Принцип работы катализатора

Устройство и принцип работы катализатора. Часть первая:

Устройство и принцип работы катализатора. Часть первая: - изображение 1 - изображение 1

Пишет ArtemTerti4niy в своём блоге.

Автомобильный катализатор: описание,устройство,принцип работы. - изображение 2 - изображение 2

— Катализатор – это очень простой элемент выхлопной системы, но от него зависит многое. Сегодня мы поможем вам узнать, какие вредные вещества формируются при работе автомобильного двигателя. Вы также получите информацию о том, как каталитический преобразователь уменьшает количество вредных выбросов.

— Каждый современный автомобиль (не учитывая электрокаров, конечно) является серьезным источником загрязнения. В особенности эта проблема актуальна для жителей мегаполисов, так как именно в таких населенных пунктах количество автомобильных выхлопных газов порой очень высоко. Для того чтобы хоть как-то препятствовать этой проблеме правительства различных стран ограничивают уровень загрязнения, создаваемого автомобилями. В последние годы многие компании, которые выпускают транспортные средства, серьезно модернизировали двигатели и выхлопные системы своих моделей, чтобы соответствовать определенным нормам. Одним из достаточно серьезных шагов на этом пути стало производство катализатора или каталитического преобразователя. Что такое катализатор в автомобиле и как он работает? Как мы уже упоминали выше, его работа заключается в том, чтобы вовремя преобразовать вредные вещества, содержащиеся в выхлопных газах, в менее вредные продукты. Причем катализатор должен сделать это ещё до того, как выхлопные газы окажутся за пределами машины. Ликбез по вредным выбросам Для того чтобы максимально уменьшить содержание вредных веществ в выхлопных газах, производители «научили» двигатели автомобилей следить за количеством расходуемого топлива. Электронный блок управления двигателем контролирует оптимальную пропорцию топливо-воздушной смеси. Для этого используется такая характеристика, как стоихиометрический коэффициент. вк.ком/cars.best В теории, при таком соотношении топливо должно сгореть с применением определенного количества кислорода.

— К примеру, стоихиометрический коэффициент бензина составляет примерно 14,7 к 1. А это значит, что для сожжения 1 единицы бензина необходимо сжечь 14,7 единицы воздуха. В реальных условиях сгорание смеси топлива имеет некоторые отличия от оптимальной пропорции. Порой смесь становится обедненной (при повышении коэффициента), а иногда – слишком богатой (при падении данного показателя). Автомобильный двигатель вырабатывает такие вредные продукты: N2 (газообразный азот). Воздух на нашей планете на 78% состоит именно из этого вещества, причем большая его часть попадает в силовой агрегат авто. H2O (водяной пар). Продукт сгорания, формирующийся при соединении кислорода и водорода. СО2 (диоксид углерода). Это также продукт сгорания, который появляется в результате соединения углерода с кислородом. По сути, перечисленные вещества не представляют опасность для нашего здоровья, однако ученые утверждают, что углекислый газ приводит к ухудшению ситуации с глобальным потеплением. Поскольку процесс горения далеко не всегда соответствует планам разработчиков двигателей, определенный объем вредных веществ, все же, попадает в выхлопную систему. Именно для этого и существует катализатор. Каталитический преобразователь предназначен для сокращения количества следующих веществ: СО (окись углерода) – вредный бесцветный газ, не имеющий запаха; летучие органические соединения или углеводороды – ключевая составляющая смога, который формируется в результате неполного сгорания бензина; NO и NO2 (оксиды азота) – ещё одна составляющая смога и так называемых кислотных дождей. Далее мы поможем вам понять, как работает катализатор в автомобиле.

— Принцип работы катализатора Ещё со школьного курса химии многие люди знают, что катализатор – это вещество, применяемое для вызова или повышения скорости химической реакции. При этом каталитический преобразователь не становится продуктом реакции. Катализаторы принимают участие в реакциях, но их нельзя назвать реактивами или продуктами химической реакции. К примеру, в организме каждого человека есть ферменты, которые необходимы для осуществления большого количества биохимических реакций.

— Что такое катализатор вы уже знаете. Рассмотрим подробнее их устройство. Сегодня существуют два основных типа катализаторов: окислительные и восстанавливающие. Они имеют керамическую структуру, которую покрывает катализатор из металла. Статья опубликована в паблике Машины. Суть состоит в формировании структуры, которая сможет подставить под выхлопные газы максимально возможную площадь каталитического преобразователя. При этом задействуется минимальное количество катализатора, поскольку стоимость применяемых материалов является очень высокой.

— Интересно, что в некоторых устройствах применяют даже золото. По сравнению со всеми иными вариантами золото оказалось самым дешевым. Оно может увеличить уровень окисления на 40%, без чего невозможно сократить объем вредных веществ. Многие современные автомобили имеют системы выпуска с тремя катализаторами. Каждый из них отвечает за уменьшение количества выбросов определенного вещества.

— Сначала выхлопные газы попадают в восстанавливающий катализатор. В нём применяются родий и платина, которые сокращают количество молекул NO и NO2. В момент их контакта с молекулами каталитического преобразователя происходит отделение атома азота, в результате чего высвобождается O2, то есть кислород. Затем происходит связывание атомов азота, в результате чего появляется N2.

Какие загрязнения производит автомобиль? - фото 3 - изображение 3

Принцип работы каталитического нейтрализатора - фото 4 - изображение 4

Автомобильный катализатор: описание,устройство,принцип работы.

Как проверить катализатор? - фотография 5 - изображение 5

Для снижения вредных токсических выбросов в атмосферу при сжигании топлива в системе выхлопа автомобильного транспорта предусмотрена установка такого устройства, как катализатор автомобильный. Что это такое? Если говорить химическими терминами, то катализатор является веществом, которое ускоряет процессы химических реакций, но в тот же момент оно само не вступает в реакцию. Основными катализаторами выступают металлы: никель, родий, медь, хром, палладий и золото. Основой принципа работы автомобильного каталитического устройства является способность катализирующих материалов к ускорению химических реакций. Устанавливается автомобильный катализатор на выхлопной трубе сразу после выпускного коллектора, реже на самом коллекторе. Это связано с рабочими температурными параметрами устройства, которое работает намного эффективнее при трех сотнях градусов.

Другие методы оценки работоспособности нейтрализатора - фото 6 - изображение 6

Какие загрязнения производит автомобиль?

В целях сокращения выбросов, современные автомобильные двигатели тщательно контролируют количество сгораемого в нём топлива. Они пытаются сохранить соотношение воздух-топливо очень близким к стехиометрической точке, которая является идеальным соотношением воздуха к топливу. Теоретически, при таком соотношении, всё топливо будет сожжено, используя весь кислород из поглощаемого воздуха. Для бензина стехиометрическая точка составляет около 14.7:1 — это означает, что на каждый литр бензина будет сожжено 14,7 граммов воздуха. Смесь топлива на самом деле колеблется от идеального соотношения совсем немного во время работы двигателя. Иногда смесь может быть бедной (соотношение воздух-топливо выше, чем 14,7), а в других случаях смесь может быть обогащённой (соотношение воздух-топливо ниже, чем 14,7).

Основными веществами в выхлопных газах двигателя автомобиля являются:

Азот (N2) — воздух на 78 процентов состоит из газообразного азота, и большая часть этого азота проходит прямо через двигателя автомобиля и выходит, не вступив ни с чем в химическую реакцию. Углекислый газ (CO2) — это один из продуктов сгорания бензина. Водяной пар (H2O) — и ещё один продукт сгорания. Эти выбросы, в основном, доброкачественные и не вредят атмосфере и экологии, хотя выбросы углекислого газа, как полагают, способствуют глобальному потеплению. Поскольку процесс сгорания никогда не совершенен, также в автомобильных двигателях производятся некоторые меньшие количества более вредных выбросов. Катализаторы предназначены как раз для снижения содержания именно этих выбросов, а, точнее, трёх самых объёмных и самых вредных:

Окиси углерода (СО) — это ядовитый газ без цвета и запаха. Углеводородов (HC) и летучих органических соединений (ЛОС) — они являются одними из основных компонентов видимого нами дыма, который выходит при работе двигателя из выхлопной трубы автомобиля и производятся в основном из испарившегося, несгоревшего топлива. Оксидов азота (NO и NO2, вместе называемые NOx) — они являются также «соавторами» белого дыма, а ещё оксиды азота нередко провоцируют кислотные дожди, которые вызывают раздражение слизистых оболочек человека. Кстати, знаете ли Вы, что, согласно исследованиям, даже новые модели двигателей газонокосилок выбрасывают в воздух в 93 ​​раза больше образующих смог выхлопов, нежели новые модели автомобилей в случае аналогично производимой работы? Это не удивительно, ведь законов, регулирующих выхлопы газонокосилок, не существует ни в России, ни во многих других странах. Тем не менее, введение таких законов только в США (именно там проводилось исследование) может снизить выбросы на эквивалент до 800 000 автомобилей в день, и это впечатляющие цифры.

Принцип работы каталитического нейтрализатора

Нейтрализатор – это составная часть выхлопной системы автомобиля, благодаря которой снижается концентрация вредных веществ, содержащихся в отработанных выхлопных газах. Среди них окись углерода, оксиды азота, а также углеводороды.

Современный катализатор автомобильный, фото которого представлены в статье, содержит в своем составе благородные металлы, которые нагреваются от выхлопных газов и провоцируют процесс «дожигания» вредных веществ до нормы, предусмотренной экологическими требованиями.

Конструкция нейтрализатора включает в себя корпус, внутри которого располагается керамическая или металлическая основа в виде сот. Сверху она покрыта тонким слоем специального платиноиридиевого сплава. Сотообразная конструкция позволяет значительно увеличить площадь соприкосновения выхлопов газа и поверхности, покрытой каталитическим слоем. В результате этого происходит окислительная реакция окиси углерода и углеводорода и на выходе в атмосферу попадают только практически «безобидные» вещества: азот (N2) и углекислый газ (СО2).

Виды катализаторов - изображение 7 - изображение 7

 

Устанавливать катализатор на автомобиль не обязательно, но желательно, особенно если:

  • вашей машине менее 5 лет;
  • вы сами проходите ТО;
  • вы собираетесь на автомобиле за границу (обязательно);
  • вы не желаете загрязнять окружающую среду.

Каталитические нейтрализаторы выполняют немного разные функции, в зависимости от типа изделия.

Как проверить катализатор?

Иногда появляются не все признаки неисправности, а только некоторые из них. Сигнальная лампочка на панели также не всегда загорается. Обычно это происходит при серьезных механических повреждениях, при износе каталитического покрытия или при проблемах с электропроводкой. В остальных ситуациях сигнал загорается и тухнет. Поскольку дальнейшая эксплуатация наносит урон автомобилю, стоит задуматься, как проверить катализатор на забитость, не снимая.

 На что обратить внимание:

  1. При средней степени засорения падает пропускная способность. Если нажать на педаль, двигатель начнет работать, поднимая обороты. При наличии неисправности процесс будет медленным, показатель не превысит более 2 000 – 3 000.
  2. Когда мотор запущен, стоит подойти к выхлопной трубе – запах выхлопов становится химическим.
  3. Приложив руку к трубе, легко заметить, что давления практически нет – выхлопы не выходят нормально.
  4. Вмятины на защитном корпусе – свидетельствуют о механических повреждениях, которые часто приводят к разрушению матрицы, фильтрующего элемента.

Точно убедиться в засорении матрицы можно, осмотрев деталь на просвет. Но для этого потребуется ее демонтировать. Процедура сопряжена со сложностью, так как деталь находится на днище – требуется яма, подъемник. Сам процесс изъятия отличается для разных автомобилей, крепления часто прикипают.

В заключении - фотография 8 - изображение 8

Другие методы оценки работоспособности нейтрализатора

Проверка на противодавление – еще один метод диагностики без демонтажа. Это наиболее распространенный и простой способ, предполагающий измерение давления выхлопов, последующее сравнение показателей. Задумываясь, как проверить катализатор, нужно подготовить манометр и переходник для подсоединения.

 Тонкости диагностики:

  1. Автомобиль загоняют на яму.
  2. Демонтируется первый датчик кислорода.
  3. Используя переходник, подключают манометр. В качестве переходника выбирают резиновый шланг. Важно обеспечить герметичность соединения.
  4. Запустив мотор, нужно поднять и на протяжении 15 секунд поддерживать обороты на уровне 2 500 – 3 000.
  5. В этот момент изучаются данные манометра.
  6. Проводится сравнение, оценка работоспособности.

При показателях в 0,3 кгс/см2 можно утверждать, что система исправна. Более высокие значения – до 0,35 допускаются в случае доработок, тюнинга мотора, иначе это свидетельствует о неполадках. При данных в 0,5 кгс/см2 отмечаются явные неполадки.

В сервисе используются и другие методики, позволяющие точно выявить неисправность. В распоряжении специалистов имеется специальное оборудование, позволяющее оценить состав выхлопов, выполнить диагностику мотор-тестером, провести сканирование, что дает наиболее точные результаты.

prorock-21 ›Blog ›Что такое катализатор и как это работает - фото 9 - изображение 9

КАК УДАЛИТЬ КАТАЛИЗАТОР?

Вопросы экологии и покупки нового катализатора мы не рассматриваем – 99% автолюбителей просто удаляют его, а не покупают новый, т.к. новый катализатор стоит дорого из-за содержания в нем платины.

Хочется предостеречь от распространенной ошибки при удалении катализатора: всегда удаляйте его полностью, а не пробивайте только отверстие. Кто даст гарантию, что время это отверстие не забьется? После удаления внимательно осмотрите внутренность той емкости, в которой находился катализатор и увидите «прикипевшую» к поверхности металлическую сеточку, одну или несколько. Ее удаляйте тоже.

Виды катализаторов

Разделяют несколько типов катализаторов, в зависимости от их назначения:

Двусторонние

Устройство катализатора выхлопных газов двустороннего типа позволяет выполнять сразу несколько задач:

  1. Запустить процесс окисления угарного газа в углекислый;
  2. Окислить несгоревшие углеводороды (частично сгоревшее или несгоревшее топливо) в воду и углекислый газ благодаря реакции горения.

Такие катализаторы чаще всего применяются для дизельных двигателей.

Трехсторонние

Трехсторонний катализатор авто появился еще в 1981 году в целях снизить объемы вредных веществ, попадающих в атмосферу. Этот тип нейтрализатора позволяет выполнять более обширный спектр задач, а именно:

  1. Превращать окиси азота в кислород и азот.
  2. Окислять угарный газ в углекислый газ.
  3. Окислять несгоревшие углеводороды в воду и углекислый газ.

Также существуют дизельные катализаторы и нейтрализаторы для моторов, работающих на бедных смесях.

Помимо этого катализаторы отличают по материалу, из которого изготавливается картридж устройства. Исходя из этого, выделяют:

Керамические нейтрализаторы

Это стандартные модели оснащенные конструкцией в виде сот. Сам керамический элемент в этом случае покрыт платиноиридиевым сплавом.

Если говорить о недостатках таких моделей, то практически все автолюбители выделяют хрупкость керамического устройства, которое достаточно ударить об камень, чтобы соты рассыпались. Также изделие может повредиться если на прогретом авто заехать в лужу, капли воды попавшие на раскаленный нейтрализатор приведут к его поломке.

Помимо этого соты могут распасться в случае неполадок в системе зажигания машины. Например, если топливо воспламеняется не сразу после запуска двигателя, а с небольшой задержкой. В этом случае несгоревшее топливо будет собираться в резервуаре выпускного тракта (то есть в катализаторе) и как только скопившийся бензин взорвется, все соты разрушатся.

Также в таких катализаторах накапливается керамическая пыль, которая попадает в камеру сгорания, а в некоторых случаях даже в цилиндры двигателя.

Единственное преимущество керамического нейтрализатора – это его низкая стоимость.

Металлические нейтрализаторы

Конструкция этого типа отличается повышенной надежностью и прочностью, благодаря чему такой катализатор может выдерживать механические нагрузки на протяжении довольно долгого времени. Соты, установленные в изделии, отличаются своей упругостью, добиться этого удалось благодаря их спиралевидной форме и металлу.

 

Однако, несмотря на надежность такого нейтрализатора, он также как и керамический «боится»:

  • Некачественного или этилированного топлива.
  • Масел или антифриза, которые попадают в камеру сгорания.
  • Некачественных технических жидкостей для промывки систем, купленных «с рук» или от непроверенного производителя.
  • Переобогащенных топливных смесей.
  • Долгой работы на холостом ходу.

Спортивные

Такие катализаторы также выполнены из металла, однако их пропускная способность намного выше стандартных металлических и керамических изделий. Благодаря этому нейтрализаторы этого типа придают автомобилю дополнительную мощность (от 7% до 20%). Правда, такого результата можно достигнуть только при условии, что в машине установлена прямоточная система выхлопа. При этом катализаторы отвечают экологическим требованиям Евро 4 и 5.

Спортивные модели самые надежные, но их стоимость самая большая.

Исходя из такого большого количества недостатков стандартных моделей, и появились теории о том, что нейтрализаторы приносят больше вреда для самого автомобиля, нежели пользы для экологии. Однако избежать большинства неприятностей можно, если своевременно менять изделие. К слову, катализатор автомобильный ремонт не предполагает, поэтому вышедший из строя элемент необходимо менять.

В заключении

Устанавливать катализатор или нет – дело каждого автовладельца. Пока что в России не предусмотрено строгих требований к объему вредных веществ в выхлопных газах. Однако если вы решите отправиться на автомобиле в путешествие по Европе, вам обязательно придется установить каталитический нейтрализатор.

prorock-21 ›Blog ›Что такое катализатор и как это работает

Что такое катализатор и каково его значение - изображение 10 - изображение 10

На протяжении многих лет авто производители создают много усовершенствований в автомобильных двигателях и топливных системах, чтобы идти в ногу со временем и, безусловно, с законами, направленными на улучшение экологической ситуации на фоне выбросов автомобилей. Одно из кардинальных таких усовершенствований произошло в 1975 году с интересным устройством под названием катализатор. По сути работа катализатора заключается в преобразовании вредных веществ в менее вредные выбросы, прежде чем они покинут выхлопную систему автомобиля.howcarworks.ru/sites/defa…_203815.jpg?itok=kxrMp1JZ

Катализатор — это удивительно простое устройство, однако, оно оказывает невероятно большое влияние на экологию нашей планеты. В этой статье Вы узнаете, какие загрязняющие вещества производятся двигателем, что такое катализатор и как катализатор работает, имея дело с каждым из этих загрязняющих веществ, чтобы помочь уменьшить выбросы из транспортных средств.

Какие загрязнения производит автомобиль?

В целях сокращения выбросов, современные автомобильные двигатели тщательно контролируют количество сгораемого в нём топлива. Они пытаются сохранить соотношение воздух-топливо очень близким к стехиометрической точке, которая является идеальным соотношением воздуха к топливу. Теоретически, при таком соотношении, всё топливо будет сожжено, используя весь кислород из поглощаемого воздуха. Для бензина стехиометрическая точка составляет около 14.7:1 — это означает, что на каждый литр бензина будет сожжено 14,7 граммов воздуха. Смесь топлива на самом деле колеблется от идеального соотношения совсем немного во время работы двигателя. Иногда смесь может быть бедной (соотношение воздух-топливо выше, чем 14,7), а в других случаях смесь может быть обогащённой (соотношение воздух-топливо ниже, чем 14,7).

Основными веществами в выхлопных газах двигателя автомобиля являются:

Азот (N2) — воздух на 78 процентов состоит из газообразного азота, и большая часть этого азота проходит прямо через двигателя автомобиля и выходит, не вступив ни с чем в химическую реакцию.Углекислый газ (CO2) — это один из продуктов сгорания бензина.Водяной пар (H2O) — и ещё один продукт сгорания.Эти выбросы, в основном, доброкачественные и не вредят атмосфере и экологии, хотя выбросы углекислого газа, как полагают, способствуют глобальному потеплению. Поскольку процесс сгорания никогда не совершенен, также в автомобильных двигателях производятся некоторые меньшие количества более вредных выбросов. Катализаторы предназначены как раз для снижения содержания именно этих выбросов, а, точнее, трёх самых объёмных и самых вредных:

Окиси углерода (СО) — это ядовитый газ без цвета и запаха.Углеводородов (HC) и летучих органических соединений (ЛОС) — они являются одними из основных компонентов видимого нами дыма, который выходит при работе двигателя из выхлопной трубы автомобиля и производятся в основном из испарившегося, несгоревшего топлива.Оксидов азота (NO и NO2, вместе называемые NOx) — они являются также "соавторами" белого дыма, а ещё оксиды азота нередко провоцируют кислотные дожди, которые вызывают раздражение слизистых оболочек человека.Кстати, знаете ли Вы, что, согласно исследованиям, даже новые модели двигателей газонокосилок выбрасывают в воздух в 93 ​​раза больше образующих смог выхлопов, нежели новые модели автомобилей в случае аналогично производимой работы? Это не удивительно, ведь законов, регулирующих выхлопы газонокосилок, не существует ни в России, ни во многих других странах. Тем не менее, введение таких законов только в США (именно там проводилось исследование) может снизить выбросы на эквивалент до 800 000 автомобилей в день, и это впечатляющие цифры.

Как работает катализатор?

Понятие "катализатор" пришло к нам ещё из химии школьной программы, давайте вспомним — катализатор представляет собой вещество, которое вызывает ускорение химической реакции, и при этом сам катализатор в этой реакции не участвует. Точнее, катализаторы прямо участвуют в реакции и влияют на время её течения, но не являются ни реагентом, ни продуктом реакции, которую они катализируют. В человеческом организме ферменты являются по аналогии естественным катализатором, отвечающим за многие необходимые биохимические реакции.

Вообще, каталитический нейтрализатор состоит из двух различных типов катализаторов в своей работе: катализатора восстановления и катализатора окисления. Оба типа состоят из керамической структуры, покрытой металлическим каталитиком, обычно платиной, родием и/или палладием. Идея заключается в том, чтобы создать структуру, которая предоставляет максимальную площадь поверхности катализатора в потоке выхлопных газов, а также свести к минимуму требуемое количество катализатора, поскольку материалы для него чрезвычайно дороги. Некоторые из новейших преобразователей даже начали использовать золото, смешанное с более традиционными катализаторами. Золото, кстати, стоит даже дешевле, чем другие перечисленные материалы, но может привести к увеличению окисления.

Большинство современных автомобилей оснащено трёхкомпонентными каталитическими нейтрализаторами. Это означает, что они помогают уменьшить количество выбросов трёх самых вредных веществ, перечисленных немного выше в содержимом выхлопов.

Катализатор восстановления является первым этапом каталитического нейтрализатора. Он использует платину и родий, чтобы помочь уменьшить выбросы NOx (оксидов азота). Когда молекулы NO или NO2 вступают в контакт с катализатором, то последний расщепляет его на два компонента, отщепляя атом азота из молекулы и освобождая кислород в известной нам формуле O2. Атомы азота, в свою очередь, вступают в связь с другими атомами азота, которые также производятся катализатором, образуя химический элемент N2 (абсолютно безвредная молекула азота). В виде химической формулы это можно проиллюстрировать таким образом:

2NO => N2 + О2 или 2NO2 => N2 + 2*O2Катализатор окисления является вторым этапом каталитического нейтрализатора. Он уменьшает количество несгоревших углеводородов и окиси углерода при окислении их в катализаторе за счёт платины и палладия. Этот катализатор способствует реакции СО и углеводородов с кислородом в выхлопных газах. Например:

2CO + O 2 => 2CO 2

Как работает катализатор?

howcarworks.ru/sites/defa…/files/img/CN_working.gif

Есть два основных типа конструкций, используемых в каталитических нейтрализаторах — сотовые и керамические. Большинство автомобилей сегодня используют сотовую структуру.

Третий этап работы катализатора заключается в системе управления, которая контролирует поток выхлопных газов и использует эту информацию для управления системой впрыска топлива в двигатель. Существует кислородный датчик, установленный выше по потоку до катализатора (то есть он ближе к двигателю, чем катализатор). Этот датчик сообщает бортовому компьютеру двигателя, сколько кислорода содержится в выхлопе. Компьютер может увеличить или уменьшить количество кислорода в выхлопных газах, регулируя соотношение воздух-топливо, поступаемое в цилиндры двигателя. Эта схема управления позволяет компьютеру двигателя убедиться, что двигатель работает на близкой к стехиометрической точке, а также что в выхлопе остаётся достаточное количество кислорода, чтобы окисление катализатора позволяло сжигать несгоревшие углеводороды и окись углерода.

Каталитический нейтрализатор делает большую работу по снижению загрязнения, но он всё ещё может быть значительно улучшен. Тем не менее, одним из самых больших его недостатков является то, что он работает только при достаточно высокой температуре. Когда Вы только начинаете прогревать свой автомобиль в холодную или тёплую погоду, каталитический нейтрализатор практически ничего не делает, чтобы уменьшить загрязнение в выхлопных газах.

Есть простое решение этой проблемы, которое состоит в перемещении катализатора ближе к двигателю. Это означает, что более горячие выхлопные газы достигнут катализатора, и он нагреется быстрее, но это также может уменьшить срок службы нейтрализатора, подвергая его воздействию очень высоких температур. Большинство автопроизводителей позиционируют каталитический преобразователь под передним пассажирским сиденьем — достаточно далеко от двигателя, чтобы поддерживать температуру такого уровня, который не будет вредить ему.howcarworks.ru/sites/defa…04221_0.jpg?itok=glWtuO0U

Также хорошим способом для сокращения выбросов является предварительный нагрев каталитического нейтрализатора. Самый простой способ для достижения такой цели заключается в использовании электрических нагревателей сопротивления. К сожалению, 12-вольтовые электрические системы на большинстве автомобилей не обеспечивают достаточно энергии или мощности для нагрева каталитического нейтрализатора достаточно быстро. Большинство людей не будут ждать несколько минут, пока каталитический нейтрализатор нагреется. А вот гибридные автомобили, которые имеют в наличии большие высоковольтные блоки батарей, могут обеспечить достаточно энергии, чтобы разогреть каталитический нейтрализатор очень быстро.

Катализаторы в дизельном двигателе работают гораздо хуже в сокращении выбросов NOx. Одной из причин этого является то, что дизельные двигатели имеют более низкую рабочую температуру, чем бензиновые двигатели, и катализатор в целом в дизельном двигателе работает хуже, поскольку он меньше нагревается. Некоторые из ведущих экспертов экологических авто придумали новую систему, которая помогает бороться с этим. Они используют мочевину в решении этой проблемы: прежде чем оксиды азота уходят в катализатор, их принудительно испаряют и смешивают с выхлопом и затем создают химическую реакцию, которая приведёт к сокращению выбросов NOx. Мочевина, также известная как карбамид, представляет собой органическое соединение, изготовленное ​​из углерода, азота, кислорода и водорода. Мочевина содержится в моче млекопитающих и земноводных. Мочевина реагирует с NOx, производя в результате реакции азот и водяной пар и утилизируя более 90 процентов оксидов азота в выхлопных газах.

Что такое катализатор и каково его значение

Для чего предназначен катализатор в автомобиле? - изображение 11 - изображение 11

Катализатор — узел выхлопной системы, предназначенный для очистки выходящих газов от вредных для атмосферы и здоровья человека элементов (окислов азота, группы углеводородов, окиси углерода).

Но чтобы полностью разобраться с этим устройством определение мало, поэтому ниже вы получите более расширенную информацию.

Для чего предназначен катализатор в автомобиле?

Катализатор — устройство, задача которого в дожигании окиси углерода, а также углеводородов в выхлопе автомобиля, оказывающих негативное воздействие на слизистую оболочку человека и озоновый слой нашей планеты.

На многочисленных сотах наносится специальное напыление, которое и выполняет основную функцию «очистки» выхлопных газов.

Химическая реакция выхлопного газа при взаимодействии с платиноиридиевым слоем приводит к разогреву катализатора.

Как следствие, не успевшие сгореть вредные элементы, касаются к прогретой поверхности и сгорают окончательно.

В процессе горения задействована остаточная часть кислорода, которая остается в отработанных после камеры сгорания газах. При этом из катализатора выходят безвредные элементы — CO2 и N2.

Немного истории - изображение 12 - изображение 12

Важное условие, обеспечивающее работоспособности катализатора — достижение им высокой температуры. Вот почему устройство устанавливается в непосредственной близости около силового узла.

Немного истории

Впервые катализаторы были использованы в 70-е годы прошлого века, хотя разработка устройства была произведена на 20 лет раньше.

В течение долгих лет применения катализаторы совершенствовались и сегодня представляют собой качественные устройства, выполненные из лучших источников сырья.

Причиной появления катализаторов стала острая проблема загрязнения воздуха, что сделало установку узлов обязательным для всех производителей.

Создателем катализатора является Юджину Хоудри — талантливый инженер, который принялся за разработку «очистителя» после ознакомления со сводками об уровне смога на улицах своего города.

Как уже упоминалось, данные устройства стали монтироваться на авто лишь в 70-х годах. И это притом, что первый каталитический нейтрализатор был создан в 1953 году.

Но попытка оказалась провальной, ведь очистку нельзя было реализовать из-за большого объема свинца в американском бензине.

Как следствие, выпуск нейтрализаторов не имел значения. Применение столь вредного для атмосферы топлива было запрещено лишь в конце 20-го века после разработки специального дополнения к спец закону «О чистом воздухе».

Со временем катализатор Хоудри был переработан группой инженеров под легковой транспорт (под руководством Карл Д. Кита).

Новый тип катализатора получил название каталитического конвертера с 3-мя путями.

Решение о внедрении устройства стало переломным моментом в экологии и позволило снизить негативную нагрузку на окружающую среду.

Особенности конструкции

Катализатор состоит из трех основных элементов — теплоизоляции, блока-носителя и кожуха (корпусной части).

Главный элемент каталитического преобразователя — блок-носитель, являющийся базой изделия.

Особенности конструкции - изображение 13 - изображение 13

Конструктивно блок выполнен из керамической огнеупорной основы. В его составе множество различных ячеек-сот, которые повышают общую площадь соприкосновения с выхлопными газами автомобиля.

На сот-ячейках нанесено специальное вещество, выполняющее функцию катализатора.

Принцип действия - изображение 14 - изображение 14

Роль таких веществ выполняют три популярных химических элемента:

  • палладий и платина — окислительные катализаторы. Их задача — ускорить процесс окисления недогоревших углеводородов и их преобразование в водный пар, а угарного газа (CO) в обычный углекислый газ;
  • родий — восстановительный катализатор, задача которого в восстановлении NOx, а также его преобразовании в простой азот.

Как следствие, группа из трех катализаторов снижает объем трех вредных элементов. Такой тип устройства носит название 3-х компонентного.

Блок-носитель находится в корпусе, выполненном из металла при обязательном слое теплоизолирующего вещества.

Также в кожухе нейтрализатора крепится кислородный датчик.

Главное условие нормальной работы катализатора — достижение температуры, равной 300 градусов Цельсия.

Качественный прогрев позволяет удерживать до 90% вредных компонентов. Ускорить процесс достижения рабочей температуры можно при помощи:

  • обогащения горючей смеси;
  • монтажа нейтрализатора сразу после коллектора выпуска.

Принцип действия

Топливовоздушная смесь после сгорания в двигателе содержит в себе множество вредных для здоровья элементов, а именно окислов азота, группы углеводородов, окиси углерода и так далее.

Несмотря на то что объем этих веществ в составе выхлопа не превышает 1% (остальная часть — пар, двуокись углерода и азот), их влияние на человека крайне негативное.

Следовательно, одно из главных требований для устройства — нейтрализация вредных веществ.

Сегодня разработано несколько способов, позволяющих бороться с опасными газами, к примеру, обеднение горючего состава или рециркуляция выхлопа.

Но по своей эффективности они серьезно уступают каталитическому нейтрализатору. Внутри нейтрализатора находится специальное устройство, имеющее множество сот.

Как уже упоминалось выше, поверхность монолита катализатор укрыта слоем сплава палладия, родия и платины.

Преимущество данных драгметаллов — отличная эффективность в вопросе очистки. Так, выхлоп проходит через катализатор, прогревая изделие до температуры 270-300 градусов Цельсия.

Проходящая каталитическая реакция способствует превращению окиси углерода в CO2, а углеводородов — в H2O и CO2. В свою очередь, окислы азота «распадаются» на азот и воду.

Часто встречающие неисправности и их причины - фото 15 - изображение 15

В теории устройство отлично справляется с токсичностью выхлопных газов без особого вреда для двигателя и топлива.

На практике же установка каталитического нейтрализатора приводит к увеличению обратного давления, что становится причиной падения мощности на 2-3 лошадиные силы.

Есть у катализатора и еще ряд минусов — высокая цена и недолговечность. Хотя, в теории данное устройство должно служить практически вечно.

Часто встречающие неисправности и их причины

Как упоминалось выше, катализатор не обладает бесконечным ресурсом и может время от времени выходить из строя.

Причин несколько:

  • большой пробег транспортного средства. Часто автолюбителям после покупки подержанного авто приходится менять каталитический нейтрализатор. Причина объяснима. Средний ресурс данного устройства — не более 100-130 тысяч километров;
  • применение низкокачественного бензина. При заливке плохого горючего в его составе может быть тетраэтилсвинец. Последний становится причиной забивания сот очищающего устройство, что блокирует работу всей системы выхлопа;
  • плохие дороги. Если часто передвигаться по неровным трасам с большим количеством выбоин и ям, то катализатор будет перегружаться и быстрее выходить из строя. Чаще всего это проявляется в появлении трещин.

    Что делать с неисправным катализатором? - изображение 16 - изображение 16

К основным признакам поломки катализатора можно отнести:

  • падение мощности силового узла и его динамики. При попытке разгона чувствуется определенная задержка. Главная причина — загрязнение сот катализатора, что препятствует нормальному выходу газов во внешнюю среду;
  • необычные звуки, доносящиеся из области выхлопной трубы. В случае разрушения конструкции катализатора можно услышать дребезг или гул пустого бака.

    Есть ли временная альтернатива устройству? - фото 17 - изображение 17

Подробнее читайте про все признаки неисправности катализатора.

Что делать с неисправным катализатором?

Стоит отметить, что катализатор не получится отремонтировать. Единственный выход в случае его поломки — замена.

При этом проблема многих дилеров — отказ менять устройство по гарантии.

Специалисты объясняют это тем фактом, что поломка произошла из-за применения низкокачественного топлива, а гарантия, мол, на такие случаи не распространяется.

Единственный вариант, которые предлагается специалистами — произвести замену детали, что доступно не всем автолюбителям.

Может ли работать двигатель без катализатора? - изображение 18 - изображение 18

В частности, покупка нового устройства обходится в сумму от 30 до 160 тысяч рублей.

Причина такой дороговизны — сложность конструкции и наличие в составе драгоценных металлов.

Нельзя не учитывать и еще один фактор — высокие затраты на прохождение «растаможки», что и формирует столь высокую цену.

Есть ли временная альтернатива устройству?

Оказывается, у катализатора есть несколько альтернатив, которыми часто пользуются автолюбители.

К основным из них можно отнести:

Установку универсального катализатора.

Данный прибор имеет вид обычной бочки, которая вваривается в систему выхлопа вместо основного устройства.

В случае выхода узла из строя производится замена только поломанного элемента, а не всей трубки сразу.

Итог - изображение 19 - изображение 19

Преимущество такого варианта — доступность, ведь затраты будут составлять от 12 до 17 тысяч рублей (все зависит от характеристик и размеров).

Монтаж пламегасителя.

При установке такой замены катализатор убирается из системы полностью.

На его место ставится другое устройство — резонатор.

Что такое катализатор в автомобиле - фото 20 - изображение 20

Задача изделия — не очистка выхлопа (как у «коллеги»), а стабилизация выхлопного потока и устранение необычных звуков.

Обманка лямбда-зонда.

Преимущество «подмены» — доступность по цене. Только экологичным такой вариант назвать его не выйдет.

Устройство имеет вид проставки, отдаляющей датчик от выходящих из системы газов.

Автомобильный катализатор: что это - фото 21 - изображение 21

В ряде случаев прибор имеет вид небольшой схемы из резистора или конденсатора.

Причины и признаки неисправности - изображение 22 - изображение 22

Задача — исказить параметры, передаваемые на блок управления, чтобы последний видел чистый выхлоп. При этом в самом катализаторе уже нет никакой нужды.

Может ли работать двигатель без катализатора?

Многие автолюбители задают вопрос, а может ли машина ехать без катализатора. Чтобы ответить на него нужно рассмотреть особенность другого устройства — лямбда-зонда.

Данный прибор играет роль кислородного датчика и определяет уровень кислорода в выхлопе автомобиля.

Работа мотора напрямую зависит от данного датчика, управляющего соотношением воздуха и топлива в горючей смеси.

Процесс регулирования называется лямбда-управлением. В некоторых авто устанавливается пара датчиков — до и после нейтрализатора.

Устройство, которое монтируется до катализатора, задает оптимальное для работы мотора отношение воздуха и горючего.

Если же убрать катализатор полностью, что второй лямбда-зонд выявит неисправность и даст команду на снижение рабочей температуры в камере сгорания.

Как проверить состояние узла - фотография 23 - изображение 23

Эта задача реализуется за счет подачи большего объема топлива, а, следовательно, обеднения смеси.

Итог — падение мощности мотора, рост «прожорливости» авто.

Что же касается блока управления, то он переходит в режим аварийной работы и начинает готовить «усредненный» вариант смеси.

Чтобы вернуть работу всех систем в прежнее состояние, поломанный катализатор нужно поменять, а ЭБУ перепрограммировать в ЕВРО 2. Как вариант — установка «обманки», о которой упоминалось выше.

Итог

Катализатор — устройство, которое сложно назвать жизненно необходимым для автомобиля.

Его задачи сводятся в первую очередь к очистке выхлопных газов, отчего (хоть и незначительно) страдает мощность автомобиля.

Вот почему автолюбители все чаще избавляются от нейтрализаторов, рассчитывая сэкономить на замене в будущем и придать мотору дополнительных «лошадей».

Но такая работа требует высокой квалификации мастера и дополнительных настроек системы.

Оцените статью

Что такое катализатор в автомобиле

Зачем удаляют катализатор - фотография 24 - изображение 24

Большинство автолюбителей задают вопрос, что такое катализатор в машине, когда обнаруживают неисправность детали. Автомобили, оснащённые каталитическими нейтрализаторами, начали выпускаться в угоду экологам, ратующим за снижение выбросов от двигателей внутреннего сгорания в атмосферу. Потребители неоднозначно относятся к установке этого узла в двигатель, поскольку его стоимость высока, а ремонт при российском качестве бензина требуется достаточно часто. Попробуем разобраться, нужен ли катализатор двигателю, и как самостоятельно добиться его корректной работы.

Содержание

  • 1 Автомобильный катализатор: что это
    • 1.1 Из чего состоит и как работает
    • 1.2 Для чего скупают
  • 2 Причины и признаки неисправности
  • 3 Как проверить состояние узла
  • 4 Зачем удаляют катализатор
  • 5 Промывка катализатора автомобиля своими руками
    • 5.1 Чем и как промыть
      • 5.1.1 Видео: как прочистить пеной
    • 5.2 Механическая очистка
    • 5.3 Как почистить катализатор не снимая с машины
  • 6 Как не нужно проводить процедуру
    • 6.1 Видео: принцип работы катализатора

Автомобильный катализатор: что это

Каталитический нейтрализатор – элемент выхлопной системы мотора, предназначенный для очистки отработанных газов перед их выбросом в атмосферу. Необходимость разработки данного узла автомобильного мотора возникла в 60-х годах прошлого века, когда мировое сообщество озаботилось состоянием экологии на планете. В то время уровень выбросов из выхлопных труб автомобилей не был установлен на законодательном уровне.

Промывка катализатора автомобиля своими руками - фото 25 - изображение 25

Что такое катализатор в автомобиле Катализатор предназначен для нейтрализации вредных выхлопов автомобиля и является частью выхлопной системы авто

Первые стандарты содержания токсичных продуктов в выбросах автомобилей были введены в 1970-м году. Автопроизводителей обязали оснащать машины устройствами, снижающими объёмы угарного газа и продуктов сгорания углеводородов. С 1975 года каталитический нейтрализатор стал обязательной деталью всех сходящих с конвейера автомобилей.

Производители устанавливают на автомобили три вида катализаторов:

  1. Керамические – используют механический способ очистки выхлопных газов. Состоят из керамических пластин, покрытых драгметаллами. Максимальный ресурс работы этого вида – 100 тысяч километров. Однако при плохом качестве топлива его замена требуется уже после 70–80 тысяч километров пробега.
  2. Металлические – их начинка состоит из металлических сот, обладающих повышенной упругостью. Конструкция таких деталей надёжная и более прочная, по сравнению с керамическими катализаторами.
  3. Спортивные – самые надёжные модели, но при этом имеющие высокую стоимость. Изготовлены из металла, но обладают большей пропускной способностью, нежели два предыдущих варианта.

Из чего состоит и как работает

Как не нужно проводить процедуру - изображение 26 - изображение 26

Что такое катализатор в автомобиле Основа катализатора – керамические соты

Конструктивно каталитический нейтрализатор представляет собой выполненную в форме сот керамическую подложку, вставленную в металлический корпус и защищённую теплоизоляционными материалами. Мелкие ячейки прибора имеют специальное покрытие – рабочий состав. Покрывающий соты состав – это сплав платины, родия и палладия, драгоценных металлов, стоимость которых превосходит золото как минимум в два раза.

Сотовая конструкция катализатора увеличивает площадь соприкосновения токсичных газов с нейтрализующей их поверхностью. Остатки вредных веществ мгновенно догорают и не попадают в атмосферу.

Катализатор состоит из следующих деталей:

  • Корпус с входным и выходным патрубками;
  • Керамический блок с пористой структурой;
  • Каталитический слой – напыление на ячейках керамического блока;
  • Датчик (лямбда-зонд) – прибор, показывающий загрязнённость газов после очистки;
  • Металлический кожух – выполняет функцию теплоизоляции и защищает корпус от механических повреждений.

Автомобильный катализатор - что это такое? - фото 27 - изображение 27

Что такое катализатор в автомобиле Устройство катализатора в разрезе

Деталь устанавливают после выхлопной трубы двигателя или во фланце выпускного коллектора. Такое расположение необходимо для эффективной работы катализатора, поскольку нейтрализация токсических веществ возможна только при высоких температурах. Работа узла происходит следующим образом:

  1. Выхлопные газы по входному патрубку направляются внутрь детали и попадают на керамический блок, заполняя ячейки.
  2. Металлы-катализаторы окисляют несгоревшие углеводороды и угарный газ.
  3. Восстановительный металл родий нейтрализует оксид азота и превращает его в безвредное вещество.
  4. Через выходной патрубок в атмосферу выводится чистый газ.

Это важно! Решающую роль в процессе нейтрализации токсичных веществ играет температура процесса. Преобразование возможно при температуре от 300 градусов, однако в основном рабочая температура катализатора автомобиля находится в пределах от 400 до 800 градусов.

В момент прогрева двигателя катализатор бездействует, и это является существенным недостатком разработанных на сегодняшний день моделей. Трудность организации правильной работы узла состоит в опасности его перегрева. Если расположить катализатор ближе к двигателю, срок работы резко уменьшится из-за систематического перегрева. Большинство автопроизводителей располагают деталь в области правого переднего колеса, где существует возможность поддержания температуры на оптимальном уровне.

Для чего скупают

Каталитический нейтрализатор – одна из деталей, продолжающих интересовать потребителя даже по окончании срока службы. В интернете всё чаще встречаются объявления о скупке автомобильных катализаторов многочисленными бизнесменами. Причина этому – содержание в детали напыления из драгоценных металлов.

Количество драгметаллов зависит от модели и массы катализатора. В среднем показатели следующие:

  • Серебро – от 5,5 до 15 г;
  • Палладий – от 0,05 до 4,95 г;
  • Платина – от 0,1 до 1 гр.

Принцип работы каталитического нейтрализатора - фотография 28 - изображение 28

Что такое катализатор в автомобиле Отработанные катализаторы скупают из-за содержания в них в малом количестве драгоценных металлов

Извлечение из деталей драгоценных металлов – технологически сложный и невыгодный в домашних условиях процесс. Сделать это можно только в больших объёмах с применением специального оборудования и реагентов.

Причины и признаки неисправности

Рабочий ресурс автомобильного каталитического нейтрализатора, как уже отмечалось выше, примерно 150 тысяч километров. В процессе эксплуатации деталь постепенно выгорает, и чем хуже топливо, тем происходит это быстрее. Дело в том, что искусственные присадки в плохом бензине способствуют повышенному нагреванию топлива, и соты катализатора оплавляются и забиваются.

Это важно! Выходу детали из строя также способствуют микроповреждения, возникающие при езде по неровностям, неисправности поршневой группы и зажигания. Ускоряет процесс загрязнения сот агрессивный стиль езды.

Виды катализаторов - фотография 29 - изображение 29

Что такое катализатор в автомобиле Выработавший свой ресурс катализатор подлежит замене

Неисправность катализатора фиксирует лямбда-зонд, и на приборной панели выскакивает ошибка «CHECK ENGINE» (Проверить двигатель). При низкой эффективности работы катализатора вследствие его засорения на панели может высветиться ошибка «Р0420». Кроме того, симптомами выхода из строя детали являются:

  1. Дребезжание и вибрация под днищем автомобиля. Если при разгоне или перегазовке слышен лязг, значит, детали внутри корпуса катализатора осыпались, или деталь сдвинулась с места.
  2. Снижение динамики двигателя. Автомобиль медленно разгоняется. Как будто его удерживают сзади. Это говорит о том, что соты частично забиты.
  3. Временное отсутствие тяги на высоких оборотах.
  4. Трудности с запуском двигателя. При полной поломке катализатора автомобиль глохнет сразу после запуска.
  5. Сизый оттенок выхлопов с едким, удушливым запахом – этот признак говорит о значительном разрушении или оплавлении сот.
  6. Повышение расхода топлива. Этот признак неоднозначен и может свидетельствовать о других проблемах. К примеру, расход бензина увеличивается, если забиты топливные форсунки.

Все эти признаки свидетельствуют о том, что узел пока работает, но соты частично оплавлены и пропускная способность их снижена. Если продолжить эксплуатацию автомобиля в этой ситуации, мотор может перестать заводиться.

Это важно! Керамические частички разрушенного катализатора могут попасть в цилиндры, повредить их стенки и полностью вывести мотор из строя.

Как проверить состояние узла

Проверить работоспособность катализатора каждый автовладелец может самостоятельно или обратившись в сервисный центр. Существуют 3 метода проверки работоспособности детали:

  1. Визуальный осмотр корпуса. Деформация корпуса всегда говорит о частичной или полной неисправности катализатора. В этом случае катализатор необходимо снять и посмотреть на просвет. На некоторых моделях осмотр без вскрытия корпуса провести нельзя.
  2. Противодавление. Проверку можно провести с помощью манометра и присоединённой к нему трубки-переходника. Манометр ставят на место лямбда-датчика и заводят двигатель на 2,5–3 тысячи оборотов на 15 секунд. В среднем нормальные показатели давления 0.3 кг/см2 и 0.35 кг/см2 для доработанных двигателей. Показатели 0,5 кг/см2 и выше свидетельствуют о проблемах с катализатором.
  3. Диагностика мотор-тестером. Такой вариант диагностики возможен при наличии специального оборудования. Прибор подключают вместо свечей зажигания и снимают данные во время старта двигателя.

Варианты замены нейтрализаторов - изображение 30 - изображение 30

Что такое катализатор в автомобиле При наличии специального оборудования провести диагностику можно и самостоятельно

Зачем удаляют катализатор

Идеальное решение при выходе катализатора из строя – его замена новым. Однако не всем по карману покупка новой, оригинальной детали, стоимость которой около 50 тысяч рублей. Альтернативный вариант китайского производства обойдётся в 10 тысяч. Но и такие расходы для некоторых автовладельцев неприемлемы, поэтому они решают удалить каталитический нейтрализатор полностью и вварить пустой пламегаситель (резонатор).

Это важно! Специалисты рекомендуют менять катализатор на оригинальный только один раз, на новых автомобилях. Последующее вложение средств в дорогостоящий оригинальный катализатор нецелесообразно, поскольку мотор работает всё хуже, и соты засоряются в два раза быстрее. Некоторые универсальные модели в несколько раз дешевле фирменных деталей и при этом работают не хуже.

Многие водители решают удалить катализатор, полагая, что он «душит» двигатель. После удаления детали мотор, действительно, начинает работать лучше, ведь ничто не мешает выходить отработанным газам наружу. Но автомобиль становится активным загрязнителем атмосферы. На таком автомобиле нельзя выезжать за границу, поскольку он не соответствует экологическим стандартам Евро-3.

Как определить, что катализатор нуждается в замене - фото 31 - изображение 31

Что такое катализатор в автомобиле Некоторые водители считают, что можно вполне обойтись без катализатора

В автомобилях, выпущенных по стандартам Евро-3, удаление катализатора потребует прошивки электронного блока управления. Без этой процедуры электронный мозг автомобиля не даст двигателю работать. Прошивку обновляют до версии, в которой каталитический нейтрализатор не задействован. Как вариант, устанавливают эмулятор сигнала кислородного датчика, и в этом случае можно обойтись без перепрограммирования ЭБУ.

Некоторые автовладельцы удаляют только внутреннюю часть катализатора, оставляя на прежнем месте его корпус или заменяя «бочку» на часть магистральной трубы. Некоторые автомобили после такой процедуры начинают издавать во время движения характерный шум, поскольку корпус катализатора становится резонатором. В этой ситуации установка вместо катализатора пламегасителя выглядит более рациональной.

Это важно! Автомобиль с удалённым катализатором становится опасным на закрытых парковках и в гараже. Выхлопные газы могут вызвать сильнейшее отравление, в небольшом пространстве вплоть до летального исхода.

Промывка катализатора автомобиля своими руками

Мастера СТО в один голос утверждают, что катализатор не подлежит ремонту, и единственный способ восстановления его работоспособности – это замена новым. Отремонтировать отработавший свой ресурс узел действительно невозможно. Стоит помнить, что данная деталь является расходной и рано или поздно подлежит замене.

Однако если катализатор просто забился, продлить срок его эксплуатации поможет очистка или промывка. Сделать это можно самостоятельно, не обращаясь к дорогостоящим специалистам.

В заключении - фото 32 - изображение 32

Что такое катализатор в автомобиле Промывку катализатора каждый водитель может произвести своими силами

Чем и как промыть

С задачей промывки засорённого катализатора хорошо справляется жидкость для карбюраторов или этанол. Процедуру проводят в пластмассовой таре. Катализатор снимают с автомобиля, проверяют на предмет сильных повреждений и приступают к очистке.

Соты обильно поливают очищающей жидкостью, затем деталь заворачивают в несколько слоёв ткани и вертикально устанавливают в пластмассовую тару. Через 30 минут соты промывают струёй горячей воды.

После промывки водой катализатор продувают для проверки проходимости сот. Если воздух проходит с трудом, деталь снова поливают жидкостью и промывают водой. После полной очистки деталь хорошо продувают сжатым воздухом и тщательно просушивают мощным феном.

При критическом загрязнении процедуру приходится повторить 3–4 раза или воспользоваться более агрессивным средством. Для промывки берут керосин и разводят его в пропорции 4:1 растворителем 646 или ацетоном. В полученный раствор катализатор погружают на сутки, затем продувают или проводят описанную выше чистку аэрозолем для карбюраторов и промывку.

Видео: как прочистить пеной

Это важно! Выполнять очистку в ванной комнате нельзя, поскольку жидкость для карбюратора способна разъесть эмаль ванны и навредить другим деталям интерьера.

Механическая очистка

Удалить загрязнения, скопившиеся на внешней стороне катализатора, можно мелкой наждачной бумагой. Наждачка поможет в случае несильного загрязнения детали. Удалять нагар нужно аккуратно, чтобы при излишнем трении не повредить соты. После чистки катализатор продувают струёй сжатого воздуха.

Как почистить катализатор не снимая с машины

Для промывки и профилактического обслуживания катализаторов промышленность предлагает специальную жидкость, например, Hi-Gear HG3270. Её выливают в бензобак до заправки. Как только двигатель начинает работу, жидкость приступит к чистке катализатора. Скопившаяся сажа самостоятельно удалится через выхлопную трубу. Конечно, это не понравится экологам, но двигатель начнёт работать лучше.

Как не нужно проводить процедуру

Некоторые народные умельцы, с целью экономии времени, применяют «варварский» способ восстановления работоспособности катализатора. Они просто пробивают в детали отверстия, чтобы вернуть мощность работы двигателю.

Такой способ прочистки полностью выводит катализатор из строя. Уровень шума при движении автомобиля повышается, загрязнение выхлопов становится максимальным. Стоит помнить, что эксплуатация автомобиля с неработающим катализатором приводит к различным проблемам с двигателем.

Видео: принцип работы катализатора

В России нет чётких требований к содержанию токсичных веществ в выхлопных газах автомобиля, поэтому вопрос с необходимостью каталитического нейтрализатора в двигателе каждый автовладелец может решать самостоятельно. Многие водители вынуждены удалять эту деталь со своих машин, поскольку качество бензина в нашей стране оставляет желать лучшего. В результате загрязнение воздуха выхлопными газами, особенно в мегаполисах, становится критичным и серьёзно вредит людям.

Автомобильный катализатор - что это такое?

Назначение - фото 33 - изображение 33

В каждом автотранспортном средстве присутствуют детали и устройства, которые не попадаются на глаза автолюбителям, но при этом они отвечают за полноценную работу «жизненно необходимых» узлов АТС.

Каталитический нейтрализатор выхлопных газов или катализатор, известный также как нейтрализатор довольно часто становится причиной споров между автомобилистами. Одни из них считают, что эта деталь играет немаловажную роль в системе очистки выхлопных газов, другие придерживаются мнения, что использовать этот элемент необязательно и даже противопоказано.

Принцип работы - фотография 34 - изображение 34

Чтобы разобраться в необходимости или «ненужности» катализатора, в первую очередь стоит понять, что он из себя представляет и по какому принципу работает этот элемент.

Принцип работы каталитического нейтрализатора

Нейтрализатор – это составная часть выхлопной системы автомобиля, благодаря которой снижается концентрация вредных веществ, содержащихся в отработанных выхлопных газах. Среди них окись углерода, оксиды азота, а также углеводороды.

Современный катализатор автомобильный, фото которого представлены в статье, содержит в своем составе благородные металлы, которые нагреваются от выхлопных газов и провоцируют процесс «дожигания» вредных веществ до нормы, предусмотренной экологическими требованиями.

Конструкция нейтрализатора включает в себя корпус, внутри которого располагается керамическая или металлическая основа в виде сот. Сверху она покрыта тонким слоем специального платиноиридиевого сплава. Сотообразная конструкция позволяет значительно увеличить площадь соприкосновения выхлопов газа и поверхности, покрытой каталитическим слоем. В результате этого происходит окислительная реакция окиси углерода и углеводорода и на выходе в атмосферу попадают только практически «безобидные» вещества: азот (N2) и углекислый газ (СО2).

Расположение - изображение 35 - изображение 35

Устанавливать катализатор на автомобиль не обязательно, но желательно, особенно если:

  • вашей машине менее 5 лет;
  • вы сами проходите ТО;
  • вы собираетесь на автомобиле за границу (обязательно);
  • вы не желаете загрязнять окружающую среду.

Каталитические нейтрализаторы выполняют немного разные функции, в зависимости от типа изделия.

Виды катализаторов

Разделяют несколько типов катализаторов, в зависимости от их назначения:

Двусторонние

Устройство катализатора выхлопных газов двустороннего типа позволяет выполнять сразу несколько задач:

  1. Запустить процесс окисления угарного газа в углекислый;
  2. Окислить несгоревшие углеводороды (частично сгоревшее или несгоревшее топливо) в воду и углекислый газ благодаря реакции горения.

Такие катализаторы чаще всего применяются для дизельных двигателей.

Трехсторонние

Трехсторонний катализатор авто появился еще в 1981 году в целях снизить объемы вредных веществ, попадающих в атмосферу. Этот тип нейтрализатора позволяет выполнять более обширный спектр задач, а именно:

  1. Превращать окиси азота в кислород и азот.
  2. Окислять угарный газ в углекислый газ.
  3. Окислять несгоревшие углеводороды в воду и углекислый газ.

Также существуют дизельные катализаторы и нейтрализаторы для моторов, работающих на бедных смесях.

Помимо этого катализаторы отличают по материалу, из которого изготавливается картридж устройства. Исходя из этого, выделяют:

Керамические нейтрализаторы

Это стандартные модели оснащенные конструкцией в виде сот. Сам керамический элемент в этом случае покрыт платиноиридиевым сплавом.

Если говорить о недостатках таких моделей, то практически все автолюбители выделяют хрупкость керамического устройства, которое достаточно ударить об камень, чтобы соты рассыпались. Также изделие может повредиться если на прогретом авто заехать в лужу, капли воды попавшие на раскаленный нейтрализатор приведут к его поломке.

Неисправности - фото 36 - изображение 36

Помимо этого соты могут распасться в случае неполадок в системе зажигания машины. Например, если топливо воспламеняется не сразу после запуска двигателя, а с небольшой задержкой. В этом случае несгоревшее топливо будет собираться в резервуаре выпускного тракта (то есть в катализаторе) и как только скопившийся бензин взорвется, все соты разрушатся.

Также в таких катализаторах накапливается керамическая пыль, которая попадает в камеру сгорания, а в некоторых случаях даже в цилиндры двигателя.

Единственное преимущество керамического нейтрализатора – это его низкая стоимость.

Металлические нейтрализаторы

Конструкция этого типа отличается повышенной надежностью и прочностью, благодаря чему такой катализатор может выдерживать механические нагрузки на протяжении довольно долгого времени. Соты, установленные в изделии, отличаются своей упругостью, добиться этого удалось благодаря их спиралевидной форме и металлу.

Методика проверки - фотография 37 - изображение 37

Однако, несмотря на надежность такого нейтрализатора, он также как и керамический «боится»:

  • Некачественного или этилированного топлива.
  • Масел или антифриза, которые попадают в камеру сгорания.
  • Некачественных технических жидкостей для промывки систем, купленных «с рук» или от непроверенного производителя.
  • Переобогащенных топливных смесей.
  • Долгой работы на холостом ходу.

Спортивные

Такие катализаторы также выполнены из металла, однако их пропускная способность намного выше стандартных металлических и керамических изделий. Благодаря этому нейтрализаторы этого типа придают автомобилю дополнительную мощность (от 7% до 20%). Правда, такого результата можно достигнуть только при условии, что в машине установлена прямоточная система выхлопа. При этом катализаторы отвечают экологическим требованиям Евро 4 и 5.

Спортивные модели самые надежные, но их стоимость самая большая.

Исходя из такого большого количества недостатков стандартных моделей, и появились теории о том, что нейтрализаторы приносят больше вреда для самого автомобиля, нежели пользы для экологии. Однако избежать большинства неприятностей можно, если своевременно менять изделие. К слову, катализатор автомобильный ремонт не предполагает, поэтому вышедший из строя элемент необходимо менять.

Варианты замены нейтрализаторов

Существует несколько вариантов замены нейтрализатора:

  • На оригинальный. Такая замена логична, если вы эксплуатируете автомобиль, у которого еще не вышел срок гарантии. Это самый дорогостоящий вариант.
  • На универсальный. В этом случае вы заплатите в два раза меньше и получите прибор, который позволит значительно снизить объем токсичных выхлопов.
  • На пламегаситель (своего рода резонатор). Это самый дешевый вариант замены, однако, такое устройство нельзя устанавливать в машины с нормами токсичности Евро 4, это означает, что пламегаситель не снижает уровень токсичности газов.

Ремонт - изображение 38 - изображение 38

Менять нейтрализаторы рекомендуется каждые 100 – 120 тысяч километров пробега. Однако может потребоваться и более ранняя замена.

Как определить, что катализатор нуждается в замене

Как правило, катализатор считается вышедшим из строя, если его каталитический слой сгорел в процессе эксплуатации. В автомобилях с современной бортовой системой при поломке нейтрализатора загорается ошибка. Если же автомобиль не новый, то определить приближающийся выход из строя нейтрализатора можно по следующим признакам:

  • Тяга на больших оборотах временно или постоянно пропадает.
  • Автомобиль стал хуже заводиться «на горячую». По утрам, при этом, мотор долго не заводится.
  • Начали пропадать обороты. Например, когда вы давите на газ, а тахометр еле-еле доходит до 2 – 4 тысяч оборотов, но выше стрелка не идет. При этом автомобиль начал потреблять больше топлива.

Эти признаки свидетельствуют о том, что катализатор находится в «полурабочем» состоянии, то есть еще работает, но уже пора менять. А если нейтрализатор вовсе «приказал долго жить», то вы заметите, что машина начала слишком долго заводиться, но даже если мотор и начинает работать, но почти сразу он глохнет. Либо автомобиль и вовсе не заводится. Убедиться что причина в этом случае именно в катализаторе довольно просто: нужно завести мотор и подойти к выхлопной трубе, если выхлопные газы не идут (вы их не чувствуете рукой), значит пришло время менять составную часть выхлопной системы.

В заключении

Устанавливать катализатор или нет – дело каждого автовладельца. Пока что в России не предусмотрено строгих требований к объему вредных веществ в выхлопных газах. Однако если вы решите отправиться на автомобиле в путешествие по Европе, вам обязательно придется установить каталитический нейтрализатор.

  • Расположение
  • Неисправности
  • Методика проверки
  • Ремонт

Назначение

Нейтрализатор отработанных газов предназначен для нейтрализации вредных веществ, находящихся в отработанных газах выпускной системы.

Принцип работы

Постоянные усилия разработчиков по улучшению процессов сгорания, оптимизации управления системами двигателя достигли определённой точки, при которой требовались новые методы и способы для уменьшения выбросов вредных веществ в атмосферу многочисленными автомобилями. Разработаны и применяются т.н. нейтрализаторы отработанных газов, которые устанавливаются в выпускной системе. В настоящее время используются нейтрализаторы нескольких типов:

  • каталитические;
  • термические;
  • накопительные;
  • и др.

В каталитических процесс нейтрализации интенсифицируется за счёт применения катализаторов, а в термических — за счёт высокой температуры с добавлением воздуха к отработанным газам.

Каталитические нейтрализаторы

Каталитические нейтрализаторы называют окислительными, т.к. они предназначены для окисления СО и СН, находящихся в отработанных газах. За короткое время, пока газы проходят через нейтрализатор, все реакции должны завершиться при температуре 250 — 800 град.

При температуре менее 250 град, эффективность нейтрализатора мала, а при температуре выше 1 000 гр. происходит «спекание» мелких кристаллов платины и разрушение активной поверхности, т.е. дезактивация нейтрализатора.

Что такое катализатор и его назначение в автомобиле - фотография 39 - изображение 39

Рис. Окислительный нейтрализатор

На рисунке представлена конструкция каталитического нейтрализатора. 1 — керамическая пористая основа с нанесённым покрытием из платины и родия, 2 — изоляционные и теплоотводящие компоненты, 3 — датчик содержания кислорода в отработанных газах. Дезактивация катализатора особенно велика в первые 20 тыс.км. Особенно быстро дезактивация наступает при использовании этилированного бензина. Повторим, что рабочая температура в нейтрализаторе 400-700 гр., поэтому для быстрого прогрева и эффективной работы нейтрализатор располагают ближе к выпускному коллектору. Такое расположение является положительным фактором при холодном пуске и прогреве двигателя — нейтрализатор быстрее начинает работать, но при этом повышается его эксплуатационная температура, а это может способствовать дезактивации катализатора.

Блок-носитель каталитического нейтрализатора делают из керамики сотовой структуры, гофрированной фольги из нержавеющей стали или в виде сферических гранул из оксида алюминия, которые укладывают в металлический цилиндр, закрытый по торцам сетками. На поверхность носителя наносится каталитический материал и помещают внутрь корпуса из нержавеющей жаропрочной стали. Между блоком-носителем и корпусом ставится терморасширяющаяся прокладка. Для уменьшения вибрационных нагрузок нейтрализатор присоединяется шарнирными соединениями или компенсаторами колебаний.

Теоретическая часть - фото 40 - изображение 40

Рис. Эффективная зона работы нейтрализатора

На рисунке показана зона эффективной работы нейтрализатора. Заштрихованная область — зона «стехиометрической» смеси, по оси абсцисс (В) отображено отношение «воздух-топливо», по оси ординат (А)-эффективность работы нейтрализатора.

В зоне «богатых» смесей — от 10 до 14,6 преобладают высокие концентрации оксида азота(NОх) и низкие СО и СН. Нейтрализаторы, преобразующие СО, СН, N0, называют трёхкомпонентными или бифункциональными. Для нейтрализации смеси оксида азота, получающегося в процессе сгорания смеси, используются реакции его восстановления до азота N2 и аммиака NH3. В материалах, служащих катализатором при нейтрализации вредных веществ, используются платина, палладий, родий и др.

Трёхкомпонентные нейтрализаторы являются окислительными и восстановительными. В связи с тем, что состав вредных веществ резко меняется в зависимости от «обогащения» или «обеднения» топливовоздушной смеси, необходимо поддерживать работу двигателя в районе «стехиометрической» смеси.

Для выполнения такой задачи используется электронное управление работой двигателя с системой обратной связи (замкнутая система). Датчики, обеспечивающие работу обратной связи, называются: лямбда зондами (отношение «воздух-топливо») и устанавливаются до и после нейтрализатора, а также термометры газов в зоне процессов нейтрализации и окисления вредных веществ.

Термические нейтрализаторы

Термические нейтрализаторы представляют собой камеру, в которой при высокой температуре окисляются СО и СН. При работе двигателя на обогащенной смеси, требуется подача воздуха перед нейтрализатором. При работе на обеднённой смеси температура будет не высокой и требуется дополнительный прогрев нейтрализатора. Термический нейтрализатор начинает работать при температуре 600 гр, что существенно выше, чем у каталитических нейтрализаторов. Кроме этих требований, нужны более прочные и жаростойкие материалы, стойкость к высокой коррозионной агрессивности. Не получили широкого распространения.

Ранее отмечалось, что нейтрализатор не работает на режимах прогрева двигателя, т.к. температура в нём не достаточно высока, кроме того, двигатель в это время работает на обогащенных смесях и в отработанных газах нет достаточного количества кислорода, необходимого для окисления СН в нейтрализаторе.

Для ускоренного прогрева нейтрализатора уменьшается угол опережения зажиганием, или электрическим подогревом нейтрализатора путём сжигания перед ним топлива в горелке, или подачи воздуха в, поток отработанных газов с помощью специального насоса.

Конструкция катализатора - фото 41 - изображение 41

Рис. Методы подогрева нейтрализатора: 1 — топливная форсунка, 2 — нейтрализатор, 3 — свеча для поджигания смеси, 4 — воздушный насос

В некоторых системах используют «стартовый» нейтрализатор, который устанавливается перед или параллельно основному При параллельном расположении весь поток отработанных газов направляется в стартовый нейтрализатор, который быстро прогревается и начинает эффективно работать.

После прогрева двигателя поворотом заслонки поток газов направляется в основной нейтрализатор. На рисунке приведена одна из схем построения системы с параллельным и основным нейтрализаторами.

Работа катализатора - изображение 42 - изображение 42

Рис. Система со стартовым нейтрализатором: 1 — двигатель, 2 — стартовый нейтрализатор, 3 — глушитель, 4 — основной нейтрализатор, 5 — кислородный датчик (лямбда-зонд), 6 — заслонка

При очистке отработанных газах дизельных двигателей внимание уделяется сокращению содержания твёрдых частиц и оксидов азота (NOx). Приведём краткое описание некоторых способов очистки ОГ, применяемых в дизельных двигателях.

Фильтр твёрдых частиц используется для сбора и их дальнейшей регенерации. Используется с окислительным нейтрализатором. Перед и после нейтрализатора и фильтра твёрдых частиц устанавливаются датчики давления и температуры, по которым косвенным способом определяется загрязнение элементов. Далее ЭБУ двигателем переводит работу двигателя на разные режимы для запуска системы регенерации твёрдых частиц.

Накопительный нейтрализатор NOx

Накопительный нейтрализатор NOx собирает на своей поверхности оксиды азота, а затем конвертирует их в азот (N2). При холодном пуске отработанные газы нагреваются для сокращения количества NOx. ЭБУ двигателем периодически обогащает, а затем обедняет рабочую смесь и, тем самым, создаёт условия для разложения оксидов азота.

Расположение

После выпускного коллектора сразу в подкапотном пространстве или под днищем автомобиля. Обычно снизу дополнительно защищен металлической сетчатой пластиной.

Неисправности

Засоряется от некачественных (или несгоревших) топлив и масел. Разрушается при уларах. Обычно двигатель не запускается при правильности всех параметров, т.к. отработанным газам некуда выходить — выпускная система забита.

Методика проверки

Если возникли подозрения на неисправность нейтрализатора, необходимо проверить давление газов перед нейтрализатором. Холостой ход — не более 0,9 bar и режим нагрузок (примерно 3000 оборотов) не более 2,5 bar. Если нет измерительного манометра — просто выкрутить кислородный датчик для выпуска отработанных газов. Если двигатель запустился, значит нейтрализатор «забит». Признаком неисправности нейтрализатора служат раскалённые газы, идущие из выпускной системы; перегрев двигателя и «хлопки» во впускной коллектор.

Ремонт

Нейтрализатор отработанных газов ремонту не подлежит. Пробивать отверстие в нейтрализаторе нельзя, можно разрезать и удалить все внутренности, что не приветствуется по причине нарушения экологических норм выброса отравляющих веществ. Лучше заменить на новый, как обычный сменный элемент со своим сроком службы (примерно 150 тыс.км.).

Что такое катализатор и его назначение в автомобиле

Неисправности каталитического нейтрализатора - фото 43 - изображение 43

Практически с самого начала создания автомобиля и до сегодня у конструкторов стоит несколько вопросов, над которыми они постоянно «бьются». Один из этих вопросов – максимальное снижение выбросов вредных веществ в атмосферу, ведь при сгорании топлива в цилиндрах двигателя появляется отработанные газы, которые в своем составе имеют ядовитые элементы. А поскольку эти газы отводятся во внешнюю среду – значит, отравляющие вещества выходят из силовой установки авто постоянно, пока она работает.

Устранение проблем в работе - изображение 44 - изображение 44

Одним из самых действенных способов снижения вредных выбросов авто, который является вполне распространенным – использование каталитического нейтрализатора, в народе называющийся сокращенно катализатором.

Для того чтобы понять, для чего нужен этот нейтрализатор, упомянем немного теории.

Теоретическая часть

Каталитический нейтрализатор. Принцип работы, характеристики - фотография 45 - изображение 45

Выхлопной газ, выходящий из цилиндров силового агрегата состоит из многих элементов, выделившихся в результате химической реакции, которой и является горение. Некоторые из этих элементов вполне безвредны, а вот такие как окись углерода (СО), углеводороды (СН) и оксиды азота (NO и NO2) являются достаточно опасными. Чтобы уменьшить их содержание в выхлопе двигателя, ученые решили эти химические соединения еще раз подвергнуть хим. реакции. Для этого им пришлось использовать дорогостоящие металлы — платиноиридиевый сплав, палладий, родий. Вступая с ними в реакцию, вредные химические элементы окисляются, из-за чего после реакции на выходе получаются углекислый газ (CO2) и азот (N2) – вещества вполне безвредные. Конечно, полностью ядовитые элементы катализатор удалить не способен, но значительно уменьшить их – вполне.

Даже стандарты ЕВРО, постоянно ожесточающиеся, подразумевают определенное наличие опасных веществ, которые автомобили не должны превышать. В некоторых странах за экологией следят очень серьезно, поэтому авто, не соответствующие определенным нормам ЕВРО, и не оснащенные катализаторами, продавать и использовать запрещено.

Несколько слов о металлах, которые выступают нейтрализаторами. Они отличаются по химической реакции с вредными веществами. Так, палладий и сплав на основе платины являются окислительными, то есть, при вступлении в реакцию с вредными веществами, они их окисляют, разделяя на безвредные вещества.

Родий же является нейтрализатором восстановительным. Он при реакции оксиды азота восстанавливает до обычного безвредного азота.

На деле все происходит так: выхлопные газы и выпускного коллектора подаются в емкость, где находится специальная бобина с нейтрализующим металлом, проходя через которую, часть вредных веществ химически нейтрализуется, а затем уже выхлопной газ идет дальше – в резонатор и глушитель.

Сейчас все чаще применяются все три металла в одном катализаторе на авто – для улучшенной очистки отработанных газов. То есть, внутри катализатора размещаются одна за другой три бобины, каждая со своим металлом.

Конструкция катализатора

А теперь более подробно об устройстве катализатора. Располагается он зачастую за выпускным коллектором. Состоит он из корпуса, утеплителя и блок-носителя – той самой бобины.

О корпусе особо говорить нечего – герметичная жестяная емкость с двумя выходами для установки ее в систему отвода выхлопных газов. Утеплитель предотвращает просачивание газов мимо блок-носителя. Помимо этого, он сохраняет температуру, необходимую для протекания реакций. Дело в том, что быстрее всего реакции, при которых нейтрализуются вредные вещества проходят при температуре не менее 300 град. Поэтому зачастую нейтрализатор и располагается сразу за коллектором.

Общая конструкция - фото 46 - изображение 46

А вот сами блок-носители по конструкции довольно интересны. Указанные металлы являются очень дорогостоящими, поэтому сделать один блок-носитель полностью из этого металла – удовольствие невыгодное. Поэтому основой для блок-носителя выступает керамика, сделанная в виде сотов. На поверхность этих сотов и наносится слой нейтрализующих металлов. Такая конструкция позволяет не только снизить расход дорогих металлов, но еще и по максимуму увеличить площадь контакта металла с газами.

Некоторые блок-носители состоят из свернутой в рулон керамической ленты с сотами, поэтому в разрезе она похожа на бобину. Но это не всегда так, есть и блок-носители, похожий на сигаретный фильтр, но только значительно увеличенный в размерах.

Работа катализатора

Одной из особенностей использования катализатора на авто является то, что бортовой компьютер следит за его работой. Для этого в систему отвода включены лямбда-зонды. В авто, которое не оснащено катализатором, данный зонд только один и нужен он для определения количества остаточного кислорода в отработанных газах для коррекции работы системы питания.

Процессы в катализаторе - изображение 47 - изображение 47

А вот в машине с каталитическим нейтрализатором таких лямбда-зондов два, первый установлен перед и катализатором и он определяет состав выхлопных газов для системы питания. Второй располагается за катализатором и определяет он состав выхлопных газов уже прошедших дополнительную очистку. После бортовой компьютер сравнивает показания двух зондов.

Если значения будут выравниваться, это укажет на выход из строя катализатора, о чем просигнализирует индикатор «Check engine».

Неисправности каталитического нейтрализатора

Все дело в том, что катализатор не вечен и со временем выходит из строя. Средний срок службы его составляет около 100 тыс. км. Если авто прошло такой километраж, и возникли проблемы с катализатором – это укажет на естественный износ. В таком случае слой нейтрализующих металлов с поверхности керамических сотов выгорел и выхлопные газы уже не очищаются.

Видео: Как пробить катализатор

Однако проблемы с катализатором могут возникнуть и значительно раньше. Виной тому может стать нарушенная работа системы зажигания или питания. По их вине может пройти засорение сотов сажей и другими продуктами горения, после чего работа катализатора нарушается.

Еще причиной поломки катализатора может стать некачественный бензин, особенно это проблема актуальна у нас. Часто для повышения октанового числа в бензин добавляется тетраметилсвинец. Октан он хоть и повышает, но в цилиндрах полностью не сгорает, а выходя из цилиндров – оседает на поверхности сотов блок-носителя, после чего катализатор перестает действовать.

Устранение проблем в работе

Решений проблем, возникших с каталитическим нейтрализатором – несколько. Первая и самая простая – замена катализатора на оригинальный. То есть, обращаетесь к официальным дилерам, они заказывают новый элемент, заменяют его и авто продолжает эксплуатироваться дальше. Но в этом есть одна значительная проблема – стоимость. Сейчас производители авто поступают по-хитрому – зачастую выпускной коллектор выполнен заодно с катализатором. А поскольку сам катализатор – не дешевый, а еще если и добавить коллектор, то и вовсе сумма за ремонт может выйти приличной.

Вторым способом решения проблемы является установка универсального катализатора. При этом восстановление работоспособности авто может обойтись значительно дешевле. Для авто подбирается определенная модель катализатора, подходящая по параметрам автомобиля. Далее неисправный катализатор вырезается из системы отвода выхлопных газов, на его место вваривается новый – универсальный.

Видео: Катализатор и пламегаситель, сравнение до и после, 0-100(120) км\ч Nissan Almera N16 QG15DE

И последний способ восстановления – замена катализатора на пламегаситель. Это самый «варварский» способ. Катализатор с выхлопной трубы вырезается, на его место вваривается пламегаситель, он же предварительный резонатор, который стабилизирует поток выхлопных газов при прохождении через него, но он никаких очистных работ не проводит. После производится перепрошивка бортового компьютера, и проблем с катализатором больше не возникает.

Copyright © 2015, avtomotoprof.ru/.Что такое катализатор и его назначение в автомобиле Посмотреть все записи в рубрике В помощь автомобилисту.

Feed enhanced by Better Feed from Ozh

Как правильно нанести жидкое стекло на автомобиль своими рукамиavtomotoprof.ru10 самых больших автомобилей в миреavtomotoprof.ruГде можно получить или заменить права в Республике Хакасияavtomotoprof.ruОсобенности переоформления автомобиля на себя без снятия его с учетаavtomotoprof.ru

Каталитический нейтрализатор. Принцип работы, характеристики

Монтаж - изображение 48 - изображение 48

Из данной статьи вы узнаете, что такое каталитический нейтрализатор в современном автомобиле, также будет рассмотрена конструкция выпускного тракта двигателя внутреннего сгорания. Катализаторы применяются в конструкции машин относительно недавно. На карбюраторных двигателях вы их не встретите, так как эти устройства работают под контролем микропроцессорного блока. Стоит также отметить, что катализаторы успешно применяются не только на бензиновых моторах, но и на дизельных. Установка производится либо сразу за выпускным коллектором, либо до глушителя.

Общая конструкция

Причины поломок системы выпуска отработавших газов - фотография 49 - изображение 49

Состоит это устройство из блока-носителя, заключенного в теплоизоляционной слой, и корпуса. Нужно более подробно рассмотреть сам блок-носитель, так как он является самым главным элементом всей конструкции. Это основание всего катализатора. Изготовлен он из керамики, причем имеющей специальный состав. Главное свойство – огнеупорность. И если вдруг устройство вышло из строя, то потребуется замена каталитического нейтрализатора. Его ремонтировать никто не возьмется.

Внутри блока-носителя имеется много сот и ячеек, расположенных продольно. Они позволяют во много раз увеличить полезную площадь соприкосновения с выхлопными газами. В этих сотах на поверхности находится очень тонкий слой вещества. Стоимость нейтрализатора очень высокая, так как активные вещества в нем – драгоценные металлы. Это платина, а также родий и палладий.

Процессы в катализаторе

Поломка катализатора - изображение 50 - изображение 50

При помощи катализаторов происходит ускорение всех реакций в устройстве. Например, палладий и платина – это окислительные катализаторы. С их помощью производится окисление всех углеводородов, которые не успели догореть в цилиндрах двигателя. Превращается углеводород в пары чистой воды. Также происходит преобразование угарного газа в углекислый.

А вот родий – это восстановительный катализатор. Оксид азота NO2 опасен для окружающей среды. С помощью родия происходит преобразование его в более безопасный для людей и природы азот. Отсюда можно сделать вывод, что при монтаже трех катализаторов происходит снижение содержания в выхлопных газах сразу нескольких очень опасных веществ. Такие нейтрализаторы обычно называют трехкомпонентными. О том, какая неисправность каталитического нейтрализатора может вас ожидать, будет рассказано ниже.

Монтаж

Поломка датчика кислорода - фото 51 - изображение 51

Располагается блок-носитель в железном корпусе. Между блоком-носителем и корпусом находится теплоизоляционный слой. Монтаж лямбда-зонда (датчика содержания кислорода) производится непосредственно в корпус каталитического нейтрализатора. Чтобы устройство работало максимально эффективно, оно должно находиться при температуре не ниже 300 градусов. Причина заключается в том, что именно при такой температуре происходит задержка более 90 процентов всех вредных соединений, которые присутствуют в выхлопных газах. Конечно, не стоит допускать, чтобы развивался перегрев каталитического нейтрализатора, ведь из-за этого запросто может произойти оплавление корпуса.

Для того чтобы катализатор быстрее прогрелся, необходимо учесть некоторые свойства, чтобы при старте двигателя происходил максимальный прогрев выпускной системы.

  • Во-первых, нужно монтировать каталитический нейтрализатор сразу же за выпускным коллектором.
  • Во-вторых, первое время после запуска следует делать как можно большую температуру выхлопного газа. Достигается это путем того, что топливовоздушная смесь обогащается.
  • В-третьих, используют дополнительные элементы, чтобы прогреть каталитический нейтрализатор отработанных газов. Это электронные нити накала, которые повышают температуру до необходимого значения и позволяют быстрее начать работать устройству в нормальном режиме.

Причины поломок системы выпуска отработавших газов

Что такое катализатор в автомобиле? - изображение 52 - изображение 52

Эксплуатация выпускной системы любого современного автомобиля происходит в очень суровых условиях. В большей степени влияет на ресурс каталитического нейтрализатора крайне высокая температура, которой обладают выхлопные газы. Кроме того, велико воздействие окружающей среды. Все компоненты конструкции весьма уязвимы.

Они не защищены какими-либо элементами, поэтому при неосторожной езде запросто можно повредить их. К сожалению, иногда могут проявиться определенные неисправности в системе выпуска отработавших газов. Может прийти в негодность сам глушитель. Нередко ломается каталитический нейтрализатор. Самая частая поломка заключается в двух лямбда-зондах, расположенных до и после нейтрализатора.

Поломка катализатора

Каталитический нейтрализатор в автомобиле - изображение 53 - изображение 53

В любом современном автомобиле имеется самодиагностика. С ее помощью производится тотальный контроль всех элементов двигателя и выпускной системы. В частности, производится диагностика каталитического нейтрализатора. Чтобы определить, насколько качественно работает это устройство, имеется два лямбда-зонда. Один монтируется до нейтрализатора, второй - после. В том случае, если имеет место какое-либо отклонение от нормального функционирования, водитель увидит на приборной панели загоревшуюся контрольную лампу Check Engine.

Неисправности катализатора: чем это грозит двигателю? - изображение 54 - изображение 54

При этом в центральном блоке управления записывается код, который соответствует данной поломке. Если каталитический нейтрализатор ГАЗ пришел в негодность, то возникнут препятствия для выхлопного газа. Сразу же будет заметно изменение работы мотора. Мощность потеряется, обороты станут неустойчивыми, динамика кажется никудышней, а расход бензина или дизеля повысится в несколько раз. Если вдруг вы почувствовали в салоне запах тухлого яйца, то это прямо говорит о том, что каталитический нейтрализатор пришел в негодность. Его нужно только менять, ремонтировать или восстанавливать бесполезно.

Поломка датчика кислорода

Замена каталитического нейтрализатора - изображение 55 - изображение 55

Лямбда-зонд ломается намного чаще, нежели весь каталитический нейтрализатор (ресурс его меньше в 2-2,5 раза). Во время эксплуатации может выйти из строя либо один, либо сразу два датчика. Причин для этого может быть несколько. Например, имеет место поломка нагревателя. Возможно, прогорел или покрылся грязью керамический наконечник либо произошло разрушение, окисление соединительных контактов. Срок службы лямбда-зонда зависит от качества бензина или дизеля, от наличия масла в выхлопном газе, от регулировки момента зажигания.

Его ресурс составляет не более 80 тысяч километров. Самодиагностика автомобиля позволяет обнаружить неисправность лямбда-зонда. Контрольная лампа Check Engine загорается при выходе из строя кислородного датчика. Также вы можете заметить, что двигатель на низких оборотах работает неустойчиво, динамика понижена, расход топлива увеличивается. Но не стоит сразу грешить на лямбда-зонд, так как поломки в системах впрыска и зажигания сопровождаются аналогичными признаками. Лучше обратитесь к диагносту, так как заменять дорого каталитический нейтрализатор, цена вместе с работой составит 8-12 тыс. рублей.

Что такое катализатор в автомобиле?

Что такое катализатор в автомобиле? - фотография 56 - изображение 56

Автомобили — один из основных источников загрязнения воздуха. При сгорании топлива в атмосферу выделяется практически вся периодическая таблица элементов плюс разнообразные соединения: азот, водяной пар, кислород, диоксиды и оксиды углерода, сажа, бензапирен. Жители мегаполисов успели испытать на себе все «прелести» пагубного воздействия на природу: головные боли, бронхит, рак органов дыхания, дыхательная и сердечная недостаточность. Страдают растения, животные, почва, грунтовые воды.

Решение проблемы существует: максимально снизить вредные выбросы. Для этого производителей автотранспортных средств обязали улучшить эффективность сгорания топливно-воздушной смеси, а в системе выхлопа установить каталитические конвертеры, катализаторы. Что такое катализатор, как он устроен, как его заменить — эти вопросы мы рассмотрим в сегодняшнем материале на портале vodi.su.

Какие выбросы производит автомобиль? - фотография 57 - изображение 57

Каталитический нейтрализатор в автомобиле

Говоря простыми словами, катализатор — это устройство для фильтрации выхлопных газов. Но, в отличие от обычного фильтра, нейтрализатор очищает выхлоп путем химических реакций, в которые вступает активное вещество. Отметим, что даже нейтрализатор не справляется со стопроцентной очисткой, он рассчитан лишь на снижение содержания следующих компонентов выхлопных газов:

  • углеводороды;
  • окись азота;
  • оксиды углерода.

Именно эти газы относятся к числу парниковых и приводят к самым страшным последствиям. Например, смог вблизи больших автотранспортных магистралей возникает по причине многократного превышения содержания углеводородов (сажи) в воздухе. Окись углерода и азота — ядовитые газы, из-за которых выхлоп имеет характерный запах. Их вдыхание на протяжении даже небольшого периода времени приводит к летальному исходу.

На каждый из этих трех компонентов выхлопа воздействует свой тип преобразователя:

  1. платина;
  2. родий;
  3. палладий.

Также в более совершенных типах каталитических конвертеров на поверхность сот, через которые проходит выхлоп, напыляют золото. Как видим, это все дорогие драгоценные металлы. По этой причине замена нейтрализатора — удовольствие не из дешевых.

Принцип же работы основан на химических реакциях: когда молекулы, например, оксида азота вступают в реакцию с родием, атомы азота связываются и оседают на пластинах, а высвобождается кислород. Также проводятся реакция окисления — за счет резкого повышения температуры выхлоп окисляется, а вредные элементы в нем попросту сгорают и оседают на сотах.

Отметим, что для нормальной работы каталитического нейтрализатора требуется, чтобы в топливно-воздушной смеси поддерживалась постоянная пропорция кислорода к топливной взвеси. На входе и на выходе из нейтрализатора установлены датчики кислорода, которые анализируют состав выхлопных газов. Если регистрируется превышение углерода или азота, на бортовой компьютер подается соответствующий сигнал.

Что такое катализатор в автомобиле? - изображение 58 - изображение 58

Неисправности катализатора: чем это грозит двигателю?

Совершенно очевидно, что, как в любом фильтрующем элементе, со временем в нейтрализаторе накапливается слишком много продуктов сгорания и он требует замены. Также данный узел выхлопной системы может выходить из строя и по иным причинам:

  • низкое качество топлива с высоким содержанием серы, парафина, присадок;
  • неисправности двигателя, из-за чего топливо не сгорает полностью;
  • механические повреждения.

Если каталитический конвертер функционирует нормально, то время от времени в нем происходит сжигание отложений сажи. Но со временем из-за высоких температур металлические или керамические соты оплавляются, блокируя выход продуктов сгорания. Двигатель, как говорят автомобилисты, начинает задыхаться.

Что происходит, если нейтрализатор полностью забит:

  • пропадают тяга и приемистость;
  • наблюдаются проблемы с запуском силового агрегата, особенно в зимний период «на холодную»;
  • снижение оборотов — даже если дроссельная заслонка открыта по максимуму, на тахометре показывает всего 2,5-3,5 тысячи оборотов в минуту.

Если своевременно не приступить к устранению данной неприятности, нас ожидают еще более серьезные проблемы: сажа начинает откладываться непосредственно на приемной трубе глушителя и в выпускном коллекторе, приходится загружать двигатель на полную мощность, что ведет к скорейшему износу поршней и цилиндров.

Замена каталитического нейтрализатора

Есть несколько вариантов решения данной проблемы, о которых мы ранее рассказывали на сайте vodi.su. Самый очевидный выход — отправиться в фирменный магазин вашего автопроизводителя и заказать установку нового оригинального катализатора. Услуга не из дешевых. Но в продаже уже можно найти сами картриджи (ремонтные блоки), которые стоят значительно дешевле. Еще один выход: если соты были керамические, купить блок с металлическими сотами. Стоимость будет в пределах от 4000 рублей и выше плюс установка.

Из чего состоит автомобильный катализатор? - фото 59 - изображение 59

Если же вы не желаете тратить такие деньги, вместо нейтрализатора ставят банку пламегасителя и обманку вместо Лямбда-зондов. Конечно же, экономия будет существенная, двигатель заработает еще более динамично. Но проблема заключается в том, что уровень токсичности уже не будет соответствовать нормам Евро 6, 5, 4. То есть на таком авто вы не сможете выехать за границу, а в скором времени даже в Москву и другие большие города. Поэтому мы не советуем выполнять такого рода «ремонт». Катализатор — великое изобретение, которое помогает улучшить экологическую обстановку во всем мире, и удаляя его помните, что воздухом дышите и вы, и ваши дети, а от его загрязненности зависит здоровье людей.

Что такое катализатор в автомобиле?

В чем заключается работа катализатора? - изображение 60 - изображение 60

Автопроизводители создают всё более усовершенствованные автомобили, чтобы соответствовать законам, следящим за экологической ситуацией окружающей среды. Основной прорыв был сделан в 1975 году при создании элементарного устройства — катализатора. Его задача обезвредить вещества до выхода в воздух.

 

Какие выбросы производит автомобиль?

Бортовой компьютер контролирует объём сгораемого топлива, с целью сохранения пропорций воздух:топливо предельно близкими к стехиометрической точке. В теории, это соотношение дает возможность топливу сгореть полностью без избытка окислителя. В двигателях внутреннего сгорания она равна 14,7:1 — на долю горючего требуется 14,7 долей кислорода. Но на практике, топливная смесь далеко не идеальна.

Что такое катализатор в автомобиле?

Катализатор (каталитический нейтрализатор) – часть выхлопной системы, уменьшающий вредные вещества (окись углерода, углеводороды, оксиды азота) в выхлопах. Автомобильным катализатором называют всю приемную трубу — деталь, сложную и затратную в изготовлении. Состоит из выпускного коллектора, сложных фланцевых соединений, гофры и конечно бочка каталитического преобразователя.

Причины выхода из строя автомобильного катализатора? - изображение 61 - изображение 61

Из чего состоит автомобильный катализатор?

В корпусе располагается керамическая или металлическая конструкция с удлиненными сотами. На сотовую конструкцию наносится тонкий слой сплавов (катализаторов). Она увеличивает площадь контакта проходящих газов с поверхностью каталитического слоя и снижает потребность в веществах, так как используемые элементы дорогие. После бочка катализатора располагается датчик (лямбда-зонд), показывающий загрязненность газов после очистки.

%rtb-4%

В чем заключается работа катализатора?

Термин «катализатор» пришёл из химии. Означает вещество, ускоряющее реакцию, не являющееся продуктом реакции. Бывает двух типов: катализатор восстановления, катализатор окисления. В современных автомобилях используется трёхкомпонентный каталитический преобразователь, уменьшающий количество выбросов 3‐х самых вредных веществ, озвученных ранее. Первая стадия очистки — катализатор восстановления, снижает количество оксидов азота.

Что делать при выходе из строя катализатора? - изображение 62 - изображение 62

Плюсы и минусы аналогов катализатора. - изображение 63 - изображение 63

Вторая стадия — катализатор окисления, снижает уровень несгоревших вредных веществ.

Катализатор автомобильный - что это такое? Автомобильный катализатор: принцип работы, цена, отзывы - изображение 64 - изображение 64

Третью стадию выполняет компьютер, контролирующий поток выхлопов и использующая данные для эффективного управления впрыском топлива. Кислородный датчик, установленный ближе к двигателю, передает бортовому компьютеру объем кислорода в выхлопе. Который регулирует пропорцию воздуха к топливу, попадающего в двигатель. Такая модель позволяет удостовериться, что работа двигателя максимально эффективна, и в выхлопной системе остаётся достаточно кислорода для окисления не сгоревших веществ. Каталитический нейтрализатор работает эффективно, но не достиг идеала. Самый большой недостатком: работа только при высокой температуре. В момент прогрева каталитический преобразователь практически бесполезен. Можно переместить бочку катализатора выше к двигателю, но газы будут более горячими, что приведет к перегреву, а это уменьшит срок работы нейтрализатора. Большинство производителей размещают каталитический преобразователь в районе правого переднего колеса — на достаточном расстоянии от двигателя, с возможностью поддержания необходимой безвредной температуры.

Вредные вещества - фотография 65 - изображение 65

Для сокращения выбросов можно использовать предварительный нагрев каталитического нейтрализатора. Самое элементарное — использовать электрические нагреватели сопротивлений. Но большинство автомобилей (12-вольтные) не нагревают катализатор до необходимой температуры за короткое время. Гибридные автомобили (высоковольтные) справляются с этой задачей очень быстро. Дизельный двигатель работает при низкой температуре, вследствие чего катализатор не продуктивен. В связи с этим, ведущие проектировщики эко-автомобилей изобрели систему, использующую мочевину (карбамид). Мочевина реагируя с оксидом азота, выделяет азот и водяной пар, обезвреживая более 90% оксидов из выхлопа.

%rtb-4%

Причины выхода из строя автомобильного катализатора?

Ресурс данной экологической детали велик (100–150 тыс.км). Этого хватит не более чем на 5–7 лет. За это время сотовая конструкция выгорает, и теряет свойство фильтрации выхлопов. Не маловажная причина – низкокачественное топливо. Некачественный бензин искусственно догоняют до нужного значения октанового числа, добавляя свинцовые добавки. При горении выделяются большие температуры, чем обычном бензине. Катализатор перегревается и оплавляется изнутри, забивая фильтрующие «соты».

Что делать при выходе из строя катализатора?

Менять. Дилеры отказывают в гарантии на эту деталь, объясняя поломку следствием использования некачественного бензина. Оригинальный катализатор стоит очень дорого. В нем содержатся дорогие драгоценные металлы, влияющие на условия растаможивания. Сервисы по ремонту автомобилей предлагают альтернативные варианты катализатору.

  • Катализатор автомобильный - что это такое? - фотография 66 - изображение 66

    Универсальный катализатор. Непосредственно бочка катализатора. Устанавливается вместо сломанного катализатора.

 

  • Принцип работы - фотография 67 - изображение 67

    Пламегаситель (предварительный резонатор). Ставится вместо катализатора. Выравнивает поток выхлопов (не фильтруя!), устраняя громкие звуки, возникающие в отсутствии катализатора.

Плюсы и минусы аналогов катализатора.

Универсальный катализатор имеет один недостаток: отсутствие гарантии, потому что эксплуатация зависит от внешних факторов. Долговечность у него 60-80 тыс.км, но не редко ломаются раньше, из-за сбоя в системе зажигания или в работе двигателя. Пламегаситель не фильтрует выхлопные газы, загрязняя атмосферу. Осложняет прохождение техосмотра.

Для чего нужен лямбда-зонд в автомобиле

Признаки забитого или разрушенного катализатора машины. Методы диагностирования неисправностей катализатора

Лучшее моторное масло для бензинового двигателя 2019: топ-10autoshas.ruО чем будет этот АвтоБлогautoshas.ruКак узнать автомобиль со скрученным пробегомautoshas.ru

Катализатор автомобильный - что это такое? Автомобильный катализатор: принцип работы, цена, отзывы

Основные причины поломки катализатора - изображение 68 - изображение 68

Для снижения вредных токсических выбросов в атмосферу при сжигании топлива в системе выхлопа автомобильного транспорта предусмотрена установка такого устройства, как катализатор автомобильный. Что это такое? Если говорить химическими терминами, то катализатор является веществом, которое ускоряет процессы химических реакций, но в тот же момент оно само не вступает в реакцию. Основными катализаторами выступают металлы: никель, родий, медь, хром, палладий и золото. Основой принципа работы автомобильного каталитического устройства является способность катализирующих материалов к ускорению химических реакций.

Устанавливается автомобильный катализатор на выхлопной трубе сразу после выпускного коллектора, реже на самом коллекторе. Это связано с рабочими температурными параметрами устройства, которое работает намного эффективнее при трех сотнях градусов.

Признаки неисправного устройства - фото 69 - изображение 69

Недостатком же такого места расположения является короткий срок службы катализатора, по причине той же высокой температуры.

Вредные вещества

В процессе горения топлива в цилиндрах двигателя в выхлопных газах образуются вредоносные и токсичные вещества. При этом они негативно воздействуют на организм человека и природу в целом. К основным вредным компонентам относятся: углеводород (главная составляющая выхлопа), оксид азота (дополнительный компонент выхлопных газов), окись углерода (ядовитые газы, не имеющие запаха и цвета).

Катализатор автомобильный - что это такое?

Как правило, современный катализатор - это устройство трехкомпонентного типа.

Что делать, если он поломался - изображение 70 - изображение 70

А значит, он оснащается преобразователями в количестве трех штук, каждый из которых снижает выброс в атмосферу определенного вещества. Деталь авто представляет собой металлическую колбу, изготовленную из нержавейки, внутри которой размещен ряд сот или же керамических бусин.

Соты катализатора изготовлены из металла или керамического материала и имеют напыление катализирующим веществом. В основном для напыления используют родий, платину и палладий. В данный момент стали чаще применять для напыления золото, так как оно дешевле других материалов для такой детали, как катализатор автомобильный. Что это такое - конструкция из керамики? Она имеет большее распространение из-за своей дешевизны, но у нее есть один минус – хрупкость. Достаточно незначительного удара для того, чтобы соты повредились. Преодолевая большие неровности дорожного полотна или препятствия в виде бордюр, можно повредить деталь. При этом водители часто не замечают факт повреждения катализатора.

Принцип работы

В преобразователе используют два типа – это вещества восстанавливающего и окислительного свойства (оба устанавливаются на катализатор автомобильный). Драгметаллы, нанесенные на соты, имеют восстанавливающее свойство. Таковыми являются родий и платина, которые снижают количество выбросов оксида азота. Этот процесс происходит следующим образом: в момент столкновения молекул двуокиси или оксида азота с молекулами платины происходит отделение атома азота и высвобождение кислорода. Далее атом азота соприкасается с иным атомом азота, в результате образуется азот газообразного состояния.

Окислительный процесс осуществляется за счет применения палладия.

Автомобильный синтезатор катализатора «АСК» - фотография 71 - изображение 71

В свою очередь этот катализатор снижает объем не догоревшего топлива и окиси углерода в выхлопных газах методом их сжигания. К тому же данный катализатор способствует образованию углекислого газа после реакции между оксидом азота и кислородом, который не успел сгореть. Проще говоря, в результате этих реакций вредные вещества сгорают и преобразуются в обычную воду, углекислый газ и азот.

Основные причины поломки катализатора

В зависимости от конструкции и применяемых материалов катализаторы имеют свои характерные повреждения и влияющие на поломку причины.

Керамического типа:

  • Повреждения от ударных нагрузок.
  • От воздействия воды, которая попадает на горячее устройство.
  • Повреждение от взрыва в катализаторе. Как правило, происходит из-за неисправной системы зажигания – позднее воспламенение.

Иные типы устройств:

  • Топливо низкого качества.
  • Чрезмерный износ поршневых колец.
  • Возможность попадания в выхлопную систему различных химических жидкостей.
  • Некачественное смесеобразование топлива с воздухом.
  • Перегрев устройства катализатора.

Признаки неисправного устройства

О том, что в машине неисправный автомобильный синтезатор катализатора, отзывы автомобилистов сходятся к одному, и обычно очень похожи. Во-первых, это посторонние звуки в корпусе, которые говорят о том, что соты детали имеют механические повреждения. Следующее - это заметное падение мощностных характеристик двигателя авто и его неустойчивая работа на холостых оборотах. Также существует вероятность сильного перегрева устройства по причине забитых сот и плохой пропускной способности выхлопных газов.

Что делать, если он поломался

Зачастую вышедший из строя катализатор заменяют новым. Осуществить ремонт устройства не представляется возможным, а если все же попытаться его восстановить, то это будет довольно сложно и затратно. При этом его рабочие показатели значительно снизятся.

Утилизация и переработка катализаторов - фото 72 - изображение 72

На новый катализатор автомобильный цена зависит от марки и модели машины. Если рассматривать стандартные катализаторы бюджетных авто, то они могут достигать цены до 15 тыс. рублей с учетом установки.

В основном гарантия на это изделие небольшая. Как утверждают дилеры, существует множество факторов, которые влияют на длительность работы устройства, и их невозможно проконтролировать. Автомобильный катализатор, состав материалов которого имеет высокую стоимость, представляет собой сложную конструкцию в плане изготовления и не может иметь низкую стоимость. Поэтому существует несколько вариантов замены поврежденного катализатора, которые вам могут предложить на СТО:

  • Монтирование универсального устройства. Оно представляет собой колбу катализатора без внутреннего наполнения сотами.
  • Монтаж в систему выхлопа пламегасителя. При этом катализатор нужно полностью исключить из системы. В таком случае выхлопные газы не очищаются, а сам пламегаситель выравнивает поток отработанных газов и снижает образование посторонних шумов.

Автомобильный синтезатор катализатора «АСК»

Это устройство представляет собой обычный топливный фильтр разборного типа, состоящий из двух заменяемых деталей-картриджей.

Вывод - изображение 73 - изображение 73

Устанавливается синтезатор катализатора в топливной системе двигателя авто. Для установления каталитического процесса монтируется картридж под номером один, что работает в пределах двадцати минут. После этого на его место монтируется второй картридж, который осуществляет процесс катализации на протяжении десяти тысяч километров пробега автомобиля. Затем процесс поочередной установки картриджей повторяют. Как правило, рабочий ресурс устройства равен примерно тридцати заменам картриджей или же двумстам тысячам пробега.

Автомобильный синтезатор катализатора имеет множество положительных воздействий на работу двигателя:

  • Облегчает пуск двигателя и его прогрев в холодное время года.
  • Уменьшает возможность засорения топливных форсунок.
  • Способствует экономии топлива.
  • Снижается дымность и выброс вредных веществ.
  • Увеличивается ресурс работы двигателя в целом.
  • Улучшается процесс воспламенения в цилиндрах.

Приобретение такого устройства поможет существенно сэкономить расходы при эксплуатации автомобиля, о чем говорят положительные отзывы водителей. Автомобильный синтезатор катализатора имеет стоимость в районе трех с половиной тысяч рублей, но все зависит от качества и производителя изделия.

Утилизация и переработка катализаторов

Ввиду того, что в конструкции устройства предусмотрено использование дорогостоящих металлов, и сама деталь имеет значительную стоимость. Сейчас существует множество официальных фирм, которые занимаются переработкой устройств. Переработать катализатор автомобильный – что это такое?

Для чего нужен катализатор в автомобиле - фотография 74 - изображение 74

В основе этого явления лежит процесс получения драгоценных металлов, находящихся в сотах. Существует несколько способов переработки, но все они достаточно сложные и трудоемкие, поэтому извлечь ту же платину в домашних условиях невозможно.

Выбросы двигателя автомобиля - изображение 75 - изображение 75

Наилучшим вариантом является продажа непригодного устройства перерабатывающим предприятиям. Переработка автомобильных катализаторов на предприятиях осуществляется согласно всем нормам и требованиям экологических стандартов с применением специальных производственных технологий.

Вывод

Исходя из сказанного, можно с уверенностью отметить, что такое устройство, как катализатор, имеет особое значение, как для полноценной работы автомобиля, так и для окружающей среды. Поэтому необходимо следить за его состоянием и проводить своевременную замену в случае поломки этой детали.

Для чего нужен катализатор в автомобиле

Принцип работы катализатора - фото 76 - изображение 76

Для чего нужен катализатор в автомобиле этот вопрос задают многие. Миллионы автомобилей на дорогах являются источником выброса токсичных веществ. Особенно в крупных городах (только в Москве зарегистрировано порядка 6 млн. авто) количество загрязнения от автомобилей определяется качеством выхлопных газов.

Для улучшения качества воздуха принимаются законы и технические решения, которые ограничивают количество загрязнения, производимого автомобилями. За последние годы автопроизводители сделали множество уточнений в двигателях и топливных контурах автомобилей, чтобы соответствовать этим законам. С 1975 года мировой автопром стал вводить в авто  современное устройство под названием каталитический нейтрализатор.

Каталитический нейтрализатор - изображение 77 - изображение 77

Назначение каталитического нейтрализатора или катализатора состоит в  уменьшении вредных выбросов и веществ, прежде чем они покидают  выхлопную систему автомобиля – вот для чего нужен катализатор в автомобиле

Принцип работы катализатора - фото 78 - изображение 78

Каталитические преобразователи по отношению к современным автомобилям не сложные устройства, но имеют большое влияние на работоспособность автомобиля в целом.  Чаще всего при пробеге от 90 до 150 тысяч километров забит катализатор и  по признакам это легко определяется. Так как замена катализатора, по сути, установка нового, то это потребует компьютерную  диагностику и работу профессионалов в области выхлопных систем современных автомобилей.

Выбросы двигателя автомобиля

Сокращая выбросы, современные автомобильные двигатели постоянно контролируют количество топлива, которое они сжигают. Автомобильные устройства пытаются  сохранить соотношение воздух – топливо близкое к стехиометрической точке, которая является идеальной пропорцией воздуха к топливу. По теории при соблюдении этого коэффициента все топливо  превратится в энергию с использованием всего кислорода в воздухе. Для бензина стехиометрический коэффициент равен 14,7: 1, что означает, что каждый грамм бензина использует 14,7 граммов  воздуха для сожжения. В исправном авто топливная смесь фактически колеблется возле необходимого соотношения. Иногда смесь может быть бедная (соотношение воздуха к топливу выше 14.7) и богатая (соотношение воздух-топливо ниже, чем 14.7).

В любом случае происходят различные выбросы из двигателя автомобиля:

  • Газ азот (N2) – большая часть такого газа проходит непосредственно через двигатель автомобиля.
  • Двуокись углерода (CO2) – это продукт сгорания. Содержание углерода в топливе с кислородом в воздухе.
  • Водяной пар (H2O) – это продукт сгорания.

Эти выхлопы в основном не приносят вреда, хотя предполагается, что выбросы углекислого газа приводят к глобальному потеплению.

В связи с тем, что  процесс сгорания не является совершенным, некоторое количество наиболее вредных выбросов одновременно производится в автомобильных двигателях:

  • Окись углерода (CO) представляет собой ядовитый газ без цвета и запаха
  • Углеводороды или летучие органические соединения являются одними из основных компонентов смога
  • Оксиды азота (NO и NO2, совместно называется NOx) способствуют смогу, который влияет на органы дыхания.

Принцип работы катализатора

В автомобилях катализаторы имеют  керамическую структуру с тонким покрытием  металлом, обычно платиной, родием и/или палладием. Принцип работы катализатора заключается в создании структуры, которая образует максимальную площадь поверхности катализатора для потока выхлопных газов.

Поскольку поры расположены близко к двигателю, они нагреваются и химическая структура проходящих выхлопных газов изменяется так, что вредные газы, которые вызывают смог удаляются и преобразовываются в азот и кислород. В катализаторе имеется система управления, которая снимает уровень потока выхлопных газов и использует эти данные для управления системой впрыска топлива. Система управления имеет датчик,  подключенный к компьютеру автомобиля. Компьютер автомобиля увеличивает или уменьшает количество кислорода в выхлопных газах, регулируя соотношение воздух – топливо. Этот принцип работы катализатора и схема управления позволяет компьютеру  определить, что двигатель работает близко к стехиометрической отметке и имеется необходимый состав для оптимальной работы катализатора для сжигания несгоревшего углеводорода и CO. Для этого нужен катализатор в автомобиле.

Катализатор мочевина в дизельных двигателях

Катализаторы в дизельных двигателях неэффективно работают в области сокращения выбросов NOx. Одна из причин: дизельные двигатели прохладнее, чем бензиновые. Разработчики дизельных двигателей изобрели систему, которая улучшает эффективность очистки выхлопных газов катализатор   мочевина. Система впрыскивает раствор мочевины в выхлопную трубу, прежде чем выхлопной газ поступает в катализатор, мочевина испаряется и смешивается с выхлопным газом вызывая химическую реакцию, которая приводит к сокращению выбросов NOx. Мочевина, также называется как Карбамид, — органическое соединение из углерода, азота, кислорода и водорода (имеется в моче млекопитающих и земноводных, поэтому так и называется). Мочевина реагирует с NOx производя азот и водяной пар, нейтрализуя более чем 90% оксидов азота в выхлопных газах. Мочевина катализатору помогает нейтрализовать выхлопные газы  дизельных двигателей.

В химии, к катализаторам  относятся вещества, которые вызывают или ускоряют химическую реакцию. В человеческом теле, ферменты являются также естественным катализатором ответственным за многие важнейшие биохимические реакции.

Каталитический нейтрализатор

Принцип работы катализатора - изображение 79 - изображение 79

Расскажем Вам о значении в автомобиле такого агрегата как катализатор.Современные автомобили в обязательном порядке оснащаются каталитическим нейтрализатором. Причем это касается, как дизельных, так и бензиновых машин. 

Расскажем Вам о значении в автомобиле такого агрегата как катализатор.

Современные автомобили в обязательном порядке оснащаются каталитическим нейтрализатором. Причем это касается, как дизельных, так и бензиновых машин. Практические все страны ограничивают допуск автомобилей к участию в дорожном движении экологическими нормами. Пример – Евро4, Евро5.

Слово "катализатор" ассоциируется у рядового автолюбителя с двумя вещами:

1. Экология.

2. Разорительные затраты при его замене.

Разберем более подробно, что это, как устроено и как работает.

Как устроен и работает катализатор

Обычно катализатор находится за приемной трубой выпускной системы, в некоторых моделях авто он прикреплен к фланцу на выпускном коллекторе. В состав катализатора входят:

1. Блок-носитель.

2. Корпус.

3. Теплоизоляция.

Блок состоит из большого количества ячеек, напоминающих своим видом соты, которые имеют специальное рабочее химическое покрытие. Это покрытие начинает свою работу после прогрева катализатора до 300 C.

Принцип работы катализатора - фото 80 - изображение 80

Каталитический нейтрализатор до конца сжигает оксид углерода в выхлопных газах, сажу и прочие вещества, которые пагубно влияют на слизистую оболочку человека. Ячейки нейтрализатора покрыты микропленкой из платины и иридия. Этот состав при сильном нагревании и дожигает несгоревшие вредные вещества. Для лучшего горения в этом процессе участвует оставшийся в отработанных газах кислород. После прохождения выхлопных газов через катализатор из него выходят безвредные N2 и CO2. Выхлопные газы современного автомобиля с исправно работающим катализатором практически не имеют запаха.

Разновидности катализаторов

Каталитические нейтрализаторы делятся по типу внутренних картриджей на металлические и керамические. Большую популярность получили блоки из керамики, которые не подвергаются коррозии и выдерживают очень высокую температуру. Еще одним преимуществом керамики является ее малая себестоимость.

Помните – ударив корпус катализатора о препятствие на дороге, вы практически всегда расколите керамические части внутри его. Это и есть его основной минус керамики, так как расположение катализатора под днищем машины увеличивает вероятность ее повреждения, например, о бордюр.

Минус катализатора с металлическим картриджем – его весьма высокая стоимость.

Правильная эксплуатация катализатора

Для уменьшения вероятности выхода из строя катализатора необходимо использовать качественное топливо, и приобретать его на проверенных АЗС. Некачественное топливо содержит вещества, уничтожающие покрытие сот. Наибольшее негативное влияние на покрытие сот оказывает тетраэтилсвинец. Кстати, его официальное использование теперь запрещено в цивилизованных странах, а активно использовался он в конце прошлого века для увеличения октанового числа.

Из-за высокой стоимости и невозможности найти в автомагазинах и на рынке новый катализатор для своего автомобиля многие автолюбители устанавливают пламегаситель или резонатор (в народе – "обманка"). После такой установки необходимо перепрошивать блок управления, поэтому уточняйте на СТО, сделают ли они это. В противном случае на панели приборов будет гореть ошибка, а сам автомобиль будет работать неправильно.

Не забывайте о том, что катализатор очень сильно (до 300 градусов) раскаляется во время работы, поэтому не стоит парковаться на сухой траве, листьях и других местах, которые содержат легковоспламеняющиеся частицы. Были известны случаи возгорания автомобилей от этого.

Для предотвращения попадания в катализатор несгоревшего топлива, водителю не стоит:

1. Часто крутить стартером для заводки машины, если она не запускается с первого раза.

2. Производить вращение коленчатого вала стартером с отключенными свечами зажигания.

3. Заводить автомобиль при помощи буксировки.

При несоблюдении этих правил высока вероятность попадания в катализатор несгоревшего топлива, которое при воспламенении даст вспышку внутри картриджа, что с большой вероятностью сразу же разрушит его.

В случае поломки катализатора

Первым сигналом о его поломке будет горящая лампочка ошибки на приборной панели. Обычно это ошибка "checkengine" (в народе - "джекичан"). Также на слух вы можете уловить некое дребезжание из-под днища. Это гремят осыпавшиеся соты. При этих симптомах стоит ехать на диагностику выхлопной системы. При отказе запуска двигателя, стоит попытаться завести его, отключив фишку лямбда-зонда, находящегося в катализаторе. Если после этого машина завелась – катализатор неисправен.

Но! Чаще выходит из строя лямбда-зонд, чем катализатор, и ошибка на панели будет гореть точно такая же. Поэтому диагностируйтесь в проверенных местах, чтоб не платить лишние деньги.

Принцип работы катализатора - фотография 81 - изображение 81

Покупая новый катализатор, помните: есть оригинальные и универсальные катализаторы. Первые очень сильно опустошат ваш кошелек. Главное не попасть в ситуацию, когда вы оплатили первый, а поставили вам второй. Лучше сразу рассчитывайте на установку универсального катализатора, как делают многие автолюбители.

Еще более бюджетным вариантом будет установка пламегасителя. Установка такой "обманки" сбережет еще больше денег, чем установка универсального катализатора. Таким приемом пользуются владельцы автомобилей с огромным пробегом, так как срок службы катализатора в таких авто сокращается в разы. При установке "обманки" лямбда-зонд также стоит "обмануть", ну и перепрошить блок управления (как было сказано выше). Но зато срок службы такого устройства равен сроку службы металла, из которого он сделан.

Видео, которое рассказывает о том, что такое катализатор:

[av_youtube_advanced url="

"]

Видео о том, как сделать пламегаситель взамен катализатора:

[av_youtube_advanced url="

"]

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям:
Оцените статью, для нас это очень важно:
Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Оставить комментарий:

Отправить

Полезные сервисы:

Опрос: Насколько Вам помогла информация на нашем сайте? (Кол-во голосов: 193)
Сразу все понял
Не до конца понял
Пришлось перечитывать несколько раз
Вообще не понял
Как я сюда попал?
Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа. Результаты