A Lambda-szabályozás

A kipufogó rendszer

Forrás: A Láng Autóalkatrész Kft. és a Walker kiadványa

Oscar F. Oskarson
Tenneco Europe, Oktatási Igazgató

A gépjárművek károsanyag- kibocsátására vonatkozó 2005 januárban életbe léptetett új európai szabályozás (Euro I, II, III, és legutóbb az Euro IV) miatt mind a kipufogó rendszer egésze, mind annak egyes elemei rendkívűl fontossá váltak, hiszen közvetlen hatást gyakorolnak a motor fogyasztására és a beállítására.

Az Európai Unió tagországaiban a benzinüzemű motorok esetében 1993 - tól, a Diesel - motoroknál pedig 1997 - től kötelező minden új járművet katalizátorral felszerelni.
Az általános közvélekedéssel ellentétben, ennek az intézkedésnek köszönhetően a kipufogórendszer a négyütemű motorok egyik legkifinomultabb összetevőjévé vált, hiszen a motor teljesítményét közvetlenül befolyásolja a kipufogórendszer ellennyomási (fojtási) szintje.

A tökéletes kipufogórendszer biztosítja, hogya levegő-üzemanyag arány mindig helyes legyen, és a motor minimális üzemanyag-fogyasztás mellett maximális teljesítményt fejtsen ki. Ezek a tényezők meghosszabbítják a motor más fontos részeinek életciklusát is - a szelepekét, a kipufogódobokét, katalizátorokét és Lambda-szondákét, stb, egyaránt.

A Walker -a világ vezető kipufogórendszer szállítója és az egyik legfontosabb eredetialkatrészgyártója, amely teljes termelésének több mint 75% -át ez az üzletág teszi ki. - azért készítette el ezt az összefoglalót, hogy egyértelműen bemutassa a téma iránt édeklődőknek, mekkora hatást gyakorol a kipufogó-rendszer a motor életciklusára, teljesítményére és fogyasztására. Emellett szeretnénk felhívni az autószerelők és a gépkocsifelhasználók figyelmét a kipufogógyártás kulcsfontosságú és néha kevéssé ismert tényezőire, valamint a valós aktív életciklus és a termék végső ára közötti összefüggésére. Részletesen bemutatjuk továbbá a termékek európai homologizációs folyamatával kapcsolatos tudnivalókat, és a termékek közvetlen hatását a motor erejére, fogyasztására és teljesítményére.

 

 

A kipufogó gyártással (kipufogó gyártás) kapcsolatos tudnivalók

Az utóbbi időben az európai Unióban minden kipufogódob és csőgyártó elsősorban alumíniumbevonatú acélt használ a termelési folyamat során.
Mind az utángyártott piac számára előállított márkák, mind a kereskedelmi ellátásra termelő gyári, eredeti alkatrészgyártók aluminiumbevonatú acélt alkalmaznak ezekben az egységekben. Ezért nekünk szakembereknek és atermékek gépkocsihasználóinak ismernünkkell a válaszokat az alábbi kérdésekre:

• Mi az aluminiumbevonatú acél?
• Minden aluminiumbevonatú acél azonos minőségű?
• A kipufogó-rendszerek gyártásánál általában milyen aluminiumbevonatú acélt használnak, és hogyan befolyásolja a felhasznált anyag az alkatrész élettartalmát?

 

 

Mi az aluminiumbevonatú acél?

Az aluminiumbevonatú acél két anyagból áll, rétegelt acélból és alumíniumvédőrétegből. Ha az acélréteget csak az egyik oldalán fedjük be alumíniummal akkor egyrétegű alumíniumbevonatú acélról beszélünk, ha viszont mindkét oldalán alumíniummal vonjuk be kétrétegű alumíniumbevonatú acélról beszélünk. Az ilyen típusú anyagban a rétegelt acél az ütközések során nyújt ellenállást, míg az alumínium védőréteg a korróziótól óvja meg az anyagot.

Csupán szemmel vizsgálva nem lehet megállapítani, hogy az alumíniumozott acélból készűlt kipufogódob mennyi alumíniumot tartalmaz, mert minden alumíniumbevonatú acél szinte teljesen egyforma (aluminiumszínű)

Minden alumíniumbevonatú acél azonos minőségű?

Természetesen nem. A korrózióállóság mértéke a rétegelt acélt védő alumíniumréteg vastagságától függ. A vásárolt alumíniumbevonatú acél minőségét úgy állapíthatjuk meg, hogy megvizsgáljuk a gyártó által megadott számot, amely a rétegelt acél egy négyzetméterére eső alumínium védőréteg gramban meghatározott tömegét mutatja. Ezt a számot az 2egyrétegű" vagy "kétrétegű" szó követi, amely azt jelzi, hogy az acél egyik vagy mindkét oldalát védi e alumínium réteg. Tehát a "120gr/négyzetméter kétrétegű" jelzés azt jelenti, hogy az alumíniumozott acél mindkét oldalát 120 gramm aluminium borítja. ( Az ilye jó minőségű alumíniumbevonatú acélt az eredeti alkatrészeket gyártók használják a kereskedelmi forgalomba hozott termékeikhez, valamint az utángyártók a homlogizált gyártáshoz. A "120 gr/negyzetméter egyrétegű" jelzés viszont azt mutatja, hogy az acél négyzetméterenként 120 gramm alumínium borítja, de csak az egyik oldalon, ( azaz éppen feleannyi az alumíniumtartalma, mint az előző példában) Emiatt a rétegelt acél egyik oldala nem részesül extra korrózióvédelemben.

 

A kipufogó- rendszer gyártásánál általában milyen alumíniumbevonatú acélt használnak, és hogyan befolyásolja a felhasznált anyag az alkatrész élettartamát?

Az alábbi kép az utángyártott piacra készülő kipufogó-rendszerek alkatrészeiben használt különböző alumíniumbevonatú acél minőségét mutatja, a legalacsonyabb minőségtől és ártól a legnagyobb teljesítményű termékekben alkalmazott anyagokig, például a táblázatban is szereplő új Walkker Quality Plus amely kétrétegű alumínium acélból készűl ( 0,7 mm vastagságú 120 gr/negyzetméter aluminiumbevonatú acél). Az alumínium sokkal többe kerül, mint a rétegelt acél, tehát minél alacsinyabb az aluminiumbevonatú acél minősége (minél kevesebb alumíniumot tartalmaz), annál olcsóbb, és annál hamarabb is rozsdásodik, veszélybe sodorva ezzel a jármű más rendszereit, és csökkentve a motor általános teljesítményét is.

 

Az olcsóbb kipufogódobok (olcsó kipufogódob) gyártói általában, amellett, hogy nem követnek semilyem homologizációs irányelvet, nagyon gyenge minőségű, azaz alacsony aluminiumtartalmú aluminiumbevonatú acélt használnak, bizonyos esetekben pedig lágyacélt alkalmaznak a kipufogódobok belső csöveiben. Emiatt a belső korrózió rövid időn belül jelentős hatást gyakorol a rendszer ellennyomására, ezen keresztül pedig a motor erejére és fogyasztására is. Igy a motor többi része, pl a katalizátor, lambda szonda, stb is komoly veszélybe kerül.

Fontos megjegyeznünk, hogy az aluminiumbevonatú acél réteg vastagsága (aluminiumtartalma) kulcsfontosságú tényező, amely a kipufogódob élettartalmát is meghatározza, és a motor teljes életciklusa alatt optimális teljesítmény biztosít.

Becsült aktív élettartam (hónap)	Aluminiumbevonat
6 - 12	Aluminiumbevonatú acél ( 80 gr/négyzetméter Kétrétegű 1,2 mm. ( egy lemez)
12 - 18	Aluminiumbevonatú acél ( 120 gr/négyzetméter Kétrétegű 1,2 mm. ( egy lemez)
18 - 24	Aluminiumbevonatú acél ( 120 gr/négyzetméter Kétrétegű (0,5mm+0,7mm). két lemez
30 - 36	Aluminiumbevonatú acél ( 0,5 mm, 150 gr/négyzetméter +0,7mm. 120 gr/négyzetméter) két lemez

A fenti bemutatott példában egy szabványos, 1,2 mm vastag, az eredeti (Original Equipment; O,E) és az utángyártott (After Market; A.M.) alkatrészekben gyakran használt lemezt választottunk ki. Fontos megjegyeznünk, hogy a duplalemezes kipufogódob-burkolat kétszer annyi aluminiumot tartalmaz, mint az egy rétegű burkolat, ezáltal növekszik a rendszer élettartama és halkabban ia üzemel.

 

Motorteljesítmény

A teljesítmény a motorok esetében az adott időegység alatt kifejtett munkamennyiségét jelenti. Emellett a motor teljesítményét az alapján is meghatározhatjuk, hogy mennyi üzemanyagot alakít át kinetikus (mozgási) energiává egységnyi idő alatt. Tehát két minden más tekintettben azonos motor közül annal lesz nagyobb a teljesítménye,amelyik egységnyi idő alatt több üzemanyagot éget el.
A motor teljesítményének leadásához két alapvető út vezet, az egyik az úgynevezett amerikai módszer, amely során növelik a henger kapacitását, hogy minden munka ütemben minnél több üzemanyagot tudjon elégetni egységnyi idő alatt (nagy hengerűrtartalmú, alacsony fordulatszámon dolgozó motor).
A másik az úgynevezett európai vagy ázsiai módszer, melynek során a motor fordulatszámát növelik annak érdekében, hogy egységnyi idő alatt több üzemanyagot tudjon elégetni (kis hengerűrtartalmú, magas fordulatszámon dolgozó motor) Mindkét esetben ugyanaz a cél: minnél több üzemanyagot kell elégetni egységnyi idő alatt, de amint láthatjuk is, az európai vagy ázsiai módszer gazdaságosabb, mint az amerikai, mert amikor nincs akkora teljesítményre szükségünk, akkor a kissebb hengerűrtartalmú motor alacsonyabb fordulatszámon üzemel, ezáltal a fogyasztás jóval kevesebb.

 

Az ellennyomás fogalma, és a teljesítményre, valamint az üzemanyagfogyasztásra (kipufogó és az üzemanyagfogyasztás, üzemanyag fogyasztás) gyakorolt hatása

A kipufogó-rendszerek kialakításakor az egyik legfontosabb tényező a kipufogógáz kiáramlási energiája, amellyel elhagyja a kipufogó-rendszert, és kijut a levegőbe. Ezt az erőt a kipufogórendszer ellennyomásának nevezzük.
A gépjárműgyártók több százezer eurót költenek maximális teljesítményű, de minimális fogyasztású motorok kifejlesztésére, viszont ez a befektetés teljesen hasztalanná válhat, ha az ellennyomás szintje nem felel meg az adott motornak.
Másrész az is igaz, hogy az Európai Környezetvédelmi Előírásoknak (Euro IV.) szinte lehetetlen megfelelni, ha a kipufogó-rendszer ellennyomása nem pontosan megfelelő.

Európai előírások összefoglalása (minden adat gramm/km - ben értendő)
BENZIN
	CO	HC	NOX	HC+NOX	KOROM	ÉLETBELÉPÉS
EURO I	2,72			0.97		1993
EURO II	2.2			0,5		1996
EURO III	2.3	0,2	0,15			2000
EURO IV	1.0	0.1	0.08			2005

 

Európai előírások összefoglalása
DIESEL
	CO	HC	NOX	HC+NOX	KOROM	ÉLETBELÉPÉS
EURO I	2,72			0.97	0.14	1993
EURO II	1,06		0,566	0,71	0.08	1996
EURO III	0,64		0,5	0,56	0.05	2000
EURO IV	0,5		0,25	0,3	0,025	2005

 

A kipufogó-rendszer ellennyomása a motor fordulatszámától függően változik.
Ezért a gyártó úgy alakítják ki a kipufogó-rendszert, hogy a motor megszokott fordulatszám-tartományán belül az ellennyomás ideális maradjon.

Korunkban az utakon látható legtöbb (dízel- vagy benzinüzemű) személy és tehergépjármű négyütemű motorral rendelkezik. A négyütemű motor működési elve miatt az ellennyomás rendkivűl fontos tényező lehet; vizsgáljuk meg a négyütemű motor működését, hogy jobban megérthessük, miért is olyan fontos az ellennyomás.

A négyütemű motor egyes ütemei az alábbi módon alakulnak:

1. ütem - szívás:A szívószelep nyit, adugattyú lefelé halad, és beengedi a levegő-üzemanyag keveréket a hengerbe.
2. ütem - sűrítés: Amikor a dugattyú eléri az ütem legalsó pontját, zár a szívószelep, a dugattyú elindúl felfelé, és összesűríti a levegő-üzemanyag keveréket
3. ütem - terjeszkedés: Amikor a dugattyú eléri a legfelső pontot, a levegő-üzemanyag keverék teljesen összesűrűsödik, és bekövetkezik az égés. Ebben az ütemben jön létre a teljesitmény.
4. ütem - kipufogás: Amikor a levegő-üzemanyag keverék teljesen elégett, és emiatt a dugattyú újra a legalsó pontra került, a kipufogószelep kinyillik, a dugattyú elindúl felfelé, és a kipufogó-rendszer felé tolja az elégett gázokat, teljesen kiüríti az égésteret, hogy az egész folyamat újra kezdődhessen tiszta levegő-üzemanyag keverékkel.

Szelep-összenyitás: A levegő-üzemanyag keverék elégetésére szolgáló kamra különleges alakja miatt a ménnökök rájöttek, hogy ahhoz hogy az égésteret a kipufogási ütemben teljesen megtisztítsák az elégett üzemanyagtól, egy kicsivel a kipufogószelep zárása előtt ki kell nyitniuk a szívószelepet, azaz egy bizonyos (milliszekundumban mérhető) időre mindkét szelepnek egyszerre kell nyitva lenni. Igy a tiszta üzemanyag ki ttudja lökni az elégett üzemanyagot a kamrából, és a négyütemű ciklus tökéletesen tiszta levegő-üzemanyag keverékkel kezdődhet újra, ezáltal maximális motorteljesítmény érhető el a ciklus során.
A kipufogó- és szívószelepek mozgását a vezérműtengely szabályozza. Ez az alkatrész öntöttvasból készűl, és nem lehet kézzel állítani. A kipufogó-rendszerben alkalmazott ellennyomás a szelep összenyitási időtől függ, amely előre be van állítva, és avezérlőtengely bütykeinek formája határozza meg. Ahogy korábban is láthattuk, a rendszer a minden ciklusra kiterjedő maximális teljesítmény eléréseérdekében teljesen kiüríti az elégett üzemanyagot a kamrából.

De mi történik, ha a kipufogó rendszer ellennyomása az előírtnál nagyobb?

Ha a kipufogó-rendszerben a gyár által előírtnál nagyobb ellennyomás (azaz továb tart, amíg az elégett üzemanyag kijut a kipufogó-rendszerből) akkor egy bizonyos mennyiségű elégett gáz benn marad az égéstérben a szelepösszenyitási idő után is, és a szívóütem során összekeveredik a beáramló friss levegő-üzemanyag keverékkel. Az így létrejövő friss és égett üzemanyagból álló elegy lassabb égést eredményez a munkaütem során, ezért az ütem végén a keverék egy része még mindig ég (kevesebb üzemanyag ég el egységnyi idő alatt) Ezálltal csökken a motor teljesítménye, a kipufogócső pedig karakteres vörös szint kap, amelyet a kipufogási ütem alatt a hengerből a kipufogóba jutó, még mindig égő üzemanyag okoz. Ilyen extrém körülmények között a kipufogószelepek ill.a szelepkészülékek hamar megrongálódnak (megolvadnak) elvesztik tömítőképességüket, emiatt a keverék egy része a tömítetlen szelepen keresztül a sűrítési ütem során kijut az égéstérből a kipufogó-rendszerbe, és ezálltal még nagyobb teljesítménycsökkenést okoz. Másrészt amikor az égő üzemanyag eléri a katalizátort, a katalizátor magja olvadni kezd. Az olvadási folyamat sebessége attól függ, hogy mekkora az ellennyomást érintő probléma. néhány perctől néhány hónapig terjedhet. A katalizátor-mag olvadásának kiváltó oka az égő gázok magas hőmérséklete, amely bizonyos esetekben 1800 C fok is lehet, és fontos megjegyeznünk, hogy a kerámia mag 1400 C fokon olvad, míg a fémmag olvadáspontja 1600 C fok.

Ez a probléma általában akkor szokott felmerülni, ha:

1.- Ha nem kifejezetten az adott motorhoz tervezett kipufogó-rendszert, vagy katalizátort (más típushoz készűlt berendezést) szerelünk be az autóba.
2.- Ha nem homologizált terméket ( univerzális kipufogódobot vagy katalizátort) építünk be a rendszerbe.
3.- Ha hegesztéssel illesztjük be a csöveket, a kipufogót, vagy katalizátort a kipufogó-rendszerbe, s így a csövek belső átmérője csökken a hegesztés során.
4.- Amikor a kipufogó-rendszer belső csövei berozsdásodnak. Ez a folyamat megváltoztatja a csőlyukak belső átmérőjét, ez által pedig a rendszer ellennyomása is megváltozik.

 

De mi történik, ha a kipufogó rendszer ellennyomása az előírtnál kisebb?

Ha a kipufogó-rendszer ellennyomása az előírtnál kisebb a gyártó által tervezetnél akkor agázok a kipufogási ütem során gyorsabban jutnak ki az égéstérből. A szelepösszenyitási idő alatt az elégett gázok könnyebben és gyorsabban áramlanak át a kipufogó-rendszeren, emiatt a szívószelepen át beáramló friss levegő-üzemanyagkeverék egy része ki tud jutni a kipufogószelepen keresztül, miután kinyomta az égett üzemanyagot az égéstérből. Könnyen látható, hogy a gyenge ellennyomás miatt a levegő-üzemanyag keverék egy része elvész az égéstérből, akkor csökken a motor teljesítménye, hiszen egységnyi idő alatt kevesebb üzemanyagot égetünk el, mint amikor megfelelő az ellennyomás mértéke. emellett, ha a gázok gyorsabban áramlanak át a kipufogó-rendszeren a kükvilág felé, akkor a zajszint is magasabb lesz. a normál helyzethez képest ( amikor a kipufogó-rendszer ellennyomása megfelelő).
Ez a hiba más problémát is okoz: a katalizátor magja olvadni kezd, mert az el nem égett levegő-üzemanyag keverék - amely a szelepösszenyitási idő alatt kiszökik az égéstérből - eéri az 500 C és 900 C fok között működő mag felszínét, automatikusan elkezd égni ( 1800 C fokon), ezáltal a felszínen mikroméretű olvadt területek keletkeznek. Ha aprobléma továbbra is fennáll, akkor a katalizátor egy bizonyos idő alatt teljesen tönkremegy. Az időtartama attól függ, hogy az ellennyomás milyen mértékben tér el az előírtól.

Ez a probléma általában akkor merűl fel, ha:

Ha nem homologizált kipufogódobt (főleg sportos kipufogót, amelyik zajosabb, mint az eredeti alkatrész), katalizátort, vagy csövet szerelünk a járművünkbe.
1. Ha a kipufogó-rendszerből a rozsdásodás vagy az erőss rezgés miatt szökik a levegő.
2. Ha valaki átlyuggatja a kipufogóburkolatot, vagy az oldalsó borítást, hogy "kiengedje a vizet". Nem szabad elfelejtenünk, hogy a kipufogódobok és a csövek alumíniumozott acélból készűlnek, és ha egyszer átlyukasztják akkor, tönkremegy az aluminium védőréteg, a kipufogódob belsejében keletkező savak közvetlen kapcsolatba kerülnek a rétegelt acéllal, így felgyorsúl a rozsdásodás, rövid idő alatt egyre nagyobb lesz a lyuk, amely tovább növeli az ellennyomás problémáit.
3. Ha valaki szándékosan kiűríti a katalizátort, azaz megsemmisíti a magot, majd az üres katalizátort beszereli a kocsiba.

 

A homologizáció fogalma és a motorteljesítményre (kipufogó motorteljesítmény, motor teljesítmény) gyakorolt hatása

A kipufogó-rendszerek különböző alkatrészeinek (kipufogódobok és katalizátorok) homologizációja az eredeti alkatrészek és az utángyártott piacra készűlt alkatrészekharmonizációs folyamatát jelenti. Ez afolyamat mind a gépkocsihasználók, mind az autószerelő számára garantálja , hogy a beszerelt egység az ellennyomási tényezők és a zajszint szempontjából megfelel a gépjárműgyártó által készített eredeti alkatrésznek. Ennek köszönhetően a beszerelt homologizált kipufogó-rendszer (kipufogódob vagy katalizátor) segítségével a motor ugyanazt a teljesítményt fogja nyújtani, és ugyanannyit fog fogyasztani, mint az eredeti alkatrésszel rendelkező gépjárművek.

Fontos megjegyeznünk, hogy nem homologizált kipufogódobot és katalizátort tilos beszerelni, az ilyen tevékenység az Európai Unióban törvényellenes, éppúgy mint a nem homologizált gumiabroncsok alkalmazása, és az egyrétegű üveg gépkocsiba történő beépítése. Az előírások megszegését a helyi hatóságok büntetik.

Ahhoz hogy a gépkocsihasználók és autószerelők megérthessék a homologizáció fontosságát, és ne csaphassák be olyan illegális cégek, amelyek az Európai Unió törvényeit sértve működnek, tudniuk kell, hogy milyen homologizációs vizsgákat szükséges és kötelező végrehajtani ahhoz, hogy a kipufogódob és a katalizátor megkaphassa a homologizációs kódot és a tanusítványt.

Fontos megjegyeznünk, hogy a vizsgálat során tilos a kipufogó-rendszert hegeszteni, mert ha hegegesztenünk kell, az azt jelenti, hogy az alkatrész eltér az eredetitől, és igy semmikképpen sem mehet át az illeszthetőségi teszten.
Ez a vizsgálat jól mutatja, hogy az univerzális kipufogódobok vagy katalizátorok nem homologizálhatók, mert az ilyen termékek szerelvényei általában univerzálisak (csak a csövek, csatlakozócsonk nélkül), és rendszerint különböznek az eredeti rendszerekben használt szerelvényektől.

A katalizátor nemesfémtartalom vizsgálata

Ez a teszt csak a katalizátorok esetében végezzük el, és a vizsgálat alapján határozzuk meg, hogy a katalizátor magja mennyi nemesfémet (platinát, ródiumot, palládiumot) tartalmaz. Ez a vizsgálat garantálja a gépkocsihasználó számára, hogy a katalizátor nemesfémtartalma megfelel az Európai Környezetvédelmi Szabályzatban előírt mennyiségnek, s ez által képes a káros kipufogógázokat nem szennyező gázzá alakítani.
A jármű használója számára is biztosítékot jelent, hogy a pénzéért azt kapja, ami jár neki, hiszen egyes nemesfémek nagyon sokba kerűlnek.
A vizsgálat során a katalizátor magját (amelyben a nemesfémek találhatók), savas oldatba helyezik, és a teszt elvégzéséhez szükséges ideig benne hagyják. A savas oldat hatására a nemesfémek kiválnak a magból, ezután a fémek súlyát külön-külön megmérik, és így hatázozzák meg a mag térfogatához viszonyított százalékarányukat. Az ilyen termék vásárlásakor különleges figyelemmel kell eljárnunk, és meg kell bizonyosodnunk róla, hogy a katalizátor valóban homologizált (figyelmesen olvassuk el a homologizációs kódokat, és kérjük a homologizációs dokumentumokat).
Általában az univerzális katalizátorok nemesfémtartalma jóval alacsonyabb ( kb. ötödrésze a homologizált termékek nemesfémtartalmának), emiatt az ilyen termékeknek általában az ellennyomási szintje sem megfelelő, mert nem egy konkrét motortípushoz tervezték őket. Ennek következtében, amint a korábbi példékban is láthattuk, csökken a motor teljesítménye, növekszik a fogyasztása, és a többi motoralkatrész is megrongálodhat.

Hogyan állapíthatjuk meg, hogy homologizált-e a kipufogódob vagy a katalizátor?

A katalizátor vagy a kipufogódob európai uniós homologizáltságáról úgy győződhetünk meg, hogy ellenőrízzük a termék burkolatának alsó részén található homologizációs kódot. A kónak mindig az említett helyen kell lennie, mert az állami gépjármű műszaki vizsga során is ellenőrízik.
Mindig meg kell bizonyosodnunk arról is, hogy a kipufogódob vagy katalizátor rendelkezik e a megfelelő homologizációs tanusítványokkal. Ezeket az iratokat mind a műszaki vizsgaközpont munkatársai, mind a gépkocs használói bármikor kérhetik.
Meg kell jegyeznünk, hogy a homologzációs kód szabványos, azaz összetétele, helye és mérete mindig megfelel a vonatkozó európai előírásoknak, és nemlehet megváltoztatni. Ennek köszönhetően könnyen megtudjuk különböztetni egymástól a homologizált és a nem homologizált kipufogódobokat és katalizátorokat, s így elég ha arra emlékszünk, hogy akipufogó-rendszerek és katalizátorok számára három érvényes homologizációs kód létezik, és ezek az alábbi módon azonosíthatók:

Kipufogódobok homologizációja (fontos, hogy a számok egymás után, egyenes sorban helyezkednek el. Az "e" kisbetű (nem nagybetű) és mindig a rubrikában található, az ország azonosítószámával együtt. Ha az elhelyezkedésük nem ilyen, akkor hamis a homologizációs kód.

A modern kipufogódobok és katalizátorok homologizációja.

Ez a kód hasonlít az előzőhöz, itt is minden számnak megvan a konkrér helye. A homologizációs ország kódszáma a körben az "E" betű mellett helyezkedik el. Az "E" mindig nagybetű és a "103R"bfelirat követi ami azt jelenti, hogy ez a termék megfelel az ENSZ 103 számú szabályzatának.

A két elfogadott, az európai előírásoknak megfelelő homologizációs számon kívűl, nagyon régi német gépkocsikban még megtalálható a német TÜV tanusítvány. Ezt a tnusítványt a német TÜV még az európai uniós előírások kötelezővé tétele előtt adta ki, és az ilyen kocsik esetében tökéletesen érvényes. A mostaniakhoz hasonlóan ezek a kódok is a kipufogó-rendszer burkolatának alsó részén helyezkednek el.
Lássuk, hogyan ismerhetjük fel őket:

TÜV CERTIF.N 92/1001

N 92: Homologizációs előírás

/1001: Tanusítvány száma

Ha szükség van a homologizációra, akkor egyes gyártók miért nem homologizálhatják a kereskedelmi célra gyártott kipufogódobjaikat és a katalizátoraikat?

A homologizált termék előállitási költsége sokkal magasabb mint az univerzális alkatrészeké, mivel a homologizált termékeket az egyes motorokhoz kell kifejleszteni, azaz meg kell felelniük az eredeti gyáriberendezések ellennyomási és zajszintjének. Egy új kipufogódob vagy katalizátor kifejlesztésének átlagos költsége referenciánként kb. 5000 euro (amely öszeget minden referencia esetében ki is kell fizetni, mig az univerzális gyártók rengeteg alkalmazáshoz használják ugyanazt a kialakítást annélkül hogy tekintetbe vennék a jármű teljesítményét, fogyasztását és a többi alkatrész kopását). Emellett egy kipufogódob homologizációs műszaki vizsgájának költsége 1200 euro referenciánként, míg ugyanezek a tesztek a katalizátor esetében 10000 euróba kerűlnek, mert a nemesfémtartalom vizsgálata magasabb költséggel jár.
A gyártók számára sokkal nagyobb a haszon, ha nem homologizált terméket értékesítenek, mintha utángyártott piacon homologizált alkatrészt adnak el. Fontos megjegyeznünk, hogy az illegális cégek azért tudnak tovább működni ma is mert a legtöbb autószerelő és gépkocsihasználó nem tudja, hogy a kipufogórendszerbe épített illegális alkatrészek miatti felelősség kizárólag a beszerelőt, és nem a gyártótt vagy az értékesítőt terheli.

Abban a reményben zárjuk ezt a tájékoztatót, hogy elolvasása után a felhasználók szélesebb körű infomációkkal rendelkeznek a jelenlegi piaci helyzetet illetően.

Amennyiben további információkra volna szüksége, forduljon bizalommal a hazai WALKER forgalmazókhoz.

 

 

További hasznos tudnivalók a kipufogó működéséről

A motorban keletkező magas hőmérsékletű és nagy sebességű gázokat a szabadba kell vezetni. Erre szolgál a kipufogórendszer. Csillapítania kell a hengerből távozó gázok hanghatásait, biztosítania a szabadba jutás turbulencia mentességét és gyorsaságát. A hangcsillapítás egyik alap megoldása a hangelnyelés. Ennek során a gázt hangelnyelő anyagba vezetik, ahol a hangenergia súrlódás következtében, hővé alakul. Modernebb megoldás hogy a gázokat különböző keresztmetszeteken áramoltatják vagy különböző utak megtételére, kényszerítik. Így a hanghullámok összeütköznek és kioltják egymást. A kipufogórendszereket legfőképpen hőálló acélból készítik hegesztéssel és préseléssel. A fő darabokat a könnyebb szerelhetőség érdekében oldható csavarkötésekkel és hőálló tömítésekkel kapcsolják össze. Az üzemanyag elégésénél víz keletkezik, ami a kipufogó rendszerbe távozik. A rendszer lehűlése következtében kicsapódik és a kipufogó gáz alkotóelemeivel savakat képez. Ezek a savak belülről károsítják a kipufogó rendszert. Ezért van, hogy a kipufogódob még kívülről épnek tűnik, de belül már erőteljes oxidációs folyamatok mentek végbe.

A katalizátor feladata az, hogy a MEGFELELŐEN BEÁLLÍTOTT robbanómotor kipufogógázának károsanyag-tartalmát csökkentse. Ezt azzal éri el, hogy a működése során fellépő magas hőmérsékleten a benne található nemesfémek a káros anyagok egy részét oxidálják, vagy ártalmatlan anyagokká alakítják. Ha a motor beállítása nem a gyári adatoknak megfelelően történik, a katalizátor hatásfoka jelentősen lecsökken, és a katalizátor meg is hibásodhat.
A motor kipufogó gáza az ártalmatlan nitrogénen, a vízgőzön és a széndioxidon kívül a tökéletlen égés miatt szénmonoxidot, szénhidrogént, a nitrogén oxidációs termékeit és rendkívül kis mennyiségben egyéb vegyületeket tartalmaz.
A nitrogén, a széndioxid és a vízgőz az egészségre ártalmatlan. A szénmonoxid, a szénhidrogének, a nitrogén oxidok és az ólomvegyületek a környezetre és az emberi szervezetre egyaránt károsak, mérgezőek.A károsanyag kibocsátás mértékének csökkentése a célja többek között a katalizátoroknak, melynek három fajtája létezik: az oxidációs katalizátor, a kételemes katalizátor és a háromutas katalizátor.
Az oxidációs katalizátor ártalmatlan vízgőzzé és széndioxiddá alakítja a szénhidrogéneket és szénmonoxidot. A nitrogén oxid mennyisége ezzel a katalizátor típussal nem csökkenthető. Az oxidációs katalizátorokat elsőként Amerikában 1975-ben alkalmazták az akkor érvényben lévő kipufogógáz előírásoknak megfelelően. Ezek az előírások persze sokat szigorodtak azóta az egész világon, ez hozta magával a katalizátorok fejlődését is. A második katalizátor típus az u.n kételemes katalizátor mely mint neve is elárulja, két darab egymás után kapcsolt, egymástól elkülönült elemből áll. Itta kipufogógáz először a redukciós, majd az oxidációs katalizátoron áramlik keresztül. A két katalizátor között levegőt fújnak a kipufogó rendszerbe. Az első katalizátorban alakulnak át a nitrogén oxidok, a másodikban a szénhidrogének és a szénmonoxid. A károsanyagkibocsátás szempontjából tehát kedvezőbb, az üzemanyag-fogyasztás szempontjából azonban kedvezőtlenebb a kételemes katalizátor típus, melyet az Európában forgalmazott gépkocsikban nem alkalmaznak.
A háromutas katalizátorok legfontosabb tulajdonsága hogy mindhárom káros összetevőt egyidejűleg, jelentős mértékben, 90 százalékban eltávolítja a kipufogó gázból.
A háromutas katalizátor lambda szabályozással összekapcsolva jelenleg a leghatásosabb kipufogógáz-tisztítórendszer a világon.
A rendszer fontos eleme a lambda szonda mely méri a kipufogógáz összetételét és ha szükséges az elektronikus szabályozás csökkenti az üzemanyag mennyiségét.   

A gyártáskor a nemesfémeket a katalizátor-mag extrudált kerámia méhsejt szerkezetére viszik fel. A kerámia-mag áramlási csatornák százait tartalmazza, ezek biztosítják, hogy az átáramló kipufogógázok a lehető legnagyobb felületen érintkezzenek a katalitikus reakciót létrehozó nemesfémekkel. A reakció csakis közvetlen érintkezés útján jön létre, ha a katalizátor magja szénnel, olajjal, vagy ólommal eltömődik, jelentősen lecsökken a katalizátor hatékonysága.

 

Az univerzális katalizátorok

Az univerzális vagy általános katalizátorok fő előnye az, hogy egy típussal gépjárműmárkák és típusok széles körét lefedhetjük. katalizátorcsere esetén az univerzális katalizátorok megfizethető alternatívát jelentenek az autógyári katalizátorokkal szemben. az alkatrész-kereskedőnek illetve a beszerelőműhelynek kevesebb alkatrészt kell készleten tartania, mégis teljes típusválasztékot tud nyújtani a várhatóan katalizátor-cserére jelentkező gépjárművekhez. az általános katalizátorok beszereléséhez gyakran kell hegesztő, csőhajlító és -vágó berendezést használni, amely a legtöbb beszerelőhelyen rendelkezésre áll.

A katalizátor meghibásodásának okai

A katalizátor meghibásodását, a következő tényezők valamelyike okozhatja:

• Motor beállításra van szükség
• Üzemanyag jut a kipufogórendszerbe
• Olaj vagy fagyálló kerül a kipufogórendszerbe
• Elhasználódott gyújtógyertyák, vagy gyertyavezetékek
• Nem megfelelően működő lambda-szonda
• Mechanikai sérülés vagy törött tartók

Ha a gépkocsi valamely hibája a gyári katalizátor meghibásodásához vezetett, az új katalizátor is hasonló sorsra juthat, tehát a katalizátor cseréjével egyidőben az eredeti hibát is orvosolni kell.

 

A katalizátor kiolvadása

A katalizátor kiolvadásának oka hogy a kipufogógázba üzemanyag került, amely a forró katalizátor-magot elérve begyullad, és annak hőmérsékletét magasan a katalizátor normál üzemi hőmérséklete fölé emeli. A kerámia-mag nem képes elviselni ezt az igen magas(1400°C feletti),  hőmérsékletet és olvadni kezd, a kerámia összeesik, a katalizátor tönkremegy. Az olvadt kerámia eltömítheti a kipufogógáz útját, és a motorban is kárt tehet.
Ennek az állapotnak a külső jele, ha a katalizátor-test vörösen izzik, vagy hő okozta elszíneződés látható rajta.
A katalizátor kiolvadásához vezethet a túl dús levegő/üzemanyag keverék, oka lehet a hibás lambda-szonda, elhasználódott gyújtógyertyák vagy vezetékeik, hibás vezérlőszelep, hibás gyújtásbeállítás, fennakadt úszó vagy az injektorok hibája.