Aby poznać jego rolę należy cofnąć się do roku 1921.
Wprawdzie pierwszy katalizator pojawił się w układzie wydechowym samochodu w połowie lat siedemdziesiątych XX wieku, ale by poznać rolę, jaką spełniał wtedy i jaką spełnia obecnie, należy cofnąć się do roku 1921. Wtedy to zdolny chemik Thomas Midgley, zatrudniony w laboratorium amerykańskiego koncernu General Motors, odkrył własności antystukowe dodawanego do benzyny czteroetylku ołowiu.
Spowodowało to dynamiczne rozwinięcie produkcji silników i samochodów w następnych latach. Stukowe spalanie benzyny to nic innego, jak przedwczesny jej zapłon w silniku. Dzięki odkryciu Midgleya można było zwiększyć stopień sprężania w silnikach, co owocowało zwiększeniem mocy, szczególnie przydatnym w samochodach sportowych. Benzyna z dodatkiem czteroetylku – zwana etyliną – smarowała też gniazda zaworowe, przyczyniając się do poprawy uszczelnienia silnika i zmniejszenia zużycia paliwa. Zaczęto ją powszechnie stosować, choć aż do wybuchu II wojny światowej trujący czteroetylek ołowiu był uważany za chemiczny środek bojowy. Wprawdzie Amerykanie wiedzieli, że związki ołowiu są trujące i niekorzystnie wpływają na organizm człowieka, ale długie lata nikt się tym nie przejmował.
Kiedy przekonano się, jak szkodliwy wpływ na środowisko i organizm ludzki mają związki ołowiu zawarte w paliwie, zaczęto ograniczać dodatek czteroetylku ołowiu do benzyn. Jego zawartość spadła dziesięciokrotnie – z 1,5 g/litr do 0,15 g/litr. Potem zaś zakazano, najpierw w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie, produkowania etylin. Aby zachować własności przeciwstukowe paliwa, dodawano doń sole litu. Odchodzenie od etylin trwało w USA od 1975 roku – wtedy zaczęto montować w autach katalizatory – do 1986 roku. W Unii Europejskiej zaczęto zmniejszać zawartość ołowiu od 1982 roku, a w 2005 roku całkowicie zakazano produkcji etyliny, w związku z czym trzeba było opracować nowe technologie produkcji benzyny bezołowiowej. W Polsce ostatni litr etyliny sprzedany został w marcu 2005 roku.
Dzisiaj powszechnie stosuje się do napędu silników samochodowych benzyny bezołowiowe. W układzie wydechowym znajdują się katalizatory, których zadaniem jest wyeliminowanie zanieczyszczeń wytwarzanych przez silniki – tyle że zamiast najprostszych katalizatorów umieszczonych w dolnej części układu wydechowego stosuje się katalizatory pod maską silnika. Są one wyposażone w kilka sond lambda i mają stosunkowo długą żywotność, bo zwykle trzeba je wymieniać po przebiegu ok. 200 tys. km.
Utarło się przekonanie, że katalizatory występują w układach wydechowych samochodów z silnikami benzynowymi, zaś tzw. filtry cząstek stałych – w silnikach napędzanych olejem napędowym. Nic bardziej mylnego. Dzisiaj wiele diesli – i to nie tylko osobowych – ma i katalizator, i filtr DPF (diesel particulate filter). Ale istnieją też GPF (gasoline particulate filter) do samochodów benzynowych, które i tak mają katalizator. Filtry DPF zaczęto montować w 1996 roku, by wyeliminować czarny dym wydobywający się z rur wydechowych, zwłaszcza ciężarówek z silnikami diesla.
Fot. Shutterstock.com
Napisz komentarz: