katalysator – katalysator i forbrenningsmotorer

Katalysator monteres i bilens eksosanlegg for å redusere utslipp av skadelige restgasser etter forbrenningen. Dette skjer gjennom en kjemisk prosess, som omdanner skadelige stoffer til mindre skadelige stoffer ved en gitt driftstemperatur på katalysatoren. Siden 1989 er katalysator påbudt i alle nye personbiler i Norge.

Gjennom langvarig utviklingsarbeid er bilindustrien kommet frem til katalysatortyper med høy virkningsgrad, lang levetid, og som ikke har noen effektreduserende virkning på motoren. Katalysatoren består av en keramisk blokk (Al2O3) med tynne kanaler som gir en stor flate mot eksosgassen. Kanalene er belagt med en katalytisk overflate som inneholder små mender av edelmetallene platina (Pt), rhodium (Rh) og palladium (Pd). Disse edelmetallene blir katalytisk inaktive dersom de kommer i kontakt med bly, slik at biler med katalysator må kjøres på blyfri bensin. Det finnes ulike typer katalysatorer:

Reduksjonskatalysator for motorer som går på mager bensin/luftblanding (lean burn-motorer). Omdanner (reduserer) nitrogenoksider (NOx) til nitrogen.

Oksidasjonskatalysator for motorer som går på mager bensin/luftblanding, eller som har tilførsel av luft. Omdanner (oksiderer) hydrokarboner (HC) og karbonmonoksider (CO) til karbondioksid (CO2).

Dobbeltkatalysator består av to katalyseblokker bygd etter hverandre med tilførsel av luft mellom dem. I den første blokken reduseres NOx, i den andre oksideres HC og CO tilnærmet fullstendig. Reduksjonsgrad 70–80 %.

Treveiskatalysator reduserer alle de tre skadelige gassartene CO, HC og NOx med ca. 94 %. Derfor kalles denne typen innretning også tregasskatalysator. Katalysatortypen krever at motoren hele tiden går på et teoretisk ideelt blandingsforhold (se ideell blanding), noe som oppnås ved at motorstyringssystemet går i en lukket kontrollkrets. En oksygenmålende sensor montert i eksosanlegget sender signal til en elektronisk styreenhet, som korrigerer blandingsforholdet slik at katalysatoren får en optimalt sammensatt eksosgass.

Treveiskatalysator er nærmest en nødvendighet for å tilfredsstille de norske kravene til eksosutslipp på biler.

Dieselmotorer. Det er nå også laget katalysatorer for å redusere de skadelige gassene fra dieselmotorer. Systemet kan inneholde en egen katalyseenhet som samler nitrogenoksider, som dieselmotorer produserer mye av, og uskadeliggjør disse med jevne mellomrom slik at utslippene ikke inneholder nitrogenoksider, bare rent nitrogen (atomært).

Dessuten inneholder moderne dieselbilsystem gjerne et såkalt partikkelfilter, en egen «boks» som samler partikler (PAH) og forbrenner disse med jevne mellomrom f.eks. ved å fete opp blandingen av drivstoff og luft i motoren, dvs. å tilsette mer drivstoff. Det finnes også systemer som bare tilfører oksygen (luft) til partikkelfilteret og slik oksiderer (forbrenner) partiklene. Enkelte systemer har en egen tank med et oksygenbærende stoff (cerium) som tilsettes med visse mellomrom og sørger for forbrenning av partiklene i filteret.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.