Bly är giftgör både naturoch katalysator
av Bo Ingves Forum 1989-15, sida 12-13, 12.10.1989
Bo Ingves
Bly är gift för både natur och katalysator
De årliga blyutsläppen från trafiken har minskat från 750 ton i början av 1970-talet till 250 ton i fjol trots att antalet bilar har fördubblats under samma tid. Tack vare den blyfria bensinen kommer blyutsläppen från personbilarna att sjunka mot nollstrecket inom en överskådlig framtid. Den största fördelen med blyfri bensin är dock att den gör katalytisk avgasrening möjlig.
att blandningen av luft och bensi inte förbränns fullständigt i motorn. Med en katalysator kan man eliminera också de övriga obehagliga avgaskomponenterna kolmonoxid, kväveoxider och oförbrända kolväten. Utsläppen av dessa tre miljöbovar påverkas inte av att bensinen är blyfri. utan det krävs en katalysator för att oskadliggöra dem. Dvs om man använder blyfri bensin i en vanlig. icke katalvtiskt avgasrenad, bilmotor lättas ens miljösamvete endast ifråga om blyhalterna.
Kväveoxidutsläppen i Finland uppgår till ca 250 000 ton i året. Av denna mängd står personbiltrafiken för ca 60 000 ton. Kolmonoxidutsläppen från trafiken uppgår till ca 300 000 ton och kolväteutsläppen till ca 35 000 ton per år. Personbilstrafikens andel av kolmonoxidutsläppen är ca 90) procent och av kolväteutsläppen ca 80 procent.
[EE blandning, uppstår på grund av
Vad är en katalysator
Själva katalysatorn ser till det yttre ut som en vanlig ljuddämpare. men innanför skalet finns en ny värld. Om man tittar under skalet kommer först ett elastiskt värmeutJämningsskikt. Först därefter kommer den egentliga stommen, kallad matrisen, som vanligtvis är keramisk. Finska Kemira har också utvecklat en metallisk katalysator som tack vare att den uppvärms snabbar 1 och är mindre känslig för yttre åverkan passar våra tuffa nordiska förhållanden bättre än de keramiska.
Matrisen, om den sedan är metallisk eller keramisk, består av ett otal kanaler genom vilka avgaserna leds. Matrisens aktiva yta är i sig inte tillräckligt stor, och därför beläggs ytorna först med aluminiumoxid som ökar den aktiva ytan mångdubbelt. Detta skikt får i sin tur en legering av ädelmetaller som fungerar som katalysatorer. Då avgaserna strömmar genom matrisen uppstår genom deras värme en kemisk reaktion. katalys. Adelmetallerna, vanligtvis platina och rodium, deltar inte i reaktionen och förbrukas därför inte. Deras uppgift är att sänka reaktionströskeln för den kemiska processen som ger vatten och koldioxid som slutprodukt.
Orsaken till att blyfri bensin måste användas i samband med katalysatorer är att även mycket små mängder bly täcker ädelmetallytorna och därmed förhindrar katalysprocessen.
Den stora fördelen med en katalysator är alltså att flera menliga ämnen i avgaserna oskadliggörs. De nuvarande bilkatalysatorerna kallas för trevägskatalysatorer av den anledning att de oskadliggör de tre ovannämnda = luftförorenarna (kolmonoxid, oförbrända kolväten och kväveoxider) i en och samma process. I gynnsamma förhållanden kan de giftiga avgaserna minska med 90 procent jämfört med värdena i vanliga motorer.
En katalvsator i genomskärning: 1) Matrisen med tusentals längsgående kanaler med en yta av platina och rodium. 2) Det elastiska, värmeutjämnande ytterskiktet. 3) Lambda-sonden (syresensorn). 4) Katalysatorns hölje av rostfritt stål.
Hur fungerar katalysatorn i kalla förhållanden
En katalysator kräver en mycket noggrann bränsleblandning för att fungera effektivt. Förhållandet mellan luftens och bensinens massa skall vara 14,6:1. Det enklaste. men inte enda. sättet att uppnå tillräcklig noggrannhet är att förse motorn med elektroniskt styrd bränsleinsprutning i stället för förgasare, En tillräckligt noggrann bränsleblandning kan också erhållas genom en avancerad. elektroniskt styrd förgasarteknik. Därför förekommer det också katbilar utan insprutning.
Det viktiga är att det finns en sond (Lambda-sond) placerad mellan katalysatorn och motorn som mäter avgasernas syrehalt. Sonden rapporterar kontinuerligt avgasernas sammansättning till insprutningssystemet eller förgasaren, som i sin tur korrigerar bensinblandningen efter sondens direktiv.
Med tanke på klimatet på våra breddgrader ställer sig många frågande till det faktum att katalysatorer kräver en hög temperatur (åtminstone över 300 grader) innan de börjar fungera.
Specialforskare Olle Nylund på Statens Tekniska Forskningscentral VTT berättar dock att själva katalysatorn inte utgör något problem, eftersom den uppnår den behövliga temperaturen inom någon minut även då det är mycket kallt.
= Problemet ligger i att reaktionerna inne i katalysatorn inte kan ske så länge bensinblandningen är upprikad, dvs choken är påkopplad. Detta beror på att bensinlandningen då är för rik för att få igång processen inne i katalysatorn. berättar Nylund.
Skoda billigaste katalysatorbile n katalysatorbil som uppfyller EÉE USA-avgasnormerna US-83.
Prislappen intygar att den kostar 37 500. Det hjälper inte att gnugga ögonen. Skoda står för detta konststycke. Här gäller inte längre sloganen att det är så dyrt att köra med katalysator, det enda som krävs är en aning civilkurage.
Det är en uppiffad version av den gamla Skodamodellen som utrustats med insprutning och trevägskatalysator och fått typbeteckningen 135 GLI. Andra förbättringar jämfört med standardmodellerna är bättre tygkvalitet på sätena, bägge framsätena är eluppvärmda och baksätena har fasta nackstöd. Också instrumentbrädan är förnyad, bl a är mätarna större än tidigare. Varvräknare hör också till stan dardutrustningen i 135:an. B 15/1989 FORUM
Blyfritt öka lyhaltiga ämnen har använts som B tilläggsämne i bensinen seda 1920-talet som ett billigt och enkelt sätt att höja bensinens oktantal. I den nuvarande finska 99-oktaniga bensin. som framställs av monopolisten Neste finns det numera högst 0,15 gram bly per liter.
Vid tillverkningen av blyfri bensin används däremot bly överhuvudtaget inte i något produktionsskede. På grund av t ex blyrester i transportbilarna tillåts ändå en för katalysatorerna ofarlig, mycket liten mängd bly i den blyfria 95-oktaniga bensinen Nestes färskaste försäljningsstatistik visar att försäljningen av blyfri bensin överstigit alla förväntningar. I september hade blyfritt en marknadsandel på över 40 procent. Ursprungligen hade Neste beräknat att denna andel kunde uppnås först i slutet av nästa år. Br v
För att försnabba motorns uppvärmningsprocess och därmed förkorta den tid som bensinblandningen är extra rik, lönar det sig att använda blockvärmare i samband med katalysatorer. Också för den personliga komforten och med tanke på motorslitaget är blockvärmare en fin uppfinning om man inte har tillgång till uppvärmt garage.
Kat-normerna uppställda enligt klimatet i Kalifornien
Det är när temperaturen närmar sig nollstrecket, och kryper under det, som katalysatorerna tar tid på sig att börja fungera. Vid lägre yttertemperaturer kan det ta 10-15 körkilometer innan katalysatorn kör igång. T ex i typisk stadstrafik med korta körsträckor och många kalltstarter är en katalytiskt renad bil därför kanske inte alltid speciellt miljövänlig.
De uppställda normerna för katalytiskt avgasrenade bilar följer de amerikanska normerna US-83. Dessa är i sin tur uppställda enligt den temperatur som råder i Kalifornien, som var den första delstaten som uppställde strängare avgasnormer. Eftersom våra förhållanden under stora delar av året radikalt avviker från förhållandena i Kalifornien, säger de amerikanska provnormerna ganska lite om verkligheten här.
I Finland är det inte ännu möjligt att mäta bilarnas avgaser i kalla förhållanden i större omfattning, men vid VTT finns det ett rum för utprovning av motorer i kalla temperaturer. För tillfället är man dock tvungen att ta loss hela motorn från en bil och montera upp den på nytt i laboratoriet. Därför är det av rent praktiska skäl tillsvidare mycket tunnsått med tillförlitliga testvärden om hur katalysatorer beter sig i kalla temperaturer.
År 1991 färdigställs dock ett kallstartlaboratorium vid VTT. Då blir det möjligt att helt enkelt köra in bilen i testut fortsättning på sid 16
FÖRUN, 15/1989
En viss ljusning på katalysatorfronten
Text: Bo Ingves
Personbilimportörernas katalysatorvänlighet har ökat under årets lopp i takt med en ökad efterfrågan. I september upphörde den svaga tillgången på blyfri bensin dessutom att vara ett konkret hinder för marknadsföringen av katalysatormodeller. Då upphörde ju försäljningen av 92-oktanig bensin och de gamla tankarna fylldes i stället med blyfritt. I förslaget till nästa års budget föreslås också att katalysatoravdraget i bilskatten höjs till 4 500 mark, vilket om det godkänns ytterligare torde motivera importörerna att satsa p katalysatormodeller.
L nnu är det ett helt frivilligt val om Ara vill köpa en katalytiskt avgas renad bensindriven personbil. Det är ju först från början av 1992 som alla nya bilar måste uppfylla de nya avgasbestämmelserna. I dagens läge krävs det katalysator för att uppfylla de uppställda normerna, och därför talar man i praktiken om att alla nya bilar år 1992 måste vara försedda med katalysator.
Ett mellanskede börjar dock redan nu vid årsskiftet. Då träder bestämmelsen att alla nya bilmodeller skall vara katalytiskt renade i kraft. Med ny modell avses också en äldre modell som har genomgått så stora förändringar att den till väsentliga delar är förnyad. 5 k facelifts, alltså kosmetiska ändringar, innebär inte att modellen räknas som helt ny.
I alfabetisk ordning ser katalysatorläget på personbilmarknaden ut enligt följande Just nu:
Alfa Romeo: Från början av nästa år kan alla modeller fås med katalysator utan att det inverkar på priset. De nyare modellerna med insprutningsmotor kan dessutom utrustas med katalysator i efterhand. Enligt nuvarande prisnivå blir Alfa 33 den billigaste katalysatorversionen, prislappen visar nu en summa just under 100 000 mark.
Audi: För tillfället är det tunnsått med katalytrenade Audi-bilar i lager. Av de modeller som importeras till Finland är det endast Audi 80 Quattro i prisklassen kring 200 000 mark och några lyxmodeller som är katalysatorförsedda. Nästa år torde dock utbudet öka betydligt i takt med att efterfrågan ökar.
BMW: Alla nuvarande bensinmodeller har beredskap för katalysator. men tillsvidare tas inte katalysatormodeller in i landet. Bilarna kan utrustas med katalysator som tilläggsutrustning. Billigaste modellen är i detta skede 2 dörrars BMW 316i, med katalysator som tilläggsutrustning blir priset ca 130 000 mark.
Cadillac: Alla nya bensinmodeller har katalysator. Priserna startar från ca 420 000 mark.
Chevrolet: Alla nya bensinmodeller har katalysator. Priserna börjar från just under 200 000 mark.
Chryster: Alla nya bensinmodeller har katalysator. Priserna börjar från ca 190 000 mark.
Citroen: Citroen lanserar sitt katalysatorprogram i november på ett brett plan. Alla modeller börjande från minstingen AX finns mot slutet av året att fås i någon version. Priserna är inte ännu fastslagna, men de torde enligt importören inte skilja sig mycket från priset på motsvarande modell utan katalysator.
Daihatsu: Såväl Charade 1,3 i och nya Applause 1,6 i säljs enbart med katalysator. Charades pris ligger på båda sider om 70 000 mark.
Daimler: Tillsvidare importeras inte katalysatorversioner. men från och med nästa sommar är alla versioner katalysatorutrustade. Priset ändras inte på grund av katalysatorn. Priserna börjar från ca 530 000 mark.
Ferrari: Alla Ferrari-modeller förses från och med november med katalysator.
Fiat: För tillfället finns ingen katalysator-Fiat i Finland. Alla modeller av radikalt förnyade Uno, som kommer kring årsskiftet, är utrustade med katalysator. Prisförhandlingarna är ännu på hälft. För de övriga modellerna torde katalysatorer på ett bredare plan komma först -92.
Ford: Billigaste Ford med katalysator är Fiesta L,li CLX. Med priset 65 700 mark är den drygt tusenlappen dyrare än motsvarande modell utan katalysator. En klass högre upp finns Escort och Orion som vardera har en 144 liters CL- version med katalysator. I de dyrare klasserna inns Sierra 2,0 Laser och Ghia med katalysator och på toppen hittas Scorpio 2,0 GL och 2,9 Ghia.
FSO: Ingen modell har katalysator. Troligtvis kommer katalysatorversionerna Örst 1992.
Honda: För tillfället finns endast fyrhjulsdrivna Civic (139 000 mark) med katalysator. Den fjärde generationens Accord, som presenterades på bilutställningen i Frankfurt och som börjar säljas i Finand efter årsskiftet, tas enbart in som kat-version. Detta gäller även förgasarversionerna. Civic-sortimentet blir stegvis under nästa års tid s a s katalyserat med början från de större modellerna.
Jaguar: Tillsvidare importeras inte kataysatorversioner, men från och med nästa sommar är alla versioner katalysatorutrustade. Priset ändras inte på grund av kata fortsättning på sid 3 13