13.01.2020

Ako funguje katalyzátor? Takto - pozrite sa na vlastné oči

Teoreticky to možno poznáte. Niet však nad názornú ukážku v praxi.

Už niekoľko desiatok rokov má každé vyrobené auto so spaľovacím motorom aj katalyzátor. Vďaka tomuto vynálezu sú výfukové plyny áut oveľa menej škodlivé, ako bez tejto potrebnej veci. Čo vlastne katalyzátor robí?

Ak ide o relatívne jednoduchý benzínový motor s jedným katalyzátorom, redukujú sa v ňom oxidy dusíka na dusík a kyslík a nespálené uhľovodíky a CO v ňom oxidujú na CO₂ a H₂O. Na to, aby sa tak stalo, však treba dostatočne vysokú teplotu.

Katalyzátor je hustá mriežka s kanálikmi, ktoré sú pokryté katalytickou vrstvou. Najčastejšie je to zmes platiny, paládia a ródia. Tadiaľ prúdia výfukové plyny počas svojej púte cez katalyzátor. No dobre, to je teória. Ako to ale vyzerá naozaj, na vlastné oči? Dá sa to vôbec zistiť? Veď teploty počas práce katalyzátora sú pomerne vysoké. Práve vďaka katalytickej vrstve prebiehajú redukčno-oxidačné chemické reakcie.

Katalytická vrstva spúšťa katalytickú reakciu, v ktorej sa spomínané škodlivé plyny menia na dusík, oxid uhličitý a vodnú paru pri správnej teplote – to je okolo 800° C. Nuž a pri takej teplote sleovať deje v katalyzátore nie je práve jednoduché. Americký YouTuber to však dokázal. Autor kanála Warped Perception sa na YouTube ukázať rozhodol celému svetu, ako v skutočnosti katalyzátor funguje.

Z bežného katalyzátora vyrezal tú najdôležitejšiu časť, teda vnútorné mriežku a z nej vyrobil dva menšie katalyzátory so sklenenou stenou. Aby sa mohli všetci pozrieť dovnútra cez kameru. Tento výtvor pripojil k benzínovému motoru. Išlo teda o trojcestný katalyzátor, bežný v benzínových motoroch áut.

Že sa mu katalyzátory počas pokusu rozpadli ani je veľmi prekvapujúce. Predsa len, sklenená stena nevydrží toľko, ako hrubý plech, ktorý tvorí obal katalyzátore. Aby ho prinútil pracovať čo najskôr, pridal viac paliva, ako je potrebné.

Pozrite si video a všimnite si, čo sa deje po naštartovaní motora. Najprv nič, lebo katalyzátor je príliš studený na to, aby fungoval. Lenže potom autor videa priškrtil prívod vzduchu a motor začal spaľovať veľmi bohatú zmes. Takú, kde je na dané množstvo vzduchu príliš veľa benzínu. Banzín sa nedokázal spáliť vo valcoch a dohorieval práve v katalyzátore. Mriežka sa tak prudko zohriala – dokonca tak, že začala žiariť.

V tom momente začal katalyzátor fungovať tak, ako má. Lenže plamene z katalyzátora nie sú bežnou situáciou. Vidno ich preto, lebo palivová zmes je príliš bohatá a katalyzátor nestíha spracovávať nespálené palivo vo výfukových plynoch.

Dlhodobé spaľovanie príliš bohatej zmesi môže katalyzátor nenávratne zničiť. No preto, aby sa tak nestalo a motor spaľoval zmes vzduchu a benzínu čo najbližšie k ideálnemu (takzvanému stechiometrickému) pomeru vzduchu a paliva 14,7:1, majú dnešné autá elektronické riadiace jednotky. Tie podľa zložitých algoritmov, na základe otáčok, zaťaženia, teploty a ďalších vstupných údajov presne určujú dávkovanie benzínu.


AUTOR: © Zoznam/Jozef Vydra
ZDROJ: Warped Perception

Komentáre k článku