Servis auspuha Bare ǀ Sarajevo

KATALIZATORI

Katalizatori su postali neizostavan dio izduvnog sistema svakog vozila proizvedeog u zadnjih tridesetak godina. Razlog leži u sve strožijim eko normama o sastavu izduvnih gasova koje vozila moraju zadovoljavati u zemljama EU. Katalizator (eng. catalytic converter) je uređaj koji se koristi za smanjivanje toksičnosti ispušnih plinova motora sa unutrašnjim izgaranjem. To je zapravo komora sa velikim brojem mrežica (kao sače kod pčela) izrađenih pomoću kalupa, prevučenih slojem plemenitih metalima te njihovo prisustvo razlog visoke cijene katalizatora.

Katalizatore razlikujemo po materijalu od kojih je izrađena aktivna jezgra katalizatora odnosno monolit. Postoje dve vrste aktivne jezgre te i prema njima katalizatore djelimo na:

1. Metalne
2. Keramičke

Metalni katalizatori su kvalitetniji, otporniji na toplinska opterećenja, stvaraju manji otpor prolasku izduvnih gasova, ali su i skuplji. Aktivna jezgra je prekrivena tankim slojem plemenitih metala koji djeluju kao katalizatori pri hemijskim reakcijama. Monolit je zavaren za nosivu konstrukciju te na taj način i otporniji na fizička oštećenja.

Keramički katalizatori su jeftiniji, kod nas široko zastupljeni i nalaze se na većini manjih vozila kao serijski ugrađeni. Obzirom na monolitnu konstrukciju (izrađen je iz jednog komada, cjeline) keramički katalizator je krhak i osjetljiv na udarce, te je stoga obložen zaštitinim omotačem i umetnut u metalu jezgrnu. Aktivna jezgra je prekrivena tankim slojem plemenitih metala koji djeluju kao katalizatori pri hemijskim reakcijama.

Štetni izduvni gasovi najčešće nastaju kao posljedica nepotpunog izgaranja u prostoru cilindra. Osim vode (H20) i ugljičnog dikosida (CO2) u izduvnim gasovima nalaze se i sljedeći plinovi:

CO - otrovni plin bez boje i mirisa

HC - neizgoreni ugljikovodici što pridonose stvaranju smoga

Katalizatori uklanjaju prisutnost navedenih spojeva u izduvnim gasovima pretvarajući ih u relativno bezopasne plinove poput vode i ugljičnog dioksida. Upotreba katalizatora je najefektivnija metoda smanjenja emisije štetnih gasova, a njihova efektivnost iznosi oko 90%.

NOx - dušikovi oksidi aktivni pri nastajanju kiselih kiša

Katalizatori se uvijek postavljaju bliže motoru kako bi se smanjilo vrijeme zagrijavanja na potrebnu radnu temperaturu (250 - 270 °C min) jer tek pri tim temperaturama počinje odvijanje hemijskih reakcija u aktivnoj jezgri.

Katalizator postiže maksimalnu funkcionalnost kada motor radi sa optimalnim omjerom goriva i zraka iznosu 14,7 : 1 što znači
da za potpuno izgaranje 1 kg benzina je potrebno 14,7 kg zraka i to se naziva optimalni stehiometrijski omjer. Tada je omjer zraka i goriva takav da se svaka molekula goriva može spojiti sa odgovarajućom molekulom kisika iz zraka, odnosno smanjuje se mogućnost pojave neizgorenih plinova u izduvnim gasovima. Također smanjuje se i mogućnost pojave viška molekula kisika koje se pri visokim temperaturama i pritiscima tokom procesa izgaranja spajaju sa dušikom iz zraka i prave štetne dušikove okside.

Stohiometrijski omjer zraka i goriva održava se regulacijskim krugom u kojem sudjeluju lambda sonda i ECU (Electronic Control Unit) to jeste centralni kompjuter vozila.

U ovisnosti u očitanom lambda faktoru putem lambda sonde, centralno računalo regulira količinu ubrizganog goriva u usisnoj cijevi te se na taj način održavašto povoljniji odnos za maksimalnu učinkovitost rada katalizatora.

Lambda faktoru u iznosu od 1 odgovara srednji napon od otprilike 0,45 V. Na osnovu podataka koji dolaze iz lambda sonde centralni kompjuter vozila određuje količinu ubrizganog goriva u realnom vremenu održavajući lambda faktor konstantnim. Održavanjem lambda faktora u blizini idealne vrijednosti pospješuje se učinkovitost katalizatora.

Uklanjanje katalizatora

U posljednje vrijeme često dobivamo upit vezano za skidanje katalizatora sa vozila. Razna stanovišta zasnovana na činjenicama idu od toga da se ne bi trebao skidati jer reguliše rad motora i emisiju štetnih izduvnih gasova, spriječava pregorijevanje rezonatora (protočnog / srednjeg lonca), do toga njegovo uklanjanje povećava da povećava snagu motora ali i bučnost auspuha te da kratke gradske vožnje i loše gorivo dovode do brzog začepljenja što postaje finansijski teret.

Istina je sve navedeno ali u različitim procentima i varijacijama, ali naš savjet je da su potrebni i svrsishodni, te da ukoliko niste u mogućnosti priuštiti orginalni onda možete ugraditi univerzalni. (U servisu ne nabavljamo katalizatore te je za zamjenu i ugradnju potrebno donijeti vlastiti).

Da li se katalizator može ukloniti bez posljedica sa vozila zavisi od više faktora. Naprije od vrste i marke vozila. Vozila novije generacije imaju poprilično komplikovan pristup te je potrebno rastaviti skoro pola vozila da se pristupi. Isto tako položaj lambda sonde ili sondi otežava proces. Ukoliko se nalazi iza katalizatora postoji mogućnost da dođe do gušenja motora jer senzor pokazuje prebogatu smjesu goriva a i samo uklanjanje je komplikovanije nego kod onih sa senzorom ispred. Kod vozila koji imaju dva senzora kisika preporučuje zamjena katalizatora.

LAMBDA SONDA ILI SENZOR KISIKA

Automobilski senzori kisika, poznat kao O2 senzor kisika ili lambda sonda, prvi put je je napravljen, u Bosch-u, 1976. godine za Volvo 240. Lambda sonda je ustvari senzor koji mjeri količinu kisika u izduvnim plinovima te služi kao regulacijski element pri pripremi goriva.
Lambda sonda je slijepa metalna cjevčica obložena cirkonovim oksidom i upuštena unutar izduvne grane. Sonda je obično postavljena na način da je njen vrh u stalnom kontaktu sa izduvnim gasovima. Kristal od cirkonija obložen sa obiju strana tankim slojem platine u dodiru s kisikom u ispušnim plinovima generira napon. Kad struja izduvnih plinova (koja zbog nesavršenog izgaranja uvijek sadrži barem malo kisika) prolazi uz sondu kisik iz ispuha kao i kisik koji u sondu ulazi iz okolnog zraka razlikom svoje količine stvaraju veći ili manji napon koji se prenosi ECU (Electronic Control Unit) centralnom kompjuteru vozila na obradu. Napon varira između 0 i 1 V i očitavanjem srednje vrijednosti njegova iznosa te poznavanjem količine ubrizganog goriva, lako je izračunati lambda faktor. Magična brojka 14,7 je lambda faktor koji predstavlja idealnu teoretsku količinu zraka (u kilogramima) potrebnu za izgaranje jednog kilograma goriva. Kod viška goriva dolazi do toga da gorivo ne sagorjeva u potpunosti, i kao takvo se kreće prema katalizatoru te ga „štopa“, a kod viška kisika dolazi do trokiranja motora, ko da se guši. Za zdrav i ekološki prihvatljiv režim rada motora taj omjer treba biti takav da je odstupanje količine usisanog od teoretski idealne količine zraka do plus / minus 3 %. Lambda faktoru u iznosu od 1 odgovara srednji napon od otprilike 0,45 V. Na osnovu podataka što dolaze iz lambda sonde centralni kompjuter vozila određuje količinu ubrizganog goriva u realnom vremenu održavajući lambda faktor konstantnim. Održavanjem lambda faktora u blizini idealne vrijednosti pospješuje se učinkovitost katalizatora.

Uloga prve lambda sonde (prije katalizatora) ima zadatak da mjeri količinu kisika u izduvnim gasovima i proslijedi tu informaciju ECU (centralnom kompjuteru vozila) da on odredi smjesu to jeste odnos kisika i goriva u toj smjesi. Druga lambda sonda kontroliše kvalitet izduvnih gasova po izlasku iz katalizatora. Ukoliko je količina otrovnih izduvnih gasova veća od propisane, sonda šalje informaciju ECU i dolazi do prijavljivanja greške i izbaciti će signal MIL/CEL na komadnu tablu. Ukoliko se ukloni katalizator sa vozila koji ima dvije lambda sonde ECU ce primiti informaciju o velikoj količini otrovnih izduvnih gasova u izduvnom sistemu. Ili jednostavnije rečeno, da bi smanjio koncentraciju nesagorelih otrovnih gasova, ECU ce poslati novu informaciju o stvaranju drugačijeg odnosa kisika i goriva sto će direktno uticati na rad motora. Kod vozila koja imaju samo jednu sondu ovih povratnih informacija o kvalitetu gasova nema. Auto dijadnostika i uklanjanje greške lambda sonde radi se u mehaničarskim radnjama.

Kao i ostali dijelovi i lambda sonda je izložena radu u ekstremnim uslovima te je sklona kvarovima koji mogu se mogu odraziti na rad motora i smanjiti radnu učinkovitost katalizatora. Problem predstavlja činjenica da lambda sonda tek pri radnim temperaturama većim od 270 °C počinje vršiti svoju funkciju. Stoga danas lambda sonde dolaze sa ugrađenim grijačima i postavljaju se čim bliže motoru, a sve u svrhu čim ranijeg početka djelovanja regulacijskog kruga motora. Prilikom servisa izduvnog sistema potrebno je provjeriti sljedeće stvari na lambda sondi:

1. Oštećenja na signalnim žicama
2. Da li je ulaz zraka blokiran prljavštinom, uljem ili elementima podvozja
3. Fizička oštećenja na tijelu sonde
4. Ispravnost navoja na sondi
5. Oštećenja na vrhu sonde ili zamazanost

Posebno je važno da vrh sonde bude čist i na taj način ne spriječava dodir jezgre sa izduvnim gasovima. Onečišćenost vrha može ukazivati na neispravnosti u radu motora. Moguće su sljedeće naslage na vrhu sonde:

- crna boja ukazuje na naslage ugljika u obliku čađi,

- sjajne naslage ukazuju na onečišćenje olovom iz goriva, (1)

- kristalne bijele naslage ukazuju na prisutnost antifriza u ispušnim plinovima, (2)

- tamno-smeđe naslage su naslage ulja u ispušnim plinovima, (3)

- naslage bijele poput krede posljedica su onečišćenja silikonom. (4)

Osciloskopom ili posebnim mjernim uređajima moguće je dijagnosticirati neispravnost rada lambda sonde ukoliko su nevidljiva vanjska oštećenja.

Sistemi sa jednom ili dvije lambda sonde po ispuhu su sistemi pomoću kojih se spoznaje količina kisika u izduvu i ostali parametari dobiveni senzoriranjem temperature motora i usisnog zraka, položaja leptira, broja okretaja, detonacije i pritiska usisnog zraka određuje prikladna mapa paljenja i kontrola vremena otvorenosti brizgaljki. Ako su na jednoj izduvnoj cijevi dvije lambda sonde, od kojih je jedna prije, a druga iza katalizatora, onda je riječ o sistemu s OBD- kontrolom, to jeste sistemom koji daje cijeli niz parametara s kojima se može imati i uvid u ispravnost katalizatora.

Sistemi sa neregulisanim katalizatorima (bez lambda sonde) odumiru zajedno s rasplinjačima jer ne mogu udovoljiti EURO3 normi.

Utvrđivanje neispravnosti lambda sonde se vrši kompjuterski u mehaničarskim radnjama.

DPF FILTER ILI FAP FILTER

Obzirom na sve strožije euronorme proizvođači automobila su prisiljeni ugrađivati i na dizel vozila sisteme za redukciju čestica čađi u izduvnim gasovima kako bi se smanjila njihova emisija u atmosferu. DFP je skraćenica od eng. diesel particulate filter odnosno dizel filter za čestice čađi odnosno kod francuskih vozila FAP (franc. filtre à particules). Filter se sastoji od dvije komponente, oksidacionog katalizatora i filtera čestica. Čestice čađi se talože izgaranjem dizel goriva u dizelskom motoru. Filter čestica čađi zaustavlja oko 85% čađi koja bi inače putovala izduvnim sistemom i izašla u atmosferu. DPF može zadržati određenu količinu čađi, ali ne i veliku, te nakon izvjesnog vremena postane nedjelotvoran i počne uzrokovati probleme pri radu motora i ukazivati na grešku (upali se DPF lampica) te se zbog toga mora proći proces koji se naziva regeneracija odnosno čišćenje, kako bi se otklonile naslage unutar filtra.

Kako regenerirati DPF/FAP?

FAP filteri se najčešće čiste termičko - mehaničkim ili hemijskim putem. Regeneracija je postupak čišćenja filtera pomoću tehnike sagorjevanja. Dodatnim ubrizgavanjem goriva i ulja u filter povećava se temperatura te na taj način spaljuje višak čestica. Kada čađ prođe proces regeneracije pretvara se u višestruko manju količinu pepela. Postupak je automatski. Tako imamo sljedeće načine:

- Sistemom regeneracije pomoću aditiva koji se dodaju u gorivo, a služi za smanjenje temperature paljenja čestica čađi (cca. 400°C),

- Sistemom regeneracije naknadnim ubrizgavanjem goriva (cca 35°C iza GMT) u motor čime se postiže temp. u ispušnim plinovima (cca. 600°C),

- Dodatnom brizgaljkom u ogranku izduvnih gasova gorivo se direkno ubrizgava u sistem ispuha kako bi se spalile čestice
čađi u DPF-u,

- Hemijskim putem gdje se DPF filter skida i uranja u hem. sredstva koja razgrađuju čađu ali ne oštećuju saće filtera.

Kvaliteta regeneracija filtera zavisi i od samog stanja filtera, koliko je puta ranije rađen kao i načina i stručnosti obavljenog posla. Obzirom da su ovi filteri često jako skupi za održavanje, mnogi pomišljaju na njegovo uklanjanje. Međutim, imajući na umu da su proizvođači u projektovanju motora (pisanju softvera za motor) ukomponovali i ovaj filter, i da je on preko senzora povezan direktno sa kontrolnom jedinicom motora otežavajuća je okolnost. Zbog toga nije moguće filter izbaciti samo klasičnim rezanjem nego se mora izvršiti određena modifikacija u programu (putem auto dijagnostike) kontrolne jedinice motora. Naravno takva odluka zahtjeva razmišljanje o mogućim posljedicama.

NAVEDENI PODACI SU ČISTO INFORMATIVNI, TE ČIŠĆENJE DPF FILTERA NE RADIMO U SERVISU.