Katalysatorer

Miljöskydd har idag en stor betydelse. Under de senaste årtiondena av 1900-talet utvecklades denna medvetenhet även inom bilindustrin. Katalysatorn är en komponent som signifikant bidrar till avgasrening. Katalysatorn introducerades i storserieproduktion under 1980-talet. Sedan dess har katalysatorn utvecklats avsevärt.

De första bilarna hade okontrollerade katalysatorer, följt av reglerade katalysatorer. Regleringen gäller dock inte själva katalysatorn, utan den anpassade motorstyrningen som möjliggjordes genom den framväxande elektroniken (styrdon). Som namnet antyder är katalysatorn bara indirekt inblandad i avgasreningen. Utan att gå närmare in på konstruktionen: det finns vissa ämnen (ädelmetaller) i katalysatorn. När avgaser (kväveoxider NOx) i en viss sammansättning träffar dessa ämnen i en syrefattig och varm miljö, sker en kemisk process - avgaserna omvandlas till vatten och CO2.

Det finns många olika sätt att skilja mellan katalysatorer. Först kan man göra en distinktion baserad på den tekniska konstruktionen. Katalysatorer måste ge avgaserna en stor yta, därav den bikakeformade strukturen. Som bärarmaterial används antingen keramik eller metallfolie. På keramiska bärare kan ädelmetaller återvinnas bättre, men de är mycket känsligare för värme. Metallkatalysatorer erbjuder en större yta eftersom väggtjockleken kan göras ännu tunnare. De är också betydligt mindre känsliga för värme och bättre skyddade mot stötar och vibrationer.

Dessutom måste man skilja mellan katalysatorer för bensinmotorer och dieselmotorer. Dieselavgaser innehåller betydligt mer syre, vilket kräver en annan typ av katalys. Den tredje distinktionen handlar mer om teknologisk utveckling. Tidigare räckte det med att katalysatorer var utrustade med en lambdasond. Moderna katalysatorer har dock även en avgasgivare efter katalysatorn. Hur rena avgaserna är som kommer ut ur katalysatorn påverkar i hög grad motorstyrningen.

Svaret är kort och koncist: nej. Katalysatorn förväxlas ofta med partikelfiltret i dieselfordon, vilket faktiskt kan rengöras genom en spolning. Det är dock vanligt att lekmän förväxlar rengöring av partikelfiltret med katalysatorn. Och sedan frågar naturligtvis även ägare av bensinfordon om katalysatorn kan rengöras. De har dock en mycket begränsad möjlighet att eventuellt återställa katalysatorns prestanda något.

En 3-vägs katalysator blir med tiden förorenad eller överhettad. Vid överhettning (temperaturer över 900 grader Celsius) börjar sintringsprocessen och katalysatorns yta minskar (termisk åldring). Annars uppstår antingen kemisk eller mekanisk förorening. Vid kemisk förorening sker en oönskad och okontrollerad kemisk process. Detta kan orsakas av tillsatser, dåligt bränsle, dålig förbränning osv. Den katalytiska beläggningen förstörs i hög grad.

Den mekaniska föroreningen är den som eventuellt (påstås) kan förbättras något. Bly och svavel från olje- och bränslerester avsätts på katalysatorns yta (utan kemisk process). Genom att värma upp katalysatorn kan det eventuellt vara möjligt att bränna bort detta lager, åtminstone delvis. För att göra detta måste katalysatorn värmas upp i 10 till 15 minuter vid en varvtal på över 4 000 varv per minut. Det finns dock en risk för överhettning av katalysatorn, särskilt om det inte längre går att nå tillräcklig effekt på grund av dess begränsade funktion. Detta sätt rekommenderas inte och ger knappast någon förbättring.

Även här handlar det om ett hypotetiskt uttalande, liknande som när det gäller eventuell utbränning av katalysatorn. En TÜV-anställd påstod en gång att bogsering med en katalysator inte är bra, eftersom bensin kan komma in i katalysatorn och senare antändas där. Detta skulle dock också påverka startbeteendet i andra situationer. Faktum är att vid dåligt startbeteende kan obränt bränsle komma in i katalysatorn. Detta kan också antändas där. Detta beteende är dock mycket ovanligt. Kort bogsering bör därför vara lika möjligt som flera startförsök med tändningsnyckeln. För övrigt talar vi om bogsering (så att motorn startar igen) och inte om bogsering för att transportera fordonet.

Här är det viktigt att notera att värme inte nödvändigtvis är dåligt. Eftersom dieselmotorn till exempel förbränner relativt "kallt", måste katalysatorn placeras så nära motorn som möjligt, eftersom värme spelar en viktig roll i den kemiska processen. Å andra sidan har vi redan nämnt att en katalysator får problem vid temperaturer över 900 grader.

Katalysatorn börjar fungera vid ungefär 250 grader. Den genomsnittliga driftstemperaturen ligger mellan 400 och 900 grader. Här är verkningsgraden cirka 90 procent. Över 900 grader börjar den termiska åldringen, och över 1 000 grader kan katalysatorn smälta och förstöras.

En defekt katalysator kan upptäckas på olika sätt: effekttapp, ojämn motorgång, motorn stannar konstant osv. Det finns också en extrem situation med en förstörd katalysator, exempelvis genom smält keramik. Då blockeras avgasröret och motorens vevhus trycks upp. Om trycket blir så stort att motorn inte längre kan ventilera genom vevhusventilationen, pressas trycket och motorolja ut genom oljestickan.