Auto >> Fordonsteknik >  >> Bilvård

Den kompletta guiden till katalysatorer:hur de minskar utsläppen och skyddar ditt fordon

Den kompletta guiden till katalysatorer:hur de minskar utsläppen och skyddar ditt fordon

Andrew Collins/Walker Exhaust

Vi kan tjäna intäkter från produkterna som finns på den här sidan och delta i affiliateprogram. Läs mer ›

De största bilnyheterna och recensionerna, ingen BS

Utsläpp och föroreningar har nästan definierat bilarnas moderna era. Och sedan 1975, med införandet av Clean Air Act, har renare brinnande motorer varit prioritet nummer ett. Ändå, medan tillverkare har provat en mängd olika tekniker för att försöka hålla nere avgasutsläppen, har bara en sådan del blivit ett känt namn:katalysatorn.

Men vad gör det? Och hur fungerar det?

Att ha en korrekt fungerande katalysator krävs i nästan alla stater för att säkerställa trafiksäkerhet och fordonsregistrering. De var också big business för tjuvar för en het sekund. Men låt oss gå in på vad en katalysator är, hur den fungerar och varför varje ny bil är utrustad med minst en.

Vad gör katalytiska omvandlare?

En motor är en i sig oren maskin. Den blandar bränsle och luft, komprimerar det, antänder det och använder explosionen från den tändningen tusentals gånger per minut för att driva din bil framåt. Det finns extremt komplex kemi i varje förbränning, vilket orsakar skadliga råa utsläpp av kolföreningar, som koldioxid (CO2). Men det finns också andra skadliga utsläpp som kväveoxid och kvävedioxid, som tillsammans bildar den ökända NOx. 

Den kompletta guiden till katalysatorer:hur de minskar utsläppen och skyddar ditt fordon Den kompletta guiden till katalysatorer:hur de minskar utsläppen och skyddar ditt fordon En katalysator från en Lexus GS 400 från 1998. Notera det cirkulära mönstret för luftflödet. Chris Rosales

En katalysator skurar nästan bokstavligen rent avgaser och på ett otroligt intressant sätt. Formad av ett tätt, vanligtvis keramiskt medium format på samma sätt som en bikaka, finns det hundratals "celler" per kvadrattum som bildar en tät väv av kuber. På det keramiska mediet appliceras ett litet lager av ädla metaller, vanligtvis en blandning av platina, rodium och palladium. Det finns mer konventionella metaller i vissa omvandlare som cerium, järn, mangan, nickel och koppar. Men de aktiva ingredienserna är de ädla metallerna.

Katalysatorer är mycket beroende av värmen från avgaserna för att fungera. När de är kalla ger de nästan noll fördelar, varför moderna bilar har ett kallstartsprogram som låter och känns annorlunda än vanlig tomgång. Det finns ofta extra luftpumpar och extra bränsle som sprutas in för att tända katalysatorn som en tändsticka. När den väl når runt 750 grader Fahrenheit är omvandlaren upp till full driftskapacitet.

Den kompletta guiden till katalysatorer:hur de minskar utsläppen och skyddar ditt fordon Chris Rosales

Först då kan den täta skogen av ädla metaller på allvar rena avgaserna från alla förbränningsmotorer. Ovannämnda gaser som CO2 och NOx som kommer direkt ur förbränningskammaren skrubbas nästan ut ur avgaserna. Enligt en artikel från Harvard University avlägsnas nästan 98 % av de skadliga föroreningarna från avgaserna. 

Varför katalytiska omvandlare är nödvändiga

Världen var mycket annorlunda 1975. Speciellt i mitt hemland Los Angeles där smogdagar var en riktig sak. Folk led av dålig luftkvalitet, utvecklade luftvägssjukdomar som astma och blev mer benägna att drabbas av luftvägssjukdomar. Utsläppen från förbränningsmotorer utgjorde en hälsorisk, dubbelt så stor under blyhaltig bensin. 

Den kompletta guiden till katalysatorer:hur de minskar utsläppen och skyddar ditt fordon Getty

När Environmental Protection Agency (EPA) släppte nya regler för avgasutsläpp, blev katalysatorer standardutrustning på praktiskt taget alla bilar efter 1975. Det fanns få undantag, med Honda Civic CVCC från 1975 som uppnådde låga utsläpp utan en katalysator. Men efter att utsläppsbestämmelserna stramades ytterligare kunde Honda inte konstruera sig runt att inte ha en katalysator. 

Med nästan perfekt effektivitet vid rening av skadliga gaser från luften är katalysatorer en av de viktigaste faktorerna till varför vi har mycket renare luft än vi gjorde för nästan 50 år sedan. Vissa entusiaster är fortfarande under uppfattningen att omvandlare sänker prestanda, men sanningen är att moderna omvandlare erbjuder praktiskt taget noll flödesbegränsningar. Det är renare och medför minimal prestationsstraff. Utan omvandlare skulle vår luft vara mycket svårare att andas.

Men katalytiska omvandlare slits ut

Lika mirakulös som tanken på att ädla metaller gör smutsig luft mycket ren är, katalysatorer kommer med en varning:de har en begränsad livslängd och de är dyra att ersätta i moderna bilar med specialiserad avgasledning. Tidiga bilar med mer universell stil blir mycket billigare. De är strikt reglerade i vissa stater som Kalifornien och New York, med obligatoriska material och lång livslängd för att skydda konsumenterna från dyra byten av katalysatorer. Andra stater tillåter fabriksomvandlare som är mindre täta och dyra men som är mindre effektiva vid rening av avgaser.

Den kompletta guiden till katalysatorer:hur de minskar utsläppen och skyddar ditt fordon Getty

Generellt sett bör katalysatorer vara bra för minst 100 000 miles, om inte mer. Moderna inbyggda datorsystem i bilar kan övervaka katalysatorns prestanda och varna dig när den äntligen har nått slutet av sin livslängd. 

Det finns även andra faktorer som påverkar livslängden på en omvandlare. Motorer som bränner olja tenderar att förstöra katalysatorer, eftersom motorolja täcker omvandlarens små celler, vilket gör det omöjligt för gaserna att få kemisk kontakt med ädelmetallerna. Värmecykling och användning kan också göra eller bryta en omvandlare. Vanliga långa körningar som får värme till omvandlare är bäst för lång livslängd.

Vanliga frågor om katalytiska omvandlare

F. Kan du byta en katalytisk omvandlare hemma?

A. Ja, väldigt lätt. De är dyra men kan köpas online i de flesta stater. Försäljning av begagnade katalysatorer är förbjuden i Kalifornien, och Kalifornien kräver en specifik, certifierad omvandlare. Så länge du handlar rätt till din bil bör den vara kosher.

F. Kan en bil köras utan en katalysator?

A. Ja. En bil kommer att köras utan katalysator. Den kommer dock inte att klara utsläppstester utan en. Därför anses bilar som kräver dem inte väglagliga utan dem.

F. Hur vet jag om min katalytiska omvandlare blev stulen?

A. Tjuvar klippte helt enkelt ut katalysatorn, och din bil kommer att vara mycket högre än vanligt om din har blivit stulen. Ett snabbt visuellt test är också ett säkert sätt att ta reda på om någon slutade med ditt, eftersom en stor del av avgassystemet kommer att saknas.