pe trei căi (greşit traduse din engleză TWC Three Way Catalys – de fapt cu triplă acţiune) ce se folosesc la motoarele cu aprindere şi la cele diesel.

La motoarele cu aprindere, convertoarele cata¬litice se utilizează pentru că, practic, este imposibil de găsit amestecul perfect care ar asigura performanţe redutabile şi care, în urma arderii, ar produce un minim de emisii poluante, în interiorul catalizatorului se află un monolit metalic care, în secţiune, arată ca un fagure de albine şi are rolul de a crea o suprafaţă cât mai mare pentru contactul emisiilor cu suprafaţa catalitică. Această suprafaţă este fabricată din platină (de oxidare) şi rhodium (de reducţie) şi care, la temperatura de lucru de 400-800 °C permite oxidarea CO (monoxid de carbon) şi a HC (hidrocarburi) în C02 (dioxid de carbon) şi H20 (apă, respectiv vapori) şi reducerea NOx (oxizi de azot) la N2 (azot).

O altă parte intergrantă a sistemului de catalizator este sonda de oxigen (Â – sonda lambda – cu această literă este marcat raportul dintre cantitatea de combustibil şi aer) care reacţionează la compoziţia gazelor de ardere şi transmite un feed-back către unitatea de control pentru a se asigura un nivel optim al rapotului dintre nivelul de carburant şi aer. Astfel împiedică detonaţiile unui amestec prea sărac, deteriorarea catalizatorului şi formarea unei cantităţi prea mari de emisii poluante în cazul unei arderi incomplete a unui amestec combustibil prea bogat. Pentru atingerea şi păstrarea temperaturii de funcţionare, catalizatorul se plasează cât mai aproape de motor sau se izolează termic deoarece, la alte temperaturi decât cele de funcţionare, reacţiile nu au loc şî, prin siste¬mul de evacuare, ies gaze cu conţinut mai ridicat de substanţe nocive. De aceea în majoritatea cazurilor se folosesc miezuri ceramice care se încălzesc mai repede şi au o pornire mai rapidă la starturile reci.

Monolit ceramic vs. monolit metalic

Fiecare soluţie are şi pro şi contra.

Monolitul metalic este mult mai rezistent la uzura metalică de tipul vibraţiilor, impacturilor şi se comportă mai bine la temperaturi înalte. Dezavantajul îl reprezintă faptul că necesită o perioadă mai mare de încălzire până ajunge la temperatura optimă de funţionare. Sunt încă foarte utilizaţi la vehiculele de mare perfor¬manţă în sporturile cu motor tocmai datorită rezistenţei mecanice şi termice.

Spre deosebire, marele avantaj al monoliţilor ceramici este atingerea rapidă a temperaturii optime de funcţionare şi o mai mare eficienţă la starturile reci. Din păcate ceramica este fragilă şi nu suportă prea bine solicitările mecanice cum ar fi vibraţiile, impacturile şi lovirile – după o astfel de solicitare monolitul se împrăştie în interiorul catalizatorului şi încetează a mai fî funcţional. în plus, există pericolul înfundării celorlalte componente ale sistemului de evacu¬are cu resturi de monolit. în unele cazuri catali¬zatorul este plasat chiar pe galeria de evacuare imediat după motor pentru o încălzire rapidă, cum se întâmplă la îndrăgita, dar problematica Skoda Fabia 1,2 HTP. La acest model de vehicule există pericolul ca, odată cu deteriorarea blo¬cului ceramic, să fie afectat şî motorul din cauza particulelor ceramice pătrunse în acesta.

Posibile deteriorări ale catalizatorului

• împrăştierea blocului în cazul monolitului ceramic – un caz destul de frecvent Problemă întâlnită la un impact cu un obstacol dur de pe carosabil (piatră, neregularităţi pe şosea, impactul cu bordura) sau în cazul vibraţiilor cauzate de motor – acestea putând fi eliminate prin componenta elastică (racordurile flexibile) care se găsesc în construcţia catalizatorului şi de care depinde în mare măsură calitatea şî durata de funcţionare a acestuia.

• Arderea monolitului cauzată de pătrunderea benzinei în catalizator – problemă ce apare

• din cauza procesului defectuos de pregătire a combustibilului (de ex. o sondă lambda defectă), rateurilor motorului (buji sau cabluri defecte), unui start mai lung fără pornirea motorului la împingere. Prin arderea amestecului nears în catalizator, temperatura creşte peste 1.000 °C iar când temperaturile depăşesc 1.400 °C se produce arderea

• monolitului.

• înfundarea catalizatorului prin utilizarea pastei. Pasta în exces pătrunde în zăbrelele monolitului şi îl înfundă. De aceea este de dorit a se evita folosirea pastei la montarea catalizatorului şi este recomandată utilizarea garniturilor de etanşare corespunzătoare fiecărui model – în cazul MTS sunt incluse în catalizator.

• Deteriorarea monolitului din cauza combustibilului neadecvat. Dacă eliminăm confuzia dintre benzină şi motorină care oricum ava- riază motorul, există şi alte elemente străine, cum ar fi plumbul. Apariţia benzinei fără plumb este unul din motivele introducerii utilizării catalizatorilor, deoarece plumbul din benzină ar reacţiona cu stratul catalitic scump (platină, palladium, rhodium) pe care l-ar deprecia şi l-ar scoate din uz. în trecut, compuşii atât de toxicului plumb erau folosiţi pentru mărirea cifrei octanice şi îmbunătăţirea capacităţii de lubrifiere a combustibilului.

• înfundarea catalizatorului – o uzură internă majoră a motorului poate cauza pătrunderea

• uleiului şi a antigelului, care la ardere formează cenuşă şi înfundă monolitul catalizatorului.

• înainte de schimbarea catalizatorului

• Deteriorarea catalizatorului şi încetarea funcţionării lui este de obicei doar un efect, de aceea înainte de montarea noului catalizator trebuie căutate cauzele, pentru ca reparaţia să aibă 100% succes.

• La scoaterea monolitului este bine să se controleze corpul catalizatorului, dacă nu prezintă semne de deteriorare mecanică (urme de lovituri, tăieturi). Apoi se controlează poziţionarea catalizatorului – recomandăm a se controla şi poziţia motorului pentru eliminarea unor vibraţii nedorite.în cazul unui monolit ars, recoman¬dăm a se controla funcţionalitatea electronicii cu ajutorul diagnosticii. O sondă lambda avariată sau nefucţională trimite informaţii eronate despre amestec şi astfel amestecul nears va pătrunde în catalizator. Bujiile sau cablurile deteriorate cauzează o ardere inegală şi permit pătrunderea amestecului nears în catalizator.

• Procedura corectă de schimbare a catalizatorului

• La schimbare trebuie îndepliniţi anumiţi paşi pentru păstrarea viabilităţii catalizatorului.

• Folosiţi întotdeauna suporţi de cauciuc noi – la MTS se găsesc împreună cu catalizatorul.

• La montare a se evita pretensionarea la stratul de protecţie flexibil pentru a putea elimina vibraţiile nedorite.

• A nu se folosi ciocane sau alte instrumente pentru a preveni şocurile la montare.

• A se evita sudarea galeriilor de evacuare în apropierea catalizatorului, prevenindu-se astfel supraîncălzirea lui.

• A nu se folosi pastă pentru eşapament – utilizaţi numai garniturile (MTS) incluse.

• După montare recomandăm a se controla din nou emisiile şî a rezolva imediat eventualele probleme.

Situaţia producătorilor de aftermarket

După cum diferă părerile clienţilor finali privind aporturile catalizatorului, tot astfel diferă modalităţile de construcţie ale diferiţilor producători. Cu toate că,în ultimii anî, preţurile cu amănuntul ale catalizatorilor au scăzut semnificativ, achiziţionarea acestor articole a rămas costisitoare şi conducătorii auto se gândesc de două ori înainte de a face investiţia. De aceea, unii producători vin cu „invenţii” şi soluţii constructive care nu întotdeauna reprezintă un aport pentru funcţionarea corectă a catalizatorului. Un exemplu pentru toţi este „jocul” cu mărimea monolitului catalizatorului (volumul său) şi cu saturarea lui cu metale preţioase (care joacă roiul principal în reacţiile chimice). Acest lucru influenţează în mod direct funcţionalitatea şi mai ales preţul catalizatorului. De aceea se poate achiziţiona de pe piaţă acelaşi catalizator la jumătate de preţ. Preţul platinei este mai mare decât preţul aurului cu cca. 5-10%!

De aceea prin micşorarea cantităţii (şi implicit a funcţionalităţii şi viabilităţii) se pot face econo¬mii substanţiale de preţ. în mod paradoxal însă, se ajunge la situaţii în care o astfel de maşină n u trece de inspecţia tehnică periodică (deşi ştim cu toţii că, din păcate, se poate rezolva şi altfel) şi mai ales un astfel de catalizator are o perioadă de funcţionare foarte scurtă. Să menţionăm la final că convertorii catalitici universali care apar pe piaţă şi pe care îi oferim şi noi la ELIT nu sunt compatibili cu vehiculele de la EURO 3 în sus tocmai din motivul unui volum prea mic de metale rare şi a unei eficienţe prea mici. De aceea este necesar a se monta întotdeauna catalizatorul corespunzător tipului de vehicul. Catalizatorii universali sunt destinaţi în principal maşinilor mai vechi.

Cum face MTS

După cum ştiţi, producătorul italian de sisteme de evacuare MTS pune accent pe calitatea înaltă a produselor sale, acest lucru fiind valabil şi pentru catalizatori. Cel mai important element al catalizatorului este monolitul (purtător de elemente rare). Producţia şi alimentarea cu metale rare a monolitului este treaba producătorilor specializaţi şi nicidecum a producătorilor de eşapamente. MTS utilizează numai monoliţi de calitate cu un volum corect de elemente rare (palladium, rhodium, platină).

Cum am arătat mai sus, tocmai mărimea blocului monolit (volumul său) şl conţinutul de elemente Influ¬enţează în mod direct funcţionalitatea şi preţul catalizatorului.

în secţiune, catalizatorul MTS atrage atenţia prin faptul că,în cazul modelul de la firma MTS, nu există un singur monolit, ci de fapt doi cu un spaţiu între ei. Nu este vorba despre o încercare de economie, ci o soluţie funcţională pentru obţinerea unei utilizări mai eficiente a suprafeţei grilajului. Când gazele sunt suflate în corpul catalizatorului prin tuburi de anumit diametru şi curentul principal de gaze arse intră în grilaj, suprafaţa primului monolit nu este valorificată pe margini. Prin introducerea a doi monoliţi, după intrarea în primul monolit, viteza gazelor scade şi prin vârtejul creat în spaţiul dintre cei doi monoliţi trece prin cel de-al doilea monolit nu numai prin centrul acestuia, ci utilizând toată suprafaţa. Astfel se produce o utilizare mai eficientă şi funcţională a monolitului faţă de catalizatorii cu un singur monolit, unde gazele trec numai prin centrul grilajului.

O altă componentă a catalizatorului care afectează în mod direct perioada de funcţionare este stratul de protecţie care este un amortizor de vibraţii şi şocuri şi care împiedică orice deplasare a monolitul ui în corpul catalizatorului. Fără acest strat sau cu unul greşit ales, grila ceramică este supusă vibraţiilor şi şocurilor care duc foarte repede la fărâmiţarea ei şi la deteriorarea catalizatorului. MTS foloseşte la fabricarea corpului catalizatorului şi a conductelor un oţel înox AISI409 de înaltă calitate.

Datorită acestui fapt nu se produce exfolierea părţilor de metal şi rugină ce ar deteriora monolitul. în unele cazuri catalizatorii sunt înveliţi cu un strat elastic (burduf de plasă) şi aici pot interveni diferenţe de calitate. MTS utilizează în aceste cazuri burdufuri de calitate de tip FLX3 (cu plasă exterioară şi manta interioară) şi de mărime corespunzătoare pentru a elimina vibraţiile şi şocurile cauzate de motor. Unele firme concurente fac mari economii aici, folosesc burdufuri mai scurte sau aşa numitele FLX2 fără manta interioară.

In încheiere este bine de amintit că fiecare catalizator MTS are în ambalaj şi un set complet de materiale pentru montaj. Acest lucru vă economiseşte timp pentru alegerea catalizatorului deoarece nu mai trebuie să pierdeţi timp cu căutarea accesoriilor şi, cum am descris mai sus, la schimbarea catalizatorului trebuie schimbate toate garniturile de cauciuc şi folosite unele corespunzătoare pentru a obţine o bună funcţi¬onare şi o fiabilitate crescută.

Sursa: autoscanu.ro