A sportkatalizátorok olyan gyártmányok, melyek minimális fojtást jelentenek a kipufogórendszerben. Ezt úgy oldják meg, hogy a monolit anyagot fémből készítik el. Ennek a fém - testnek az átlagos falvastagsága 0,05 mm, ami körülbelül 4szer kisebb, mint a kerámia változat hasonló paramétere. Ez a különbség az áramlási ellenállásokat 35-40%-kal csökkenti, s jócskán növeli a teljesítményt, a nyomatékot és a rugalmasságot. Alapanyaguk miatt fokozottan ellenállnak a magas hőmérsékletnek.
A kiváló minőségű sportkatalizátorok jellemzőit az alábbiakban olvashatják:

MŰSZAKI PARAMÉTEREK:
- külső befoglaló méret: típusfüggő (100-160) x (300 - 500) (mm x mm)
- katalizátorház alapanyag: rozsdamentes, saválló acél
- csatlakozó elemek: rozsdamentes, saválló acél
- gyártási technológia: hegesztett, precíziósan préselt
- felszerelés: egyedi kialakítással, CO-hegesztési technológiával
- gázáteresztés hatásfoka a hagyományos változattal szemben: +20%
- kínálat: minden benzines és dízel autóhoz (több mint 15.000 típus)

HATÁSOK:
ˇ teljesítménynövelés: 2-3%
ˇ nyomatéknövelés: 2-3%
ˇ gyorsulás intenzitásának növelése: +10%
ˇ gázáteresztés növelése: +20%
ˇ fogyasztáscsökkenési hatás: 5%
ˇ motorkárosító hatás: nincs

Miért érdemes MAGNUM sportkatalizátort építeni autónkba?
ˇ nő a motor maximális teljesítménye
ˇ nő a motor maximális nyomatéka
ˇ nő a motor végsebessége
ˇ csökken a fogyasztás
ˇ az emisszió nem nő a megengedett fölé

A sportkatalizátorok olyan kipufogógáz tisztító alkatrészek, melyek minimális fojtást jelentenek a kipufogórendszerben. Akik ismerik a hagyományos változatokat, kétkedve fogadják ezt a kijelentést, de nézzük mik az előnyei: a monolit anyagot fémből készítik el. Ennek a fém - testnek az átlagos falvastagsága 0,05 mm, ami körülbelül 4szer kisebb, mint a kerámia változat hasonló paramétere. Ez a különbség az áramlási ellenállásokat 35-40%-kal csökkenti, s jócskán növeli a teljesítményt, a nyomatékot és a rugalmasságot. Alapanyaguk miatt fokozottan ellenállnak a magas hőmérsékletnek.
A cégünk által forgalmazott kiváló minőségű sportkatalizátorok jellemzőit, valamint a témával kapcsolatos széleskörű tájékoztatót az alábbiakban olvashatják:

Hogyan működnek hagyományos katalizátorok?

A katalizátorok szerkezetileg a következő fő részekből állnak:
ˇ a katalizátor burkolata, amely a kipufogó - vezetékhez csatlakozva a hangtompítóhoz hasonló nagyságú, belülről hőszigetelt, kívül korrózióálló acélból készült ház
ˇ a katalizátor - testet képező tömb (monolit), igen finom, apró méhsejtszerű gázjáratokkal, amely kerámiából vagy korrózióálló, különlegesen ötvözött acéllemezből készül
ˇ a katalitikus hatású anyagokat a hordozó tömbre rögzítő bevonat, általában alumínium-oxid
ˇ a katalizáló hatású nemesfém réteg: platina, palládium, ródium ill. ezek keveréke

Az alap monolit test anyaga Magnézium - Alumínium szilikát, amely rendívül hőálló. Ennek a kerámiának a falvastagsága 0,15 - 0,2 mm. A monolit anyagra alumínium - oxidot visznek fel hordozóanyagként. Ezen kívül ez a felületi eljárás 7000 - szeresére növeli a monolit gázokkal érintkező részét. Ezáltal 1 köbcentiméternyi katalizátor-test 15 - 25 négyzetméternyi hasznos felületet tartalmaz. A hordozó anyag gőzöléssel viszik fel a nemesfémeket, melyek a katalitikus réteget alkotják. A platina oxidál, a ródium redukál. E bevonat, kiviteltől függően átlagosan 1,5 gramm a hordozó tömb 1 liternyi térfogatában.
A katalizátor 250 Celsius fok felett működik, optimálisan pedig 400 és 800 között. 1000 fokos hőmérséklet esetén hamar tönkremegy és elöregszik, 1400 fok körül pedig megolvad. A paraméterek elolvasása után nézzük, milyen típusok vannak gépjárművekbe építve.

Katalizátorok fajtái

Az oxidációs katalizátorok oxigén dús tartományban működnek, és a szén-monoxid, valamint a szénhidrogének oxidálására szolgálnak. Hatékony működésük érdekében a katalizátor elé még pótlevegőt is bevezetnek, melynek további oxidáló hatása van. A gáztisztító egység térfogata a motor hengerűrtartalmának mintegy 75%-a. A monolit anyagon levő alumínium-oxidon 0,8 gramm platina van elgőzölögtetve. Ezeket a típusokat dízel motoroknál alkalmazzák, hiszen ott a nitrogénoxidok csökkentése katalizátorral nem lehetséges.

Az úgynevezett kétágyas katalizátor az oxidációs rész előtt elhelyezett második katalizátorral ( e második a nitrogén-oxidok redukálását végzi) szerelt rendszer elnevezése. A keverékképző rendszertől és az üzemállapottól függően a légviszony 0,9-1,1 között változhat, aminek eredményeképpen vagy a redukciós, vagy az oxidációs reakciók jutnak előtérbe. Ez egyrészt csak egy átlagosan 50%-os átalakítási fokot eredményez, másrészt úgynevezett másodlagos emisszió keletkezhet. Emiatt, és jelentős helyigényéből eredően ezt a fajtát új járműveknél nem alkalmazzák már.

A szabályozott (hármas-hatású, egyágyas-háromutas, többfunkciós) katalizátorok alkalmazása a legelterjedtebb napjainkban, mivel a füstgázok három fő komponensét (CO, CH, NOx) egyidejűleg, és igen jó hatásfokkal csökkentik. Tulajdonképpen nem a katalizátor a szabályozott, hanem a motor keverékképző rendszere, amelynél a szabályozás alapjelét a kipufogógáz oxigén koncentrációját az úgynevezett oxigén szonda szolgáltatja (Az oxigén szonda másik neve lambda-szonda). Fontos, hogy semmiképpen ne használjunk ólomtartalmú benzint vagy adalékot katalizátoros autóknál, mert az ólom eltömíti a katalizátor felületét és tönkreteszi a nemesfém bevonatot!

Káros anyagok, keletkezésük okai:

A motor tökéletes működése csak elmélet, a valóságban jó néhány tényező miatt csak 30 - 45 5-os hatásfokkal tud dolgozni egy belső égésű motor. A kompresszió viszony, az égéstér alakja, a szelepvezérlés ideje, a szívócső kialakítása, a hő- és mechanikai, valamint a töltéscsere folyamén keletkező veszteségek mind - mind befolyásolják a motor üzemét és káros anyag kibocsátását. Nézzük ezt képletekkel:

Tökéletes égés:

CnH2n+2 + O2 = CO2 + H2O

Mivel az égés nem tökéletes:

CnH2n+2 + O2 = C + H2 + O2 + CO + CnH2n+2 ß HC

Mivel a levegő nem tiszta:

N2 + O2 = NOx

Szennyezők, adalékok:

S + O2 = SO2 + H2O + H2SO3

A szénmonoxid, a nitrogénoxidok, a szénhidrogének és a kénessavak komoly károsodást jelentenek a környezetre nézve, ezért rendeletek szabályozzák kibocsátási mértéküket. A káros anyag emisszió csökkentésére benzinmotoroknál ma a leghatékonyabb megoldás az égéstermékek utólagos "tisztítása, semlegesítése" a kipufogórendszerbe épített katalizátor segítségével, melynek hatása az általánosan használt meghatározás szerint: jelenlétével elősegíti a kívánt reakciókat, anélkül, hogy a keletkező vegyületekbe beépülne és ezáltal mennyisége változna. Nézzük, milyen oxidációs és redukciós kémiai folyamatok játszódnak le a katalizátorban:

CO + 1O2 = CO2

CnH2n+2 + O2 = CO2 + H2O

NOx + CO = CO2 + N2

Ezeken kívül természetesen még sok más reakció játszódik le. Az emisszió csökkentése érdekében arra van szükség, hogy a motor minden üzemállapotában, kellő reakciósebességgel és minél jobb átalakítási fokkal játszódjanak le ezek a kémiai folyamatok. Ezt csak megfelelő méretű és minőségű, a motor működésével összehangolt többfunkciós szabályozott katalizátorokkal lehet elérni. Ilyen szerkezetekkel 90-95%-os tisztítási fokot is lehet érni.
Ahhoz azonban, hogy katalizátorunk hatásfoka a legjobb legyen, a légviszony értékét 1-es értéken kell tartani. Ezt a feladatot a vezérlőelektronika végzi a lambda-szonda jele alapján.

A lambda-szonda

A lambda-szonda egy mérőegység, mely a kipufogócsőben van elhelyezve. A szonda által a vezérlőelektronikának küldött feszültség jelek alapján a motorvezérlő computer úgy változtatja a befecskendezési paramétereket, hogy a légviszony 1 legyen. Ez azért fontos, mert akkor a legkisebb a káros anyag kibocsátás és a legjobb a katalizátor hatásfoka, következésképpen élettartama is így lesz a leghosszabb.

A kipufogócsőbe becsavart alkatrész kívülről egy lyukacsos védőcsőnek látszik, de! Ezen belül van egy 3 rétegű kerámiakúp. Ez a szondakerámia, mely cirkónium - oxidból és ittrium - oxidból készül. Erre vékony platina elektród csatlakozik kívül - belül. A kerámiakúp egyik fele a szabad levegővel érintkezik, a másik pedig a kipufogógázokkal, s itt egy gázáteresztő kerámiaréteg van pluszban a platina elektródon. Az egész egység egy villamos csatlakozóval kapcsolódik a vezérlő elektronikához, és légmentesen van szigetelve, hogy a kipufogó gázok ne távozzanak itt el. A kerámia 300 Celsius foktól válik vezetővé az oxigénionok számára. Ha gázok koncentrációja a szonda két oldalán különbözik, úgy a két határfelszín között feszültség keletkezik. A várható értékek 100 és 1000mV között vannak, melyek a következőket jelentik:

800 - 1000 mV: dús keverék
100 mV: szegény keverék

A megadott feszültségértékek körülbelül 600 Celsius fokra vonatkoznak. Fontos a szonda hőfoka, hiszen a reagálási idő nagyban függ tőle: míg 600 Celsius fokon 50 ms alatt jelzi a változásokat, addig 300 Celsius alatt ez a reakció 1s körüli érték! Éppen ezért a lambda-szondákat és a katalizátorokat minél közelebb próbálják helyezni a motorhoz. Egy másik megoldás a fűtött kivitel, mellyel optimális üzemi hőmérsékletet biztosítható és indításkor 20 - 300 másodperc alatt üzemi hőfokra kerül. Diagramjaink jól szemléltetik a lambda-szonda működését.

SPORTKATALIZÁTOROK

A MAGNUM autotuning által forgalmazott sportkatalizátorok minőségi anyagokból készülnek. Az alkatrészek háza és csőcsonkjai 409-es rozsdamentes acélból készülnek. Ez könnyen alakítható, és ellenáll az állandó magas hőmérsékletnek, illetve az útról felverődő nedvesség hirtelen hűtésének.

Különleges illesztési megoldás

A katalizátorok csőcsonkjai 12 mm-es ráhajtással illeszkednek a fémházba. A csőcsonkot a gyártáskor csak a hajlatig eresztik be a házba, ott mechanikusan lezárják, és 360°-ban körbehegesztik. E módszerrel tökéletes a zárás. A csőcsonk nem nyúlik be a házba, pontosan a hajlatnál végződik, ezzel optimális áramlási formát biztosít, holtterek nélkül. Jelenleg ez az egyetlen illesztési megoldás, amely akadálytalan kipufogógáz-áramot hoz létre a katalizátor bemeneti és kimeneti oldalán egyaránt.

Könnyű áramlású méhsejt-szerkezetű katalizátor-mag

A mag monolitikus méhsejt szerkezetű kerámiatest, amely maximális átáramlást és érintkezési felületet biztosít. A bevonat felvitele különlegesen szigorú minőségellenőrzés mellett történik, az előírt értékek pontos betartásával. A bevonat helytelen felvitele az átáramlás akadályozásához, vagy elégtelen emisszió-csökkentési hatásfokhoz vezetne. Aktív nemesfémként a ródiumot platinával vagy palládiummal van kombinálva. A kombináció aránya olyan, hogy régebbi és új gyártású gépkocsi-modelleken is hatékony emisszió-csökkentést tesz lehetővé.

Négyszeresen bordázott ház

A katalizátor külső felületén négy borda található, amelyek minden katalizátor házában két egybefüggő teret hoznak létre. Ennek a különleges négyszeresen bordázott háznak négy nagy előnye van a bordázat nélküli változatokkal szemben:

• a bordák merevítik a házat, így az a magas működési hőmérsékleten kevésbé deformálódhat el
• a bordák a magot, és az azt burkoló pólyát szorosan a helyén tartják, megakadályozva a mag kilazulását, és összetöredezését.
• a bordák által alkotott mélyedésbe a magot burkoló pólya pontosan belesimul, így nincs a kipufogógáznak közvetlenül kitéve, amely a pólyát kikezdhetné, lehetővé téve a mag kilazulását.
• a házba simuló pólya a kipufogógáz szabad áramlását sem akadályozza.
• A hő-terelő lemez távol tartja a hőt a gépkocsi aljától. A hő-terelő lemezen belül és kívül szabadon áramlik a levegő, a bordák szerkezeti merevséget adnak, és biztosítják a
• formatartást az útról felverődő nedvesség hirtelen hűtő hatása esetén is.

Vonalhegesztett 1,2 mm vastag rozsdamentes acélház

A katalizátor háza 1,2 mm-es vastagságú rozsdamentes acélból készül vonalhegesztéssel. Ez a gyártási módszer a - varrathegesztéssel ellentétben - az alsó és felső héj lapos széleit hegesztéssel összefogja, így a hő-tágulás deformáló hatása alig érvényesül. A varrathegesztett katalizátoroknál a lapos szélek a hő-tágulás következtében harmonikaként hajlanak szét.