Категория: Катализатор

Фото катализатора – Катализатор автомобильный — что это такое? Признаки поломки

пошаговая инструкция, устройство и рекомендации

Катализаторы и способы их проверки

I. Возможные неисправности.

Необходимость  в  проверке  состояния  катализатора  возникает  при  следующих  симптомах. «Тупость»  машины  после  достижения  некоторой  скорости.  При  этом  порог,   скорости,  при которой наблюдается это «явление» прогрессирует в  сторону ее уменьшения. Т.е. машина не едет 160, потом 140, затем с трудом  достигает 100 км/час.  Одной  из  возможных  причин  этого  весьма  неприятного  состояния  является  снижение пропускной  способности  катализатора (Фото —  внешний  вид катализатора).  Суть  этого явления  заключается  в  том,  что  из-за значительного  ухудшения  вентиляции  цилиндров  двигатель  не  в состоянии «глотнуть»  должную  порцию  воздуха.  То  есть  часть выхлопных  газов  остается  в  цилиндрах  и  не  позволяет осуществить  полноценное наполнение  новым  зарядом  воздушно-топивной смеси.  Достаточно часто, двигатель начинает «кушать» масло, не сразу слишком  много  и  до  определенного  момента  владелец
  с  этим мирится,  но  процесс  ухудшения  пропускной  способности  уже пошел.  И  поскольку  размер  сот  в катализаторах  примерно 1.5х1.5  мм  и длине 100 и более мм,   то загрязнить его продуктами сгорания моторного масло не составляет большого труда. Поэтому  одна  из  проверок  заключается  в  снятии  катализатора, визуального  осмотра «на  просвет»  и  оценки  степени «забитости». Другая  проверка  заключается  в  измерении  давления  в  выхлопной системе.  Для  этого  необходимо  снять  кислородный  датчик  и, установив  с  помощью  переходника   вместо  него  соответствующий манометр, проверить показания манометра. Принято считать, что если при скорости вращения двигателя примерно 2000 об/мин давление не больше 20.7 kPa (0,21  кг/см2),  то  пропускная  способность катализатора в пределах допустимой нормы.  Крайнее  состояние  этого  явления  наступает,  когда  двигатель  не заводится.  Проверки  всего,  что  можно 
проверить  показывают исправность  узлов  и  компонентов,  а  двигатель  заводится  только после отсоединения выпускного коллектора. Далее  обычно  ре

avtomotostyle.ru

Галерея/Фото

Галерея/Фото

1. Новый и старый катализатор

Старый и новый катализатор

 

2. Во время работы 🙂

Во время работы 🙂

 

3. Спортивный катализатор

Спортивный катализатор

 

4. Изготовление выхлопной системы

Изготовление выхлопной системы, спортивный катализатор Magnaflow.Изготовление выхлопной системы на заказ из нержавеющей стали (нержавейка)Изготовление выхлопной системы на заказ, со спортивным катализатором в Москве

 

5. Новый катализатор

Фольксваген, новый универсальный катализатор!

 

6. Прямоточная выхлопная система с мягким басом — BMW X3.

Прямоточная выхлопная система со спортивным катализатором БМВ Х3, и изготовление насадки на глушитель.12. Сварка и изготовление выхлопной системы БМВПроизводство выхлопных систем на заказ из нержавеющей стали!

 

7. Раздвоение выхлопа, и изготовление прямоточной выхлопной системы.

Раздвоение выхлопа (выхлопная система на две стороны)

 

 



 

8. Тюнинг выхлопной системы и настройка звука выхлопа Audi

Тюнинг и изготовление выхлопной системы АудиТюнинг выхлопной системы и настройка звука выхлопа. (Замена глушителя, катализатора, резонатора, труб, т.е. полное изготовление выхлопа)Тюнинг выхлопной системы AudiНасадки на глушитель Buzzer для Audi А7

 

9. Раздвоение выхлопа, изготовление насадок на глушитель.

Разведение выхлопной системы на две стороны БМВ (Раздвоение выхлопа)Изготовление насадок на глушитель на заказ

 

10. Изготовление выхлопной системы Мерседес

Тюнинг и изготовление выхлопной системы МерседесИзготовление выхлопной системы Мерседес и настройка звука выхлопа

 

11. Во время работы №2 🙂

2. Сварка, ремонт, тюнинг, и изготовление выхлопных систем в Москве, это специализация нашего автосервиса. (Автосервис выхлопных систем)

 

12. Ремонт выхлопной системы. Удаление сажевых фильтров.

Удаление сажевых фильтров в Москве

 

13. Старый и новый катализатор

Старый катализатор (прогоревший, забившийся, сломавшийся, вышедший из строя)Вот так выглядит новый катализатор

 

14. Разведение выхлопной системы на две стороны и установка нового глушителя

Раздвоение выхлопной системы БМВ, глушитель Magnaflow

15. Разведение выхлопа на две стороны, с установкой двух новых глушителей.

Разведение выхлопной системы на две стороны БМВ 528, установка новых глушителей, спортивных катализаторов, резонаторов. Прямоточный выхлоп.
Насадки на глушитель Buzzer, для БМВТюнинг и изготовление выхлопной системы для БМВ, настройка звука выхлопаВыхлоп на две стороны, с установкой новых глушителей и насадок на глушитель (БМВ)

 

16. Новая приёмная труба (Даунпайп)

Новая и старая приёмная труба

 

17. Изготовление насадок

Изготовление насадок на глушитель в МосквеИзготовление на заказ насадок на Глушитель, любые формы, размеры, и осуществление любых ваших желаний!

… и т.п.

Звоните!!! +7 (495) 142-09-55 🙂

 

🙂

xn—-7sbabaaa8aqgkvphqz8a3af.xn--80adxhks

О фотокатализе для начинающих

Катализ в переводе с греческого слова «каталюзис» означает разложение, или разрушение. Этот термин встречается уже в XVI в. в сочинениях алхимика Либивиуса. Однако, каталитические процессы использовались в практических целях еще со времен глубокой древности, например приготовление теста при хлебопечении, сбраживание виноградного сока при получении вина, приготовлении уксуса и т.д.

Немного из истории фотокатализа 

Что касается фотокатализа, это слово состоит из двух частей фото… (от греч. фотос — свет), соответствующая по значению слову «фотографический и катализ», изменение скорости химических реакций в присутствии веществ (катализаторов), вступающих в промежуточное химическое взаимодействие с реагирующими веществами, но восстанавливающих после каждого цикла промежуточных взаимодействий свой химический состав.

Таким образом, фотокатализ – это изменение скорости или возбуждение химических реакций под действием света в присутствии веществ (фотокатализаторов), которые поглощают кванты света и участвуют в химических превращениях участников реакции, многократно вступая с ними в промежуточные взаимодействия и регенерируя свой химический состав после каждого цикла таких взаимодействий [1].

Эффект фотокатализа — минерализации газообразных загрязнений на поверхности катализатора под действием мягкого ультрафиолетового излучения — открыт еще в 20-е годы прошлого века. Однако наибольшему интересу к фотокатализу способствовали пионерские работы А. Фуджишима в 1970 году, которые открыли путь для широкого применения диоксида титана при конверсии солнечной энергии [2]. С этого момента разработано большое количество разнообразных фотокатализаторов.

Особенности фотокаталитических реакций и фотокатализаторов

Итак, фотокатализом называют изменение скорости химических реакций под действием веществ-катализаторов, активирующихся при облучении квантом света и участвующих в реакции, но не входящих в состав конечных продуктов.

В настоящее время разработано большое многообразие веществ фотокатализаторов, ускоряющих различные реакции синтеза и разложения, протекающих при облучении светом. 

В основном при фотокатализе фотокатализатор и реагирующие вещества находятся в разных фазах и отделены границей раздела, поэтому данный процесс можно отнести к гетерогенному катализу. Примером может служить использование диоксида титана в качестве фотокатализатора в многочисленных исследованиях.

Фотокаталитические реакции имеют характерные отличительные признаки. Прежде всего, фотокатализатор, изменяющий скорость реакции, является не пассивным, а активным участником химической реакции. Фотокатализатор может участвовать в промежуточных стадиях и по окончании реакции он полностью регенерируется, то есть выходит из реакции таким же каким вступил в реакцию. В идеальном случае фотокатализатор должен сохранять свои свойства очень долгое время. Однако во многих случаях состав фотокатализатора в той или иной степени изменяется. Часто фотокатализатор как бы отравляется самой реакцией, и активность его постепенно уменьшается. Примером может служит протекание фотокаталитической реакции на оксиде меди (I), способного к активности при облучении дневным светом, который восстанавливается до чистой меди в ходе реакции и таким образом уменьшается его активность.

Наличие фотокаталитических свойств различных материалов обусловлены особенностями их электронной структуры, а именно существованием в них валентной зоны проводимости. В основном в качестве фотоактивных материалов являются оксиды различных металлов, являющиеся полупроводниками.

Для того, чтобы в полупроводниках появилось достаточное количество электронов проводимости, необходимо перебросить электроны из заполненной зоны в зону проводимости. Для этого электроны должны получить дополнительную энергию и преодолеть так называемую ширину запрещенной зоны. Эту добавочную энергию кристаллы полупроводников получают за счет энергии света. Тогда электрон в результате светового возбуждения переходит из заполненной электронной зоны в зону проводимости (рис. 1), например, для TiO2, и может участвовать в протекании фотокаталитической реакции А в электронной зоне вместо ушедшего электрона появляется образно говоря «пустое место», которое условно называют «дыркой», а более научное название которой пазон. Дырки в свою очередь участвуют в фотокаталитическом процессе, и возникает как бы эстафетная передача электронов, какой-либо электрон занимает освободившееся место, его место занимает другой электрон и т.д.  

Рис. 1. Схема фотогенерирования окислительных агентов на поверхности TiO2

Чем больше ширина запрещенной зоны, тем менее вероятен переброс электрона из электронной зоны в валентную зону. Ширина запрещенной зоны (равная энергии активации электропроводности) зависит от природы твердого тела (полупроводник или изолятор) и может иметь различные значения – от десятых долей до 8-10 эВ (электронвольт).

Классификация фотокатализа

После краткой экскурсии в область электронных представлений о твердых телах возвратимся к классификации процессов фотокатализа. Согласно этой классификации основные фотокаталитические процессы можно условно разделить на два больших класса. При фотоиндуцированном катализе повышение скорости прохождения реакции обеспечивается катализатором, который образуется из ранее неактивного вещества (прекьюсора) под воздействием света. При некоторых условиях подобные реакции могут идти и после прекращения облучения. 

Фотоактивированный катализ схож с катализом фотоиндуцированным (в нем также из прекьюсора образуется катализатор под воздействием света). Однако в процессе протекания основной реакции катализатор снова превращается в прекьюсор. Поэтому для обеспечения катализа необходимо постоянное облучение.

Каталитические фотореакции как разновидность фотокатализа характерны тем, что катализатор в них играет традиционную роль. Под воздействием света же изменяются реагирующие вещества, переходя в так называемое возбужденное состояние. В нем становится возможным их эффективное взаимодействие с катализатором. Соответственно, реакция идет только под воздействием света.

Фотокаталитические реакции весьма распространены в природе. Наиболее ярким примером естественного фотокатализа является фотосинтез. В химической промышленности сегодня фотокатализ применяется весьма широко. С помощью него ускоряются различные реакции окисления, восстановления, полимеризации гидрирования и дегидрирования, осаждения металлов. На основе эффекта фотокатализа производят системы очистки воды воздуха [3].

TiO2 как фотокатализатор

Диоксид титана полупроводник. Согласно современным представлениям, в таких соединениях электроны могут находиться в двух состояниях: свободном и связанном. В первом состоянии электроны движутся по кристаллической решетке, во втором состоянии — основном электроны связаны с каким-либо ионом кристаллической решетки и участвуют в образовании химической связи. Для перевода электрона из связанного состояния в свободное необходимо затратить энергию не менее 3,2 эВ. Эта энергия может быть доставлена квантами света с длиной волны более 390 нм [4]. При поглощении кванта света в объеме частицы TiO2 образуются свободный электрон (e ) и электронная вакансия – дырка (h+), которые рекомбинируются или мигрируют в полупроводнике, частично локализуясь на структурных дефектах его кристаллической решетки (рис. 1).

Фотокатализ на наночастицах

В последние годы размерные эффекты привлекают большое внимание исследователей, занимающихся проблемами фотокатализа, что связано чрезвычайно высокой активностью наноразмерных частиц по сравнению с массивными материалами, обнаруженной в ряде случаев в реакциях, стимулированных светом.

Повышенная активность наноразмерных фотокатализаторов можно объяснить высокой степенью дисперсности материалов, т.е. число атомов на поверхности или на гранях кристаллов сравнимо с числом атомов, расположенных внутри. Кроме того, при приближении размеров частиц полупроводниковых фотокатализаторов к нескольким нанометрам, длина волны электрона становиться сопоставимой с размером кристалла. В этом случае носители заряда рассматриваются на квантовомеханическом уровне, как частицы в ящике, размеры которого определяются размерами кристалла. Наноразмерные частицы твердого вещества, в которых проявляются квантовые эффекты, называют Q-частицами

[5].

Из-за пространственного ограничения, испытываемого фотогенерированными электронами и дырками в наночастицах полупроводников, носители заряда ведут себя как квантовые частицы в ящике. Проще говоря, чтобы удержаться в частице они должны занимать уровень с более высокой кинетической энергией, чем в объемных материалах. Электроны и дырки в таком состоянии всегда подвергаются кулоновскому притяжению.

Поэтому это состояние обычно называют экситонным, по аналогии с электростатически связанной парой электрон-дырка в объеме твердых тел. Для наноразмерных частиц различия между состояниями энергетических зон и экситонными уровнями не просматриваются. Возрастание кинетической энергии носителей заряда с уменьшением размера частиц оказывается больше кулоновского притяжения. В результате энергия экситонного перехода будет возрастать при снижении размера частиц.

Распределение энергетических уровней в наноразмерной частице полупроводника занимает некоторое промежуточное положение между массивным полупроводником и молекулой. Такое распределение приводит к тому, что наночастицы ведут себя практически как изоляторы. В этом случае весьма вероятно, что при поглощении света число генерированных основных носителей заряда значительно превысить число темновых. Накопление неравновесных носителей в частице ведет к более сильному сдвигу квазиуровня Ферми основных носителей в наночастице при ее освещении, чем в «массивном» полупроводнике.

Другое проявление квантовых эффектов в наноразмерных частицах полупроводников – это «голубой» сдвиг края собственного поглощения света, который является следствием увеличения ширины запрещенной зоны [5].

Практическое использование фотокатализа

На рис. 2 приведена схема практического использования фотокатализа с использованием диоксида титана в качестве фотокатализатора. 

Рис. 2. Схема практического использования фотокатализа на TiO2

Осуществление фотокатализа позволяет окислять органические соединения в мягких условиях до СО2 и Н2О. Кроме того, могут быть получены тонкие пленки из ТiO2, нанесенные на стекло, которое приводит к способности самоочищаться такого стекла под действием света от органических загрязнений за счет процесса фотокаталитического окисления [4]. 

Литература:

Пармон В.Н. Фотокатализ: Вопросы терминологии // Фотокаталитическое преобразование солнечной энергии / Ред. К.И. Замараев, В.Н. Пармон. Новосибирск: Наука, 1991. 

Fujishima A.,  Honda K. Electrochemical Photolysis of Water at a Semiconductor Electrode // Nature 238, 37 — 38; doi:10.1038/238037a0

Что такое фотокатализ ? http://www.kakprosto.ru/kak-244805-chto-takoe-fotokataliz

Савинова Е.Н. Фотокаталитические методы очистки воды и воздуха. http://www.aerolifeshop.ru/clean4.html

Артемьев Ю.М., Рябчук В.К. Введение в гетерогенный фотокатализ. – 1999., СПб.:

Изд. С.-Петерб. ун-та. – 304 с. 

vozdyx.ru

Фотокатализ — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 9 апреля 2014;
проверки требуют 25 правок.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 9 апреля 2014;
проверки требуют 25 правок.

Фотокатализ — ускорение химической реакции, обусловленное совместным действием катализатора и облучения светом. При фотогенерируемом катализе фотокаталитическая активность зависит от способности катализатора создавать пары электрон-дырка, которые генерируют свободные радикалы, способные вступать во вторичные реакции.

Термин Фотокатализ образован из двух греческих слов — «катализ» (разрушение) и «фотос» (свет). Использование катализа людьми известно с древних времен, например, для изготовления вина и уксуса. Процесс фотокатализа представляет собой ускорение химических реакций под действием света в присутствии (обычно — на поверхности) фотокатализаторов — веществ, поглощающих кванты света и многократно вступая с участниками химической реакции в промежуточные взаимодействия, восстанавливая cвой химический состав после каждого цикла таких взаимодействий[1].

  • Процесс природного фотосинтеза h3O+CO2+hν=(Ch3O)+O2{\displaystyle H_{2}O+CO_{2}+h\nu =(CH_{2}O)+O_{2}}. Хлорофилл выступает в роли фотокатализатора[1].
  • Российская технология применения фотокатализа — очистка и обеззараживание воздуха, впервые была применена по заказу Министерства обороны для обезвреживания воздуха камер, в которых деактивируются боевые отравляющие вещества.[2]
  • Очистка и обеззараживание воздуха методом фотокатализа[3]. Фотокатализатор из диоксида титана нанесен на поверхность воздухопропускающего носителя катализатора посредством нанонапыления (обычно используется химическое волокно), либо термической обработки, ставшей доступной при использовании в качестве носителя катализатора пористое стекло. Под действием фотокатализа органические соединения, летучие химические вещества, запахи, вирусы и бактерии, формальдегид, ацетальдегид и другие могут разлагаться до безопасных молекул воды (H2O) и углекислого газа (CO2)[4].
  • Исследования воздействия фотокатализа на организм человека. Решение проблем традиционных бактерицидных «кварцевых» ламп путем замены на необслуживаемые фотокаталитические. Ртутные ультрафиолетовые облучатели могут использоваться только при условии отсутствия людей в помещениях — жесткое УФ-излучение (диапазонов B и C, губительных для бактерий) является опасным для организма человека, кроме того при работе таких ламп происходит неконтролируемое выделение озона, а сам фотокатализ при таком диапазоне ультрафиолета может вызывать появление генотоксических хинонов при разложении бисфенола А, в больших количествах содержащегося в пластиковой посуде. Кроме того, в помещении при работе УФ-B и УФ-C не могут находиться люди. Однако, при изменении диапазона излучения на УФ-А, данное вещество (бюсфенол А) не изменяет своей физической структуры, оставаясь твердым телом.[5] Промышленное производство приборов очистки воздуха для безопасной эксплуатации в присутствии людей с использованием безопасного УФ-диапазона А в России началось в 2000 году.
  • Фотокаталитическое преобразование солнечной энергии. Гетерогенные, гомогенные и молекулярные структурно-организованные системы : сборник научных трудов [6][7].
  • Расщепление воды на кислород и водород. Интерес к дешевым способам получения свободного водорода растет с ростом экономики и заботой об экологии — новые экологически-чистые виды транспорта в числе прочих, имеют и водородный двигатель.[8]. Эффективный фотокатализатор в ультрафиолетовом диапазоне на основе оксида тантала — NaTaO3 с сокатализатором из оксида никеля. Поверхность кристаллов оксида тантала покрыта бороздами с шагом 3—15 нм методами нанотехнологии. Частицы NiO, на которых выделяется газообразный водород, размещены на краях борозд, газообразный кислород выделяется из борозд.[9]
  • Японская технология применения фотокатализа — самоочищающиеся стены, крыши, зеркала[10].
  • Titanium dioxide photocatalisys. Akira Fujishima, Tata N. Rao, Donald Tryk. Department of Applied Chemistry, School of Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8656, Japan. Accepted 10 March 2000. // Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews 1 (2000) 1–21.
  • Окисление органических загрязнителей с использованием магнитных частиц, покрытых наночастицами диоксида титана и активированных магнитным полем под воздействием ультрафиолета[11].
  • Использование оксида тантала в самоочищающихся покрытиях. Свободные радикалы[12],генерируемые на Ta5Oх окисляют органические соединения.[13]
  1. ↑ Балашев К.П. Фотокаталитическое преобразование солнечной энергии, Соросовский образовательный журнал, 1998, №8
  2. ↑ О применимости фотокатализа для разрушения боевых отравляющих веществ (неопр.).
  3. ↑ Фотокаталитическая очистка воздуха. Евгений Николаевич Савинов, доктор химических наук, профессор кафедры физической химии Новосибирского
    государственного университета, зав. группой фотокатализа на полупроводниках. Институт катализа СО РАН, 1997.
  4. ↑ Carp, O.; Huisman, C.L.; Reller, A. Photoinduced reactivity of titanium dioxide. Progress in Solid State Chemistry 2004, 32(2004), 33-177.
  5. ↑ Образование генотоксических хинонов при облучении бисфенола-А УФ-излучением диапазона «С» 254нм. (неопр.).
  6. ↑ Акад. наук СССР, Сиб. отд-ние, Ин-т катализа ; отв. ред. К. И. Замараев, В. Н.
    Пармон
  7. ↑ Детали экземпляра | Электронный каталог
  8. ↑ Стратегия развития фотокатализаторов в диапазоне видимого света для разложения воды — Akihiko Kudo, Hideki Kato1 and Issei Tsuji Chemistry Letters Vol. 33 (2004) , No. 12 p.1534
  9. ↑ Расщепление воды методом фотокатализа. Получение свободного водорода (неопр.).
  10. ↑ Photocatalysis Applications of Titanium Dioxide Ti02 — TitaniumArt.com
  11. ↑ Kostedt, W. L., IV.; Drwiega, J; Mazyck, D. W.; Lee, S.-W.; Sigmund, W.; Wu, C.-Y.; Chadik, P. Магнитно-активированный фотокаталитический реактор для фотокаталитического окисления водных фаз органических загрязнителей. Environmental Science & Technology 2005, 39(20), 8052-8056.
  12. ↑ Snapcat фотокаталитическое окисление с диоксидом титана (2005) (неопр.). CaluTech UV Air. Дата обращения 5 декабря 2006. Архивировано 21 февраля 2012 года.
  13. ↑ Исследования по очистке поверхностей с помощью фотокатализа (неопр.).
  • Артемьев Ю.М., Рябчук В.К. Введение в гетерогенный фотокатализ. – 1999., СПб.:Изд. С.-Петерб. ун-та. – 304 с.

ru.wikipedia.org

Ремонт катализаторов или как из катализатора сделать пламягаситель! — logbook Lada 2111 2000 on DRIVE2


DRIVE2.COM


Car Social Network

Sign Up

or Log In:

Email

Please introduce yourself


Email
 



Password

Forgot your password?



Remember me

Log InSign Up



Find


RandomCar


  • Cars


  • Experience


  • Communities


  • Read most popular


  • Cars for sale





Lada 21113


    www.drive2.com

    Катализаторы. Как все таки быть?! — DRIVE2


    DRIVE2.COM


    Car Social Network

    Sign Up

    or Log In:

    Email

    Please introduce yourself


    Email
     



    Password

    Forgot your password?



    Remember me

    Log InSign Up



    Find


    RandomCar


    • Cars


    • Experience


    • Communities


    • Read most popular


    • Cars for sale

    www.drive2.com

Фото катализатора – Катализатор автомобильный — что это такое? Признаки поломки

О фотокатализе для начинающих

Катализ в переводе с греческого слова «каталюзис» означает разложение, или разрушение. Этот термин встречается уже в XVI в. в сочинениях алхимика Либивиуса. Однако, каталитические процессы использовались в практических целях еще со времен глубокой древности, например приготовление теста при хлебопечении, сбраживание виноградного сока при получении вина, приготовлении уксуса и т.д.

Немного из истории фотокатализа 

Что касается фотокатализа, это слово состоит из двух частей фото… (от греч. фотос — свет), соответствующая по значению слову «фотографический и катализ», изменение скорости химических реакций в присутствии веществ (катализаторов), вступающих в промежуточное химическое взаимодействие с реагирующими веществами, но восстанавливающих после каждого цикла промежуточных взаимодействий свой химический состав.

Таким образом, фотокатализ – это изменение скорости или возбуждение химических реакций под действием света в присутствии веществ (фотокатализаторов), которые поглощают кванты света и участвуют в химических превращениях участников реакции, многократно вступая с ними в промежуточные взаимодействия и регенерируя свой химический состав после каждого цикла таких взаимодействий [1].

Эффект фотокатализа — минерализации газообразных загрязнений на поверхности катализатора под действием мягкого ультрафиолетового излучения — открыт еще в 20-е годы прошлого века. Однако наибольшему интересу к фотокатализу способствовали пионерские работы А. Фуджишима в 1970 году, которые открыли путь для широкого применения диоксида титана при конверсии солнечной энергии [2]. С этого момента разработано большое количество разнообразных фотокатализаторов.

Особенности фотокаталитических реакций и фотокатализаторов

Итак, фотокатализом называют изменение скорости химических реакций под действием веществ-катализаторов, активирующихся при облучении квантом света и участвующих в реакции, но не входящих в состав конечных продуктов.

В настоящее время разработано большое многообразие веществ фотокатализаторов, ускоряющих различные реакции синтеза и разложения, протекающих при облучении светом. 

В основном при фотокатализе фотокатализатор и реагирующие вещества находятся в разных фазах и отделены границей раздела, поэтому данный процесс можно отнести к гетерогенному катализу. Примером может служить использование диоксида титана в качестве фотокатализатора в многочисленных исследованиях.

Фотокаталитические реакции имеют характерные отличительные признаки. Прежде всего, фотокатализатор, изменяющий скорость реакции, является не пассивным, а активным участником химической реакции. Фотокатализатор может участвовать в промежуточных стадиях и по окончании реакции он полностью регенерируется, то есть выходит из реакции таким же каким вступил в реакцию. В идеальном случае фотокатализатор должен сохранять свои свойства очень долгое время. Однако во многих случаях состав фотокатализатора в той или иной степени изменяется. Часто фотокатализатор как бы отравляется самой реакцией, и активность его постепенно уменьшается. Примером может служит протекание фотокаталитической реакции на оксиде меди (I), способного к активности при облучении дневным светом, который восстанавливается до чистой меди в ходе реакции и таким образом уменьшается его активность.

Наличие фотокаталитических свойств различных материалов обусловлены особенностями их электронной структуры, а именно существованием в них валентной зоны проводимости. В основном в качестве фотоактивных материалов являются оксиды различных металлов, являющиеся полупроводниками.

Для того, чтобы в полупроводниках появилось достаточное количество электронов проводимости, необходимо перебросить электроны из заполненной зоны в зону проводимости. Для этого электроны должны получить дополнительную энергию и преодолеть так называемую ширину запрещенной зоны. Эту добавочную энергию кристаллы полупроводников получают за счет энергии света. Тогда электрон в результате светового возбуждения переходит из заполненной электронной зоны в зону проводимости (рис. 1), например, для TiO2, и может участвовать в протекании фотокаталитической реакции А в электронной зоне вместо ушедшего электрона появляется образно говоря «пустое место», которое условно называют «дыркой», а более научное название которой пазон. Дырки в свою очередь участвуют в фотокаталитическом процессе, и возникает как бы эстафетная передача электронов, какой-либо электрон занимает освободившееся место, его место занимает другой электрон и т.д.  

Рис. 1. Схема фотогенерирования окислительных агентов на поверхности TiO2

Чем больше ширина запрещенной зоны, тем менее вероятен переброс электрона из электронной зоны в валентную зону. Ширина запрещенной зоны (равная энергии активации электропроводности) зависит от природы твердого тела (полупроводник или изолятор) и может иметь различные значения – от десятых долей до 8-10 эВ (электронвольт).

Классификация фотокатализа

После краткой экскурсии в область электронных представлений о твердых телах возвратимся к классификации процессов фотокатализа. Согласно этой классификации основные фотокаталитические процессы можно условно разделить на два больших класса. При фотоиндуцированном катализе повышение скорости прохождения реакции обеспечивается катализатором, который образуется из ранее неактивного вещества (прекьюсора) под воздействием света. При некоторых условиях подобные реакции могут идти и после прекращения облучения. 

Фотоактивированный катализ схож с катализом фотоиндуцированным (в нем также из прекьюсора образуется катализатор под воздействием света). Однако в процессе протекания основной реакции катализатор снова превращается в прекьюсор. Поэтому для обеспечения катализа необходимо постоянное облучение.

Каталитические фотореакции как разновидность фотокатализа характерны тем, что катализатор в них играет традиционную роль. Под воздействием света же изменяются реагирующие вещества, переходя в так называемое возбужденное состояние. В нем становится возможным их эффективное взаимодействие с катализатором. Соответственно, реакция идет только под воздействием света.

Фотокаталитические реакции весьма распространены в природе. Наиболее ярким примером естественного фотокатализа является фотосинтез. В химической промышленности сегодня фотокатализ применяется весьма широко. С помощью него ускоряются различные реакции окисления, восстановления, полимеризации гидрирования и дегидрирования, осаждения металлов. На основе эффекта фотокатализа производят системы очистки воды воздуха [3].

TiO2 как фотокатализатор

Диоксид титана полупроводник. Согласно современным представлениям, в таких соединениях электроны могут находиться в двух состояниях: свободном и связанном. В первом состоянии электроны движутся по кристаллической решетке, во втором состоянии — основном электроны связаны с каким-либо ионом кристаллической решетки и участвуют в образовании химической связи. Для перевода электрона из связанного состояния в свободное необходимо затратить энергию не менее 3,2 эВ. Эта энергия может быть доставлена квантами света с длиной волны более 390 нм [4]. При поглощении кванта света в объеме частицы TiO2 образуются свободный электрон (e ) и электронная вакансия – дырка (h+), которые рекомбинируются или мигрируют в полупроводнике, частично локализуясь на структурных дефектах его кристаллической решетки (рис. 1).

Фотокатализ на наночастицах

В последние годы размерные эффекты привлекают большое внимание исследователей, занимающихся проблемами фотокатализа, что связано чрезвычайно высокой активностью наноразмерных частиц по сравнению с массивными материалами, обнаруженной в ряде случаев в реакциях, стимулированных светом.

Повышенная активность наноразмерных фотокатализаторов можно объяснить высокой степенью дисперсности материалов, т.е. число атомов на поверхности или на гранях кристаллов сравнимо с числом атомов, расположенных внутри. Кроме того, при приближении размеров частиц полупроводниковых фотокатализаторов к нескольким нанометрам, длина волны электрона становиться сопоставимой с размером кристалла. В этом случае носители заряда рассматриваются на квантовомеханическом уровне, как частицы в ящике, размеры которого определяются размерами кристалла. Наноразмерные частицы твердого вещества, в которых проявляются квантовые эффекты, называют Q-частицами

[5].

Из-за пространственного ограничения, испытываемого фотогенерированными электронами и дырками в наночастицах полупроводников, носители заряда ведут себя как квантовые частицы в ящике. Проще говоря, чтобы удержаться в частице они должны занимать уровень с более высокой кинетической энергией, чем в объемных материалах. Электроны и дырки в таком состоянии всегда подвергаются кулоновскому притяжению.

Поэтому это состояние обычно называют экситонным, по аналогии с электростатически связанной парой электрон-дырка в объеме твердых тел. Для наноразмерных частиц различия между состояниями энергетических зон и экситонными уровнями не просматриваются. Возрастание кинетической энергии носителей заряда с уменьшением размера частиц оказывается больше кулоновского притяжения. В результате энергия экситонного перехода будет возрастать при снижении размера частиц.

Распределение энергетических уровней в наноразмерной частице полупроводника занимает некоторое промежуточное положение между массивным полупроводником и молекулой. Такое распределение приводит к тому, что наночастицы ведут себя практически как изоляторы. В этом случае весьма вероятно, что при поглощении света число генерированных основных носителей заряда значительно превысить число темновых. Накопление неравновесных носителей в частице ведет к более сильному сдвигу квазиуровня Ферми основных носителей в наночастице при ее освещении, чем в «массивном» полупроводнике.

Другое проявление квантовых эффектов в наноразмерных частицах полупроводников – это «голубой» сдвиг края собственного поглощения света, который является следствием увеличения ширины запрещенной зоны [5].

Практическое использование фотокатализа

На рис. 2 приведена схема практического использования фотокатализа с использованием диоксида титана в качестве фотокатализатора. 

Рис. 2. Схема практического использования фотокатализа на TiO2

Осуществление фотокатализа позволяет окислять органические соединения в мягких условиях до СО2 и Н2О. Кроме того, могут быть получены тонкие пленки из ТiO2, нанесенные на стекло, которое приводит к способности самоочищаться такого стекла под действием света от органических загрязнений за счет процесса фотокаталитического окисления [4]. 

Литература:

Пармон В.Н. Фотокатализ: Вопросы терминологии // Фотокаталитическое преобразование солнечной энергии / Ред. К.И. Замараев, В.Н. Пармон. Новосибирск: Наука, 1991. 

Fujishima A.,  Honda K. Electrochemical Photolysis of Water at a Semiconductor Electrode // Nature 238, 37 — 38; doi:10.1038/238037a0

Что такое фотокатализ ? http://www.kakprosto.ru/kak-244805-chto-takoe-fotokataliz

Савинова Е.Н. Фотокаталитические методы очистки воды и воздуха. http://www.aerolifeshop.ru/clean4.html

Артемьев Ю.М., Рябчук В.К. Введение в гетерогенный фотокатализ. – 1999., СПб.:

Изд. С.-Петерб. ун-та. – 304 с. 

vozdyx.ru

Галерея/Фото

Галерея/Фото

1. Новый и старый катализатор

Старый и новый катализатор

 

2. Во время работы 🙂

Во время работы 🙂

 

3. Спортивный катализатор

Спортивный катализатор

 

4. Изготовление выхлопной системы

Изготовление выхлопной системы, спортивный катализатор Magnaflow.Изготовление выхлопной системы на заказ из нержавеющей стали (нержавейка)Изготовление выхлопной системы на заказ, со спортивным катализатором в Москве

 

5. Новый катализатор

Фольксваген, новый универсальный катализатор!

 

6. Прямоточная выхлопная система с мягким басом — BMW X3.

Прямоточная выхлопная система со спортивным катализатором БМВ Х3, и изготовление насадки на глушитель.12. Сварка и изготовление выхлопной системы БМВПроизводство выхлопных систем на заказ из нержавеющей стали!

 

7. Раздвоение выхлопа, и изготовление прямоточной выхлопной системы.

Раздвоение выхлопа (выхлопная система на две стороны)

 

 



 

8. Тюнинг выхлопной системы и настройка звука выхлопа Audi

Тюнинг и изготовление выхлопной системы АудиТюнинг выхлопной системы и настройка звука выхлопа. (Замена глушителя, катализатора, резонатора, труб, т.е. полное изготовление выхлопа)Тюнинг выхлопной системы AudiНасадки на глушитель Buzzer для Audi А7

 

9. Раздвоение выхлопа, изготовление насадок на глушитель.

Разведение выхлопной системы на две стороны БМВ (Раздвоение выхлопа)Изготовление насадок на глушитель на заказ

 

10. Изготовление выхлопной системы Мерседес

Тюнинг и изготовление выхлопной системы МерседесИзготовление выхлопной системы Мерседес и настройка звука выхлопа

 

11. Во время работы №2 🙂

2. Сварка, ремонт, тюнинг, и изготовление выхлопных систем в Москве, это специализация нашего автосервиса. (Автосервис выхлопных систем)

 

12. Ремонт выхлопной системы. Удаление сажевых фильтров.

Удаление сажевых фильтров в Москве

 

13. Старый и новый катализатор

Старый катализатор (прогоревший, забившийся, сломавшийся, вышедший из строя)Вот так выглядит новый катализатор

 

14. Разведение выхлопной системы на две стороны и установка нового глушителя

Раздвоение выхлопной системы БМВ, глушитель Magnaflow

15. Разведение выхлопа на две стороны, с установкой двух новых глушителей.

Разведение выхлопной системы на две стороны БМВ 528, установка новых глушителей, спортивных катализаторов, резонаторов. Прямоточный выхлоп.
Насадки на глушитель Buzzer, для БМВТюнинг и изготовление выхлопной системы для БМВ, настройка звука выхлопаВыхлоп на две стороны, с установкой новых глушителей и насадок на глушитель (БМВ)

 

16. Новая приёмная труба (Даунпайп)

Новая и старая приёмная труба

 

17. Изготовление насадок

Изготовление насадок на глушитель в МосквеИзготовление на заказ насадок на Глушитель, любые формы, размеры, и осуществление любых ваших желаний!

… и т.п.

Звоните!!! +7 (495) 142-09-55 🙂

 

🙂

xn—-7sbabaaa8aqgkvphqz8a3af.xn--80adxhks

что такое? Зачем нужен катализатор на автомобиле?

Существует в современных автомобилях одна деталь, которая много лет является причиной очень жарких баталий автомобилистов. Но в этих спорах трудно понять аргументы каждой стороны. Одна часть автолюбителей «за», а другая «против». Деталь эта – каталитический нейтрализатор. Зачем нужен катализатор, что такое важное он выполняет в конструкции автомобиля, почему о нем вечно спорят? Попробуем в этом разобраться.

Каталитический нейтрализатор

Эта деталь отличается простой конструкцией, однако роль, которую она играет в автомобиле, очень большая и серьезная. Работа любого двигателя внутреннего сгорания сопровождается выбросом множества самых разных и очень вредных веществ (все эти вещества и токсичные газы через выходной тракт автомобиля выпускаются прямо в атмосферу). Нейтрализатор позволяет значительно снизить уровень токсичности выбросов, тем самым улучшая экологическую ситуацию.

Так, при помощи специальных химических реакций особо токсичные вещества, не самым лучшим образом влияющие на состояние атмосферы, превращаются в менее токсичные газы, которые затем и выводятся через выхлопную трубу.

В выхлопной системе кроме нейтрализатора также трудятся кислородные датчики. Они управляют качеством горючей смеси и влияют на работу каталитического нейтрализатора. Найти это устройство можно в выхлопном тракте между глушителем и двигателем. Устройство дополнительно защищено металлическим экраном, ведь при работе устройство нагревается. Посмотрите, как выглядит катализатор – фото его размещено ниже.

История создания

В 60-х годах в правительстве всех развитых стран мира обратили внимание на уровень экологии и озаботились количеством выбросов из выхлопных труб многочисленных автомобилей. А нужно сказать, что закон тогда уровни выбросов никак не регулировал.

В 1970 году были приняты самые первые стандарты, которые довели до сведения руководства автомобильных концернов. В этих стандартах был представлен список указаний по содержанию и количеству в выхлопных токсичных газах особо вредных веществ.

Данный стандарт указывал на то, чтобы в новых автомобилях обязательно использовали катализатор, что такое устройство позволит значительно снизить объемы угарного газа и продуктов сгорания углеводородов.

С 1975 года катализаторами стали оснащать все производимые автомобили. Эта деталь стала обязательной.

Устройство и принцип работы

Зачастую устанавливают этот прибор после выходной трубы двигателя либо же он может быть закреплен непосредственно на фланце выпускного коллектора.

Состоит устройство из специального блока-носителя, металлического корпуса и теплоизоляционных материалов.

Носитель состоит из множества ячеек, похожих на пчелиные соты. Он выполняет в устройстве практически всю работу. Эти соты имеют специальное покрытие – рабочий состав. Интересно, что деталь начитает работать не сразу, а лишь после того, как температура в выхлопном тракте поднимется до 200-300 градусов.

Нейтрализатор дожигает окись углерода, которая содержится в продуктах сгорания топлива, а также углеводороды. Также есть и другие вещества, которые нейтрализует катализатор. Что такое эти вещества? Это NOx. Газ очень токсичен и вреден. Он разрушает слизистые оболочки человека.

Ячейки-нейтрализаторы покрыты очень тонкой пленкой на основе уникального платино-иридиевого сплава. Те остатки токсичных веществ, которые не сгорели в двигателе, при касании горячей поверхности мелких ячеек мгновенно догорают. Для данного процесса катализатор забирает остаток кислорода, который остается в уже отработанных токсичных газах. В результате работы этой детали из выхлопной трубы выходят уже не токсичные вещества.

Виды

Картриджи катализатора могут быть изготовлены из керамических материалов или же из металла. Среди автомобилистов более распространены и популярны именно керамические изделия. Они отлично выдерживают высокие температуры, и на них не воздействует коррозия. Среди достоинств — невысокая цена на такой катализатор (что такое вещество, как керамика, имеет невысокую себестоимость, знают специалисты).

Есть у керамического катализатора и минусы. Это его хрупкость. Деталь абсолютно неустойчива к разного рода механическим повреждениям, а так как устройство расположено под дном машины, существует немалая вероятность встречи прибора с бордюром, камнем, с чем угодно. Тогда деталь сломается. Аналоги из металла гораздо крепче, но цена их очень высокая из-за платинового сплава. Например, катализатор ВАЗа в случае поломки не ремонтируется, а новый многие не покупают из-за высокой стоимости.

Катализаторы на разных марках автомобилей

Автомобили в зависимости от своего производителя могут существенно различаться. То же самое относится и к нейтрализаторам. Они также различны от модели к модели. Мы рассмотрим самые популярные марки автомобилей.

ВАЗ

Катализатор на ВАЗах ничем особенным не отличается. Они все металлические, часто выходят из строя ввиду различных повреждений. Найти устройство в автомобиле можно под дном, в районе выпускной трубы двигателя. Зачастую в случае выхода из строя ремонт катализатора невозможен.

«Форд»

В отличие от отечественных автопроизводителей, компания «Форд» позаботилась о водителях. Так, устройство для нейтрализации токсичных газов в машинах этой марки изготовлено на основе керамики.

Чтобы регулировать объем кислорода, для качественного прохождения химической реакции в устройстве используются лямбда-зонд, который интегрирован в ЭБУ.

Так, катализатор «Фокуса» состоит из одного каталитического коллектора и двух датчиков. С мощными двигателями работает два коллектора, а также 4 датчика. Последние можно отыскать и до и после устройства. Работу нейтрализатора можно контролировать с приборной панели.

Прибор рассчитан на 120 тыс. км пробега. Если использовать с двигателем некачественное топливо, эта деталь может выйти из строя значительно быстрее. При выходе из строя отремонтировать катализатор «Форда» невозможного. В этом случае выполняется только замена.

Проверку работоспособности можно выполнить очень просто, а понять, что необходима замена, также просто. С нерабочим катализатором мощностные характеристики существенно падают. Чтобы проверить работу устройства, необходимо выполнить замеры вредных веществ в выхлопе машины. Если фильтры забиты, тогда уровень вредных токсинов будет зашкаливать.

Также проверить работоспособность можно, удалив датчик, установленный до нейтрализатора.

Затем с помощью специального переходника необходимо подключить манометр и выполнить замеры давления при различной нагрузке на двигатель. Даже если устройство вышло из строя, ремонт катализатора не представляется возможным.

Если забился катализатор «Форда», в этом случае снимают старое устройство, а на его место устанавливают новый с увеличенными нормами. Также можно установить вместо катализатора пламегаситель либо универсальный нейтрализатор.

«Тойотовский» катализатор

«Тойота» в данном вопросе также не отличается ничем примечательным. Это те же соты с напылением золота или платино-иридиевого сплава. В новых автомобилях этой марки таких устройств три – они соединены друг с другом последовательно. Каждый из них предназначен для очистки газов от одного конкретного типа вредных веществ.

Правильная эксплуатация катализатора

Чтобы устройство как можно дольше берегло экологическую ситуацию, необходимо правильно его использовать. Так, первая и самая главная рекомендация, которая продлит оборудованию жизнь, – это качественное топливо от известных и популярных брендов. Некачественное горючее может содержать вещества, которые способны без труда уничтожить напыление сот. Особенно плохо влияет на катализатор («Калина» не исключение) такой металл, как тетросвинец. Это вещество уже давно запрещено во многих развитых странах.

Также необходимо помнить, что нейтрализатор работает под воздействием очень высоких температур, поэтому не следует парковать машину там, где валяются легковоспламеняющиеся предметы, листья, бумага или что-то другое.

Водитель при желании сберечь катализатор не должен часто включать стартер, если машина не завелась.

Лучше сделать паузу. Также не стоит вращать коленчатый вал, отключив при этом свечи зажигания. Не следует также производить запуск мотора с помощью буксира.

Как понять, что он сломался

Если, к примеру, на автомобиле установлен катализатор («Шевроле-Авео» в том числе) и необходимо понять, работает он или нет, то для этого существует несколько способов.

Когда машина нормально работает, тогда при любых режимах лампа на приборной панели, сообщающая о проблеме катализатора, не загорится.

Если деталь находится в полурабочем состоянии, тогда ощущается отсутствие тяги двигателя на высоких оборотах. Утром автомобиль хуже заводится. Также машина теряет обороты и увеличивается расход топлива. Все это сигналы того, что деталь требует замены.

Ремонт своими руками

На многочисленных СТО автолюбителям говорят, что ремонт этих устройств невозможен. На самом деле так и есть. Однако если деталь забилась, можно попробовать ее промыть. Если нейтрализаторов в машине несколько, тогда первый удаляют, а второй промывают. Вы можете видеть такой катализатор — фото его ниже.

Промывать рекомендуют смесью для очистки карбюраторов. Если в результате выводится слишком много отложений, то следует замочить деталь на одну ночь в ведро с дизельным топливом.

Далее устройство можно собрать и наслаждаться результатом. Однако для полноценной работы все-таки рекомендуют приобрести новое устройство. Существуют универсальные модели, подходящие на многие автомобили.

fb.ru

Автомобильный катализатор что это такое, какие бывают катализатор

Большинство неопытных водителей часто задаются вопросом, что такое автомобильный катализатор? И вправду, такое устройство применяется на большом количестве современных автомобилей, а многие до сих пор не знают его предназначения. Сегодня вы узнаете, для чего нужен автомобильный катализатор, что это такое и что делают в случае его неисправности?

Что такое катализатор, и какой он бывает

Любой современный катализатор представляет собой металлическую часть выхлопной системы, которая предназначена для снижения количества вредных веществ в выхлопных газах. Внутри него располагается специальные керамические или металлические соты, на поверхность которых наносится слой сплава платины и иридия. В процессе работы двигателя, не все вещества полностью сгорают в цилиндре и проникают в атмосферу, разрушая ее озоновый слой. Попадая в выхлопную систему, которая снабжена таким устройством, эти вещества вступают в химическую реакцию с благородными металлами и полностью окисляются. Таким образом, выхлоп автомобиля становится менее вредным.

В зависимости от своего назначения, типа двигателя, а также других не менее важных характеристик, такие устройства могут быть разными.

  1. Двусторонние. Практически ничем не отличается от обычного катализатор, за исключением того, что дожигает не только окисленный углерод, а также углеводород и угарный газ. В последствии, эта смесь превращается в самую обычную воду. Такой тип каталитических нейтрализаторов нашел широкое применение на дизельном двигателе.
  2. Трехсторонний катализатор является дополнением к предыдущему и помимо двух основных задач, выполняет и третью – превращение всевозможных окислений азота в его начальный продукт и кислород.
  3. Катализатор дизельного двигателя. Является самым эффективным, потому как использует в процессе дожигания не использованный кислород. Это позволяет сделать выхлоп без запаха, а специальная фильтрующая часть исключает появление сажи.

Неисправности катализатора

Как и любая другая деталь, он не вечен, поэтому для него характерен следующий список поломок:

  1. Слишком большой пробег автомобиля. Это вполне нормально, ввиду того, что рано или поздно он просто забивается. Такая проблема встречается после 100 тысяч километров пробега.
  2. Причиной забитого катализатора можно назвать и некачественный бензин, который не способен гореть должным образом. Чтобы избежать этого, достаточно заправляться только на проверенных заправочных станциях. Все это не только забивает его, но и нарушает работу всей выхлопной системы сразу.
  3. Плохое качество дорожного покрытия. На первый взгляд покажется очень странным и сомнительным, но на самом деле, это действительно так. Есть такая проблема, что при сильных вибрациях и механических нагрузках, внутренняя структура катализатора просто не выдерживает и сыпется, полностью нарушая его нормальную работу.

Диагностика неисправностей

Узнать обо всех неисправностях этой детали достаточно просто, так как они напрямую влияют на характеристики автомобиля.

  1. Прежде всего, снижение мощности автомобиля. В некоторых случаях, мотор может даже не запуститься. Это связано с тем, что слишком большое количество осадков, находящихся по всей площади сот препятствует свободному выходу выхлопного газа. Таким образом, ухудшенная пропускная способность способствует снижению мощности двигателя. Поэтому если автомобиль стал хуже разгоняться, имеет смысл проверить состояние катализатора.
  2. Посторонние звуки или хлопки. Ухудшение работы выхлопной системы тоже говорит о плохом состоянии катализатора. Дело в том, что внутри него имеется конструкция для выравнивания звука, что помогает работе глушителя. При разрушении сот, хлопки свободно попадают в глушитель, который не справляется с поставленной задачей самостоятельно. Таким образом, получается довольно громкий звук работы двигателя.

Кроме того, рассыпавшиеся части металлических сот буду все время греметь при движении автомобиля. В этом случае можно будет услышать характерный звон мелких частей.

Почему не выгодно покупать новый катализатор

Большинство дилерских центров отказываются менять эту деталь по гарантии и мотивируют это плохим качеством заправляемого топлива. Проблема в том, что внутри катализатора находится много драгоценных металлов, которые очень сильно влияют на его стоимость. В связи с этим, водители придумали альтернативный вариант экономии денег.


Пламегаситель – является дешевой альтернативой катализатора, который просто устанавливается на его место
. Пламегаситель нужен для того, чтобы выравнивать звук, который появится после снятия каталитического устройства. Пламегаситель имеет ту же форму, но внутри него отсутствуют соты, необходимые для очистки вредного выхлопа.

Другой выход – универсальный катализатор. Стоит он намного дешевле оригинального и имеет вид самой простой бочки со всеми необходимыми конструкциями. Такая бочка просто наваривается на штатное место катализатора и используется вместо него.

Видео по теме

 

Читайте так же

365drive.ru

пошаговая инструкция, устройство и рекомендации

Катализаторы и способы их проверки

I. Возможные неисправности.

Необходимость  в  проверке  состояния  катализатора  возникает  при  следующих  симптомах. «Тупость»  машины  после  достижения  некоторой  скорости.  При  этом  порог,   скорости,  при которой наблюдается это «явление» прогрессирует в  сторону ее уменьшения. Т.е. машина не едет 160, потом 140, затем с трудом  достигает 100 км/час.  Одной  из  возможных  причин  этого  весьма  неприятного  состояния  является  снижение пропускной  способности  катализатора (Фото —  внешний  вид катализатора).  Суть  этого явления  заключается  в  том,  что  из-за значительного  ухудшения  вентиляции  цилиндров  двигатель  не  в состоянии «глотнуть»  должную  порцию  воздуха.  То  есть  часть выхлопных  газов  остается  в  цилиндрах  и  не  позволяет осуществить  полноценное наполнение  новым  зарядом  воздушно-топивной смеси.  Достаточно часто, двигатель начинает «кушать» масло, не сразу слишком  много  и  до  определенного  момента  владелец
  с  этим мирится,  но  процесс  ухудшения  пропускной  способности  уже пошел.  И  поскольку  размер  сот  в катализаторах  примерно 1.5х1.5  мм  и длине 100 и более мм,   то загрязнить его продуктами сгорания моторного масло не составляет большого труда. Поэтому  одна  из  проверок  заключается  в  снятии  катализатора, визуального  осмотра «на  просвет»  и  оценки  степени «забитости». Другая  проверка  заключается  в  измерении  давления  в  выхлопной системе.  Для  этого  необходимо  снять  кислородный  датчик  и, установив  с  помощью  переходника   вместо  него  соответствующий манометр, проверить показания манометра. Принято считать, что если при скорости вращения двигателя примерно 2000 об/мин давление не больше 20.7 kPa (0,21  кг/см2),  то  пропускная  способность катализатора в пределах допустимой нормы.  Крайнее  состояние  этого  явления  наступает,  когда  двигатель  не заводится.  Проверки  всего,  что  можно 
проверить  показывают исправность  узлов  и  компонентов,  а  двигатель  заводится  только после отсоединения выпускного коллектора. Далее  обычно  реализуется  сколь  массовый    столь  и  порочный сценарий.  Катализатор  удаляется  и  автомобиль  продолжает эксплуатироваться как ни в чем ни бывало…  Но это было возможно на автомобилях  прошлых лет. Современный автомобиль обязательно откликнется  на  эту  процедуру  включением  индикатора «Check Engine» (Фото — индикатор неисправности двигателя «Check Engine»). Неисправный катализатор может быть и причиной других проблем.  На этой фотографии (слева) фрагмент катализатора Nissan Maxima 2004 года выпуска с двигателем 3.5 л.  При пробеге 480 км его (Фото-фрагмент  неисправного  катализатора)  разрушение  стало  причиной «кончины»
  двигателя («рука друга»). В  современных  автомобилях,  сертифицированных  действующим  стандартам  защиты окружающей  среды,  особое  место  занимают  неисправности катализатора,  которые определяются  самим блоком  управления (БУ)  двигателя.  При обнаружении  такой неисправности  БУ включает  индикатор неисправности  и  в память  записываются коды P0420  и/или P0430.  Стирание кодов (очистка памяти) «помогает», но  не  надолго  и индикатор включается  вновь. Обычно  в  этой ситуации  неопытные техники  («диагносты»)  сразу предлагают  промыть форсунки.   Если  это не  помогает,  то рекомендуется замена  всех (или части)  кислородных датчиков.  И  так  по нарастающей стоимости заменяемых  узлов, вплоть  до  замены катализатора.  Исключить необходимость  этих «действий»  нельзя. Но,  прежде  всего  в начале   необходима достоверная проверка  параметров системы  и доскональный  анализ ее  результатов.  На этом рисунке (Screen Save of Live Data) в качестве примера представлены результаты проверки части  параметров инжекторной системы бензинового двигателя автомобиля Toyota Prius 2004 года  выпуска.  Проверка  проведена  при  различных  режимах.  Обращает  на  себя  полная исправность и практически идеальное состояние катализатора. 


II. История внедрения.

К  сожалению,  бурное  развитие  промышленности  и  транспорта1 далеко  не  всегда сопровождалось   соответствующими  мерами  по  защите  окружающей  среды.  Рост  числа автомобилей  неминуемо  приводит  к  увеличению  количества  выбросов (эмиссии)  в атмосферу вредных веществ. Это весьма неблагоприятно сказывается на здоровье населения и состоянии окружающей среды. В начале 60-х годов прошлого века государственные органы промышленно развитых  стран  были  вынуждены  обратить  внимание  на  разрушительные  последствия  этого явления, так как тогдашнее законодательство практически не регулировало этот вопрос. Например, в 1963 году Калифорнийский Совет по контролю воздуха (CARB) принял первые в этой  стране  стандарты  состава  отработанных  газов (токсичности)   автомобилей.  В 1970  году были  приняты  требования  к  производителям  автомобилей  о  необходимости  соблюдения стандартов (ограничений) на содержание в выхлопных газах углеводорода (HC) и угарного газа (CO).  Эти  вещества  были  признаны  наиболее  загрязняющими  воздух  и  провоцирующими  так называемый озоновый смог. Стандарты того времени потребовали, чтобы автомобили, начиная с 1975  года  выпуска,  обязательно  использовали  каталитические  преобразователи  для нейтрализации HC и CO. В результате этого было достигнуто ощутимое снижение токсичности отработанных  газов. Например, если в наиболее  густонаселенной области штата Калифорния, Los Angeles’s (South Coast Air Basin)  так  называемые  предупреждения  о  первой  стадии «озоновой  атаки»  (этап 1) 2 в 1977  были  объявлены 121  раза,  то  в 1987 — 66  раз,  только однажды в 1997 и не разу после. Второй этап (этап 2 — 0.35 PPM озона) не объявлялся ни разу, начиная с 1989 года. Аналогичная статистика улучшений и в других регионах. В 1970  году  в  связи  с  нарастающей  загрязненностью  воздуха  в  горо

avtomotostyle.ru

Катализатор автомобильный: что это такое?  

Каждый автомобилист знает о таком «Европейском» элементе транспортного средства, как автомобильный катализатор. Его функция сводится к снижению содержания вредных веществ в выхлопных газах авто, с последующим снижением мощности силового агрегата в пределах 5-10 л. с. Однако, большинство владельцев транспортных средств даже не
имеют понятия об основных функциях нейтрализатора. Не знают, какую роль эта деталь играет в системе газоотведения транспортных средств. Но пора вставать на путь просветления. Итак, приступим.

Автомобильный катализатор выхлопных газов: что это такое? Его устройство. Признаки поломки

Это простой элемент газоотводной системы, который уменьшает наличие оксидов азота, окиси углерода, углеводородов и прочих вредных химических соединений, образующих смог в выхлопных газах транспортных средств.

Устройство катализатора выхлопных газов представляет собой подобие пчелиных сот, выполненных из металла или керамики, которые располагается в цилиндрическом корпусе. На соты, используя специальную технологию, наносят платиноиридиевое покрытие, которое нейтрализует все ядовитые соединения, вступая в реакцию с ними.

Несмотря на то, что нейтрализатор — довольно долгоживущий элемент, все же бывают случаи, когда он выходит из строя. Поломка этой, казалось бы, незначительной для автомобиля детали, серьезно отражается на работоспособности силового агрегата, его мощность резко падает. Обычно повреждение нейтрализатора наступает вследствие механического воздействия на него, но одной из самых распространенных причин отказа устройства является его засорение.

Как определить: забит катализатор или нет? Разобраться в этом помогут следующие симптомы:

  • Если нейтрализатор неисправен, то есть, полностью забит, двигатель автомобиля попросту не будет запускаться,
    либо будет глохнуть сразу после запуска.
  • Автомобиль плохо набирает скорость и обороты. Создается такое чувство, что машина тянет за собой многотонный
    груз.
  • Увеличилось потребление топлива. Но в случае с забитым катализатором учитывать это необходимо только при потере
    оборотов и мощности мотора.
  • На приборной панели загорелся индикатор «Проверьте мотор». Если же это возникло из-за засорения катализатора, то во время проведения диагностики систем будет обнаружена ошибка с кодом Р0420. Но это все равно не является прямым доказательством неисправности катализатора.

Что дает удаление катализатора? Плюсы и минусы

Возможно, что придется столкнуться с проблемой нарушения полной работоспособности этого устройства без последующей возможности его восстановления. Сразу отметим, что новый катализатор стоит примерно столько, сколько подержанные «жигули» в более и менее нормальном состоянии. Вот тут-то и встает вопрос о полном исключении элемента.

Минусами удаления катализатора являются:

  • Увеличение вредных соединений в выхлопных газах, которое может негативно отразиться на прохождении ТО инжекторного автомобиля, на который и устанавливается устройство.
  • Постоянно работающий индикатор «Проверьте двигатель», из-за которого можно упустить серьезную неисправность моторного агрегата.
  • Увеличение износа глушителя, ухудшение его работы.
  • Отчетливо слышимый уровень вибрации в салоне.

К положительным аспектам можно отнести снижение потребления топлива и сравнительное превосходство мощности машины.

Однако, после удаления катализатора из выхлопной системы необходимо обязательно установить обманку лямбда-зонда, дабы исключить постоянное горение индикатора «Check Engine».

Обманка катализатора своими руками. Схема

Существует два варианта обманок:

  1. механический, который представлен эмулятором устройства в виде подходящей по размеру обманкой из твердоплавкого металла;
  2. электронный – устанавливается в систему управления. Сложны при самостоятельном изготовлении, поэтому их схемы и принцип работы в рамках этой публикации рассматривать не будем.

Итак, механический имитатор катализатора обязательно должен быть одного размера с оригинальной деталью и содержать внутри покрытую любым каталитическим составом керамическую крошку, которая позволит снизить содержание ядовитых химических соединений на выходе. Схема и внешний вид обманки приведены на рисунке:

Изготовить ее под силу любому токарю. В качестве материала можно выбрать, например, бронзу. Представленный на схеме эмулятор подойдет для любого автомобиля.

Замена катализатора на пламегаситель. Отзывы

Необходимость в этом возникает в случае окончательного выхода катализатора из строя. Наиболее подходящий вариант для этого – резонатор (пламегаситель). Ведь подходящую для этих целей деталь можно без проблем приобрести в магазине автозапчастей.

Монтаж резонатора вместо выработанного катализатора не предусматривает очистку устройства, что является, пожалуй, самым большим недостатком такой замены деталей. Прямое назначение пламегасителя – комфорт. Благодаря ему значительно снижается уровень шума силового агрегата, предотвращаются прогарания выхлопной трубы вследствие выходящих из двигателя горячих газов. Поэтому пламегаситель идеально справится с ролью катализатора.

В основном большинство встречающихся отзывов о замене катализатора на пламегаситель носят нейтральный либо положительный характер.

Владимир Семенов, 37 лет, г. Киев, за рулем 15 лет:
«Долго думал над тем, чтобы попросту удалить катализатор и вварить на его место отрезок трубы, либо попросту удалить все соты из отслужившей свое детали и поставить ее на место. Однако товарищ посоветовал заменить кат пламегасителем. В принципе, ничего существенно не изменилось, а моща даже немного возросла. Не знаю, как все, но лично я доволен проведенной процедурой».

Александр Астапишин, 45 лет, за рулем 8 лет:
«Мне тоже посоветовали поставить пламегаситель вместо умершего катализатора. В принципе, доволен всем. Пламегаситель имеет довольно прочный корпус, поэтому думаю, что прослужит долго».

Василий, 23 года, за рулем 8 месяцев:
«Вначале ездил с пустым катализатором, «двигло» гудело так, аж уши закладывало. Потом узнал, что катализатор можно заменить пламегасителем. Поставил. Все круто!».

Как сделать пламегаситель вместо катализатора своими руками?

Почти всегда продвинутые автовладельцы изготавливают пламегаситель самостоятельно, руководствуясь в этом своими сугубо личными предпочтениями. Что необходимо для самодельного пламегасителя, которым впоследствии можно будет
заменить вышедший из строя катализатор? Необходимо лишь найти два отрезка подходящей металлической трубы (диаметр одного должен соответствовать диаметру выпускной трубы, а диаметр второго — быть чуть большего размера, в сравнении с первым) да металлические мочалки-сетки для мытья посуды.

По всей длине трубы меньшего диаметра необходимо просверлить отверстия диаметром 3 мм. После чего подготовленную таким образом трубу вставляем в трубу большего диаметра и обвариваем.

Далее между труб необходимо протолкнуть металлические мочалки. Отметим, что на середине трубы с меньшим диаметром для правильной установки пламегасителя необходимо разместить шайбу, диаметр отверстия которой составляет 2/3.

Концы трубы большого диаметра загибаются и обвариваются в круговую.

Готово, можно устанавливать самодельный пламегаситель вместо нерабочего катализатора.

А вдруг и это будет интересно:

myfords.ru

Катализаторы и способы их проверки

I. Возможные неисправности.

Необходимость  в  проверке  состояния  катализатора  возникает  при  следующих  симптомах. «Тупость»  машины  после  достижения  некоторой  скорости.  При  этом  порог,   скорости,  при которой наблюдается это «явление» прогрессирует в  сторону ее уменьшения. Т.е. машина не едет 160, потом 140, затем с трудом  достигает 100 км/час. 
Одной  из  возможных  причин  этого  весьма  неприятного  состояния  является  снижение пропускной  способности  катализатора (Фото —  внешний  вид катализатора).  Суть  этого явления  заключается  в  том,  что  из-за значительного  ухудшения  вентиляции  цилиндров  двигатель  не  в состоянии «глотнуть»  должную  порцию  воздуха.  То  есть  часть выхлопных  газов  остается  в  цилиндрах  и  не  позволяет осуществить  полноценное наполнение  новым  зарядом  воздушно-топивной смеси. 
Достаточно часто, двигатель начинает «кушать» масло, не сразу слишком  много  и  до  определенного  момента  владелец  с  этим мирится,  но  процесс  ухудшения  пропускной  способности  уже пошел.  И  поскольку  размер  сот  в катализаторах  примерно 1.5х1.5  мм  и длине 100 и более мм,   то загрязнить его продуктами сгорания моторного масло не составляет большого труда. Поэтому  одна  из  проверок  заключается  в  снятии  катализатора, визуального  осмотра «на  просвет»  и  оценки  степени «забитости». Другая  проверка  заключается  в  измерении  давления  в  выхлопной системе.  Для  этого  необходимо  снять  кислородный  датчик  и, установив  с  помощью  переходника   вместо  него  соответствующий манометр, проверить показания манометра. Принято считать, что если при скорости вращения двигателя примерно 2000 об/мин давление не больше 20.7 kPa (0,21  кг/см2),  то  пропускная  способность катализатора в пределах допустимой нормы.  Крайнее  состояние  этого  явления  наступает,  когда  двигатель  не заводится.  Проверки  всего,  что  можно  проверить  показывают исправность  узлов  и  компонентов,  а  двигатель  заводится  только после отсоединения выпускного коллектора. Далее  обычно  реализуется  сколь  массовый    столь  и  порочный сценарий.  Катализатор  удаляется  и  автомобиль  продолжает эксплуатироваться как ни в чем ни бывало…  Но это было возможно на автомобилях  прошлых лет. Современный автомобиль обязательно откликнется  на  эту  процедуру  включением  индикатора «Check
Engine» (Фото — индикатор неисправности двигателя «Check Engine»). Неисправный катализатор может быть и причиной других проблем.  На этой фотографии (слева) фрагмент катализатора Nissan Maxima 2004 года выпуска с двигателем 3.5 л.  При пробеге 480 км его (Фото-фрагмент  неисправного  катализатора)  разрушение  стало  причиной «кончины»  двигателя
(«рука друга»). В  современных  автомобилях,  сертифицированных  действующим  стандартам  защиты окружающей  среды,  особое  место  занимают  неисправности катализатора,  которые определяются  самим блоком  управления (БУ)  двигателя.  При обнаружении  такой неисправности  БУ включает  индикатор неисправности  и  в память  записываются коды P0420  и/или P0430.  Стирание кодов (очистка памяти) «помогает», но  не  надолго  и индикатор включается  вновь. Обычно  в  этой ситуации  неопытные техники  («диагносты»)  сразу предлагают  промыть форсунки.   Если  это не  помогает,  то рекомендуется замена  всех (или части)  кислородных датчиков.  И  так  по
нарастающей стоимости заменяемых  узлов, вплоть  до  замены катализатора.  Исключить необходимость  этих «действий»  нельзя. Но,  прежде  всего  в начале   необходима достоверная проверка  параметров системы  и доскональный  анализ ее  результатов.  На этом рисунке (Screen Save of Live Data) в качестве примера представлены результаты проверки части  параметров инжекторной системы бензинового двигателя автомобиля Toyota Prius 2004 года  выпуска.  Проверка  проведена  при  различных  режимах.  Обращает  на  себя  полная исправность и практически идеальное состояние катализатора. 

II. История внедрения.

К  сожалению,  бурное  развитие  промышленности  и  транспорта1 далеко  не  всегда сопровождалось   соответствующими  мерами  по  защите  окружающей  среды.  Рост  числа автомобилей  неминуемо  приводит  к  увеличению  количества  выбросов (эмиссии)  в атмосферу вредных веществ. Это весьма неблагоприятно сказывается на здоровье населения и состоянии окружающей среды. В начале 60-х годов прошлого века государственные органы промышленно развитых  стран  были  вынуждены  обратить  внимание  на  разрушительные  последствия  этого явления, так как тогдашнее законодательство практически не регулировало этот вопрос. Например, в 1963 году Калифорнийский Совет по контролю воздуха (CARB) принял первые в этой  стране  стандарты  состава  отработанных  газов (токсичности)   автомобилей.  В 1970  году
были  приняты  требования  к  производителям  автомобилей  о  необходимости  соблюдения стандартов (ограничений) на содержание в выхлопных газах углеводорода (HC) и угарного газа (CO).  Эти  вещества  были  признаны  наиболее  загрязняющими  воздух  и  провоцирующими  так называемый озоновый смог. Стандарты того времени потребовали, чтобы автомобили, начиная с 1975  года  выпуска,  обязательно  использовали  каталитические  преобразователи  для нейтрализации HC и CO. В результате этого было достигнуто ощутимое снижение токсичности отработанных  газов. Например, если в наиболее  густонаселенной области штата Калифорния, Los Angeles’s (South Coast Air Basin)  так  называемые  предупреждения  о  первой  стадии «озоновой  атаки»  (этап 1) 2 в 1977  были  объявлены 121  раза,  то  в 1987 — 66  раз,  только однажды в 1997 и не разу после. Второй этап (этап 2 — 0.35 PPM озона) не объявлялся ни разу, начиная с 1989 года. Аналогичная статистика улучшений и в других регионах.
В 1970  году  в  связи  с  нарастающей  загрязненностью  воздуха  в  городах  Агентство  США  по защите  окружающей  среды (EPA)  получило  широкие  полномочия  по  разработке  стандартов ограничения токсичности отработанных газов автомобилей. Это позволило ужесточить контроль содержания  вредных  веществ  и  соблюдения  достаточно  строгих  норм.  Уменьшение  вредных выбросов  происходило  за  счет  изменения  конструкции  двигателей  автомобилей  и  внедрения различных дополнительных  систем. В  том числе,  систем улавливания паров  топлива (charcoal canisters),  рециркуляции  выхлопных  газов EGR (для  снижения  выбросов  окислов  азота), каталитических преобразователей и других.
Приход «первого  поколения»3 каталитических  преобразователей  в 1975  значительно
уменьшил  выбросы HC  и CO. Их  использование  принесло  и  значительную  косвенную  пользу. Поскольку  соединения  свинца резко  снижают  эффективность преобразования,  то  с 1975  года начал  широко  использоваться  неэтилированный  бензин.  А  это  резко  уменьшило  выброс  в атмосферу  соединений  этого  металла,  что  положительно  сказалось  на  здоровье  людей  и состоянии  лесов  и  водоемов.  В  период  с 1976  по 1991  содержание  свинца  в  крови  граждан США уменьшилось в среднем на 78% (с 12.8 до 2.8 ug/dL). А это легко объяснимо  тем, что в это же время выброс  свинца в атмосферу уменьшился  с 20 100  тонн (1985  г.) до 4 900  тонн (1993г.). Действует закон, согласно которому и покупатель и продавец этилированного бензина могу быть оштрафованы на сумму до 10.000 $US.
В начале 80-годов в ответ на дальнейшее ужесточение  требований к  составу отработанных газов  производители  автомобилей  начали  применять 3-компонентные  каталитические нейтрализаторы (TWC — Three Way Catalytic Converter),  которые  преобразовывали  не  только угарный  газ  и  углеводороды,  но  и  окислы  азота (NOx).  Кроме  этого,  начали  массово применяться микропроцессорные блоки управления составом смеси и кислородные датчики.
В  тоже  время  из-за  неопределенности  технологических  возможностей  проверки  систем каталитического преобразования и улавливания паров топлива эти системы не были включены в перечень обязательных проверок, которые осуществлял блок управления двигателем. 
Применение  в  каталитических  преобразователях  новых  компонентов (Pd/Rh, Pd/Pt/Rh) заставило  обратить  внимание на  содержание  серы  в  бензине. Сера и  её  соединения  оседают или «абсорбируются»  слоем  драгоценных  металлов,  используемых  для  каталитического преобразования  отработанных  газов.  Это  препятствует  доступу  кислорода  и  значительно снижает  эффективность  преобразования NMHC, CO  и  особенно NOx.  Кроме  этого,  выбросы окислов серы могут быть причиной так называемых «кислотных дождей». 
В  январе 2000  года  в  США  введен  стандарт «Tier 2»,  согласно  которому  допускается содержание  серы  не  более 150 ppm  в RFG (reformulated gasoline)  и  не  более 500 ppm  в обычном (conventional gasoline, CG) бензине. Ожидаемый экономический эффект от внедрения этой  программы  сокращения  содержания  серы  к 2030  году  по  разным  оценкам  составляет  от 8,5  до 20  млрд.  долларов.  Предполагается  дальнейшее  снижение  допустимого  уровня  до 30 ppm в 2006 году. В Японии уже используется бензин с содержанием серы до 100 ppm.   Государственное  регулирование  вопросов  защиты  здоровья граждан  и  окружающей  среды   привело  к  реальному уменьшению  эмиссии  вредных  веществ.   Это  видно  на  примере таблицы,  в  которой  показано  содержание  вредных  веществ  в выхлопных  газах  новых  автомобилей Chevrolet Malibu  разных
годов  выпуска (Таблица  изменений  состава  выхлопных  газов авто  разных  лет).  Или,  например,  автомобиль Toyota Camry 2005 года выпуска сертифицированный стандарту «Super Ultra-Low Emission Vehicle (SULEV)»  при  пробеге  автомобиля  до первых 150 000  миль (!)  не  должен  отравлять  окружающую среду  более  чем (грамм/км): HC — 0.00625; CO — 0,625; NOx — 0.0125…   Естественно,  это  столь  значительное  уменьшение  вреда,  наносимого  природе  и людям  есть  не  столько «добрая  воля»  производителя,  сколько  результат необходимости соблюдения более жестких норм и правил.

III. Особенности расположения.

В  современном  автомобиле  после  катализатора  установлен кислородный  датчик,  выходное  напряжение  которого используется для проверки его функционирования. 
  В  ремонтной  документации  для  обозначения  кислородных датчиков используются следующие определения.  Bank1 Sensor1 — указывает на датчик, который расположен в
выхлопной  системе  группы  цилиндров,  в  которую  входит 1-й цилиндр и расположен до катализатора. Bank1 Sensor2 — определяет датчик принадлежащий группе 1-го цилиндра и расположен после катализатора. Bank1 Sensor3 —  указывает  на  то,  что  этот  датчик
«принадлежит»  группе 1-го  цилиндра  и  расположен  после второго катализатора. Bank2 —  определяет  другую  группу цилиндров. Т.е. аналогичные датчики другой группы цилиндров. Обращаю    внимание,  что  в  зависимости  от типа двигателя и года выпуска в Bank1 могут входить 1  и 4  цилиндры,  например, 4-цилиндровый  двигатель 1AZ-FE Toyota
(рисунок слева). В тоже время, на двигателе 2JZ-GE  —  обычное  расположение.  На  фото
справа — вариант расположения датчиков до катализатора этого двигателя.
В 1977 средняя стоимость электронных компонентов в одном автомобиле составляла примерно $110, в то время как в 2001 году — уже более $1,800. В современном автомобиле протяженность электрических коммуникационных проводов более чем 4 километра, в то время как в машинах произведенных в 1955 году — только 45 метров. Последние несколько десятилетий наблюдается устойчивый почти экспоненциальный рост числа и сложности электронных систем автомобилей (особенно систем управления двигателем и систем обеспечения безопасности). Причем в таких объемах, что производителям приходится использовать отдельный блок управления для организации связи и обмена данными между контроллерами различных систем. Приблизительно 20% кодов самодиагностики относятся к неисправностям интерфейсов подсистем (например, ABS, SRS и т.д.). Стоимость электронных систем составляет примерно 25 процентов от всей цены автомобиля (University of Limerick).  В среднем автомобиле 2000 г.в. стоимость программного обеспечения составляла примерно  4% его цены. Ожидается, что к 2010 году эта цифра возрастет до  13%.  При этом, как отмечает Dennis Bogden (Director of Powertrain Electronic Engineering at General Motors) — «Сегодня в автомобильных контроллерах около 40% программного обеспечения относится к  управлению двигателем. Около 30% используется для проведения самодиагностики, приблизительно 20% посвящено обслуживанию  интерфейсов подсистемы (например, ABS) и остальные ресурсы — обслуживанию операционной  системы, математическим библиотекам и т.п.

IV. Пример диагностики

В качестве примера рассмотрим  процесс диагностики автомобиля Lexus RX300 (MCU35)  с  негаснущим  при заведенном двигателе индикатором «Check Engine». Как известно,  начальным  этапом  диагностики  является считывание  кодов  неисправности.  С  помощью
простенького  диагностического  сканера CJII  на  базе КПК Visor Neo (версия  ПО —  Exchanged Toyota 108s) считан код и другие данные  (Freeze Frame) на момент возникновения  неисправности (Screen Save параметров в момент возникновения неисправности).  В памяти блока управления записан код неисправности
P0430 (Catalyst System Efficiency Below Threshold Bank 2). 
Перечень возможных причин этой неисправности:

  • негерметичность выхлопной системы

  • неисправность кислородных датчиков

  • неисправность катализатора

  • низкое качество топлива.

  Вначале  рассмотрим  то,  как блок   управления  проводит проверку состояния катализатора. Эта  проверка  проводится  только после  достижения  рабочей температуры  двигателя (более 80ºC) и при движении автомобиля определенное  время  с  заданной скоростью (условия  проверки состояния  катализатора определяются  производителем автомобиля).    Это  объясняет  причину  того,  что  после  очистки  памяти  кодов  самодиагностики индикатор неисправности загорается не сразу.
   Кислородный  датчик,  расположенный  до  катализатора («передний»)  предназначен  для проверки  состава  топливно-воздушной  смеси.  По  выходному  напряжению  датчика,  который размещен  после  катализатора,  БУ  определяет  качество (эффективность)  нейтрализации вредных  составляющих  выхлопных  газов («выбросов»). БУ  сравнивает  состав выхлопных  газов   до  и после  катализатора  и определяет  его состояние.  Если напряжение  заднего датчика  практически неотличимо  от напряжения  переднего, иными  словами, содержание  вредных  примесей  после катализатора  не  уменьшается,  то  БУ  признает  такой катализатор  неисправным (графики  напряжений  кислородных  датчиков  при  исправном  и неисправном катализаторах). Напомню, что на этом автомобиле используется не обычный кислородный датчик, а  Air Fuel Ratio Sensor (AFS). С помощью такого датчика состав смеси определяется не по его выходному напряжению,  а  по  току  чувствительного  элемента. Иногда  это  бывает  причиной  путаницы  с  постановкой достоверн  ого диагноза неисправности. Напряжение на этом  датчике  колеблется  в  большем  диапазоне  и  с меньшей  амплитудой (примерно 2.8-3.5  вольт).  И качественно  отличается  от  напряжения  обычных кислородных датчиков.  Поэтому  надо  с  помощью  диагностического  сканера (на  фото  справа  представлены  результаты  на  экране Toyota/Lexus Intelligent Tester II  V2.3)  проверить  и сравнить  параметры  инжекторной  системы  и  обратить особое  внимание  на  напряжения  на  этих  датчиках (Фото — часть параметров инжекторной системы).  Проверка достаточно проста. Необходимо вывести на экран  сканера  напряжения  датчиков  до  и  после катализаторов  соответствующих «половинок» двигателя  и  сравнить  их  при  различных режимах двигателя.
Если  напряжение  датчика  после  катализатора  напоминает «переключения»  напряжения  обычного  кислородного  датчика  в  режиме  регулировки  состава топливной  смеси  с  обратной связью, то такой катализатор — «не жилец». А вот так выглядят графики (Screen Shot — зависимость параметров инжекторной системы от скорости  вращения  двигателя)  при  исправном  катализаторе  на  экране  сканера  на  базе персонального  компьютера

(ПО Ver.4.1)  при  различных  режимах двигателя. B1S2 O2 Sensor Output Voltage —  выходное  напряжение  датчика  после  катализатора,  B1S1 —  ток  датчика состава  топливной  смеси (Wide Band O2 Sensor),  B1S1 Eq.Ratio (Wide Band O2 Sensor Equivalent Ratio)  соответствует параметру кратковременной  топливной коррекции по сигналам этого датчика, Engine RPM — скорость вращения двигателя. Приведены данные при различных режимах двигателя и полностью исправном катализаторе. Но  вернемся  к RX300. На  этих Screen Shots («снимках  экрана»)  представлены  напряжения всех кислородных датчиков

этого автомобиля. Напряжение кислородных датчиков исправной части двигателя. На этих графиках видно, что «задний» датчик полностью исправен и реагирует на изменение Напряжение кислородных датчиков до и после неисправного катализатора. По  этим  графикам  можно  сделать однозначный  вывод  о  полной  неисправности состава  смеси. Катализатор  этой  половинки двигателя  исправен.  И  выполняет  задачу снижения содержания  вредных  составляющих выхлопных газов. катализатора Bank2.  Напряжение «заднего» кислородного  датчика  изменяется  синхронно изменению  состава  топливно воздушной смеси.
Ниже  представлены  результаты  сравнения  сигналов  одноименных  датчиков  разных «половинок»  двигателя,  на  которых  особенно  заметно,  что  напряжения  датчиков  до катализатора  практически  неотличимы.  Между  сигналами «задних»  кислородных датчиков имеются значительные отличия. Катализатор Bank2 — неисправен. Напряжение кислородных датчиков до катализатора Напряжение кислородных датчиков после катализаторов.

На  мой  взгляд,  изящно  выглядят  эти  сигналы  на  экране  ноутбука  при  использовании самодельного  интерфейса  и freeware OBD SCAN TECH Version 0.76.  На Screen Shots  этой программы  представлены  выходные   напряжения  датчиков  после  исправного (O2B1S2)  и неисправного  катализаторов (O2B2S2)  на  холостом  ходу  двигателя  и  при  небольшом открывании дроссельной заслонки. Выходное напряжение кислородного датчика после исправного  катализатора Выходное напряжение кислородного датчика после неисправного  катализатора.

Таким образом, на этом автомобиле (RX300 2005MY) был поставлен диагноз и подтверждена «низкая  эффективность  каталитического преобразования».  Последующее «вскрытие»  выхлопной системы полностью подтвердило этот вывод. На этой фотографии (фото слева — пример термического разрушения  катализатора)  представлен  его  фрагмент. Заметно,  что  температура  выхлопных  газов  была настолько  велика,  что  это  привело  к  оплавлению керамики!  Впору  думать  о  пожарной  безопасности, потому  что  остановка  автомобиля  в такой  ситуации  на обочине  с  сухой  травой  может  быть  причиной возникновения пожара…  Для  полноценного  ремонта  этого  автомобиля необходима замена катализатора.

Для  справки.  На  этой  фотографии  справа  фото  графиков выходного  напряжения исправных  кислородных  датчиков    до катализатора (B1S1)  и  после  него  (B1S2)  при  исправном катализаторе  автомобиля Toyota Celica (ZZT321)  на  холостом ходе и при открывании дроссельной заслонки. 
  О  возможных  других  причинах  возникновения  кодов неисправности P0420/P0430,  о   факторах,  влияющих  на  их появление и о применяемых способах снижения вероятности их считывания,  в  том  числе  и  заводских  рекомендациях,  о методике  проверки  блоком управления  состояния катализаторов  с использованием  алгоритма active air-fuel ratio control  и  датчика  Bank1 Sensor3 (!)  — в другой раз.
 

pilot22.ru

Принцип работы катализатора выхлопных газов – Почему выходит из строя каталитический нейтрализатор — журнал За рулем

Почему выходит из строя каталитический нейтрализатор — журнал За рулем

Новости

Статьи

Тесты

БлогиДокументыМарки и моделиПарк ЗРФото и видеоПодборкиШиныСпецпроектыАвторыОпросы ЗРПДД онлайнФорум

Все НовостиДорогиТюнингСтрахованиеТопливоРетроПроисшествияЗаконАвторынокАвтоновинкиТехнологииКурьезыСпорт Видеоанонс: российские крановщики готовят новый убойный календарь. Не повторяются!

Предприятие НЧКЗ (Набережночелнинский крановый завод) узкоспециализированное, однако прославилось на всю страну благодаря своим зажигательным календарям.

Автомобили с пробегом: что почём продадим через три года? Исследование

Все зависит от страны-изготовителя — «корейцы» лидеры по ликвидности в массовом, а «японцы» в премиальном сегменте.

Nissan отзывает автомобили: есть угроза жизни

450 тысяч автомобилей по всему миру отзывает компания Nissan. Как оказалось, виной всему риск утечки тормозной жидкости.

Все СтатьиДеталиДорогиСтатистикаКонсультантПрезентацияПерcона Новые модели головных устройств Pioneer: технологичные, сбалансированные, доступные

Выбор автомобильного головного устройства, казалось бы, задача несложная. Но количество вариантов на рынке таково, что немудрено промахнуться и переплатить лишнего или купить магнитолу без нужных функций. Чтобы не ошибиться с выбором, представляем обзор новых моделей Pioneer.

Что делать, когда тормозить бесполезно: советы от профи

В экстренной ситуации первыми сработают инстинкты. Для водителя они плохие помощники: действовать нужно так, чтобы нанести минимальный вред, да еще и не забывать о ПДД.

Колодки еще не стерлись, но их пора менять — как так?!

Если безопасность для вас не пустой звук, тогда вы прислушаетесь к нашим советам.

Все ТестыТест-драйвСравнительный тестАвто с пробегомАвтопутешествие Блог Петра Меньших: Lada Vesta с автоматом — иномарка по-русски

Признаюсь, меня немного расстраивала мысль, что Lada уходит из Европы из-за неспособности соответствовать западным эконормам. И вот появилась маленькая надежда — Весте дали японский автомат и ниссановский 113-сильный мотор.

Hyundai ix35: 4 достоинства, 2 недостатка и все эксплуатационные болячки

Этот популярный кроссовер теперь можно достать только бэушным. Насколько он хорош в таком виде, выяснил эксперт «За рулем».

Renault Arkana, Nissan Qashqai, Kia Sportage: тест-драйв в цифрах

Эксперты «За рулем» испытали новую Аркану, сравнив ее с популярными C-кроссоверами Nissan Qashqai, Kia Sportage, и подготовили подробный технический справочник по ним.

www.zr.ru

что это такое, признаки поломки, состав и принцип работы

Европейские нормы экологии заставляют принимать меры к тому, чтобы выхлопные газы автомобилей не наносили сильного ущерба окружающей среде.

И эта борьба за природу привела к тому, что автомобили стали оборудоваться специальными устройствами, которые назвали катализаторами.

Состав и принцип работы катализатора выхлопных газов

Из школьных уроков мы помним, что катализ – это что-то из области химической реакции, и поэтому термин «катализатор» подразумевает под собой какой-то прибор, необходимый для такого действия.

Мы не химики и оценить точность определения вряд ли сможем, но то, что автомобильный катализатор предназначен для очистки выхлопной смеси — факт, о котором сообщает сам производитель. А ему не принято не верить.

Несмотря на то, что европейские нормы выхлопов введены в России не так давно, первые катализаторы в автомобилях отпраздновали уже 40-летний юбилей. Упрощение до нынешнего названия произошло гораздо позже, а первое время именовалась эта штука конвертером, или каталитическим преобразователем. Сами понимаете, что не каждый работник автосервиса сможет сходу и без запинки выговорить такое.

Катализатор встраивается в выхлопную систему автомобиля, причём конкретное место установки выбирает сам производитель. Так, он может находиться и в коллекторе, и в основании выхлопной трубы, и в других её участках.

Есть два вида катализаторов: окислительный и восстанавливающий. Независимо от разделения, эти устройства, наверное, одни из самых дорогостоящих. Судите сами: основу их составляет структура из керамики, напоминающая пчелиные соты, покрытые металлами, которые простыми не назовёшь – платина, золото, палладий и иридий. Даже удивительно, куда смотрят жулики, оставляющие выхлопную систему автомашин, припаркованных во дворах, в покое?

Как бы то ни было, но подобное покрытие ячеек катализатора необходимо вовсе не для того, чтобы вытянуть деньги с автолюбителя. Дело в том, что драгоценные металлы эффективней очищают выхлопные газы, одновременно предоставляя большую площадь для очистки с минимальным ущербом для самого катализатора. Если исключить драгоценные металлы из сплава, то само устройство будет настолько недолговечным и подверженным негативному воздействию выхлопных газов, что менять его придётся несколько раз в течение одной небольшой поездки.

Опытным путем было установлено, что один катализатор вряд ли сможет работать эффективно, а потому на современных автомобилях их устанавливают в трех экземплярах. Они не дублируют друг друга, а делают узконаправленную работу, выполняя очистку от тех веществ, для которых предназначены.

Видео — что это такое автомобильный катализатор и как он работает:

Таким образом, выхлопные газы проходят вначале через восстановительный катализатор, внутри которого на молекулярном уровне идет расщепление поступающего вещества на кислород и азот. Этот процесс как раз и выполняют иридий и платина.

Когда работа проделана, в дело вступают окислительные катализаторы, производящие очистку поступивших веществ. Здесь уже совместно с платиной вступает в действие палладий, снижая количество окиси углерода и облегчая реакцию углекислого газа с кислородом.

Маленькие вспомогательные «хитрости»

Как бы ни эффективно очищался выхлоп двигателя, но в ручном режиме регулировать точность выброса в атмосферу было б не просто затруднительно, а в принципе невозможно. Тем более толку от такой системы было б совсем немного: только в рамках информации для общего развития. Дело в том, что вместе с катализаторами выхлопная система оснащена датчиками, входящими в систему управления автомобилем.

Имея связь с компьютером, эти устройства учитывают количество кислорода, поступающего вместе с выхлопом мотора. В том случае, если через катализатор будет проходить воздуха столько, что он не сможет его переработать, забор через воздушный фильтр двигателя уменьшается. Датчики устанавливаются ближе к мотору и замеряют газы непосредственно на выходе.

Недостатки тоже есть

Наличие драгоценных металлов в конструкции катализатора еще не означает того, что оно решает все проблемы. Необходимо еще соблюсти ряд условий для работы.


 

Опять же, благодаря курсу средней школы, мы все знаем, что любая химическая реакция (а именно на этом принципе основан катализатор) происходит тем быстрее, чем выше температура. Отсюда сами понимаете, что устройство не сможет эффективно функционировать, если температурный режим ниже необходимого. То есть налицо вывод о том, что в момент начала работы автомобильного двигателя катализатор фактически никак не реагирует на количество вредных веществ, выброшенных в атмосферу до тех пор, пока они же не нагреют трубопровод системы.

Видео — как извлечь каталитический нейтрализатор:

Самый простой способ такого нагрева – помещение устройства непосредственно к основанию газоотводной трубы возле стенки двигателя. Но при включении холодного двигателя при такой установке катализатор все равно первое время работать не будет, пока не согреется. Современный и эффективный способ, который заставит его действовать с самого начала – предпусковой подогреватель двигателя, расходующий часть энергии на утепление.

Несмотря на то, что в выхлопной системе дизельных двигателей тоже есть подобные каталитические преобразователи, действуют они не столь впечатляюще. Дело тут также в недостаточной температуре нагрева. Дизели не так зависимы от окружающей среды и имеют возможность работать в зоне таких низких температур, что катализаторы просто не успевают достичь нагрева до степени осуществления химической реакции.

Признаки забитого катализатора

Но эти недостатки – мелочь по сравнению с ситуацией, когда вы садитесь за руль, а машина либо не заводится, либо глохнет, едва только двигатель сделает один-другой поворот коленвала. Понятное дело: мысли в поисках причин такого поведения начинают роиться в голове, и только потом, когда проверено всё и вся, становится понятным, что неполадки как раз с катализатором.

Чтобы проверить правоту своих домыслов, выкрутите датчик, расположенный перед первым катализатором, и попробуйте запустить мотор. Если никаких проблем в работе двигателя нет, то причина как раз в устройстве, о котором мы здесь говорим. Теперь необходимо полным ходом отправляться в автосервис и менять катализатор. Самостоятельно сделать это вряд ли получится, так как необходимо вносить корректировки в бортовой компьютер, чтобы настроить датчик на правильную работу.

Видео — как проверить катализатор на машине:

Если вы знаете свой автомобиль как пять пальцев, то наверняка вас насторожат и такие признаки неисправности каталитического нейтрализатора, как плохой разгон, педаль акселератора, слабо реагирующая на нажатие, рост расхода топлива. Подобное поведение машины говорит о том, что катализатор скоро выработает свой срок.

Проверка катализатора манометром

Как только вы заметили явные изменения в поведении своего авто, примите меры к проверке каталитического нейтрализатора. Признаки, о которых говорилось выше, не всегда могут относиться к тем, что сигнализируют о неисправности именно этого устройства.

Осмотрите катализатор. Если на корпусе имеются сильные вмятины, либо разводы, похожие на круги от воздействия высокой температуры, наверняка причины неполадок кроются внутри. По возможности осмотрите внутренние соты. Если они разрушены, первый «звоночек» уже прозвенел.

Точнее можно проверить с помощью замера манометром. Правда, это не тот прибор, которым проверяют давление в шинах, поэтому лучше также доверить эту операцию специалистам. Сам алгоритм действия следующий: вместо первого кислородного датчика, используя переходник, устанавливается измерительный прибор. После заводится двигатель, обороты поднимаются до 3000 об/мин. Если стрелка на шкале преодолела отметку в 0,3 кгс/см2, то катализатор забит, и наступило время для его замены.

И самое главное – придирчиво относитесь к тому, чтобы топливо и масло всегда были надлежащего качества, иначе весь осадок от них будет накапливаться в катализаторе, что также будет способствовать его скорому выходу из строя.

Как выполняется полировка фар своими руками в домашних условиях узнаете из статьи.

В каких случаях может помочь сумка-холодильник для автомобиля.

Как выбрать автомобильный компрессор https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/aksessuary-i-gadzhety-dlya-avto/avtomobilnyj-kompressor.html для подкачки шин.

Видео — проблемы катализаторов на автомобилях ВАЗ:

Может заинтересовать:

Сканер для самостоятельной диагностики автомобиля

Добавить свою рекламу

Как быстро избавиться от царапин на кузове авто

Добавить свою рекламу

Автосигнализация StarLine A93

Добавить свою рекламу

Зеркало видеорегистратор Car DVRs Mirror

Добавить свою рекламу

voditeliauto.ru

Устройство и принцип работы катализатор — DRIVE2

В ходе разбора данной темы решил собрать вместе всю информацию и переписать своими словами. Так будет заметка для меня, возможно, и для кого то еще)

Каталитический нейтрализатор, катализатор, кат…

Самое полное название этого функционального узла говорит о его основной функции. Нейтрализация токсичных составляющих выхлопных газов автомобиля:
— окись углерода (СО) — ядовитый газ без цвета и запаха
— углеводороды, также известные как летучие органические соединения — один из главных компонентов смога, образуется за счет неполного сгорания топлива
— оксиды азота (NO и NO2, которые часто объединяют под обозначением NOx) являются компонентом смога, а также кислотных дождей, оказывают влияние на слизистую человека.

Нейтрализация, разумеется, частичная. Все это сделано для соответствия экологическим нормам по содержанию данных примесей в выхлопных газах автомобиля начиная со стандарта «Евро-3» и выше.

Нейтрализация заключается в преобразовании до более безвредных соединений СО2, N2 и Н2О. Токсичные компоненты вступают в реакцию с соединениями драгоценных металлов: платины, родия и палладия. Такой сплав минимум в два раза дороже золота! Для тех, кто собрался идти разбираться свой катализатор, спешим сообщить, что процесс извлечения очень трудоемок, а извлечь чистый металл практически невозможно.

Чтобы повысить эффективность необходимо увеличить площадь взаимодействия отработанных газов с драгметаллами. Именно поэтому сам фильтрующий элемент катализатора выполнен в виде сот.

Вся эта структура покрыта активным слоем сплава драгметаллов. Основа сот выполнена из керамики для подавляющего большинства автомобилей обычного пользования (дешевле и проще). Так же встречаются фильтрующие элементы, выполненные из металлической ленты. Этот фильтрующий элемент заключен в корпус из нержавеющей стали. Всю эту конструкцию можно

www.drive2.com

Принцип работы катализатора выхлопных газов

Устройство и принцип работы катализатора. Часть вторая

— Следующий этап – фильтрация в окислительном катализаторе. Это необходимо для уменьшения объема окиси углерода и оставшегося топлива. Они окисляются с использованием палладия и платины. Данный катализатор способствует вступлению окиси углерода в реакцию с оставшимся кислородом, что приводит к образованию СО2, то есть углекислого газа.

— Современные автомобили оснащаются катализаторами с конструкциями типа «керамические бусины» и «соты». Очень часто можно увидеть преобразователи со структурой в виде сот.

— Далее вы узнаете, как происходит последний этап преобразования. Также Автопаб расскажет о том, как улучшить эффективность работы катализатора.

— Оптимизация работы выхлопной системы автомобиля:

— На последнем этапе преобразования осуществляется контроль выхлопных газов. Полученная информация позволяет регулировать работу системы подачи топлива. Между двигателем и катализатором расположен специальный датчик кислорода (его ещё называют лямбда-зондом). вк.ком/cars.best Он сообщает электронике автомобиля количество кислорода в составе выхлопных газов.

— После получения этой информации компьютер регулирует объем воздуха, который подаётся для приготовления оптимальной топливо-воздушной смеси. Благодаря такому решению силовой агрегат автомобиля функционирует на пропорции, максимально приближенной к стехиометрической точке. Также это позволяет проверить количество кислорода, ведь он нужен для правильной работы окислительного катализатора.

— Катализатор – это устройство, которое создано для борьбы с загрязнением окружающей среды, однако его эффективность можно серьезно повысить. Среди «минусов» стоит отметить, что он функционирует лишь при высоких температурах. Сразу после запуска двигателя этот элемент практически не работает.

— Для получения оптимального результата можно изменить расположение катализатора. Он должен находиться ближе к мотору. В таком случае его нагрев будет происходить гораздо более оперативно. Правда, такое решение негативно влияет на эксплуатационный срок каталитического преобразователя по причине регулярного воздействия повышенных температур. Данная статья опубликована в паблике Машины. Многие производители монтируют катализатор приблизительно под креслом переднего пассажира, что защищает конвертер от воздействия слишком горячих выхлопных газов.

— Для уменьшения количества выбросов используют также подогрев катализатора. Простейшее решение – установка электронагревателей. Нагреть катализатор очень быстро не получится, так как почти на всех автомобилях используется электросеть на 12 Вольт. Подобные решения применяются в современных гибридах (например, в автомобиле Тойота Приус), оснащенных высоковольтными аккумуляторами. Катализаторы на автомобилях с дизельными двигателями не очень эффективно борются с вредными выбросами NO и NO2. Специалисты отмечают, что дизельные моторы работают в более низком режиме температур, по сравнению с бензиновыми агрегатами, а катализаторы функционируют эффективнее при нормальном нагреве. Отдельные мастера изобрели современную систему выпуска, у которой нет такой проблемы. Они обеспечивают подачу карбамида (органическое соединение кислорода, азота и водорода) в выхлопную трубу ещё до контакта газов с катализатором. Это приводит к химической реакции, сокращающей объем NO и NO2. Карбамид (мочевина) присутствует в составе мочи земноводных, а также млекопитающих, поэтому это вещество и получило такое имя. Данное соединение вступает в реакцию с NOx, в результате чего формируется водяной пар и азот, а количество оксидов азота уменьшается примерно на 90%.

vk.com/cars.best?z=video-…5616%2Ff9fd890c2b046ee057

www.drive2.ru

Устройство и как работает каталитический нейтрализатор в выхлопной системе автомобиля

С каждым годом требования к экологической безопасности автомобилей возрастают. В первую очередь это относится к самому опасному в экологическом отношении фактору автомобиля, то есть к токсичности выхлопных газов. К счастью, технический прогресс не стоит на месте, и сегодня это проблема вполне решаема.

Кроме того, что сама конструкция двигателей современных автомобилей позволяет уменьшить токсичность выхлопных газов, на автомобили также устанавливаются и специальные устройства, так называемые каталитические конвертеры – нейтрализаторы, или как называют их автомобилисты — катализаторы.

Каталитический конвертер

Это устройство, интегрированное в выхлопную систему автомобиля, дополнительно снижает токсичность выхлопа. Работает катализатор посредством дожигания несгоревших остатков углеводорода и угарного газа, за счет полученного при восстановлении оксидов азота кислорода, для такого дожигания.

Конструкция катализатора довольно проста (рис. выше) – он состоит из керамического мелкоячеистого наполнителя, поверхность которого покрыта специальным слоем платиноиридиевого сплава. Ячеистая конструкция наполнителя позволяет получить максимальную площадь контакта выхлопных газов, проходящих через наполнитель с его поверхностью, за счет чего увеличивается активная рабочая поверхность катализатора.

Как происходит процесс нейтрализации вредных веществ

Катализатор позволяет значительно снизить в выхлопных газах содержание таких вредных веществ как окись углерода, углеводороды и оксиды азота.

Сам процесс нейтрализации проходит так: остатки не сгоревших веществ в выхлопных газах (CO, HC, NOx, O2), проходя через катализатор и взаимодействуя с его поверхностью, покрытой каталитическим слоем, окисляются, то есть, как бы дополнительно дожигаются кислородом, который тоже присутствует в выхлопных газах. Во время этой реакции выделяется тепло, которое в свою очередь дополнительно активизирует реакцию окисления. Благодаря такому процессу на выходе катализатора выхлопные газы содержат в своем составе N2, h4O, CO2.

Вещества входящие в катализатор и элементы выходящие из катализатора

Следует заметить, что нормальная работа катализатора может быть обеспечена только при нормальном, так называемом стехиометрическом соотношении топлива и кислорода в горючей смеси. В автомобилях, оснащенных инжекторной системой впрыска топлива с электронным управлением, условия для такой оптимальной работы каталитического нейтрализатора обеспечивает электронная система, регулирующая состав горючей смеси.

Специальный кислородный датчик, установленный в выхлопной системе, определяет содержание кислорода, оставшегося в выхлопных газах, и по этому показателю электронный блок управления корректирует состав рабочей смеси, увеличивая или уменьшая подачу топлива в камеры сгорания. При неполадках в системе подачи топлива, в результате чего нарушается оптимальное соотношение воздуха и топлива в горючей смеси, катализатор также не может работать в оптимальном режиме, и это даже может сократить его срок службы.

Видео:

Катализаторы на дизельных двигателях

Катализаторы, устанавливаемые на дизельные двигатели, схожи по принципу работы, но, несколько отличаются по своей конструкции. Такие катализаторы нерегулируемые, из-за особенностей работы дизельного мотора.

Катализатор для дизельного двигателя

Дело в том, что в камеру сгорания дизеля, воздуха поступает всегда больше, чем нужно для полного сгорания топлива, поэтому такая регулировка состава смеси по контролю за количеством оставшегося в выхлопных газах кислорода, просто не нужна. Катализатор для дизельного мотора преобразует токсичный угарный газ и углеводород в углекислый газ и воду, кроме того, устраняет неприятный запах выхлопных газов.

К сожалению, дизельные катализаторы плохо справляются с нейтрализацией оксидов азота (NO и NO2), содержащихся в выхлопе. Это связано с относительно низкой температурой выхлопных газов дизеля, из-за чего процесс нейтрализации проходит хуже. Для решения этой проблемы, катализаторы для дизельных двигателей, стараются размещать ближе к двигателю, то есть там, где температура газов выше, или снабжают катализаторы собственными встроенными электрическими нагревателями.

(Никто ещё не поставил оценку. Будьте первым!) Загрузка…


avto-i-avto.ru

Каталитический нейтрализатор — устройство и проблемы

В последнее время одна из самых обсуждаемых проблем — охрана окружающей среды. Страх глобального потепления усиливает законодательные инициативы по сокращению выбросов в атмосферу токсичных веществ, таких как окись азота (NO), которая имеют чрезвычайно вредное воздействие на озоновый слой. Одним из основных загрязнителей атмосферы, в глобальном масштабе, является автомобильный транспорт. Именно по этой причине, ежегодно применяется более строгий надзор и вводятся ограничения на автопроизводителей.

Сегодня их продукция должна соответствовать ряду экологических требований, которые становятся более жёсткими из года в год. Конструкторские отделы автомобильных компаний находятся в непрерывной гонке, создавая новые системы для уменьшения вредных выбросов. Это привело к появлению одного из ключевых компонентов расположенного во всех современных автомобилях — «Автомобильного каталитического нейтрализатора», более известного в качестве катализатора. Катализатор является составной частью выхлопной системы автомобиля и имеет важное значение для сокращения выбросов отработанных газов в атмосферу.

Устройство и принцип действия катализатора

Катализатор состоит из одного или нескольких керамическими или металлическими элементов сделанных в виде множества трубок с толщиной стенки 0,2 мм. Они заключены в корпус из нержавеющей стали и термостойкой ваты. Современные катализаторы изготавливаются из керамических компонентов на основе кордиерита и покрыты очень тонким слоем (20–60 микрон) драгоценных металлов, которые имеют важное значение для протекания химического процесса окисления. Это металлы, относящиеся к группе платины — Pt, Pd, Rh. Платина предпочтительна, поскольку обеспечивает лучшее окисление монооксида углерода и углеводородов. Кроме того, она устойчива к воздействию соединений серы, которые присутствуют в выхлопных газах. Использование палладия или родия (особенно родия) полезно для растворения оксидов азота. Действие катализатора основано на химической реакции окисления, вызванной высокой температурой. При достижении температуры катализатора в 250-300 °C, начинаются реакции окисления вредных газов: СО — угарный газ, HC — углеводород и NO — оксид азота. Они нейтрализуют путём добавления молекулы кислорода. Таким образом вредные элементы становятся соответственно: СО2 — углекислый газ, N2 — азот и h4O — вода.

Каталитический нейтрализатор в разрезе

В бензиновом автомобиле вместо керамической вставки, близко к двигателю находится «сетка» из металлической фольги. Она изготовлена из нержавеющей стали и также покрыта тонким слоем драгоценных металлов. Катализаторы отличаются разнообразием и сложностью, но в целом можно разделить на два основных типа — «окислительные» и «тройные катализаторы».

Окислительные катализаторы использовались в США с 70-х годов. Они убирают больше углеводородов и угарный газ, но не справляются с оксидом азота.

В современных бензиновых автомобилях чаще всего используются «тройные катализаторы». В них протекают три типа реакций окисления СО, НС и NO до получения CO2, h4O и N2.

В дизельных двигателях используют «NO абсорбирующие катализаторы» и «сажевые фильтры» (DPF). В последние годы все большее число дизельных двигателей, используют «селективное каталитическое восстановление» как метод снижения выбросов оксидов азота. Это делается с помощью аммиака или прекурсоров аммиака в среде, богатой кислородом. Благодаря этому выхлопные газы очищаются от сажи и т. п.

Проблемы и засорение катализатора

Перегрев внутреннего пирога катализатора является одной из наиболее распространённых причин блокирования и повреждения. Это обычно связано с обогащением топливной смеси и следовательно, попаданию не сгоревшего топлива в выхлопную систему. Там оно воспламеняется, что приводит к резкому повышению температуры и каталитическому горению. Очень часто это происходит из-за неверно выставленного зажигания или избыточного давления топлива, которое догорает в катализаторе глушителя, разрушая его структуру.

Проблема с катализатором может возникнуть при использовании топлива богатого свинцом. Свинец наслаивается на каталитический слой, отверстия сот становятся меньше и уменьшает проницаемость системы в целом. По этой причине не стоит злоупотреблять всевозможными присадками к бензину. Элементы, входящие в состав присадок, также оседают на катализаторе.

Если двигатель автомобиля дымит — горит масло, оно также может привести к закупорке решётки катализатора.

Часто встречаются и механические повреждения катализатора из-за сильных ударов, продолжительного и сильного резонанса и прочих причин, которые вредят хрупкой сетке.

Удаление катализатора

Широко распространено мнение, что после пробега в 150 — 180 тыс.км., катализатор перестаёт функционировать и становится неработоспособным. Часто, основываясь только на пробеге, гаражные «мастера» решают, что каталитический нейтрализатор не годен и должны быть удалён. Истина в том, что есть много факторов, которые влияют на производительность катализатора и, если автомобиль эксплуатируется правильно, с хорошим топливом и исправной топливной системой, ресурс у него гораздо больше. Стоит иметь в виду, что в Западной Европе, где покупается большинство подержанных автомобилей, соблюдают очень строгие экологические стандарты при прохождении техосмотра. Кроме того, топливо значительно лучше, чем в России. Так что если вы недавно купили свежий автомобиль, а на сервисе настаивают на удалении катализатора, усомнитесь в их мотивах. У охотников за драгоценными металлами, содержащимися в катализаторе, этот приём является обычной практикой для его удаления у наивных клиентов без уважительных причин. Затем, они продаются за довольно хорошие деньги в точках сбора цветных металлов. Это явление превратилось в целую индустрию, такие случаи не редкость, а ваш катализатор просто украден!

Прежде чем приступить к удалению катализатора рекомендуется проверить газоанализатором выхлопные газы. Такие приборы имеются в большинстве пунктов техобслуживания и мастерских. Если уровень угарного газа повышен, то это почти верный признак неисправности катализатора.

Другие признаки — необычных запах тухлых яиц и аммиака из выхлопной трубы, нестабильный холостой ход, низкое давление выхлопных газов на выходе.

Совет. Если Вы водите автомобиль, особенно в городе, преодолевая короткие участки с резким набором скорости, двигатель работает с не постоянными оборотами, то теоретически можно «разблокировать» катализатор изменив стиль вождения, старайтесь двигаться плавно с постоянной скоростью.

Если катализатор забит, можно почувствовать значительно возросший расход топлива и отсутствие предполагаемой тяги. В этом случае необходимо его удаление. Имейте в виду, что цена на новый катализатор очень высокая, поэтому если вы удалили его и не можете позволить себе новый, на его место целесообразно поставить резонатор.

На самом деле, отсутствие катализатора не повлияет негативно на автомобиль. Напротив — вы можете почувствовать большую мощность и низкий расход топлива. Правда в том, что большинство производителей автомобилей ставят катализаторы, потому что их обязали по строгим законам экологии, введённых по всему миру.

Несмотря на преимущества в движении без катализатора рекомендуем сохранять его как можно дольше. Вскоре в России обратят внимание на экологические требования и ужесточат либеральный режим экологических стандартов и проверок. Тогда владельцы автомобилей, с удалённым катализатором, будет вынуждены платить обременительный налог или восстанавливать его, чтобы пройти технический осмотр.

avtofakti.ru

Общая информация о катализаторах

Что такое катализаторы, как они устроены, почему выходят из строя.

Устройство катализатора и его разновидности Принцип работы катализатора Стандарты Выхлопная система Из-за чего катализатор выходит из строя Что делать и кто виноват Штатный или универсальный?

Катализатор – это элемент выхлопной системы. Он выполняет две задачи:

  1. Окисление выхлопных газов с целью снижения содержания вредных для экологии примесей
  2. Создание противодавления в выхлопной системе

Устройство катализатора и его разновидности

Существуют три вида катализаторов, разделяющихся по принципу работы:

  • Фильтрующий (катализатор дожигания)
  • Химический
  • Магнитно-стрикционный (МСК)

В данной статье мы рассмотрим самый известный и популярный вид катализатора – катализатор дожигания.

Катализатор дожигания, в свою очередь, делится на два типа:

— Керамический катализатор

— Металлический катализатор

Внутренняя структура катализатора представляет собой соты, выполненные из керамики или металла. По функциональности они идентичны, но катализатор из металла более надежен, тогда как керамические соты довольно хрупки. Стоит металлический катализатор дороже керамического.

На соты наносится тонкий слой платино-иридиевого сплава, который и обеспечивает окисление выхлопных газов. Платина и иридий – дорогие металлы, отсюда такая высокая стоимость катализатора.

Сам катализатор помещается в корпус из нержавеющей стали.

Принцип работы катализатора

Выхлопные газы представляют собой смесь NO (оксид азота), CH (углеводород), CO (оксид углерода – угарный газ). Эти газы опасны как для окружающей среды, так и для самого человека. Смог, который еще недавно был визитной карточкой больших городов, образуется из-за взаимодействия этих и некоторых других соединений, в результате получается вредная для человека дымовая завеса.

Принцип работы катализатора основан на том, чтобы эти элементы до-окислять путем каталитической реакции между элементами газов и сплава катализатора, в результате на выходе получаются либо более низкие концентрации вредных веществ, либо чистые кислород и углекислый газ.

Реакция происходит из-за высокой температуры выхлопных газов (выше 300 градусов). Чем выше температура, тем быстрее протекает реакция. Температура выхлопных газов во многом зависит от заправляемого топлива. Топливо низкого качества может выдавать очень большую температуру отработанных газов, что уменьшает срок службы катализатора.

Стандарты

Экологическая политика привела к появлению норм содержания вредных веществ в выхлопных газах. В зависимости от конкретного стандарта, топливо и катализаторы разделяются по своему качеству (соответствию стандартам).

На данный момент существует 6 стандартов, принятых в Евросоюзе – Евро-1, Евро-2, Евро-3, Евро-4, Евро-5, Евро-6. Евро-6 ввели в 2013 году, тогда как в России максимальным стандартом на данный момент является Евро-5.

Сейчас в России введен закон на запрет эксплуатации транспортных средств со стандартом ниже Евро-3.

Стандарт Евро-3: оксид углерода (CO) — не более 2,3г/км (грамм на километр пути) углеводороды (СН) — не более 0,2 г/км

оксиды азота (NO) — не более 0,15 г/км

Выхлопная система

На современных машинах обычно ставится минимум два катализатора, один из которых ставится прямо на выпускной коллектор (катколлектор).

Для нормальной работы катализатора нужно обеспечить постоянное оптимальное соотношение воздуха и топлива в рабочей смеси, поступающей в камеру сгорания.

Этот параметр (количество кислорода) измеряется датчиком лямбда-зонд, который подает сигнал в блок управления, а тот, в свою очередь, соответствующим образом регулирует подачу топлива в двигатель.

После первого катализатора стоит второй лямбда-зонд, который регистрирует изменение содержания кислорода в выхлопе. Если разницы нет или она ниже допустимого значения, подается сигнал о неисправности катализатора.

После второго лямбда-зонда ставится второй катализатор, который располагается примерно под ногами человека на переднем сидении.

Если установлено 4 катализатора, то два других (нижних) располагаются на некотором отдалении от верхних катализаторов. Если из строя выходит один катализатор, то меняют как минимум два верхних, в противном случае возникает неправильное противодавление.

Из-за чего катализатор выходит из строя

Катализатор это фильтр, а фильтры со временем приходится менять.

Существует несколько причин неисправности катализатора.

1. Истек срок службы. В процесс работы катализатор забивается и превращается в пробку. В таком случае машина начинает «тупить», уменьшается мощность работы. Обычно катализатора хватает на 100-120 тысяч километров пробега. После этого катализатор необходимо менять.

2. Стерся платино-иридиевый слой катализатора. В принципе, забившийся катализатор возможно почистить, однако со временем каталитический сплав стирается и чистка становится абсолютно бесполезным занятием.

3. Керамический слой катализатора разрушился. Это либо вторая стадия после «забивки» катализатора, либо наличие чисто механических повреждений типа ударов. Такое чаще всего происходит у автомобилей, предназначенных для загородной езды. В этом случае частички керамики попадают в двигатель и нарушают его работу. Если это запустить, то можно дойти до капитального ремонта или замены двигателя. Если вы слышите странный треск и дребезжание под ногами, это может говорить в пользу разрушения катализатора.

4. Фильтрующая структура катализатора оплавилась. Это происходит, если температура выхлопных газов превышает допустимый порог. В норме катализаторы выдерживают температуру от 300 до 900 градусов. Причина заключается в некачественном топливе. Оплавленный катализатор так же превращается в пробку.

Как правило, при неисправном катализаторе вы увидите сигнал «Check Engine» или при сканировании – код ошибки P0420. Однако, для точного определения причин проблемы необходимо провести диагностику катализатора.

Что делать и кто виноват

Кто или что несет вину за сломанный катализатор – мы уже узнали выше. Возникает вопрос – что делать дальше?

В первую очередь, необходимо провести диагностику выхлопной системы. Если катализатор вышел из строя, вам предложат его заменить на новый. Вышедший из строя катализатор ремонту не подлежит.

Есть и другой вариант, более дешевый – вы убираете катализатор и ставите на его место пламегаситель. Пламегаситель не фильтрует выхлоп, но зато выполняет вторую функцию катализатора – разбивает поток газов, снижая, тем самым, нагрузку на резонатор. Ставить прямую трубу не рекомендуется — либо катализатор, либо пламегаситель.

Если вы решили поставить пламегаситель, то второй лямбда-зонд будет постоянно подавать сигнал ошибки, что довольно сильно раздражает. Но есть способ его обмануть. Здесь либо вам ставят механический контроллер лямбда-зонда, либо программный.

Механический контроллер представляет собой втулку. Втулка вставляется в выхлопную трубу, а лямбда-зонд уже в нее. В таком случае зонд находится на расстоянии от основного потока выхлопных газов и регистрирует норму.

Программный контролер надежнее. Он подает сигнал на бортовой компьютер, соответствующий нормальной работе катализатора.

Штатный или универсальный?

Это второй выбор, с которым вы сталкиваетесь при замене катализатора. Со штатным или оригинальным катализатором все понятно – его продает ваш дилер. Обычно дилер продает катализатор вместе с коллектором, что еще больше увеличивает цену.

Универсальный катализатор намного дешевле, что является очевидным плюсом, т.к. на катализаторы не дают гарантии. Функциональность такая же, как и у штатного, только штатный предназначен специально для марки вашей машины, а универсальный катализатор необходимо подбирать. Здесь большое значение уделяется сервису, который производит замену катализатора.

Кроме того, некоторые автосервисы, например наш автосервис «Глушак», предоставляют гарантию.

glushak.ru

 

«Питер — АТ»

ИНН 780703320484

ОГРНИП 313784720500453

piter-at.ru

Каталитический нейтрализатор отработавших газов | Автомобильный справочник

 

Законодательство в области ограничения ток­сичности отработавших газов устанавливает пре­делы содержания в них токсичных веществ. Для выполнения этих требований меры, связанные с совершенствованием конструкции двигателей, оказываются недостаточными. В дополнение к снижению количества неочищенных выбросов большое внимание уделяется каталитической очистке отработавших газов, с целью преоб­разования токсичных веществ. Вот о том как происходит каталитическая очистка отработавших газов, мы и поговорим в этой статье.

 

Содержание

 

 

Каталитические нейтрализаторы преобразуют загрязняющие вещества, образующиеся в процессе сгорания топлива, в безвредные компоненты.

Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор отработавших газов

 

Современные технологии очистки отрабо­тавших газов для двигателей, работающих при стехиометрическом составе смеси, пред­ставляет трехкомпонентный каталитический нейтрализатор. Его задачей является преоб­разование токсичных веществ — НС (углеводо­родов), СО (оксида углерода) и NOх (оксидов азота), образующихся в процессе сгорания топлива, в безвредные составляющие. Ко­нечными продуктами являются Н2О (водяной пар), С02 (диоксид углерода) и N2 (азот).

Конструкция и принцип действия каталитического нейтрализатора

 

Каталитический нейтрализатор состоит из кон­тейнера из листовой стали, подложки, покрытия из пористого оксида и активного каталитиче­ского металлического покрытия. Подложка обычно представляет собой керамический монолит, хотя для специальных применений также используются металлические монолиты. На монолит наносится слой подложки, который увеличивает эффективную площадь каталити­ческого нейтрализатора примерно в 7000 раз. Каталитический слой поверх подложки содер­жит благородные металлы, такие как платина или палладий и родий. Платина и палладий уско­ряют окисление НС и СО, в то время как родий несет ответственность за восстановление NО.

Окисление СО и НС происходит в соответ­ствии со следующими реакциями:

2 СО + О2 —> 2 СО2,

2 С2Н6 + 7 O2 —> 4 С02 + 6 Н2O

Восстановление оксидов азота происходит в соответствии со следующей реакцией:

2 NO + 2 СО — N2+ 2 СO2

Кислород, требующийся для процесса окисле­ния, либо присутствует в отработавших газах (в результате неполного сгорания топлива), либо забирается из оксидов азота NОX, кото­рые в то же время восстанавливаются.

Концентрация токсичных веществ в отрабо­тавших газах (перед каталитическим нейтра­лизатором) зависит от коэффициента избытка воздуха λ (см. рис. а, «Эффективность каталитического нейтрализатора в функции коэффициента избытка воздуха λ» ). Для как можно более полного преобразования трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором всех трех ток­сичных составляющих требуется стехиометриче­ский состав топливно-воздушной смеси (λ = 1, см. рис. Ь, «Эффективность каталитического нейтрализатора в функции коэффициента избытка воздуха λ» ). При λ = 1 имеет место состояние равновесия между реакциями окисления и вос­становления, что способствует полному окисле­нию НС и СО с одновременным восстановлением NО, При этом НС и СО действуют в качестве восстановителей для NO. «Окно» (диапазон регулирования λ), в пределах которого должно находиться среднее значение λ, очень невелико Отсюда следует, что смесеобразование должно корректироваться с использованием замкнутой системы регулирования λ с применением в ка­честве устройства, вырабатывающего сигнал об­ратной связи, кислородного датчика λ (см. рис. с, «Эффективность каталитического нейтрализатора в функции коэффициента избытка воздуха λ» ) (см. «Регулирование λ»).

 

 

Каталитический нейтрализатор кислород­ного типа

 

Точность регулирования λ в динамическом диапазоне, как правило, составляет 5 %, т.е. отклонения от значения λ = 1 являются не­избежными. Каталитический нейтрализатор способен сам компенсировать небольшие колебания состава смеси. Он обладает спо­собностью запасать избыточный кислород во время работы двигателя на бедной смеси и освобождать его при обогащении смеси. Слой подложки содержит цероксид, который может запасать и освобождать кислород в соответ­ствии со следующей обратимой реакцией:

Се2Оз + О2 <-> 4 СеO2

Следовательно, задача системы управления двигателем представляется вполне ясной. Усредненное по времени значение λ перед ката­литическим нейтрализатором должно поддер­живаться очень точно (допустимое отклонение составляет несколько тысячных долей). Откло­нения, переведенные в количество запасаемого и освобождаемого кислорода, не должны пре­вышать количества кислорода, которое может удерживать каталитический нейтрализатор. Типичные значения этого количества лежат в диапазоне от 100 мг до 1 г; в процессе старения каталитического нейтрализатора эти значения Уменьшаются. Все обычные методы диагно­стики каталитического нейтрализатора осно­ваны на прямом или косвенном определении его способности к накоплению кислорода.

При нормальной рабочей температуре каталитического нейтрализатора степень преобразования ограниченного количества токсичных веществ достигает 99%.

Каталитический нейтрализатор NOx аккуму­ляторного типа

 

Во время работы двигателя на бедной смеси трехкомпонентный каталитический нейтрализатор не способен преобразовывать оксиды азота, произведенные в процессе сгорания то­плива. СО и НС окисляются остаточным кисло­родом, содержащимся в отработавших газах, и, следовательно, не могут служить в качестве восстановителей оксидов азота.

Каталитический слой каталитического ней­трализатора NОx, аккумуляторного типа со­держит вещества, способные накапливать NОx, например, оксид бария. Все обычные покры­тия, накапливающие NОx, также обладают свой­ствами трехкомпонентного каталитического нейтрализатора, в результате чего каталитиче­ский нейтрализатор NОx аккумуляторного типа при λ = 1 работает таким же образом, как трех­компонентный каталитический нейтрализатор.

При работе двигателя на бедной смеси в режиме послойного распределения заряда NОx преобразуются в три этапа. Вовремя накопле­ния NОx сначала окисляются до диоксида азота NO2, который затем реагирует со специальными оксидами на поверхности каталитического ней­трализатора и кислородом (O2) с образованием нитратов, например, нитрата бария.

По мере того как количество накопленных NОx (нагрузка) возрастает, способность ней­трализатора связывать NОx понижается. При определенной нагрузке аккумулятор NОx должен быть регенерирован, т.е. связанные в нем оксиды азота должны быть снова освобождены и пре­образованы. С этой целью двигатель кратковре­менно переводится в режим работы на богатой однородной смеси (λ < 0,8) для восстановления NО до N2 без выработки в ходе процесса СО и НС.

Время окончания фазы хранения и начала фазы освобождения либо вычисляется с ис­пользованием модели, либо определяется при помощи кислородного датчика λ после каталитического нейтрализатора.

 

 

Десульфатация

 

Содержащаяся в топливе сера также вступает в реакцию с аккумуляторным материалом в каталитическом слое. В результате с течением времени количество материала, имеющегося в наличии для накопления NОх, уменьшается. Это приводит к образованию сульфатов, на­пример, сульфата бария, которые обладают очень высокой тепловой стойкостью и не вос­станавливаются во время регенерации NОх. Для десульфатации каталитический нейтрализатор необходимо нагреть до 600-650 °С, а затем в течение нескольких минут двигатель должен попеременно работать на богатой (λ = 0,95) и бедной (λ = 1,05) смеси. В ходе этого процесса количество сульфатов уменьшается.

Используя различные методы нагрева ка­талитического нейтрализатора NOx аккумуля­торного типа, расположенного под днищем автомобиля, следует соблюдать осторож­ность, чтобы не допустить перегрева первич­ного каталитического нейтрализатора.

Рабочая температура каталитического нейтрализатора

 

Каталитические нейтрализаторы не могут начать преобразование до тех пор, пока не достигнут определенной рабочей температуры (темпера­туры запуска). Для трехкомпонентного ката­литического нейтрализатора эта температура составляет приблизительно 300 °С. Идеальные условия для преобразования достигаются при температуре от 400 до 800 °С. Для каталитиче­ского нейтрализатора NОх, аккумуляторного типа благоприятный диапазон температур ниже: он достигает максимальной накопительной спо­собности при температуре от 300 до 400 °С.

Температуры от 800 °С до 1000 °С вызы­вают ускоренное тепловое старение катали­тического нейтрализатора. Это старение вы­зывается спеканием благородных металлов и слоя подложки, в результате которого умень­шается активная поверхность катализатора. При температурах свыше 1000 °С тепловое старение происходит настолько быстро, что каталитический нейтрализатор вообще пере­стает оказывать какой-либо эффект.

 

 

Конфигурации каталитических нейтрализаторов

 

Требуемая рабочая температура трехкомпо­нентного каталитического нейтрализатора ограничивает варианты его установки. При установке каталитического нейтрализатора вблизи двигателя он быстро достигает ра­бочей температуры, но затем может испыты­вать очень высокие тепловые нагрузки.

 

 

Широко используется конфигурация трех­компонентного каталитического нейтрализа­тора с разделенным на две части первичным нейтрализатором и главным каталитическим нейтрализатором, устанавливаемым под дни­щем автомобиля. Первичный каталитический нейтрализатор оптимизирован в отношении высокотемпературной стабильности, а глав­ный нейтрализатор — в отношении низкой тем­пературы активации. Различные возможные конфигурации первичного и главного (уста­навливаемого под днищем) каталитических нейтрализаторов показаны на рис. «Конфигурация установки каталитических нейтрализаторов» . В связи с их более низкими максимально допустимыми рабочими температурами каталитические ней­трализаторы NОх, аккумуляторного типа всегда устанавливаются под днищем автомобиля.

Нагрев каталитического нейтрализатора отработавших газов

 

Количество выбросов НС и СО особенно ве­лико, когда двигатель холодный, поскольку при этом топливо конденсируется на холод­ных стенках цилиндров, а затем выходит из камеры сгорания несгоревшим. Проблему усугубляет тот факт, что для эффективной ра­боты каталитический нейтрализатор должен достичь минимальной рабочей температуры. Поэтому крайне важно снизить количество не­обработанных отработавших газов во время прогрева двигателя, пока каталитический ней­трализатор не достиг рабочей температуры. Отсюда следует необходимость принятия мер к быстрому нагреву каталитического нейтра­лизатора до рабочей температуры. Требуемое для этого тепло может быть обеспечено за счет повышения температуры отработавших газов и увеличения их массового расхода. Это может быть сделано следующим образом.

Регулирование момента зажигания

 

Основным способом повышения температуры от­работавших газов является сдвиг момента зажи­гания в сторону запаздывания. При этом сгорание смеси происходит во время такта расширения. К окончанию такта расширения отработавшие газы имеют относительно высокую температуру. Позднее сгорание топлива оказывает неблаго­приятное влияние на к.п.д. двигателя.

Увеличение оборотов холостого хода

 

Дополнительной мерой является увеличение оборотов холостого хода и, соответственно, мас­сового расхода отработавших газов. Повышение оборотов позволяет еще больше сдвинуть мо­мент зажигания в сторону запаздывания. Тем не менее, в целях обеспечения устойчивой работы двигателя запаздывание зажигания ограничи­вается диапазоном от 10 до 15° после ВМТ. Дополнительного тепла, полученного выше­указанными способами, не всегда оказывается достаточно для надлежащего снижения содер­жания токсичных веществ в отработавших газах.

 

 

Регулирование фаз газораспределения

 

При необходимости, можно использовать еще один способ увеличения теплового по­тока, заключающийся в регулировании фаз газораспределения. При как можно более раннем открытии выпускных клапанов про­исходит раннее прерывание процесса за­держанного сгорания топлива, и количество произведенной механической работы умень­шается. Соответствующее количество энер­гии становится доступно в виде тепла для по­вышения температуры отработавших газов.

Разделение впрыска

 

Системы прямого впрыска бензина в принципе предоставляют возможность многократного впрыска топлива. Это позволяет быстро нагреть каталитический нейтрализатор до рабочей тем­пературы без использования каких-либо допол­нительных компонентов. Режим «разделения» заключается в первоначальном создании одно­родной бедной смеси посредством впрыска топлива во время такта впуска. Последующий впрыск топлива во время такта сжатия с перехо­дом в режим послойного распределения заряда топлива позволяет сдвинуть момент зажигания в сторону запаздывания и повысить температуру отработавших газов. При этом достижимые тепловые потоки отработавших газов сравнимы с потоками, которые могут быть получены по­средством нагнетания вторичного воздуха.

Система подачи дополнительных порций воздуха

 

Тепловое дожигания несгоревшего топлива по­вышает температуру в системе выпуска отрабо­тавших газов. С этой целью состав топливно-воздушной смеси регулируется в пределах от λ = 0,9 (богатая смесь) до λ = 0,6 (очень богатая смесь). Насос вторичного воздуха подает кисло­род в систему выпуска отработавших газов (см. рис. «Система подачи вторичного воздуха» ) в целях обеднения состава отработавших газов. Если базовая смесь очень богатая (λ = 0,6), несгоревшие составляющие топлива окисляются перед поступлением в каталитический нейтра­лизатор с выделением тепла (экзотермическая реакция) и подъемом температуры выше опреде­ленного порогового значения. Для достижения этой температуры необходимо: с одной сто­роны — сдвинуть момент зажигания в сторону запаздывания, а с другой стороны — подать вто­ричный воздух как можно ближе к выпускным клапанам. Экзотермическая реакция в системе выпуска отработавших газов увеличивает тепло­вой поток в направлении каталитического нейтра­лизатора и, следовательно, сокращает период его нагрева. НС и СО восстанавливаются в основном до поступления в каталитический нейтрализатор.

Если базовая смесь умеренно богатая (λ = 0,9), существенной реакции перед катали­тическим нейтрализатором не происходит. Несгоревшие составляющие топлива окисляются в каталитическом нейтрализаторе, что вызы­вает его нагрев изнутри. Однако для этого сна­чала необходимо довести температуру катали­тического нейтрализатора до уровня «запуска» посредством обычных мер, например, сдвига момента зажигания в сторону запаздывания.

Как правило, используется умеренно богатая базовая смесь, поскольку в случае очень богатой смеси экзотермическая реакция перед каталити­ческим нейтрализатором может стабильно проте­кать только при стабильных граничных условиях.

Нагнетание вторичного воздуха осуществля­ется электрическим насосом, который включает реле при увеличении требуемой эффективной мощности двигателя. Поскольку клапан в си­стеме вторичного воздуха предотвращает об­ратный поток отработавших газов в насос, когда насос выключен он должен быть закрыт. В каче­стве такого клапана может использоваться пас­сивный обратный клапан, электромагнитный клапан или (как показано на рис. «Система подачи вторичного воздуха» ) пневмати­ческий клапан с электромагнитным управляю­щим клапаном. При включении управляющего клапана — клапан подачи вторичного воздуха открывается под действием разрежения во впускном трубопроводе. Управление системой подачи вторичного воздуха осуществляется электронным блоком управления двигателем.

Альтернативные концепции активного нагрева

 

В некоторых случаях для быстрого нагрева каталитического нейтрализатора приме­няется электрообогрев. Нейтрализаторы с электрообогревом были ранее использованы в отдельных мелкосерийных проектах.

 

 

λ-регулирование

 

Для обеспечения как можно более высокой скорости преобразования НС, СО и NО, трех­компонентным каталитическим нейтрализа­тором компоненты реакции должны присут­ствовать в стехиометрическом соотношении. Для этого требуется поддержание значения λ = 1,0; т.е. стехиометрического соотношения воздух/топливо с очень высокой точностью.

Для этого управление процессом смесеобразо­вания должно осуществляться при помощи зам­кнутой системы регулирования, поскольку требу­емая точность не может быть достигнута только посредством управления дозированием топлива при использовании замкнутой системы регули­рования λ отклонения от заданного значения соотношения воздух/топливо могут быть обнару­жены и скорректированы посредством изменения количества впрыскиваемого топлива. В качестве показателя состава топливно-воздушной смеси используется остаточное содержание кислорода в отработавших газах, измеряемое при помощи кислородных датчиков (см. двухступенчатые и широкополосные кислородные датчики).

Двухступенчатое регулирование λ

 

Система двухступенчатого регулирования λ слу­жит для поддержания стехиометрического со­става смеси с λ = 1. Преобразованная переменная величина, включающая скачки и участки линей­ного изменения напряжения, изменяет свое на­правление при каждом скачке выходного напря­жения двухступенчатого кислородного датчика. Это означает переход от богатой смеси к бедной или наоборот (см. рис. «График изменения преобразованной переменной с регулируемым сдвигом в режиме разомкнутого регулирования» ). Типичная амплитуда колебаний этой преобразованной переменной должна быть в пределах 2-3 % от ее среднего значения. Результатом является ограничение ди­намики контроллера, которое в основном опре­деляется суммой значений времени реакции (обусловленных предварительным накоплением топлива во впускном трубопроводе, четырехтакт­ным принципом действия двигателя внутреннего сгорания и временем прохождения газов).

 

 

Асимметричная форма кривой преобразован­ной переменной позволяет скомпенсировать ти­пичную недостоверность сигнала двухступенча­того датчика, вызванную колебаниями состава топливно-воздушной смеси. При этом предпо­чтительным методом является задержка линей­ного возрастания преобразованной переменной в течение регулируемого времени выдержки tv после скачка выходного напряжения датчика.

Непрерывное регулирование λ

 

Динамическая характеристика системы двух­ступенчатого регулирования может быть улуч­шена только в том случае, если может быть измерено фактическое отклонение от значения λ = 1. Для непрерывного регулирования с под­держанием λ = 1 с очень низкой амплитудой колебаний в сочетании с высокими динамиче­скими характеристиками может быть исполь­зован широкополосный кислородный датчик. Параметры регулирования вычисляются и адап­тируются в соответствии с рабочими режимами двигателя. Кроме того, при такой системе регу­лирования λ компенсация неизбежного смеще­ния характеристики системы регулирования как в стационарном, так и нестационарном режиме осуществляется значительно быстрее.

Широкополосный кислородный датчик также позволяет регулировать состав смеси в случае его отклонения от λ = 1. Это позволяет осущест­влять контролируемое обогащение смеси (λ < 1), например, для защиты компонентов, или контро­лируемое обеднение (λ > 1), например, во время прогрева каталитического нейтрализатора.

Система регулирования λ с использованием двух кислородных датчиков

 

Когда кислородный датчик находится перед каталитическим нейтрализатором, он испы­тывает высокие тепловые нагрузки и под­вергается воздействию необработанных от­работавших газов, что ограничивает точность измерения. Изменения состава отработавших тазов могут вызывать сдвиг точки скачка вы­ходного напряжения двухступенчатого кис­лородного датчика или характеристической кривой широкополосного кислородного датчика. Кислородный датчик, расположен­ный после каталитического нейтрализатора, подвергается этим воздействиям в значи­тельно меньшей степени. Однако, система регулирования λ с использованием только кислородного датчика, расположенного поcле каталитического нейтрализатора, демон­стрирует ухудшение динамической характе­ристики, обусловленное конечным временем прохождения газов, и замедленной реакцией на изменения состава смеси.

Более высокая точность может быть достиг­нута в системе, включающей два датчика. Здесь контур двухступенчатого или непре­рывного регулирования λ дополняется более медленным корректирующим контуром, со­держащим дополнительный двухступенчатый кислородный датчик (см. рис. а, «Места установки кислородных датчиков» ). С этой це­лью выходное напряжения двухступенчатого кислородного датчика после каталитического нейтрализатора сравнивается со значением установки (например, 600 мВ). В зависимости от величины отклонения, система регулиро­вания соответствующим образом ступенчато изменяет установку состава смеси в сторону обогащения или обеднения для первого кон­тура регулирования, или значение установки для контура непрерывного регулирования.

Система регулирования λ с использованием трех кислородных датчиков

 

Установка третьего кислородного датчика по­сле главного каталитического нейтрализатора рекомендуется для облегчения диагностики каталитических нейтрализаторов и обеспечения повышенной стабильности состава отработав­ших газов для автомобилей категории SULEV (Автомобили со сверхнизким выбросом вредных веществ). Система регулирования с двумя кисло­родными датчиками (первый каскад) дополнена контуром регулирования с очень низким быстро­действием с использованием третьего кислород­ного датчика, установленного после главного каталитического нейтрализатора (см. рис. Ь, «Места установки кислородных датчиков» ).

Поскольку требования, предъявляемые к ка­тегории SULEV, относятся к величине пробега 150 000 миль, старение первичного каталити­ческого нейтрализатора может привести к сни­жению точности измерения двухступенчатого кислородного датчика после первичного катали­тического нейтрализатора. Этот эффект компен­сируется посредством установки дополнитель­ного двухступенчатого кислородного датчика после главного каталитического нейтрализатора.

В следующей статье я расскажу о системе впрыска топлива Common Rail.

 

Рекомендую еще почитать:

press.ocenin.ru

Нейтрализатор отработанных газов. Устройство и принцип действия

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.

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.

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 Nh4. 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.

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.

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.).

ustroistvo-avtomobilya.ru

Каталитический нейтрализатор — принцип работы и неисправности

Работа выхлопной системы автомобиля обеспечивается не одним устройством, а несколькими. Одним из них является каталитический нейтрализатор. В этой статье речь пойдет о том, что такое нейтрализатор и какова его роль в системе выхлопа автомобиля?

Назначение и устройство каталитического нейтрализатора

 

Нейтрализатор устанавливается в выхлопной системе автомобиля и применяется для максимального снижения токсичности выхлопного газа. Применение данного устройства осуществляется как на дизельных, так и на бензиновых двигателях и является обязательным для всех автомобилей, оснащенных двигателем внутреннего сгорания.

Современная конструкция нейтрализатора представляет собой специальный блок-носитель, корпус устройства и теплоизоляция. Основным элементом является блок-носитель, который изготавливается из специальной огнеупорной керамики. Внутри блока располагается большое количество сот (или, по-другому, ячеек). Такая конструкция позволяет значительно повысить площадь соприкосновения рабочих частей нейтрализатора с отработанными газами. Поверхность ячеек покрывается специальным слоем каталитического вещества. В качестве нейтрализатора может применяться родий, платина или палладий.

Суть действия катализатора заключается в следующем. Двигатель автомобиля не может обеспечить полное сгорание топлива и отправляет большое количество вредных газов в выхлопную систему автомобиля. Попадая в каталитический нейтрализатор, вредные газы контактируют с каталитическим слоем и окисляются. В процессе прохождения выхлопного газа по всему блоку-носителю, вредные вещества окисляются до конца, и на выходе получается самый обычный углекислый газ.

 

Применение трех металлов обеспечивает полное окисление трех разных веществ. Помимо углевода и оксида углерода, в отработавших газах может содержаться оксид азота, который также подвергается полному окислению и превращается в обычный безвредный азот. Таким образом, выхлопной газ становится менее вредным и оказывает меньшее отрицательное воздействие на окружающую среду.

Сам блок-носитель, обычно, размещен в металлическом корпусе, который предохраняет нейтрализатор от механических воздействий, например, ударов о неровности дорожного покрытия. Между блоком и корпусом прокладывается слой теплоизоляции, чтобы исключить передачу тепла на корпус. Применение теплоизоляции связано с особенностями работы нейтрализатора. Дело в том, что для успешного окисления вредных веществ необходима большая температура. Самая минимальная температура для успешного дожигания отработанных газов должна быть в пределах 300 градусов Цельсия. Для спортивных автомобилей этот параметр может достигать 1500-3000 градусов Цельсия. Теплоизоляция позволяет поддерживать температуру в заданных пределах и обеспечивает нормальную работу каталитического нейтрализатора.

Внутри блока устанавливается датчик кислорода. Это электрическое устройство сообщает водителю о том моменте, когда катализатор необходимо заменить. Если соты забиваются или керамический слой становится меньше, датчик срабатывает и посылает сигнал на электронный блок управления двигателем, который переводит работу мотора в аварийный режим и сигнализирует лампой на панели приборов, что необходимо выполнить проверку исправности систем. Часто, чтобы избавить от преждевременного и случайного срабатывания датчика, создают специальную обманку нейтрализатора, которая говорит датчику о том, что катализатор по-прежнему в норме. Это связано с тем, что замена каталитического нейтрализатора стоит очень дорого, и не каждый водитель может позволить себе такой ремонт. Так что, большинство водителей просто докатывают старую деталь до полного изнеможения и меняют нейтрализатор позже.

Помимо теплоизоляции, регулировать температуру работы нейтрализатор можно не только с помощью теплоизоляции. На температуру нейтрализатора может влиять и место установки. Так, например, для повышения температуры катализатора, его размещают прямо за выпускным коллектором, так как последний имеет высокую скорость и температуру нагрева.

Другое условие успешной работы нейтрализатора является повышенное обогащение топливовоздушной смеси.

Видео — Что убивает нейтрализатор газов?

Нейтрализатор на дизельном двигателе

 

Применение нейтрализаторов в дизельных двигателях стало не целесообразным. Дело в том, что температура работы дизеля ниже, чем у бензинового ДВС, а это значит, что катализатор не сможет справиться с поставленной задачей. Автомобильные эксперты разработали устройство, которое впрыскивает мочевину в систему выхлопа до того, как отработавшие газы достигнут катализатора. Такой подход позволяет ускорить процесс окисления и максимально возможно очистить выхлоп автомобиля. В конечном итоге, из трубы в большем количестве выходит водяного пара, чем продуктов сгорания.

Подведем итоги. Каталитический нейтрализатор является главной частью выхлопной системы и предназначен для очистки вредных выхлопных газов. Эксплуатация автомобиля без этого устройства запрещена и противоречит законам об экологии. 

vipwash.ru

Катализатор в разрезе – Устройство и принцип работы катализатора. Часть первая: — DRIVE2

Устройство и принцип работы катализатора. Часть первая: — DRIVE2

— 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. h3O (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 у

www.drive2.ru

Три способа как выявить забитый катализатор. — DRIVE2

Как проверить катализатор на противодавление. Три способа выявить забитый катализатор

В статье описаны принципы проверки катализатора в домашних условиях. Благодаря трем проверенным способам вы сможете сами проверить катализатор и вовремя распознать забитый катализатор.

Проверять катализатор нет необходимости до тех пор, пока вы не заметите следующие симптомы:

Авто словно «с якорем» набирает и едет очень туго до определенной скорости, после чего у двигателя словно просыпается второе дыхание, он начинает работать в привычном режиме.
Кроме того, эта проблема идет по нарастающей, т. е. авто сначала с трудом набирает 150, потом 120, а через некоторое время с огромным трудом преодолевает отметку в 100 км/час.
В некоторых самых тяжелых случаях мотор и вовсе может не запуститься.

Причиной всех вышеописанных симптомов могут быть разные части двигателя, однако не редко проблемы с динамикой начинаются именно когда его пропускная способность снизилась до критической отметки или когда в выхлопной системе полностью забитый катализатор. Производительность двигателя снижается в результате существенного ухудшения вентиляции цилиндров, силовой агрегат не может «вдохнуть» требуемое количество воздуха из-за того, что увеличено противодавление катализатора. Другими словами часть выхлопа застревает в цилиндрах, не позволяя топливно-воздушной смеси как следует заполнить пространство камеры сгорания, кроме того это ведет к разбавлению последней, как результат — снижение мощности (тяги) ухудшение динамики.

Что и почему забивает катализатор?

-Забитый катализатор — результат длительного нарушения в системе выхлопа и двигателе в целом. Причиной может стать повешенное содержание масла в выхлопе, например тогда когда мотор «кушает» масло, а владелец долго ничего не предпринимает по этому поводу.
-Катализатор забивается из-за того, что его пропускные соты довольно малы и для того чтобы забить их не требуется много времени, достаточно несколько капель, которые приклеиваются намертво при высокой температуре.
-Топливо низкого качества — довольно часто становится причиной того, что забивается катализатор. Остатки топлива, которые не сгорели в цилиндрах — догорают в выпускном коллекторе, вызывая перегрев или оплавление катализатора.
-Следующий негативно влияющий на состояние катализатора фактор — дорога вернее то, что у нас принято называть дорогой. Ухабы и бугры, а также любые повреждения механического характера типа удар о «лежачий полицейский» или бордюр может нанести сокрушающий удар хрупкой начинке катализатора. Соты катализатора забивает мелкая крошка, которая отлетела от поврежденной соты.

Теперь собственно о том как проверить катализатор на противодавление?

Три способа выявить забитый катализатор

1. Наиболее простым способом распознать забитый катализатор считается — полный демонта

www.drive2.ru

Катализатор выхлопных газов. Мифы и заблуждения. — DRIVE2

Катализатор (не котолизатор — это совсем другое устройство и для других целей…), он же каталитический нейтрализатор, каталитический преобразователь или каталитический конвертер — это устройство в выхлопной системе автомобиля направленное на снижение токсичных выбросов в атмосферу путем восстановления оксидов азота до азота и кислорода, дожига угарного газа и несгоревших углеводородов. В химии катализатор — это вещество ускоряющее или вызывающее химическую реакцию, но само при этом на расходующееся. Такими веществами являются медь, никель, золото, палладий, родий, хром и большинство драгоценных и редких металлических элементов. Принцип работы автомобильного катализатора как раз и основан на способности веществ-катализаторов к ускорению химических реакций. Чаще всего расположен катализатор сразу после приемной трубы, однако иногда его устанавливают прямо на приемной трубе, т.н. катколлектор. Делают это для более быстрого прогрева, так как эффективно работает он только при температурах свыше 300-400С. Однако большой минус такого расположения слишком высокие температуры в рабочем режиме и неприлично маленький срок службы катализатора.

Основные вещества, присутствующие в выхлопе, являются безвредными.

азот (N2)
вода (h3O)
углекислый газ (CO2)

Однако процесс горения не совершенен и помимо безвредных веществ при работе двигателя выделяются крайне токсичные, канцерогенные и довольно вредные для людей вещества.

углеводороды (CHx)
оксиды азота (NOx)
окись углерода (CO)

Современные катализаторы являются трехкомпонентными, т.е. оснащены тремя каталитическими преобразователями, по одному на каждое вещество, которое необходимо снизить. Трехкомпонентный катализатор представляет собой металлический корпус из нержавеющей стали, в котором находится «сотовая» керамическая конструкция или реже конструкция типа «керамические бусины». Сотовая конструкция бывает металлической или керамической и покрыта веществами-катализаторами, обычно это платина, родий или палладий (в последнее время на некоторых моделях начинают применять золото, которое что удивительно дешевле других металлов-катализаторов). Керамическая конструкция более распространена, так как дешевле в производстве, однако у такой конст

www.drive2.ru

пошаговая инструкция, устройство и рекомендации

С каждым годом в мире ужесточаются экологические стандарты. На данный момент в странах Европейского Союза используют автомобили с выхлопом не ниже «Евро-4». В России менее требовательны к экологичности выхлопных газов. Однако даже современная «Лада» и «ГАЗы» оснащаются таким устройством, как катализатор. Что это за элемент? Как он работает? Как проверить исправность катализатора? Обо всем этом и не только – далее в нашей статье.

Характеристика

Итак, что такое катализатор? Данный элемент представляет собой одну из составных частей выхлопной системы. Располагается катализатор перед глушителем, после приемной трубы (если в автомобиле есть резонатор, то перед ним).

Полное название устройства – каталитический нейтрализатор. Для чего он служит? Данное приспособление предназначено для снижения токсичности выхлопов отработавших газов. Таким образом, катализатор дожигает вредные вещества, не давая им возможность выйти в атмосферу. Выхлоп становится более чистым и менее вредным для окружающей среды.

Конструкция

Давайте рассмотрим устройство катализатора. Данный элемент состоит из нескольких частей:

  • Корпуса.
  • Блока-носителя.
  • Теплоизоляции.

Как это все работает? Главный элемент любого катализатора – это блок-носитель. Он изготавливается из керамики. Это самая дорогая составляющая в нейтрализаторе. Внутри элемента (в сердцевине) есть множество сот-ячеек, которые вы можете увидеть на фото ниже.

Так выглядит катализатор в разрезе. Через эти соты проходят выхлопные газы. Благодаря им площадь соприкосновения газов с веществами-катализаторами значительно увеличивается. Следующий слой — это теплоизоляция, которая снижает потерю нагрева внутри устройства. Ведь вредные вещества должны дожигаться, а для этого важно достичь максимальную температуру в керамической сердцевине. И, наконец, все это помещено в металлический корпус. Он достаточно толстый, поэтому прогар его, как на глушителе, исключен. Тем более имеется слой теплоизоляции.

Как это работает?

Каким образом газы, проходя через катализатор, очищаются от вредных веществ? Все очень просто. Внутри керамического блока имеются вещества-катализаторы. Это палладий и платина, а также родий. Данные вещества способствуют ускорению химических реакций. Таким образом, несгоревшие оксиды углерода преобразуются в углекислый газ, а углеводороды – в водяной пар.

Эффективность работы катализатора достигается только при условии высоких температур, не ниже 400 градусов по Цельсию. Именно поэтому устройство располагается сразу за приемной трубой выпускного коллектора. Однако не всегда можно достичь такой температуры, особенно зимой при старте. Поэтому часть выхлопов не очищается, и проходит сквозь очиститель «вхолостую».

Чтобы увеличить эффективность и ускорить химические процессы, нужно всегда поддерживать высокую температуру в катализаторе. Как этого достичь? Для этого в устройстве устанавливают кислородный датчик. Он считывает нужную информацию о выхлопе, и далее передает сигнал на блок управления. И уже от ЭБУ поступает сигнал на впускной коллектор, где меняется состав топливно-воздушной смеси. Благодаря таким корректировкам электроника автоматически поддерживает нужную температуру внутри катализатора. За счет обогащения воздушной смеси увеличивается нагрев элементов.

Как проверить катализатор, не снимая его? Первый способ

Любой нейтрализатор рассчитан на определенный срок эксплуатации. Обычно данные устройства служат 200 тысяч километров. По истечению этого срока внутри сердечника скапливается достаточное количество ненужных веществ, которые забивают его. Как проверить катализатор на машине, не снимая его? Определить это можно по косвенным признакам:

  • Автомобиль начинает перерасходовать топливо.
  • Пропадает тяга.
  • Имеется резкий запах сероводорода.
  • Затрудненный запуск мотора. Причем такое случается даже «на горячую». Причина тому – забитый катализатор. Выхлопным газам трудно преодолеть загрязненную сетку.

Все эти симптомы могут сопровождаться желтой контрольной лампой на панели приборов. Выглядит она так, как на фото ниже.

Если на панели приборов загорелся CHECK, а поведение машины изменилось в худшую сторону, это повод задуматься о забитости катализатора.

Почему так происходит?

Причин данного явления всего несколько. Это разрушение каталитического слоя или керамической составляющей либо загрязнение сот сажей. Также нередки случаи, когда ячейки катализатора попросту оплавляются. В разрезе данное явление выглядит следующим образом.

Это значит, что элемент забит, и его следует заменить. Такие же симптомы могут быть и у дизельных двигателей, где вместо катализатора используется сажевый фильтр. Не стоит игнорировать эти симптомы.

Как проверить катализатор на забитость? Способ №2 — манометр

Суть данного метода заключается в проверке выхлопной системы на противодавление. Как проверить катализатор на забитость? Для этого нам понадобится манометр и переходник. Последний должен быть такого диаметра, чтобы плотно зашел на место кислородного датчика.

Итак, выкручиваем лямбда-зонд и устанавливаем туда манометр с переходником. Как проверить катализатор? Заводим двигатель, поднимаем обороты до 2,5 тысячи и смотрим на показания. Нормальное давление должно составлять не меньше 0.34 кгс на квадратный сантиметр. Если уровень меньше, значит, элемент забит.

Таким способом можно проверить катализатор ВАЗ 2170 или любой иномарки. Единственная проблема – трудности при демонтаже кислородного датчика. Нередко он «прикипает» к катализатору. Также необходимо достичь максимальной герметичности соединения. Если выхлоп «сечет», показания будут неточными.

Третий способ — мотор-тестер

Как проверить, забит ли катализатор? Можно воспользоваться мотор-тестером. Для этого вместо свечи зажигания устанавливают контрольный датчик, который фиксирует давление в системе. Далее на компьютере снимается осциллограмма, на основании которой принимается вывод об исправности катализатора. Метод довольно точный, однако не у каждого под рукой есть мотор-тестер. Часто такую услугу можно заказать на специализированных СТО.

Четвертый способ – визуальный осмотр

Как проверить катализатор своими руками? Этот метод доступен каждому, но сразу отметим его минусы. У вас непременно возникнут трудности при демонтаже элемента. Часто болты намертво «прикипают», и срезать их можно только болгаркой. Конечно, заменить их можно.

Но это дополнительные траты. Сняв элемент, вы увидите состояние сот-ячеек. Если на их поверхности есть следы оплавления, такой катализатор уже непригоден к эксплуатации. Часто взамен его устанавливают обычную проставку или пламегаситель. Так как элемент содержит внутри дорогие металлы, его цена составляет от 500 долларов. Наиболее дешевый выход – монтаж пламегасителя с прошивкой ЭБУ. В блоке «выпиливают» очистительный элемент, чтобы в дальнейшем на панели не появлялась надпись CHECK.

Заключение

Итак, мы выяснили, как проверить катализатор своими руками, как устроен и работает данный элемент. Смотрите на показания одометра и прислушивайтесь к работе мотора. Если автомобиль довольно старый, непременно удаляйте катализатор – машине будет гораздо легче «дышать».

fb.ru

Пламегаситель для авто своими руками: 3 типа устройства

Содержание статьи

Принцип работы и отличия

Сначала стоит разобраться с устройством этих двух элементов конструкции автомобиля, чтобы было легче понять имеющиеся между ними различия. Чаще всего установленный на авто катализатор имеет форму бачка, изготовленного из нержавейки, а размещается он в начале выхлопной системы. Внутри ёмкости находятся перегородки с большим количеством мелких ячеек, изготовленные из керамики.

Под воздействие веществ-катализаторов угарный газ и оксид азота вступают в химическую реакцию с молекулами кислорода. В результате вредные вещества «дожигаются» и на выходе их количество оказывается минимальным. Так как этот процесс сопровождается значительным выделением тепла, то во время работы силовой установки корпус емкости сильно нагревается.

Сегодня используется два типа катализаторов:

  • коллекторные — устанавливаются сразу после коллектора в вертикальном положении;
  • магистральные — расположены в горизонтальной плоскости на прямом участке трубы под днищем автомобиля.

Катализаторы не только способствуют снижению температуры выхлопных газов, но и несколько заглушают звук. Однако при длительной эксплуатации ячейки перегородки забиваются сажей, что приводит к снижению проходимости. Так как в подобной ситуации газы не могут отводиться, возникают проблемы с работой силовой установки.

Пламегаситель в разрезе представляет собой перфорированную нержавеющую трубу, расположенную в той же ёмкости, что и катализатор. Это устройство не способно дожигать остатки топлива — оно лишь приглушает звук и снижает температуру газов.

В соответствии с принципом работы пламегасители принято делить на три типа.

  1. Активные — труба окружается набивкой из асбестового волокна или других негорючих материалов. Это позволяет увеличить способность устройства поглощать звук.
  2. Пассивные — оснащены одним или несколькими диффузорами. Отражаясь от стенок, продукты горения постепенно теряют скорость движения.
  3. Комбинированные — в конструкции сочетаются оба принципа работы.

Таким образом, пламегаситель и катализатор предназначены для решения различных задач, хотя и размещаются в одном месте.

Преимущества и недостатки

Чаще всего автолюбители решают установить самодельный пламегаситель вместо катализатора по причине высокой стоимости последнего. Для отечественного автомобиля цена этого элемента составляет около 30 тысяч, а для иномарки он оценивается в 50 — 100 тысяч.

Однако следует помнить, что замена катализатора пламегасителем влечёт за собой несколько негативных последствий:

  • значительно увеличивается количество токсичных выхлопов, что не соответствует современным стандартам экологичности;
  • уменьшается срок эксплуатации глушителя и резонатора;
  • чтобы силовая установка работала хорошо, придётся внести корректировки в настройки кислородного датчика либо перепрограммировать контроллер.

Также рекомендуем прочитать статью нашего эксперта, в которой рассказывается о том, как изготовить глушитель своими руками.

Советуем также внимательно изучить статью нашего специалиста, в которой он рассказывает о том, как устроен резонатор глушителя.

Автолюбители должны помнить, что электронный блок управляет процессом создания воздушно-топливной смеси, основываясь на показаниях нескольких датчиков, включая и кислородный. Если сделать пламегаситель своими руками из катализатора, то из-за некорректной информации контроллер будет готовить некачественную смесь и это приведёт к значительному увеличению расхода топлива.

Однако изготовление стронгера своими руками и его последующая установка на машину может дать автолюбителю несколько бонусов:

  • пламегаситель создает меньшее сопротивление дыму при выходе, что позволит сэкономить горючее и несколько улучшить условия работы силовой установки;
  • мощность мотора может увеличиться примерно на 5 — 7 %;
  • если летом заехать на заросшую сухой растительностью местность, то риски возникновения пожара окажутся минимальными.

Рекомендации по изготовлению

Чтобы сделать пламегаситель из катализатора своими руками, необходимо найти две металлических трубы. При этом размеры одной из них должно полностью соответствовать параметрам выхлопной трубы. Так как не каждый владелец авто сможет отыскать трубы из жаростойкого сплава, то для изготовления пламегасителя можно использовать вышедший из строя глушитель.

При этом предполагаемая переделка не является сложной и для воплощения идеи в жизнь потребуется минимальный набор инструментов:

  • сварочный аппарат;
  • набор ёршиков для мытья посуды;
  • дрель;
  • болгарка;
  • отрезной круг;
  • щётка для металла.

Сначала придётся демонтировать глушитель, так как необходимо удалить неисправный катализатор. Именно с размерами этого элемента должны совпадать параметры меньшей трубы. Вторая труба будет на 5 — 6 см короче и на каждой её оконечности необходимо сделать надрезы. На трубе меньшего диаметра предстоит сделать отверстия диаметром около 3 мм. Когда она будет перфорирована, поверхность необходимо зачистить щёткой и вставить в большую строго по центру. Затем нужно загнуть её по предварительно сделанным надрезам и заварить. При этом необходимо убедиться в герметичности швов. Развернув трубы открытой стороной вверх, на меньшую следует надеть ёршики и плотно утрамбовывать их в этой своеобразной ёмкости. Остаётся лишь загнуть лепестки к трубе малого диаметра и приварить их.

Достаточно внимательно изучить чертёж и все возможные вопросы отпадут сами собой. При сборке выхлопной системы вместо старого катализатора монтируется только что устроенный пламегаситель.

Регулировка датчика

Так как установка самодельного стронгера обязательно приведёт к изменению показаний лямбда-зонда, его придётся обмануть. Чаще всего автолюбители используют для решения поставленной задачи механические устройства-обманки. Их основная задача заключается в ограничении количества кислорода, поступающего к датчику. Для этого достаточно в том месте, где находится лямбда-зонд и пламегаситель, установить проставку. Также необходимо отдалить второй датчик на определённое расстояние от катализатора. Выхлопные газы, проходя через отверстия обманного устройства, рассеиваются и теряют начальную концентрацию. Благодаря смещению датчика он фиксирует насыщенность кислорода в пределах нормы.

Пожалуйста, оцените этот материал!

Загрузка…

Если Вам понравилась статья, поделитесь ею с друзьями!

motorsguide.ru

Устройство и принцип работы катализатора. Часть первая: — DRIVE2

— 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. 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. h3O (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 н

www.drive2.ru

Каталитический нейтрализатор

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.

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.

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:

Видео о том, как сделать пламегаситель взамен катализатора:

autoportal.pro

Принцип работы катализатора выхлопных газов – Каталитический нейтрализатор: устройство и принцип работы

что это такое, признаки поломки, состав и принцип работы

Европейские нормы экологии заставляют принимать меры к тому, чтобы выхлопные газы автомобилей не наносили сильного ущерба окружающей среде.

И эта борьба за природу привела к тому, что автомобили стали оборудоваться специальными устройствами, которые назвали катализаторами.

Состав и принцип работы катализатора выхлопных газов

Из школьных уроков мы помним, что катализ – это что-то из области химической реакции, и поэтому термин «катализатор» подразумевает под собой какой-то прибор, необходимый для такого действия.

Мы не химики и оценить точность определения вряд ли сможем, но то, что автомобильный катализатор предназначен для очистки выхлопной смеси — факт, о котором сообщает сам производитель. А ему не принято не верить.

Несмотря на то, что европейские нормы выхлопов введены в России не так давно, первые катализаторы в автомобилях отпраздновали уже 40-летний юбилей. Упрощение до нынешнего названия произошло гораздо позже, а первое время именовалась эта штука конвертером, или каталитическим преобразователем. Сами понимаете, что не каждый работник автосервиса сможет сходу и без запинки выговорить такое.

Катализатор встраивается в выхлопную систему автомобиля, причём конкретное место установки выбирает сам производитель. Так, он может находиться и в коллекторе, и в основании выхлопной трубы, и в других её участках.

Есть два вида катализаторов: окислительный и восстанавливающий. Независимо от разделения, эти устройства, наверное, одни из самых дорогостоящих. Судите сами: основу их составляет структура из керамики, напоминающая пчелиные соты, покрытые металлами, которые простыми не назовёшь – платина, золото, палладий и иридий. Даже удивительно, куда смотрят жулики, оставляющие выхлопную систему автомашин, припаркованных во дворах, в покое?

Как бы то ни было, но подобное покрытие ячеек катализатора необходимо вовсе не для того, чтобы вытянуть деньги с автолюбителя. Дело в том, что драгоценные металлы эффективней очищают выхлопные газы, одновременно предоставляя большую площадь для очистки с минимальным ущербом для самого катализатора. Если исключить драгоценные металлы из сплава, то само устройство будет настолько недолговечным и подверженным негативному воздействию выхлопных газов, что менять его придётся несколько раз в течение одной небольшой поездки.

Опытным путем было установлено, что один катализатор вряд ли сможет работать эффективно, а потому на современных автомобилях их устанавливают в трех экземплярах. Они не дублируют друг друга, а делают узконаправленную работу, выполняя очистку от тех веществ, для которых предназначены.

Видео — что это такое автомобильный катализатор и как он работает:

Таким образом, выхлопные газы проходят вначале через восстановительный катализатор, внутри которого на молекулярном уровне идет расщепление поступающего вещества на кислород и азот. Этот процесс как раз и выполняют иридий и платина.

Когда работа проделана, в дело вступают окислительные катализаторы, производящие очистку поступивших веществ. Здесь уже совместно с платиной вступает в действие палладий, снижая количество окиси углерода и облегчая реакцию углекислого газа с кислородом.

Маленькие вспомогательные «хитрости»

Как бы ни эффективно очищался выхлоп двигателя, но в ручном режиме регулировать точность выброса в атмосферу было б не просто затруднительно, а в принципе невозможно. Тем более толку от такой системы было б совсем немного: только в рамках информации для общего развития. Дело в том, что вместе с катализаторами выхлопная система оснащена датчиками, входящими в систему управления автомобилем.

Имея связь с компьютером, эти устройства учитывают количество кислорода, поступающего вместе с выхлопом мотора. В том случае, если через катализатор будет проходить воздуха столько, что он не сможет его переработать, забор через воздушный фильтр двигателя уменьшается. Датчики устанавливаются ближе к мотору и замеряют газы непосредственно на выходе.

Недостатки тоже есть

Наличие драгоценных металлов в конструкции катализатора еще не означает того, что оно решает все проблемы. Необходимо еще соблюсти ряд условий для работы.


 

Опять же, благодаря курсу средней школы, мы все знаем, что любая химическая реакция (а именно на этом принципе основан катализатор) происходит тем быстрее, чем выше температура. Отсюда сами понимаете, что устройство не сможет эффективно функционировать, если температурный режим ниже необходимого. То есть налицо вывод о том, что в момент начала работы автомобильного двигателя катализатор фактически никак не реагирует на количество вредных веществ, выброшенных в атмосферу до тех пор, пока они же не нагреют трубопровод системы.

Видео — как извлечь каталитический нейтрализатор:

Самый простой способ такого нагрева – помещение устройства непосредственно к основанию газоотводной трубы возле стенки двигателя. Но при включении холодного двигателя при такой установке катализатор все равно первое время работать не будет, пока не согреется. Современный и эффективный способ, который заставит его действовать с самого начала – предпусковой подогреватель двигателя, расходующий часть энергии на утепление.

Несмотря на то, что в выхлопной системе дизельных двигателей тоже есть подобные каталитические преобразователи, действуют они не столь впечатляюще. Дело тут также в недостаточной температуре нагрева. Дизели не так зависимы от окружающей среды и имеют возможность работать в зоне таких низких температур, что катализаторы просто не успевают достичь нагрева до степени осуществления химической реакции.

Признаки забитого катализатора

Но эти недостатки – мелочь по сравнению с ситуацией, когда вы садитесь за руль, а машина либо не заводится, либо глохнет, едва только двигатель сделает один-другой поворот коленвала. Понятное дело: мысли в поисках причин такого поведения начинают роиться в голове, и только потом, когда проверено всё и вся, становится понятным, что неполадки как раз с катализатором.

Чтобы проверить правоту своих домыслов, выкрутите датчик, расположенный перед первым катализатором, и попробуйте запустить мотор. Если никаких проблем в работе двигателя нет, то причина как раз в устройстве, о котором мы здесь говорим. Теперь необходимо полным ходом отправляться в автосервис и менять катализатор. Самостоятельно сделать это вряд ли получится, так как необходимо вносить корректировки в бортовой компьютер, чтобы настроить датчик на правильную работу.

Видео — как проверить катализатор на машине:

Если вы знаете свой автомобиль как пять пальцев, то наверняка вас насторожат и такие признаки неисправности каталитического нейтрализатора, как плохой разгон, педаль акселератора, слабо реагирующая на нажатие, рост расхода топлива. Подобное поведение машины говорит о том, что катализатор скоро выработает свой срок.

Проверка катализатора манометром

Как только вы заметили явные изменения в поведении своего авто, примите меры к проверке каталитического нейтрализатора. Признаки, о которых говорилось выше, не всегда могут относиться к тем, что сигнализируют о неисправности именно этого устройства.

Осмотрите катализатор. Если на корпусе имеются сильные вмятины, либо разводы, похожие на круги от воздействия высокой температуры, наверняка причины неполадок кроются внутри. По возможности осмотрите внутренние соты. Если они разрушены, первый «звоночек» уже прозвенел.

Точнее можно проверить с помощью замера манометром. Правда, это не тот прибор, которым проверяют давление в шинах, поэтому лучше также доверить эту операцию специалистам. Сам алгоритм действия следующий: вместо первого кислородного датчика, используя переходник, устанавливается измерительный прибор. После заводится двигатель, обороты поднимаются до 3000 об/мин. Если стрелка на шкале преодолела отметку в 0,3 кгс/см2, то катализатор забит, и наступило время для его замены.

И самое главное – придирчиво относитесь к тому, чтобы топливо и масло всегда были надлежащего качества, иначе весь осадок от них будет накапливаться в катализаторе, что также будет способствовать его скорому выходу из строя.

Как выполняется полировка фар своими руками в домашних условиях узнаете из статьи.

В каких случаях может помочь сумка-холодильник для автомобиля.

Как выбрать автомобильный компрессор https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/aksessuary-i-gadzhety-dlya-avto/avtomobilnyj-kompressor.html для подкачки шин.

Видео — проблемы катализаторов на автомобилях ВАЗ:

Может заинтересовать:

Сканер для самостоятельной диагностики автомобиля

Добавить свою рекламу

Как быстро избавиться от царапин на кузове авто

Добавить свою рекламу

Выбор полезных принадлежностей для автовладельцев

Добавить свою рекламу

Товары для авто сравнить по цене и качеству >>>

Добавить свою рекламу

voditeliauto.ru

Катализатор подробно — Энциклопедия журнала «За рулем»

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ НЕЙТРАЛИЗАТОР ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ

Об­щие све­де­ния

Тре­бо­ва­ния по ог­ра­ни­че­нию то­к­сич­но­сти от­ра­бо­тав­ших га­зов дви­га­те­лей вну­т­рен­не­го сго­ра­ния по­я­ви­лись в 70-х го­дах про­шло­го сто­ле­тия в США и Япо­нии, а за­тем и в дру­гих стра­нах. В свя­зи с уве­ли­че­ни­ем ко­ли­че­ст­ва ав­то­мо­би­лей и их от­ри­ца­тель­ным воз­дей­ст­ви­ем на ок­ру­жа­ю­щую сре­ду эти тре­бо­ва­ния по­сто­ян­но уже­сто­ча­ют­ся. На про­тя­же­нии трех де­ся­ти­ле­тий ве­дет­ся ра­бо­та, на­пра­в­лен­ная на ре­ше­ние этой про­б­ле­мы. Все из­вест­ные спо­со­бы сни­зить ко­ли­че­ст­во вред­ных вы­бро­сов за счет ре­гу­ли­ро­вок или из­ме­не­ния кон­ст­рук­ции дви­га­те­ля не да­ли ожи­да­е­мо­го эф­фе­к­та. Кро­ме то­го, их ис­поль­зо­ва­ние при­во­дит к уве­ли­че­нию рас­хо­да то­п­ли­ва и су­ще­ст­вен­но­му сни­же­нию мощ­но­сти.
Не­пол­но­та сго­ра­ния в порш­не­вых бен­зи­но­вых дви­га­те­лях не по­з­во­ля­ет умень­шить ко­ли­че­ст­во ок­си­да уг­ле­ро­да, уг­ле­во­до­ро­дов и оки­слов азо­та в от­ра­бо­тав­ших га­зах до тре­бу­е­мо­го уров­ня1.
Нейт­ра­ли­за­ция то­к­сич­ных ком­по­нен­тов от­ра­бо­тав­ших га­зов с ис­поль­зо­ва­ни­ем хи­ми­че­ских ре­ак­ций окис­ле­ния и (или) вос­ста­но­в­ле­ния яв­ля­ет­ся наи­бо­лее эф­фе­к­тив­ным спо­со­бом сни­же­ния то­к­сич­но­сти вы­хло­па при со­в­ре­мен­ном уров­не раз­ви­тия тех­ни­ки. С этой це­лью в вы­пу­ск­ную си­с­те­му дви­га­те­ля ус­та­на­в­ли­ва­ют спе­ци­аль­ный тер­ми­че­ский ре­а­к­тор (ней­т­ра­ли­за­тор).
В от­сут­ст­вие ка­та­ли­за­то­ров пол­ное пре­об­ра­зо­ва­ние ок­си­да уг­ле­ро­да и не­сго­рев­ших уг­ле­во­до­ро­дов про­ис­хо­дит в ди­а­па­зо­не тем­пе­ра­тур от 700 до 850°С при ус­ло­вии из­быт­ка ки­с­ло­ро­да. Нейт­ра­ли­зо­вать окис­лы азо­та при этом не­воз­мож­но, так как обя­за­тель­ным ус­ло­ви­ем их вос­ста­но­в­ле­ния яв­ля­ет­ся не­до­с­та­ток сво­бод­но­го ки­с­ло­ро­да.
В при­сут­ст­вии ка­та­ли­за­то­ров — ве­ществ, ак­ти­ви­зи­ру­ю­щих хи­ми­че­ские ре­ак­ции, тем­пе­ра­ту­ра ней­т­ра­ли­за­ции сни­жа­ет­ся и обес­пе­чи­ва­ет­ся воз­мож­ность пре­об­ра­зо­ва­ния всех то­к­сич­ных ком­по­нен­тов.
Ка­та­ли­ти­че­ские ней­т­ра­ли­за­то­ры ос­но­ва­ны на ис­поль­зо­ва­нии “бла­го­род­ных” ме­тал­лов, что свя­за­но с вы­со­кой хи­ми­че­ской аг­рес­сив­но­стью от­ра­бо­тав­ших га­зов. При­ме­не­ние со­от­вет­ст­ву­ю­щих ка­та­ли­за­то­ров обес­пе­чи­ва­ет воз­мож­ность од­но­вре­мен­но окис­лять ок­сид уг­ле­ро­да и уг­ле­во­до­ро­ды, а так­же вос­ста­на­в­ли­вать окис­лы азо­та. Та­кие ней­т­ра­ли­за­то­ры до­с­та­точ­но дол­го­веч­ны, их при­ме­не­ние не при­во­дит к су­ще­ст­вен­но­му уве­ли­че­нию рас­хо­да то­п­ли­ва и сни­же­нию мощ­но­сти дви­га­те­ля. При оп­ти­маль­ном уп­ра­в­ле­нии про­цес­сом сго­ра­ния и ре­цир­ку­ля­ци­ей от­ра­бо­тав­ших га­зов мо­гут быть вы­пол­не­ны са­мые же­ст­кие эко­ло­ги­че­ские тре­бо­ва­ния, предъ­я­в­ля­е­мые к ав­то­мо­би­лям.

Ус­т­рой­ст­во ней­т­ра­ли­за­то­ра

В штам­по­ван­ном кор­пу­се, из­го­то­в­лен­ном из не­ржа­ве­ю­щей ста­ли, рас­по­ло­жен ка­та­ли­ти­че­ский но­си­тель и эла­стич­ная тер­мо­изо­ля­ци­он­ная про­клад­ка (рис.1).
Устройство автомобильного нейтрализатора выхлопных газов:
1 — штампованный корпус из нержавеющей стали;
2 — каталитический носитель;
3 — эластичная термоизоляционная прокладка. а — керамический носитель; б — металлический носитель из гофрированной фольги.

Ке­ра­ми­че­ский но­си­тель (рис. “а”) про­ни­зан про­доль­ны­ми по­ра­ми-со­та­ми, на по­верх­ность ко­то­рых на­не­сен ак­тив­ный ка­та­ли­ти­че­ский слой. По­ры об­ра­зу­ют мно­же­ст­во тон­ких ка­на­лов для про­пу­с­ка от­ра­бо­тав­ших га­зов. Бла­го­да­ря спе­ци­аль­ной под­лож­ке тол­щи­ной 20—60 ми­к­рон с раз­ви­тым ми­к­ро­рель­е­фом об­щая пло­щадь по­верх­но­сти это­го слоя мо­жет до­хо­дить до 20000 м2. Мас­са ка­та­ли­за­то­ров, на­не­сен­ных на эту ог­ром­ную пло­щадь, со­ста­в­ля­ет все­го 2—3 грам­ма.
Для умень­ше­ния га­ба­ри­тов ке­ра­ми­че­ской де­та­ли и сни­же­ния тер­ми­че­ских на­пря­же­ний в ней но­си­тель из та­ко­го ма­те­ри­а­ла ча­с­то из­го­та­в­ли­ва­ет­ся со­став­ным.
Ме­тал­ли­че­ский но­си­тель (рис. “б”) пред­ста­в­ля­ет со­бой тон­чай­шие со­ты, из­го­то­в­лен­ные из гоф­ри­ро­ван­ной фоль­ги. Это по­з­во­ля­ет уве­ли­чить пло­щадь ра­бо­чей по­верх­но­сти по срав­не­нию с ке­ра­ми­че­ским но­си­те­лем, сни­зить со­про­ти­в­ле­ние дви­же­нию га­зов и ус­ко­рить ра­зо­грев бло­ка до ра­бо­чей тем­пе­ра­ту­ры.

Эла­стич­ная тер­мо­изо­ля­ци­он­ная про­клад­ка слу­жит для ком­пен­са­ции раз­ли­чия тер­ми­че­ско­го рас­ши­ре­ния кор­пу­са и но­си­те­ля. Она так­же пред­на­зна­че­на для за­щи­ты от ви­б­ра­ции, уда­ров, дру­гих ме­ха­ни­че­ских воз­дей­ст­вий и мо­жет из­го­та­в­ли­вать­ся:
— в ви­де про­во­лоч­ной сет­ки из не­ржа­ве­ю­щей тер­мо­стой­кой ста­ли;
— как по­душ­ка из во­ло­кон си­ли­ка­та алю­ми­ния с до­бав­кой слю­ды.

Нейт­ра­ли­за­то­ры для бен­зи­но­вых дви­га­те­лей

Окис­ли­тель­ные ка­та­ли­ти­че­ские ней­т­ра­ли­за­то­ры до­жи­га­ют в при­сут­ст­вии пла­ти­ны и из­быт­ке ки­с­ло­ро­да ок­сид уг­ле­ро­да и уг­ле­во­до­ро­ды.
Не­до­ста­ток за­клю­ча­ет­ся в том, что в этих ус­ло­ви­ях не­воз­мож­но ней­т­ра­ли­зо­вать окис­лы азо­та.

Двух­сту­пен­ча­тые ней­т­ра­ли­за­то­ры при­ме­ня­ют для пре­об­ра­зо­ва­ния всех трех то­к­сич­ных ком­по­нен­тов. Они со­сто­ят из двух ча­с­тей, ус­та­но­в­лен­ных по­с­ле­до­ва­тель­но. Пер­вая сту­пень вос­ста­на­в­ли­ва­ет окис­лы азо­та при де­фи­ци­те ки­с­ло­ро­да, а вто­рая окис­ля­ет ок­сид уг­ле­ро­да и уг­ле­во­до­ро­ды при при­ну­ди­тель­ной по­да­че в нее воз­ду­ха.
Двух­сек­ци­он­ные ней­т­ра­ли­за­то­ры име­ют от­но­си­тель­но слож­ную кон­ст­рук­цию. Ис­поль­зо­ва­ние сме­сей с из­быт­ком то­п­ли­ва, что не­об­хо­ди­мо для вос­ста­но­в­ле­ния оки­слов азо­та, при­во­дит к по­вы­шен­но­му рас­хо­ду то­п­ли­ва.

Трех­ком­по­нент­ные ней­т­ра­ли­за­то­ры спо­соб­ны од­но­вре­мен­но под­дер­жи­вать ре­ак­ции окис­ле­ния и вос­ста­но­в­ле­ния то­к­сич­ных ком­по­нен­тов, со­дер­жа­щих­ся в вы­хлоп­ных га­зах. В ка­че­ст­ве ка­та­ли­за­то­ров для пре­об­ра­зо­ва­ния оки­слов азо­та в азот при­ме­ня­ют пла­ти­ну и ро­дий. Для сни­же­ния тем­пе­ра­ту­ры до­жи­га­ния ок­си­да уг­ле­ро­да и уг­ле­во­до­ро­дов, кро­ме пла­ти­ны, ино­гда ис­поль­зу­ют ру­те­ний. Ре­ак­ции ней­т­ра­ли­за­ции в при­сут­ст­вии ка­та­ли­за­то­ров на­чи­на­ют­ся при тем­пе­ра­ту­ре 250°С. Пре­об­ра­зо­ва­ние наи­бо­лее эф­фе­к­тив­но в ди­а­па­зо­не тем­пе­ра­тур от 400 до 800°С.
Для обес­пе­че­ния ра­бо­ты трех­ком­по­нент­но­го ней­т­ра­ли­за­то­ра не­об­хо­дим сте­хио­мет­ри­че­ский со­став то­п­ли­во-воз­душ­ной сме­си. При этом на 1кг то­п­ли­ва долж­но по­да­вать­ся 14,7—14,9кг воз­ду­ха, что обес­пе­чи­ва­ет наи­бо­лее пол­ное сго­ра­ние.
Си­с­те­ма по­да­чи то­п­ли­ва с элек­трон­ным бло­ком уп­ра­в­ле­ния обес­пе­чи­ва­ет сте­хио­мет­ри­че­ский со­став го­рю­чей сме­си на всех ре­жи­мах ра­бо­ты дви­га­те­ля. Уп­ра­в­ле­ние осу­ще­ст­в­ля­ет­ся с ис­поль­зо­ва­ни­ем сиг­на­ла, ге­не­ри­ру­е­мо­го спе­ци­аль­ным дат­чи­ком ки­с­ло­ро­да (рис.5), ус­та­но­в­лен­ным в си­с­те­ме вы­пу­с­ка.

Лямбда-Зонд (Дат­чик ки­с­ло­ро­да) вы­да­ет элек­т­ри­че­ский им­пульс в за­ви­си­мо­сти от на­ли­чия или от­сут­ст­вия ки­с­ло­ро­да в от­ра­бо­тав­ших га­зах. Ес­ли ки­с­ло­род по­я­вил­ся, смесь со­дер­жит из­бы­ток воз­ду­ха (обед­не­на), ес­ли ки­с­ло­род ис­чез, смесь со­дер­жит из­бы­ток то­п­ли­ва (обо­га­ще­на). По сиг­на­лу дат­чи­ка элек­трон­ная си­с­те­ма уп­ра­в­ле­ния дви­га­те­лем по­сто­ян­но под­дер­жи­ва­ет смесь сте­хио­мет­ри­че­ско­го со­ста­ва.

Нейт­ра­ли­за­то­ры для ди­зе­лей

Срав­ни­тель­но не­боль­шое со­дер­жа­ние вред­ных ком­по­нен­тов в от­ра­бо­тав­ших га­зах ди­зе­лей не тре­бо­ва­ло в про­шлом ус­та­нов­ки спе­ци­аль­ных уст­ройств. Од­на­ко уже­сто­че­ние норм то­к­сич­но­сти кос­ну­лось и их. По­я­ви­лись си­с­те­мы сни­же­ния то­к­сич­но­сти вы­хло­па, вклю­ча­ю­щие ре­цир­ку­ля­цию от­ра­бо­тав­ших га­зов, ка­та­ли­ти­че­ский ней­т­ра­ли­за­тор и спе­ци­аль­ный са­же­вый фильтр. Са­жа, со­дер­жа­ща­я­ся в вы­хло­пе, не­то­к­сич­на, но она ад­сор­би­ру­ет на по­верх­но­сти сво­их ча­с­тиц кан­це­ро­ген­ные по­ли­ци­к­ли­че­ские уг­ле­во­до­ро­ды, в том чис­ле бенз-а-пи­рен.
Ка­та­ли­ти­че­ские ней­т­ра­ли­за­то­ры в этом слу­чае не тре­бу­ют по­да­чи до­пол­ни­тель­но­го воз­ду­ха, по­сколь­ку ди­зе­ли ра­бо­та­ют на очень бед­ных сме­сях и в вы­хлоп­ных га­зах все­гда при­сут­ст­ву­ет сво­бод­ный ки­с­ло­род. Кон­цен­т­ра­ция про­ду­к­тов не­пол­но­го сго­ра­ния в от­ра­бо­тав­ших га­зах зна­чи­тель­но ни­же, чем в бен­зи­но­вом дви­га­те­ле.
Са­же­вые фильт­ры из­го­та­в­ли­ва­ют в ви­де по­ри­с­то­го фильт­ру­ю­ще­го ма­те­ри­а­ла из кар­би­да крем­ния. Пе­ри­о­ди­че­ски фильт­ры очи­ща­ют от­ра­бо­тав­ши­ми га­за­ми, тем­пе­ра­ту­ру ко­то­рых для это­го по­вы­ша­ют пу­тем впры­ска то­п­ли­ва в ци­лин­д­ры с за­по­зда­ни­ем. Для сни­же­ния тем­пе­ра­ту­ры ре­ге­не­ра­ции при­ме­ня­ет­ся спе­ци­аль­ная при­сад­ка к то­п­ли­ву. Очи­ст­ка фильт­ра про­ис­хо­дит по ко­ман­де бло­ка уп­ра­в­ле­ния по­с­ле ка­ж­дых 400—500 км про­бе­га ав­то­мо­би­ля.

Ре­ко­мен­да­ции

Для обес­пе­че­ния эф­фе­к­тив­ной ра­бо­ты ней­т­ра­ли­за­то­ра не­об­хо­ди­мо ис­поль­зо­вать толь­ко ка­че­ст­вен­ное не­эти­ли­ро­ван­ное то­п­ли­во, так как со­дер­жа­щий­ся в бен­зи­не те­т­ра­этил­сви­нец (ТЭС) не­об­ра­ти­мо “от­ра­в­ля­ет” ка­та­ли­ти­че­скую по­верх­ность.
Во вре­мя и по­с­ле ра­бо­ты дви­га­те­ля кор­пус ней­т­ра­ли­за­то­ра име­ет до­с­та­точ­но вы­со­кую тем­пе­ра­ту­ру. В свя­зи с этим, во из­бе­жа­ние по­жа­ра, не сле­ду­ет пар­ко­вать ав­то­мо­биль над лег­ко вос­пла­ме­ня­ю­щи­ми­ся пред­ме­та­ми, на­при­мер су­хи­ми ли­сть­я­ми, тра­вой, бу­ма­гой и т.д.
Сле­ду­ет со­блю­дать ос­нов­ные пра­ви­ла, при­ве­ден­ные в ин­ст­рук­ции по экс­плу­а­та­ции ав­то­мо­би­лей. Они на­пра­в­ле­ны на пре­ду­пре­ж­де­ние си­ту­а­ции, ко­гда в ней­т­ра­ли­за­тор мо­жет по­пасть зна­чи­тель­ное ко­ли­че­ст­во не­сго­рев­ше­го то­п­ли­ва. В этом слу­чае воз­мож­ная вспыш­ка мо­жет при­ве­с­ти к его раз­ру­ше­нию. На­и­бо­лее об­щие ре­ко­мен­да­ции мож­но из­ло­жить сле­ду­ю­щим об­ра­зом:
· не сле­ду­ет бес­по­лез­но кру­тить дви­га­тель стар­те­ром дли­тель­ное вре­мя;
· в хо­лод­ное вре­мя го­да, ес­ли дви­га­тель не за­пу­с­тил­ся с пер­вой по­пыт­ки, не­об­хо­ди­мо из­бе­гать по­втор­ных вклю­че­ний стар­те­ра че­рез ко­рот­кие про­ме­жут­ки вре­ме­ни;
· нель­зя пу­с­кать дви­га­тель пу­тем бу­к­си­ров­ки;
· за­пре­ща­ет­ся про­ве­рять ра­бо­ту ци­лин­д­ров, от­клю­чая све­чи за­жи­га­ния.

1Основным источником образования несгоревших остатков является гашение пламени в пристеночных зонах, в зазоре между поршнем и цилиндром, между поршневыми кольцами и канавками в поршне и т.д. Другая причина — неравномерность состава смеси по объему цилиндра, особенно у непрогретого двигателя и на переходных режимах.

wiki.zr.ru

Нейтрализатор отработанных газов. Устройство и принцип действия

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.

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.

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 Nh4. 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.

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.

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.).

ustroistvo-avtomobilya.ru

Что такое катализатор – в мельчайших деталях!

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. 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.
  • h3O (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.

Кстати, рекомендуем периодически выполнять проверку катализатора. Подробнее о признаках забитого катализатора читайте в нашей недавней статье.

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. 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.

Следующий этап – фильтрация в окислительном катализаторе. Это необходимо для уменьшения объема окиси углерода и оставшегося топлива. Они окисляются с использованием палладия и платины. Данный катализатор способствует вступлению окиси углерода в реакцию с оставшимся кислородом, что приводит к образованию СО2, то есть углекислого газа.

Современные автомобили оснащаются катализаторами с конструкциями типа “керамические бусины” и “соты”. Очень часто можно увидеть преобразователи со структурой в виде сот.

Не знаешь, как происходит замена катализатора на пламегаситель? Подробнее по ссылке – https://avtopub.com/kak-sdelat-plamegasitel-svoimi-rukami-vmesto-katalizatora/

Далее вы узнаете, как происходит последний этап преобразования. Также Автопаб расскажет о том, как улучшить эффективность работы катализатора.

Оптимизация работы выхлопной системы автомобиля

На последнем этапе преобразования осуществляется контроль выхлопных газов. Полученная информация позволяет регулировать работу системы подачи топлива. Между двигателем и катализатором расположен специальный датчик кислорода (его ещё называют лямбда-зондом). Он сообщает электронике автомобиля количество кислорода в составе выхлопных газов.

После получения этой информации компьютер регулирует объем воздуха, который подаётся для приготовления оптимальной топливо-воздушной смеси. Благодаря такому решению силовой агрегат автомобиля функционирует на пропорции, максимально приближенной к стехиометрической точке. Также это позволяет проверить количество кислорода, ведь он нужен для правильной работы окислительного катализатора.

Катализатор – это устройство, которое создано для борьбы с загрязнением окружающей среды, однако его эффективность можно серьезно повысить. Среди «минусов» стоит отметить, что он функционирует лишь при высоких температурах. Сразу после запуска двигателя этот элемент практически не работает.

Для получения оптимального результата можно изменить расположение катализатора. Он должен находиться ближе к мотору. В таком случае его нагрев будет происходить гораздо более оперативно. Правда, такое решение негативно влияет на эксплуатационный срок каталитического преобразователя по причине регулярного воздействия повышенных температур. Многие производители монтируют катализатор приблизительно под креслом переднего пассажира, что защищает конвертер от воздействия слишком горячих выхлопных газов.

http://www.youtube.com/watch?v=ZFt2IY3fnfs

Для уменьшения количества выбросов используют также подогрев катализатора. Простейшее решение – установка электронагревателей. Нагреть катализатор очень быстро не получится, так как почти на всех автомобилях используется электросеть на 12 Вольт. Подобные решения применяются в современных гибридах (например, в автомобиле Тойота Приус), оснащенных высоковольтными аккумуляторами.

Катализаторы на автомобилях с дизельными двигателями не очень эффективно борются с вредными выбросами NO и NO2. Специалисты отмечают, что дизельные моторы работают в более низком режиме температур, по сравнению с бензиновыми агрегатами, а катализаторы функционируют эффективнее при нормальном нагреве.

Отдельные мастера изобрели современную систему выпуска, у которой нет такой проблемы. Они обеспечивают подачу карбамида (органическое соединение кислорода, азота и водорода) в выхлопную трубу ещё до контакта газов с катализатором. Это приводит к химической реакции, сокращающей объем NO и NO2.

Карбамид (мочевина) присутствует в составе мочи земноводных, а также млекопитающих, поэтому это вещество и получило такое имя. Данное соединение вступает в реакцию с NOx, в результате чего формируется водяной пар и азот, а количество оксидов азота уменьшается примерно на 90%.

avtopub.com

Каталитический нейтрализатор: устройство и принцип работы

С каждым годом требования к экологической безопасности автомобилей возрастают. В первую очередь это относится к самому опасному в экологическом отношении фактору автомобиля, то есть к токсичности выхлопных газов. К счастью, технический прогресс не стоит на месте, и сегодня это проблема вполне решаема.

Кроме того, что сама конструкция двигателей современных автомобилей позволяет уменьшить токсичность выхлопных газов, на автомобили также устанавливаются и специальные устройства, так называемые каталитические конвертеры – нейтрализаторы, или как называют их автомобилисты — катализаторы.

Каталитический конвертер

Это устройство, интегрированное в выхлопную систему автомобиля, дополнительно снижает токсичность выхлопа. Работает катализатор посредством дожигания несгоревших остатков углеводорода и угарного газа, за счет полученного при восстановлении оксидов азота кислорода, для такого дожигания.

Конструкция катализатора довольно проста (рис. выше) – он состоит из керамического мелкоячеистого наполнителя, поверхность которого покрыта специальным слоем платиноиридиевого сплава. Ячеистая конструкция наполнителя позволяет получить максимальную площадь контакта выхлопных газов, проходящих через наполнитель с его поверхностью, за счет чего увеличивается активная рабочая поверхность катализатора.

Как происходит процесс нейтрализации вредных веществ?

Катализатор позволяет значительно снизить в выхлопных газах содержание таких вредных веществ как:

  • окись углерода;
  • углеводороды;
  • оксиды азота.

Сам процесс нейтрализации проходит так:

  1. Остатки не сгоревших веществ в выхлопных газах (CO, HC, NOx, O2), проходя через катализатор и взаимодействуя с его поверхностью, покрытой каталитическим слоем, окисляются. То есть, как бы дополнительно дожигаются кислородом, который тоже присутствует в выхлопных газах.
  2. Во время этой реакции выделяется тепло, которое в свою очередь дополнительно активизирует реакцию окисления.

Благодаря такому процессу на выходе катализатора выхлопные газы содержат в своем составе N2, h3O, CO2.

Вещества входящие в катализатор и элементы выходящие

Следует заметить, что нормальная работа катализатора может быть обеспечена только при нормальном, так называемом стехиометрическом соотношении топлива и кислорода в горючей смеси. В автомобилях, оснащенных инжекторной системой впрыска топлива с электронным управлением, условия для такой оптимальной работы каталитического нейтрализатора обеспечивает электронная система, регулирующая состав горючей смеси.

Специальный кислородный датчик, установленный в выхлопной системе, определяет содержание кислорода, оставшегося в выхлопных газах. По этому показателю электронный блок управления корректирует состав рабочей смеси, увеличивая или уменьшая подачу топлива в камеры сгорания.

При неполадках в системе подачи топлива, в результате чего нарушается оптимальное соотношение воздуха и топлива в горючей смеси, катализатор также не может работать в оптимальном режиме. Это даже может сократить его срок службы.

Смотрите познавательное видео, как устроен каталитический конвертер-нейтрализатор:

Катализаторы на дизельных двигателях

Катализаторы, устанавливаемые на дизельные двигатели, схожи по принципу работы, но, несколько отличаются по своей конструкции. Такие катализаторы нерегулируемые, из-за особенностей работы дизельного мотора.

Катализатор для дизельного двигателя

Дело в том, что в камеру сгорания дизеля, воздуха поступает всегда больше, чем нужно для полного сгорания топлива, поэтому такая регулировка состава смеси по контролю за количеством оставшегося в выхлопных газах кислорода, просто не нужна. Катализатор для дизельного мотора преобразует токсичный угарный газ и углеводород в углекислый газ и воду, кроме того, устраняет неприятный запах выхлопных газов.

К сожалению, дизельные катализаторы плохо справляются с нейтрализацией оксидов азота (NO и NO2), содержащихся в выхлопе. Это связано с относительно низкой температурой выхлопных газов дизеля, из-за чего процесс нейтрализации проходит хуже.

Для решения этой проблемы, катализаторы для дизельных двигателей, стараются размещать ближе к двигателю, то есть там, где температура газов выше, или снабжают катализаторы собственными встроенными электрическими нагревателями.

Загрузка…

avto-i-avto.ru

Каталитическая нейтрализация отработавших газов | Системы снижения токсичности автомобиля

Каталитическое действие нейтрализаторов основано на беспламенном поверхностном окислении токсичных веществ в присутствии катализатора, ускоряющего химическую реакцию. Процесс окисления происходит во время прохождения отработавших газов через слой носителя с нанесенным на него катализатором, причем скорость реакции сгорания зависит oт температуры носителя. Применение каталитических нейтрализаторов позволяет дожигать продукты неполного сгорания СН и СО и разлагать оксиды азота.

В качестве активных компонентов каталитических нейтрализаторов для СИ и СО применяют благородные металлы (до 1-2 г палладия, платины) а также оксиды переходных металлов (меди, кобальта, никеля, ванадия, хромата железа, марганца). Для нейтрализации могут применяться, кроме выше названных элементов, катализаторы на основе меди с добавкой ванадиевого ангидрида и оксида хрома, на основе оксида железа или алюминия, на основе металлических сплавов (нержавеющая сталь, бронза, латунь, легированные стали с хромоникелем).

Общая схема системы очистки отработавших газов бензинового двигателя показана на рисунке:

Рис. Общая схема системы очистки отработавших газов бензинового двигателя

В систему очистки отработавших газов современного двигателя входят:

  • трехкомпонентный каталитический нейтрализатор 1
  • входной 2 и выходной 9 датчики кислорода (лямда зонды)
  • блок управления двигателем 3
  • кабель шины CAN 4
  • блок управления датчиком NOx 5
  • датчик (датчики) оксидов азота NOx 6
  • накопительный нейтрализатор NOx 7
  • датчик температуры 8
  • датчик кислорода 9
  • двигатель 10

Каталитический нейтрализатор представляет собой металлический корпус 6 из жаропрочной нержавеющей стали толщиной около 1,5 мм, внутри которого находится керамический носитель 5. Наибольшее распространение получили гранулированные и блочные (монолитные) носители, которые пронизаны многочисленными мелкими сотами, созда­ющими максимальную поверхность контакта с отработавшими газами. Чтобы обеспечить необходимый массоперенос между отработавшими газами и каталитической поверхностью, площадь последней увеличивают путем нанесения на нее гамма-оксида алюминия с пористой структурой, в виде сферических гранул, которые укладываются в металлический цилиндр 2, закрытый по торцам сетками. Гранулы из оксида алюминия покрываются непосредственно каталитическим материалом. Поверх фольги или гранул алюминия нанесен тонкий слой катализаторов – платины и родия. Задача этих редких металлов – ускорять окисление углеводородов и окиси углерода до угле­кислого газа, а токсичные оксиды азота восстанавливать до азота. Между блоком-носителем и корпусом ставится специальная терморасширяющаяся прокладка.

Рис. Каталитический трехкомпонентный нейтрализатор отработавших газов:
1 – кислородный датчик; 2 –цилиндр; 3 – терморасширительная прокладка; 4 – катализатор; 5 – керамический носитель; 6 – металлический корпус

Недостатком нейтрализаторов является их достаточно большая стоимость из-за применения дорогостоящих редких металлов. В целях их экономии в конструкции нейтрализаторов начали применять нано технологии. Исследования фирмы «Мазда» показали, что частицы редких металлов крупнее 10 нм, напыленные на керамическую основу, дер­жатся на ней не слишком проч­но. При нагреве они начинают скользить по поверхности керамических зерен и сливаются, подобно капелькам ртути в агломераты все боль­ших размеров. При этом неиз­бежно уменьшается площадь поверхности, контактирующая с газами, и эффективность их обезвреживания падает. Однако, если уменьшить размер частиц металла до 5 нм и менее, они прочно застревают в нанопорах керамики и уже не могут срываются. Кроме того, применяя наночастицы пла­тины, удалось уменьшить ее общее количество в нейтрали­заторе на 70…90%.

Альтернативой керамическому моно­литному блоку является металлический каталитический нейтрализатор. Он из­готавливается из гофрированной ме­таллической фольги толщиной 0,05 мм, намотка и пайка которой твердым при­поем осуществляется при высокой тем­пературе. Поверхность фольги покры­вается эффективно действующим ката­лизатором. Благодаря тонким стенкам фольги в тех же габаритах, что и у кера­мического нейтрализатора, может быть размещено большее число каналов. Это приводит к меньшему сопротивлению прохождения отработавших газов.

Нейтрализатор вступает в работу после разогрева до 300°С. Оптимальный рабочий диапазон температур от 400 до 800°С. Чем ближе нейтрализатор к двигателю, тем быстрее разогревается до рабочей темпе­ратуры. Поэтому на смену нейтрализаторам под днищем кузова пришли нейтрализаторы, совмещен­ные с приемной трубой.

В целях уменьшения вибрационных нагрузок со стороны двигателя нейтрализатор присоединяется к выпускному трубопроводу или к приемной трубе через шарнирное соединение или через компенсатор колебаний.

Для работы системы с каталитическим окислительным нейтрализатором при использовании в двигателе обогащенных смесей необходимо к отработавшим газам добавлять воздух. Для этого используются специальные воздушные насосы ими специальные клапанные устройства (виброклапаны или пульсаторы), функционирующие под действием волн разрежения, возникающих в системе выпуска.

Наилучшую очистку отработавших газов дают двухсекционные катали­тические нейтрализаторы, позволяющие после прохождения первой секции уменьшать содержание NOx, а после ввода во вторую секцию дополнительного воздуха – содержание СО и СН.

В последнее время наибольшее распространение нашли трехкомпонентные каталитические нейтрализаторы, оборудованные системой обратной связи, позволяющие одновременно при восстановлении NOx окис­лять СО и СН.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Принцип работы катализатора в автомобиле

Машины являются одним из самых крупных источников загрязнений атмосферы, так как они выбрасывают в атмосферу около 15 000 химических соединений, к которым относится газ и пыль. Компании по производству автомобилей постоянно стараются уменьшить количество вредных выбросов, именно это и привело к созданию автомобильного каталитического нейтрализатора системы выхлопа или как его еще называют катализатор.

Катализатор входит в состав выхлопной системы автомобиля и предназначается для понижения уровня выбросов вредоносных веществ вместе с продуктами горения.

Катализатор автомобильный

В представленной статье мы более подробно поговорим о катализаторе, а именно обсудим такие вопросы:

  • Что такое автомобильный катализатор?
  • Конструкция автомобильного катализатора;
  • В чем заключается принцип работы?
  • Распространенные поломки каталитического нейтрализатора, при которых необходима его полная замена;
  • Признаки неисправности, указывающие на то, что необходима замена;
  • Как правильно проводится замена каталитического нейтрализатора выхлопной системы?

Основная информация о каталитическом нейтрализаторе

Большинство автолюбителей даже не имеют представления о том, что такое автомобильный катализатор и в чем заключается принцип его работы. Именно поэтому сегодня мы попытаемся рассказать основную информацию о каталитическом нейтрализаторе. Итак, автомобильный нейтрализатор это элемент выхлопной системы транспортного средства, снижающий температуру выхлопных газов, очищающий выхлопные газы и обеспечивающий догорание топливной смеси.

Каталитический нейтрализатор используется на бензиновых и дизельных двигателях автомобиля. Представленное устройство чаще всего располагается за коллектором выпускной системы или же перед глушителями.

Схема катализатора автомобильного

Основными элементами катализатора являются: теплоизоляция, корпус и блок-носитель. На сегодняшний момент существует несколько видов нейтрализаторов, которые соответствуют разному содержанию выхлопных газов в автомобильном двигателе.

К основным типам автомобильного катализатора выхлопной системы относятся: восстановительный, окислительный и окислительно-восстановительный.

Для правильной замены каталитического нейтрализатора должны соблюдаться некие условия, для соблюдения этих условий применяется лямбда-зонд. Благодаря данному устройству посылается обновленная информация и регулируется состав топливной смеси.

Признаки неисправности, указывающие на то, что необходима замена

При нормальном функционировании катализатор ломается только после полного сгорания каталитического слоя. Такое формулирование даже не совсем правильно, так как он не ломается, а просто из-за уменьшения каталитического слоя он не может полностью сжигать выхлопные газы. То есть эффективность работы уменьшается, а токсичность продуктов горения повышается. Автомобильный катализатор достаточно редко выходит из строя, но все же каждый автолюбитель должен знать, как поступать в таком случае. Поэтому давайте рассмотрим, как проводится самостоятельная замена каталитического нейтрализатора.

Для начала давайте рассмотрим основные признаки неисправности каталитического нейтрализатора выхлопной системы:

  • Снизилась мощность автомобиля, это свидетельствует о том, что нейтрализатор забит.
  • Во время передвижения транспортного средства на холостых оборотах двигателя заметно плаванье стрелочки тахометра.
  • И выхлопной трубки чувствуется запах аммиака.

Итак, как же правильно проводится замена катализатора?

  1. Открутите болтики, закрепляющие устройство на дополнительном глушителе;
  2. Снимите болтики вместе с шайбой;
  3. Открутите болтики, которые закрепляют устройство на приемной трубке;
  4. Достаньте болтики вместе с пружинными шайбами;
  5. Достаньте устройство под днищем автомобиля;
  6. ПРоведите замену и соберите все в обратном порядке.

Как видите, замена катализатора системы выхлопа довольно проста и с ней сможет справиться даже не очень опытный автолюбитель. Обратите внимание на то, что в момент функционирования он может нагреваться до температуры около 600 градусов. Поэтому прежде чем перейти к замене катализатора дождитесь полного его охлаждения.

autodont.ru

Катализатор в автомобиле – Что такое катализатор на автомобиле, зачем он нужен и что будет, если его убрать

Что такое катализатор на автомобиле, зачем он нужен и что будет, если его убрать


Автомобиль в системе выхлопа имеет каталитический нейтрализатор, который часто выходит из строя из-за некачественного топлива. Давайте разберемся, что это такое, для чего нужен и что делать в случае засора.

Что такое катализатор


Катализатор предназначен для очистки вредных выхлопов. Он расположен в системе выпуска, в процессе его работы происходят химические реакции: опасные вещества переходят в безопасные формы, после чего выбрасываются вместе с выхлопом. Пройдя этот путь выхлопные газы становятся чище. И как результат, автомобиль наносит меньший вред окружающей среде. 


Схема катализатора


Нейтрализатор работает только после нагрева до 300°C, сразу после запуска двигателя очистка не происходит.

Устройство каталитического нейтрализатора


Основой катализатора являются керамические или металлические соты. В зависимости от модели на стенки сот наносится микрослой из палладия и родия или иридия. Эти металлы обладают высокой химической активностью. Касаясь напыления, часть выхлопа входит с ним в химическую реакцию. Часть элементов, образовавшихся при сгорании топлива, связывается.


Современные катализаторы трехкомпонентные.


  • Первый элемент связывает оксиды азота.

  • Второй — удаляет часть несгоревших элементов топлива. В большей части удаляется окись углерода.

  • Третий элемент — это датчик. Он анализирует газы на выходе из катализатора, данные передаются в бортовой компьютер.


Трехкомпонетные катализаторы

Неисправности катализатора и их причины


Производители пишут, что срок службы нейтрализатора 100–150 тысяч километров. Но на практике проблемы могут возникнуть и при меньшем пробеге, особенно в больших городах, где часто приходится стоять в пробках. 


В зависимости от особенностей эксплуатации, замена каталитического нейтрализатора может производиться раз в 3–7 лет.


Основной причиной неисправности становится выгорание слоя металлов, покрывающих соты. Это естественный процесс, в результате которого качество выхлопа ухудшается. Бортовой компьютер показывает горящий «чек», а в некоторых случаях и вообще не позволяет мотору работать, выключая зажигание.


Ускоряет процесс выгорания и некачественное топливо. Зачастую у бензина увеличивают октановое число путем добавки свинца, это усиливает нагрузку на катализатор, уменьшая срок эксплуатации. В ситуации с дизельным топливом выход из строя может ускорить сам владелец, используя в зимнее время добавки-«антигель».


В некоторых случаях причиной поломки может стать неисправный двигатель. При неправильно выставленном зажигании и проблемах в системе питания (последнее особенно актуально для дизельных двигателей) выгорание каталитического слоя ускоряется.


Соты каталитического нейтрализатора

Диагностика автомобильного катализатора


Определить неисправность можно по нескольким признакам:


  • На панели приборов загорелась лампочка “Check Engine”. Она включается при любых ошибках мотора. В нашем случае, как результат нехарактерных показателей датчика, лямбда-зонд. Точно определить, что причина в катализаторе может диагностика сканером.

  • Снижение мощности двигателя. При неисправном катализаторе машина начинает троить, дергаться, хуже разгоняется. Причина в снижении пропускной способности каталитического нейтрализатора, связанной с частичным разрушением сот: они запекаются, забивают проход для выхлопных газов. В итоге мотор «задыхается».

  • Грохот под днищем. Обычно проявляется на высоких оборотах, изредка сразу после запуска. Причина в частичном разрушении керамической конструкции сот. Отпавшие частицы начинают биться о стенки катализатора под воздействием потока газов и центробежных сил.

  • Недостаточно сильный или ровный напор газов из глушителя. При исправном нейтрализаторе, поднеся руку к выхлопной трубе, можно ощутить слабую пульсацию, она возникает вследствие поочередной работы выпускных клапанов. Если поток ровный или ослабленный, вероятно проблема в разрушенных сотах катализатора.


Каталитический нейтрализатор не выходит из строя резко и неожиданно. Обычно перед отказом начинаются мелкие проблемы из списка выше.


Катализатор в разборе

Оригинал или аналог


Оригинальный катализатор — довольно дорогая вещь. Он не производится в нашей стране, все детали в автомагазинах импортные, поэтому на увеличение цены влияют пошлины.


При этом, в случае использования оригинальной детали, автомобиль сохраняет все режимы работы двигателя. Это положительно сказывается на экологии, а также на ресурсе мотора.


Все описанные ниже способы замены катализатора, носят только ознакомительный характер. Не рекомендуется пользоваться данными методами самостоятельно!


Из-за высокой цены автолюбители ищут альтернативу. Вариантов несколько:


  • универсальный катализатор;

  • пламегаситель.


Под универсальным катализатором подразумевается сразу две группы деталей. Первая — катализатор, подходящий под любой автомобиль. Довольно дорогая вещь, но работает безотказно. Второй вариант — блок с сотами. В этом случае в старый катализатор устанавливают новые соты. Недостатком данного варианта считается сложность с выбором сервиса для ремонта, не везде возьмутся за такую работу. Срок службы универсального нейтрализатора 60–90 тысяч километров.


Съём/Установка катализатора


Более дешевый и распространенный способ — пламегаситель. Он может быть готовым, просто предназначенным для установки вместо катализатора. Другой вариант — установка пламегасителя непосредственно в корпус нейтрализатора. Такой способ несколько сложнее, но позволяет скрыть факт замены детали при продаже автомобиля.


Иногда водители просто выбивают соты из корпуса. Способ дешевый, но может привести к увеличению уровня шума и урону экологии.

Особенности удаления катализатора из выхлопной системы


Ниже рассмотрим, какие нюансы удаления катализатора стоит учитывать. В первую очередь, нужно решить, как будет обходиться лямбда-зонд. После удаления нейтрализатора, датчик будет постоянно выдавать ошибку.


Чтобы обойти датчик, обычно делают обманку. Это проставка, которая отдаляет датчик от выхлопных газов, в результате он фиксирует больше кислорода. Обманку вкручивают на место датчика, и уже в нее устанавливают прибор. Такая система работает стабильно, хоть и имеет большое количество минусов. 


  • Любое вмешательство в конструкцию автомобиля приводит к снятию его с гарантии. Подумайте, что будет, если возникнет неисправность двигателя, которая попадает под гарантийный случай.

  • Невозможность пройти государственный техосмотр. Бортовой компьютер вы обманули, но вот при проверке на стенде, обман вскроется. В итоге, вы получите запрет на эксплуатацию транспортного средства. Со станции СТО, вы поедете уже на эвакуаторе.


Еще можно сделать перепрошивку ЭБУ. В результате система будет считать, имеющиеся показатели за норму. Для такой работы требуются дополнительные знания, а также программное обеспечение.


Предупреждения на приборной панели


При перепрошивке нарушаются нормальные циклы работы мотора. Он начинает работать в неправильном режиме. Это снижает ресурс силового агрегата примерно в два раза. В результате перепрошивка вместо экономии принесет вам только больше расходов.

Заключение


В случае возникновения проблем с катализатором, необходимо его заменить. Оптимальным решением будет установка оригинального нейтрализатора. Все аналоги и обманки могут привести к ускоренному выходу двигателя из строя, сделают невозможным получение диагностической карты, а также создадут дополнительную нагрузку на экологию.

www.tts.ru

Катализатор в автомобиле: что это? из чего состоит? в чем заключается работа?

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.

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


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.

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

 

  • 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

autoshas.ru

Для чего нужен катализатор, и можно ли его вырезать?

Катализатор в автомобиле: проблемы, замена, демонтаж

В Европе обязанность оснащать все автомобили каталитическим конвертером (нейтрализатором выхлопных газов) появилась еще в середине 1990-х годов. Но, например, в США начали использовать катализаторы намного раньше, своевременно поняв, что с вредными веществами в выхлопных газах автотранспорта нужно что-то делать. В нашей же стране до конца 1990-х у автопроизводителей не было обязанности устанавливать катализаторы выхлопных газов. И только с появлением единых таможенных регламентов все начало меняться. В итоге сегодня на российском рынке практически все новые автомобили оснащены каталитическими нейтрализаторами. 

 

 

Правильное название этого компонента – каталитический нейтрализатор, потому что его работа основана на реакции веществ, содержащихся в выхлопных газах, с катализатором. Каталитические вещества в нейтрализаторе вредных веществ в выхлопной системе транспортного средства чаще всего являются драгоценными металлами. 

 

Для чего нужен катализатор?

Разумеется, для снижения вредности выхлопных газов, выделяемых двигателем внутреннего сгорания. Выхлопные газы включают в себя такие вредные для окружающей среды вещества, как углеводороды, оксиды азота, а также оксид углерода. Чтобы очистить дымовые газы, нужны соответствующие химические реакции, которые уменьшат количество этих соединений.

 

Лямбда-зонд (датчик кислорода) играет ключевую роль в работе этого устройства, которое обеспечивает правильный состав топливовоздушной смеси в процессе сгорания. В бензиновых двигателях используются трехфазные катализаторы (Трехмаршрутные катализаторы – TWC ), которые, помимо прочего, окисляют углеводороды до воды и углекислого газа и уменьшают количество оксидов азота в выхлопе. 

 

В свою очередь, в дизельных автомобилях также используются реакторы окисления. Они окисляют частицы окиси углерода и углеводороды. Благодаря работе на бедной смеси катализаторы, применяемые в дизельных двигателях, к сожалению, не могут одновременно снизить выбросы других вредных веществ. Поэтому используются другие устройства, такие как сажевые фильтры (DPF). 

 

Проблемы с катализаторами

В прошлом катализаторы выдерживали не очень долгий срок службы. Сейчас в современных автомобилях их срок службы может достигать 250-300 тысяч километров и даже больше. 

 

Что убивает катализатор раньше времени? Прежде всего это частое использование автомобиля на небольших расстояниях, когда двигатель не имеет возможности прогреться до рабочей температуры и работает на богатой смеси. В таких ситуациях остатки несгоревшего топлива достигают каталитического нейтрализатора, которые сгорают только при контакте с внутренней частью катализатора, называемой керамическим монолитом. К сожалению, такой процесс оказывает очень пагубное влияние на долговечность этого элемента.

 

Катализатор также может быть поврежден при въезде в глубокую лужу, когда он очень горячий, или если зацепить его об бордюр или ударить на неровной дороге.

 

Отказ каталитического нейтрализатора также может быть следствием неисправности системы зажигания двигателя. Вот почему так важно регулярно проверять, помимо прочего, состояние свечей зажигания. Дело в том, что отсутствие зажигания на одном из цилиндров двигателя заканчивается попаданием несгоревшего топлива в выхлопную систему машины, включая катализатор.

 

 

В том числе источником многих проблем может стать установка газового оборудования (особенно оборудования, использующего сжатый газ). Например, если газовое оборудование установлено неправильно или неправильно работает, катализатор автомобиля изнашивается быстрее. Так что фактически все, что связано с попаданием несгоревшего топлива в выхлопную систему, повреждает катализатор. 

 

Вырезать катализатор – хорошая или плохая идея?

С технической точки зрения катализатор не является необходимым устройством. Двигатель будет работать правильно и без него, а при вырезке старого нейтрализатора двигатель будет работать еще лучше. 

 

Но одной вырезкой не обойтись. Особенно когда речь идет о современных автомобилях, оснащенных несколькими лямбда-зондами (установленными до и после катализатора) экологическим классом не ниже Евро-3. После вырезки катализатора вам не просто придется вырезать катализатор, но и вмешаться в работу электроники. Например, необходимо установить так называемую электронную «обманку» лямбда-зондов. И чем новее автомобиль (значит, выше евростандарт экологического класса), тем больше сложностей после вырезки катализатора. Но инженеры-электронщики, которые занимаются демонтажем катализаторов, справляются с этим очень эффективно.

 

Главным плюсом вырезания катализатора является небольшой скачок мощности и крутящего момента двигателя. Также автомобиль с вырезанным нейтрализатором получит более приятный, но более громкий звук выхлопа. Но не переживайте, никаких проблем с выхлопной системой после демонтажа этого компонента не будет. Более того, вырезанный катализатор можно будет продать за немалые деньги из-за наличия в нем драгоценных металлов. Вбейте в поиск запрос «куплю катализатор» и вы будете удивлены, сколько контор занимаются скупкой старых катализаторов. Причем за приличные деньги. 

 

Однако в удалении каталитического нейтрализатора выхлопных газов есть не только преимущества. Например, вмешательство в электронику автомобиля в конечном итоге может вызвать некоторые проблемы в процессе сгорания топливной смеси. Также будьте готовы, что спустя время ваш автомобиль без катализатора может начать потреблять больше топлива. Правда, этот эффект появляется не на всех автомобилях. Но главное – без катализатора ваш автомобиль будет выбрасывать в окружающую среду больше вредных веществ. А вот как раз из-за этого у автовладельца могут быть проблемы с законодательством. 

Автомобиль, оснащенный катализатором на заводе, как правило, проходит перед началом продаж на рынке сертификацию, в рамках которой проверяются многие параметры безопасности и соответствие принятым в стране ГОСТам. В том числе производятся замеры вредных веществ в выхлопной системе, для того чтобы уровень СО2 соответствовал установленному в России экологическому классу. 

 

Вырезав катализатор, вы рискуете, что уровень вредных веществ в выхлопе не будет соответствовать установленным нормам. В этом случае автомобиль не сможет пройти легально техосмотр. Правда, в нашей стране, где техосмотр можно просто купить, это, наверное, не проблема. Да, в скором времени в нашей стране ужесточится порядок прохождения техосмотра. Но мы не думаем, что в ближайшие годы что-то изменится в лучшую сторону. Скорее всего, техосмотр по-прежнему можно будет купить в любом пункте техосмотра. Если же вы сторонник соблюдения законодательства и всегда проходите техосмотр, как требует закон, то, вырезав катализатор, рискуете не получить диагностическую карту в связи с превышением в выхлопе уровня вредных веществ. 

 

Есть ли другой способ заменить старый катализатор на новый и получить преимущества?

Конечно. Например, можно купить не оригинальный заводской катализатор, а универсальный или спортивный нейтрализатор выхлопных газов, которые для многих моделей автомобилей стоят гораздо меньше некоторых оригинальных катализаторов. 

 

Некоторые могут быть удивлены сочетанием слов  «катализатор» и «спорт», потому что хорошо известно, что катализатор со спортом имеет мало общего. Но это мнение дилетантов и любителей уличных гонок. В реальном автоспорте все спорткары также должны соответствовать действующему законодательству, а поэтому должны быть оснащены катализатором. Даже автомобили WRC, которые обычно не имеют ничего общего с обычными дорожными транспортными средствами, имеют катализаторы. 

 

Мнение эксперта:

 

Артем Беркутов, эксперт компании по ремонту выхлопных систем AutoExx:

– Одна из более дешевых альтернатив оригинальному катализатору – это покупка универсального каталитического нейтрализатора. Правда, есть риски. Неоригинальный катализатор должен идеально подходить к выхлопной системе вашего автомобиля. К сожалению, установить неоригинальный катализатор не всегда возможно. Причем даже если размеры катализатора могут быть одинаковыми, он может не подойти, например, из-за неточных размеров (диаметров) труб выхлопной системы. Также не стоит забывать, что установка неоригинального катализатора может лишить автовладельца заводской гарантии. 

 

Также нужно помнить, что датчики контроля расхода газа (датчики кислорода), которые идеально работали с оригинальным катализатором, могут начать неправильно функционировать в неоригинальном нейтрализаторе. Например, это может быть из-за различия в емкости аналогового катализатора. Также дополнительные проблемы могут появиться в двигателях с турбонаддувом.

Ну и, наконец, каталитический нейтрализатор должен соответствовать евростандартам выбросов (экологический класс), установленным для вашего автомобиля, а также иметь работающие лямбда-зонды, установленные  в тех же местах, которые предусмотрены автопроизводителем. Если мы примем во внимание все условия, которые должны быть выполнены при установке неоригинального катализатора, чтобы процесс очистки выхлопных газов проходил правильно, возникает вопрос: не лучше ли заплатить больше, чтобы купить оригинальный катализатор, вместо приобретения аналогового компонента, с которым может быть куча проблем?

 

 

Однако, если расходы на покупку нового катализатора для вас неприемлемы, у вас два варианта: вырезать катализатор, установив вместо него простую трубу, заглушку и т. п., с оснащением выхлопной системы обманкой лямбда-зондов, или приобрести неоригинальный нейтрализатор. В этом случае без квалифицированной помощи вам не обойтись. Обратитесь к специалисту, который посоветует вам и расскажет, есть ли смысл вырезать или покупать неоригинальный катализатор для вашего автомобиля.

www.1gai.ru

Каталитический нейтрализатор: устройство и принцип работы

В составе выхлопных газов автомобиля содержится довольно много токсичных веществ. Для предотвращения их попадания в атмосферу используется специальное устройство, получившее название «каталитический нейтрализатор» (более известный как «катализатор»). Он устанавливается на автомобилях, оснащенных двигателями внутреннего сгорания, работающих как на бензине, так и на дизельном топливе. Зная принцип работы катализатора, вы сможете понять важность его работы и оценить последствия, которые может вызвать его удаление.

Конструкция и функции каталитического нейтрализатора

Устройство каталитического нейтрализатора

Нейтрализатор является частью системы выхлопа. Он располагается сразу за выпускным коллектором двигателя. Катализатор состоит из:

  • Металлический корпус (монтажный мат), имеющий входной и выходной патрубки.
  • Керамический блок (монолит). Представляет собой пористую структуру с множеством ячеек, которые увеличивают площадь соприкосновения выхлопных газов с рабочей поверхностью.
  • Каталитический слой — специальное напыление на поверхностях ячеек керамического блока, состоящее из платины, палладия и родия. В последних моделях для напыления иногда используется золото — драгоценный металл, который имеет более низкую стоимость.
  • Металлический кожух. Выполняет функции теплоизоляции и защиты катализатора от механических повреждений.

Главная функция каталитического нейтрализатора — это нейтрализация трех основных токсических компонентов отработавших газов, поэтому он получил свое название — трехкомпонентный. Вот эти нейтрализуемые компоненты:

  • Окислы азота NOx – компонент смога, причина кислотных дождей, ядовиты для человека.
  • Угарный газ СО – смертельно опасен для человека при концентрации в воздухе от 0,1%.
  • Углеводороды CH – компонент смога, отдельные соединения канцерогены.

Принцип действия катализатора

На практике трехкомпонентный каталитический нейтрализатор имеет следующий принцип действия:

  • Выхлопные газы из двигателя попадают внутрь керамических блоков, где проникают в ячейки, полностью заполняя их.
  • Металлы-катализаторы палладий и платина провоцируют реакцию окисления, в результате которой несгоревшие углеводороды СН преобразуются в водяной пар, а угарный газ СО в углекислый.
  • Восстановительный металл-катализатор родий преобразует NOx (оксид азота) в обычный безвредный азот.
  • В атмосферу выпускаются очищенные отработавшие газы.

Если в автомобиле установлен дизельный двигатель, то возле катализатора всегда находится сажевый фильтр. Иногда эти два элемента могут быть совмещены в единую конструкцию.

Рабочая температура катализатора играет решающую роль в эффективности процесса нейтрализации токсичных компонентов. Реальное преобразование начинается только после достижения 300°С. Идеальной, с точки зрения эффективности и срока службы, считается температура от 400 до 800°С. В диапазоне температур от 800 до 1000°С наблюдается ускоренное старение нейтрализатора. Длительная работа при температуре свыше 1000°С оказывает губительное воздействие на катализатор. Альтернативой керамике, выдерживающей высокие температуры, является металлическая матрица из гофрированной фольги. Катализаторами в такой конструкции выступают платина и палладий.

Срок службы катализатора

Разрушение керамического блока катализатора

Средний ресурс катализатора составляет 100 тыс. километров пробега, но при правильной эксплуатации он может исправно функционировать и до 200 тыс. километров. Основные причины раннего износа — неисправность двигателя и качество топлива (топливовоздушной смеси). При наличии обедненной смеси происходит перегрев, а при слишком богатой возникает засорение пористого блока остатками несгоревшего топлива, что препятствует протеканию необходимых химических процессов. Это приводит к тому, что срок службы каталитического нейтрализатора существенно снижается.

Еще одной распространенной причиной неисправности керамического катализатора являются механические повреждения (трещины), возникающие при механических воздействиях. Они провоцируют быстрое разрушение блоков.

При возникновении неисправностей работа каталитического нейтрализатора ухудшается, что фиксируется при помощи второго лямбда-зонда. В этом случае электронный блок управления сообщит о неисправности, выдав на приборной панели ошибку «CHECK ENGINE». Также признаками выхода из строя являются дребезжание, увеличение расхода топлива и ухудшение динамики. В этом случае его меняют на новый (оригинального производства или универсальный). Почистить или восстановить катализаторы невозможно, а поскольку это устройство имеет высокую цену, многие автомобилисты предпочитают просто удалить его.

Можно ли удалить катализатор

При удалении катализатора его очень часто заменяют на пламегаситель. Последний выравнивает поток выхлопных газов. Его установка рекомендуется для устранения неприятных шумов, которые возникают при удалении катализатора. При этом, если вы выбрали именно удаление, лучше полностью снять устройство и не прибегать к рекомендациям некоторых автомобилистов пробить в нем отверстие. Подобная процедура улучшит ситуацию только на время.

В автомобилях, соответствующих экологическим стандартам Евро-3, помимо удаления катализатора необходима перепрошивка электронного блока управления. Ее обновляют до версии, в которой отсутствует каталитический нейтрализатор. Также можно установить эмулятор сигнала кислородного датчика, который избавит от необходимости перепрошивать ЭБУ.

Наилучшим решением при поломке каталитического нейтрализатора будет его замена на оригинальную деталь в специализированном сервисе. Таким образом будет исключено вмешательство в конструкцию автомобиля, а его экологический класс будет соответствовать заявленному производителем.

techautoport.ru

что такое? Зачем нужен катализатор на автомобиле?

Существует в современных автомобилях одна деталь, которая много лет является причиной очень жарких баталий автомобилистов. Но в этих спорах трудно понять аргументы каждой стороны. Одна часть автолюбителей «за», а другая «против». Деталь эта – каталитический нейтрализатор. Зачем нужен катализатор, что такое важное он выполняет в конструкции автомобиля, почему о нем вечно спорят? Попробуем в этом разобраться.

Каталитический нейтрализатор

Эта деталь отличается простой конструкцией, однако роль, которую она играет в автомобиле, очень большая и серьезная. Работа любого двигателя внутреннего сгорания сопровождается выбросом множества самых разных и очень вредных веществ (все эти вещества и токсичные газы через выходной тракт автомобиля выпускаются прямо в атмосферу). Нейтрализатор позволяет значительно снизить уровень токсичности выбросов, тем самым улучшая экологическую ситуацию.

Так, при помощи специальных химических реакций особо токсичные вещества, не самым лучшим образом влияющие на состояние атмосферы, превращаются в менее токсичные газы, которые затем и выводятся через выхлопную трубу.

В выхлопной системе кроме нейтрализатора также трудятся кислородные датчики. Они управляют качеством горючей смеси и влияют на работу каталитического нейтрализатора. Найти это устройство можно в выхлопном тракте между глушителем и двигателем. Устройство дополнительно защищено металлическим экраном, ведь при работе устройство нагревается. Посмотрите, как выглядит катализатор – фото его размещено ниже.

История создания

В 60-х годах в правительстве всех развитых стран мира обратили внимание на уровень экологии и озаботились количеством выбросов из выхлопных труб многочисленных автомобилей. А нужно сказать, что закон тогда уровни выбросов никак не регулировал.

В 1970 году были приняты самые первые стандарты, которые довели до сведения руководства автомобильных концернов. В этих стандартах был представлен список указаний по содержанию и количеству в выхлопных токсичных газах особо вредных веществ.

Данный стандарт указывал на то, чтобы в новых автомобилях обязательно использовали катализатор, что такое устройство позволит значительно снизить объемы угарного газа и продуктов сгорания углеводородов.

С 1975 года катализаторами стали оснащать все производимые автомобили. Эта деталь стала обязательной.

Устройство и принцип работы

Зачастую устанавливают этот прибор после выходной трубы двигателя либо же он может быть закреплен непосредственно на фланце выпускного коллектора.

Состоит устройство из специального блока-носителя, металлического корпуса и теплоизоляционных материалов.

Носитель состоит из множества ячеек, похожих на пчелиные соты. Он выполняет в устройстве практически всю работу. Эти соты имеют специальное покрытие – рабочий состав. Интересно, что деталь начитает работать не сразу, а лишь после того, как температура в выхлопном тракте поднимется до 200-300 градусов.

Нейтрализатор дожигает окись углерода, которая содержится в продуктах сгорания топлива, а также углеводороды. Также есть и другие вещества, которые нейтрализует катализатор. Что такое эти вещества? Это NOx. Газ очень токсичен и вреден. Он разрушает слизистые оболочки человека.

Ячейки-нейтрализаторы покрыты очень тонкой пленкой на основе уникального платино-иридиевого сплава. Те остатки токсичных веществ, которые не сгорели в двигателе, при касании горячей поверхности мелких ячеек мгновенно догорают. Для данного процесса катализатор забирает остаток кислорода, который остается в уже отработанных токсичных газах. В результате работы этой детали из выхлопной трубы выходят уже не токсичные вещества.

Виды

Картриджи катализатора могут быть изготовлены из керамических материалов или же из металла. Среди автомобилистов более распространены и популярны именно керамические изделия. Они отлично выдерживают высокие температуры, и на них не воздействует коррозия. Среди достоинств — невысокая цена на такой катализатор (что такое вещество, как керамика, имеет невысокую себестоимость, знают специалисты).

Есть у керамического катализатора и минусы. Это его хрупкость. Деталь абсолютно неустойчива к разного рода механическим повреждениям, а так как устройство расположено под дном машины, существует немалая вероятность встречи прибора с бордюром, камнем, с чем угодно. Тогда деталь сломается. Аналоги из металла гораздо крепче, но цена их очень высокая из-за платинового сплава. Например, катализатор ВАЗа в случае поломки не ремонтируется, а новый многие не покупают из-за высокой стоимости.

Катализаторы на разных марках автомобилей

Автомобили в зависимости от своего производителя могут существенно различаться. То же самое относится и к нейтрализаторам. Они также различны от модели к модели. Мы рассмотрим самые популярные марки автомобилей.

ВАЗ

Катализатор на ВАЗах ничем особенным не отличается. Они все металлические, часто выходят из строя ввиду различных повреждений. Найти устройство в автомобиле можно под дном, в районе выпускной трубы двигателя. Зачастую в случае выхода из строя ремонт катализатора невозможен.

«Форд»

В отличие от отечественных автопроизводителей, компания «Форд» позаботилась о водителях. Так, устройство для нейтрализации токсичных газов в машинах этой марки изготовлено на основе керамики.

Чтобы регулировать объем кислорода, для качественного прохождения химической реакции в устройстве используются лямбда-зонд, который интегрирован в ЭБУ.

Так, катализатор «Фокуса» состоит из одного каталитического коллектора и двух датчиков. С мощными двигателями работает два коллектора, а также 4 датчика. Последние можно отыскать и до и после устройства. Работу нейтрализатора можно контролировать с приборной панели.

Прибор рассчитан на 120 тыс. км пробега. Если использовать с двигателем некачественное топливо, эта деталь может выйти из строя значительно быстрее. При выходе из строя отремонтировать катализатор «Форда» невозможного. В этом случае выполняется только замена.

Проверку работоспособности можно выполнить очень просто, а понять, что необходима замена, также просто. С нерабочим катализатором мощностные характеристики существенно падают. Чтобы проверить работу устройства, необходимо выполнить замеры вредных веществ в выхлопе машины. Если фильтры забиты, тогда уровень вредных токсинов будет зашкаливать.

Также проверить работоспособность можно, удалив датчик, установленный до нейтрализатора.

Затем с помощью специального переходника необходимо подключить манометр и выполнить замеры давления при различной нагрузке на двигатель. Даже если устройство вышло из строя, ремонт катализатора не представляется возможным.

Если забился катализатор «Форда», в этом случае снимают старое устройство, а на его место устанавливают новый с увеличенными нормами. Также можно установить вместо катализатора пламегаситель либо универсальный нейтрализатор.

«Тойотовский» катализатор

«Тойота» в данном вопросе также не отличается ничем примечательным. Это те же соты с напылением золота или платино-иридиевого сплава. В новых автомобилях этой марки таких устройств три – они соединены друг с другом последовательно. Каждый из них предназначен для очистки газов от одного конкретного типа вредных веществ.

Правильная эксплуатация катализатора

Чтобы устройство как можно дольше берегло экологическую ситуацию, необходимо правильно его использовать. Так, первая и самая главная рекомендация, которая продлит оборудованию жизнь, – это качественное топливо от известных и популярных брендов. Некачественное горючее может содержать вещества, которые способны без труда уничтожить напыление сот. Особенно плохо влияет на катализатор («Калина» не исключение) такой металл, как тетросвинец. Это вещество уже давно запрещено во многих развитых странах.

Также необходимо помнить, что нейтрализатор работает под воздействием очень высоких температур, поэтому не следует парковать машину там, где валяются легковоспламеняющиеся предметы, листья, бумага или что-то другое.

Водитель при желании сберечь катализатор не должен часто включать стартер, если машина не завелась.

Лучше сделать паузу. Также не стоит вращать коленчатый вал, отключив при этом свечи зажигания. Не следует также производить запуск мотора с помощью буксира.

Как понять, что он сломался

Если, к примеру, на автомобиле установлен катализатор («Шевроле-Авео» в том числе) и необходимо понять, работает он или нет, то для этого существует несколько способов.

Когда машина нормально работает, тогда при любых режимах лампа на приборной панели, сообщающая о проблеме катализатора, не загорится.

Если деталь находится в полурабочем состоянии, тогда ощущается отсутствие тяги двигателя на высоких оборотах. Утром автомобиль хуже заводится. Также машина теряет обороты и увеличивается расход топлива. Все это сигналы того, что деталь требует замены.

Ремонт своими руками

На многочисленных СТО автолюбителям говорят, что ремонт этих устройств невозможен. На самом деле так и есть. Однако если деталь забилась, можно попробовать ее промыть. Если нейтрализаторов в машине несколько, тогда первый удаляют, а второй промывают. Вы можете видеть такой катализатор — фото его ниже.

Промывать рекомендуют смесью для очистки карбюраторов. Если в результате выводится слишком много отложений, то следует замочить деталь на одну ночь в ведро с дизельным топливом.

Далее устройство можно собрать и наслаждаться результатом. Однако для полноценной работы все-таки рекомендуют приобрести новое устройство. Существуют универсальные модели, подходящие на многие автомобили.

fb.ru

устройство, принцип работы, виды, неисправности

Автомобильный катализатор – прямой ответ инженеров на всё более и более строгие требования к экологической чистоте транспорта. Можно сколько угодно рассуждать о полном сгорании топлива, высчитывать параметры стехиометрической смеси топлива и воздуха, улучшать качество моторных масел, но рано или поздно наступает предел для таких улучшений. А результат всё равно не идеален: то топливо не слишком чистое, то сбоит система подачи, то свечи зажигания начинают шалить… А требования к составу выхлопа только ужесточаются.

Так были созданы системы доочистки: каталитический нейтрализатор, сажевый фильтр, система дожига. Они помогли добиться того, чего так хотят защитники природы – минимального количества вредных веществ, выбрасываемых автомобилем в атмосферу. В этой статье мы приподнимем тайну и раскроем все секреты устройства и принципа работы автомобильного катализатора.

Что такое катализатор и для чего он нужен?

Катализатор – это устройство нейтрализации вредных веществ, входящих в состав выхлопных газов. В процессе сгорания топлива образуются углеводороды CH (именно их присутствие окрашивает выхлоп в черный цвет), оксид азота NO и NO2 (он вызывает так называемые кислотные дожди) и оксид углерода CO (угарный газ, отбирающий кислород из воздуха для полного окисления). Именно с этими соединениями борются экологи.

Каталитический нейтрализатор, встроенный в выхлопную систему, проводит окислительно-восстановительную химическую реакцию, в результате которой образуются безвредные вещества азот N2, углекислый газ CO2 и вода h3O. Автокатализаторы, выполняющие нейтрализацию всех трех вредных элементов выхлопа, называют трехкомпонентными или трехступенчатыми, и именно их устанавливают в современные автомобили.

Расположение катализатора в системе выхлопа автомобиля

Для своей работы нейтрализатор не требует никаких дополнительных источников энергии, все реакции происходят благодаря активному покрытию. Однако он имеет достаточно высокую рабочую температуру, поэтому он находится за выпускным коллектором, но на таком расстоянии от двигателя, чтобы не перегреться (примерно под передним пассажирским сиденьем). Так он разогревается от раскаленных выхлопных газов и выходит на рабочий режим.

Для контроля работы катализатора (и двигателя тоже) устанавливаются датчики кислорода: один перед входом в катализатор, другой – на выходе из него. По количеству остаточного кислорода в выхлопе система ЭБУ делает выводы о режиме работы двигателя, и в случае необходимости корректирует подачу воздуха и топлива в камеры сгорания.

Устройство и принцип работы катализатора

Устройство типового автомобильного катализатора

Автокатализатор имеет довольно простое устройство.

  1. Стальной корпус с термоизолирующим слоем находится позади выпускного коллектора.
  2. Внутренний наполнитель – сотовая (сотово-трубчатая) структура, покрытая внутри активным слоем (в качестве каталитического вещества может использоваться платина, платиново-иридиевый сплав, родий, палладий). Сотовая структура позволяет повысить площадь контакта выхлопных газов с активным веществом, а значит, более эффективно провести химические реакции.
  3. Материал наполнителя – керамика или металл, в зависимости от конструкции и стоимости катализатора.

Принцип работы по своей сути простой, и подробно описан на видео, ниже.

  • Драгоценные металлы, нанесенные на внутреннюю поверхность сот катализатора, активируют процессы окисления.
  • Оксид азота NO разлагается на составляющие атомы: азот N и кислород O. Атомы азота соединяются между собой, образуя устойчивый азот N2. Кислород присоединяется к угарному газу CO и образует углекислоту CO2.
  • Захватывая остаточный кислород из выхлопных газов, катализатор расщепляет углеводороды CH, после чего углерод C соединяется с двумя молекулами кислорода, образуя всё тот же CO2, а оставшийся водород присоединяется к кислороду и получается вода h3O.
  • Остаточный кислород фиксирует лямбда-зонд на выходе из катализатора, и это дает бортовому компьютеру информацию о работе устройства.

В идеальных условиях автокатализатор ничего не накапливает внутри: все поступающие в него вещества покидают сотовую структуру. Однако добиться идеальных условий практически невозможно, значит, каталитический нейтрализатор со временем «деградирует» и хуже справляется со своей задачей.

Классификация нейтрализаторов

По функционалу катализаторы-нейтрализаторы делятся на двух- и трехкомпонентные.

  1. Двухкомпонентный каталитический нейтрализатор работает только с обезвреживанием угарного газа и углеводородов. Это устаревшая модель, которая уже не используется в новых автомобилях.
  2. Трехкомпонентный автокатализатор получил еще и функцию нейтрализации оксида азота. Новый вид, который быстро «взяли на вооружение» инженеры автоконцернов.

По материалу изготовления катализаторы бывают керамические, металлические и спортивные.

  1. Керамические – намного дешевле, чем их металлические аналоги, но при этом более хрупкие (удар по корпусу гарантировано разбивает дорогую сердцевину), страдают от перепадов температур (достаточно заехать с раскаленным катализатором в достаточно глубокую лужу) и страдают от сбоев в системе зажигания (детонация или позднее зажигание разрушает соты). Кроме того, керамический автокатализатор может разрушаться не сразу, а постепенно, образуя мелкую пыль. Эта керамическая пыль (очень твердая) может попасть в двигатель через выпускной коллектор и вызвать поломки, требующие капитального ремонта.
  2. Металлические – более дорогие, но и более надежные устройства, выполненные из металлической сотовой структуры, упругой и устойчивой к механическим воздействиям. Кроме того, металл не образует мелких частиц, а значит, более безопасен для двигателя.
  3. И еще одна, отдельная категория катализаторов – спортивные. Так называют устройства с повышенной пропускной способностью, благодаря которой двигатель прибавляет несколько процентов мощности. Спортивные автокатализаторы устанавливаются в прямоточные выхлопные системы и считаются самыми надежными, хоть и самыми дорогими.

Неисправности катализатора, их признаки

В нормальном, «европейском» режиме эксплуатации катализатор служит примерно 150-200 тысяч километров (если верить производителям), после чего требует замены. У нас же условия для этого девайса далеко не курортные: низкое качество бензина, поддельные моторные масла, установка ГБО сокращают и так не слишком большой срок его жизни. А это означает, что нужно разбираться в том, как именно автокатализатор дает сигнал о неисправности.

1. Нагар внутри катализатора. Это проблема номер один для тех, кто ездит на некачественном (этилированном) топливе. Причиной нагара может стать и неисправная система зажигания: пропуски зажигания заставляют двигатель выбрасывать несгоревший бензин в выхлопную трубу, и он забивает катализатор.

Нагар на катализаторе

Также нагар может появляться, если большое количество моторного масла попадает в камеру сгорания. В этом случае дым становится густо-черным, и катализатор попросту не справляется с таким количеством углеводородов. На сотах образуется нагар и они перестают пропускать выхлопные газы.

Первый признак забитого нейтрализатора – снижение динамики автомобиля. Машина всё хуже набирает скорость, особенно после полноценного прогрева. Растет расход топлива, вплоть до прибавки нескольких литров на 100 километров, а также быстрей уходит на угар моторное масло. В конце-концов автомобиль однажды просто не заводится.

2. Оплавление автокатализатора. Это проблема керамических катализаторов, менее устойчивых к высоким температурам, чем металлические. Причиной оплавления сот может стать сбой в системе зажигания, когда огонь попадает в выпускной коллектор. А также система ГБО, у которой температура выхлопа выше, чем у бензина (но выясняется это, конечно, уже пост-факту).

Оплавление нейтрализатора

Внешне, катализатор может выглядеть нормально, однако если внутренняя часть пострадала от слишком высоких температур, использовать его больше нельзя.

3. И третья проблема – выгорание активного слоя внутри сот. Сделать с этим ничего нельзя: автокатализатор имеет свой срок службы, и расход каталитического вещества, к сожалению, у него тоже есть.

Во всех трех случаях катализатор меняют на новый. Некоторые водители предпочитают вообще удалить его из выхлопной системы автомобиля, оставив «обманку» для ЭБУ. Что ж, это вопрос личной ответственности и перед природой, и перед будущими поколениями.

Как проверить катализатор?

На видео, ниже, есть несколько лайфхаков по проверке каталитического нейтрализатора.

Понять, почему машина стала хуже ездить, а на приборной панели горит «чек», могут в сервисе после детальной компьютерной проверки всех систем. Но и самостоятельно можно провести элементарную диагностику работы катализатора.

  1. Посмотреть на цвет выхлопа: черный цвет указывает на то, что катализатор не работает, поскольку пропускает вредные углеводороды наружу.
  2. Оценить давление выходящих выхлопных газов «наощупь» – приложить руку к отверстию выхлопной трубы. Низкий напор говорит о том, что катализатор пора менять.
  3. Заглянуть под машину после длительной поездки: если корпус катализатора раскален, это говорит о снижении его пропускной способности.
  4. Следующая диагностика уже делается в сервисе: проверка давления выхлопа и сравнение показателя с эталонными данными. Манометр для определения давления устанавливается на место лямбда-зонда.
  5. И, наконец, визуальный осмотр демонтированного нейтрализатора выхлопных газов на предмет засорения, выгорания или оплавления.

Замена катализатора делается после того, как будет установлено, что в проблемах виноваты забитые или оплавленные соты. Однако и причину оплавления или засорения катализатора нужно найти и устранить, иначе новый нейтрализатор постигнет та же участь. Именно поэтому в современных автомобилях настолько взаимосвязаны все системы и установлено множество контролирующих датчиков.

Полезные советы

На видео с популярного канала «Главная дорога» очень доходчиво показано зачем катализаторы в автомобилях, как их правильно эксплуатировать, можно ли без них и чем это грозит.

Подытожив видео, несколько полезных советов, ниже, для тех, у кого в автомобиле установлен катализатор.

  1. Высокая цена нейтрализатора объясняется использованием драгоценных металлов в конструкции катализатора. Сейчас инженеры и химики пытаются использовать золото, которое немного дешевле, чем металлы, что уже применяются для производства катализаторов.
  2. Бережное отношение ко всем системам автомобиля – залог долгой их службы. Катализатор связан с другими узлами автомобиля, и зависит от их адекватной работы.
  3. Выбор моторного масла для автомобиля с катализатором – отдельная история. Нужно только то масло, что помечено как «подходящее для современных систем доочистки выхлопных газов», то есть катализаторов на бензиновом двигателе и сажевых фильтров – на дизельном.
  4. Залегание поршневых колец означает не только перерасход масла, но и скорый выход катализатора из строя.
  5. А сам неисправный автокатализатор, наоборот, влияет на работу двигателя. Забитые соты способствуют перегреву ЦПГ, поскольку не дают нормально отводить выхлопные газы.
  6. Катализатор, который демонтирован с автомобиля (если его меняют из-за преждевременного выхода из строя) содержит в своем составе драгоценные металлы. Так что можно либо попросить за него скидку на работу мастера, либо забрать с собой (правда, непонятно, что делать дальше с этим «сокровищем»). И только полностью отработанное устройство не стоит ничего.

Заключение

Пока что у нас каталитический нейтрализатор считается в основном проблемой: бензин грязный, и из-за этого катализатор служит недолго. Есть уже налаженный бизнес по замене штатного устройства на пламегаситель-«обманку», который никак не влияет на чистоту выхлопа, но и не отнимает деньги.

Правильно ли это? Каждый решает для себя, что ему выгодней и легче: дышать вредными испарениями или периодически оплачивать ремонт или замену фильтра. Однако в странах Европы давно просчитали, что именно в конечном итоге выгодней каждому гражданину, и теперь наличие катализатора в системах доочистки выхлопа является обязательным на всех новых автомобилях.

vaznetaz.ru

Назначение и расположение катализатора в автомобиле

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.

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

Содержание статьи

Устройство автомобильного катализатора

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.

Принцип работы катализатора

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.

Расположение катализатора в выхлопной системе. Кислородные датчики — это и есть лямбда-зонды

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.

avtomotoprof.ru

Катализатор в разрезе – Каталитический нейтрализатор: устройство и принцип работы

пошаговая инструкция, устройство и рекомендации

С каждым годом в мире ужесточаются экологические стандарты. На данный момент в странах Европейского Союза используют автомобили с выхлопом не ниже «Евро-4». В России менее требовательны к экологичности выхлопных газов. Однако даже современная «Лада» и «ГАЗы» оснащаются таким устройством, как катализатор. Что это за элемент? Как он работает? Как проверить исправность катализатора? Обо всем этом и не только – далее в нашей статье.

Характеристика

Итак, что такое катализатор? Данный элемент представляет собой одну из составных частей выхлопной системы. Располагается катализатор перед глушителем, после приемной трубы (если в автомобиле есть резонатор, то перед ним).

Полное название устройства – каталитический нейтрализатор. Для чего он служит? Данное приспособление предназначено для снижения токсичности выхлопов отработавших газов. Таким образом, катализатор дожигает вредные вещества, не давая им возможность выйти в атмосферу. Выхлоп становится более чистым и менее вредным для окружающей среды.

Конструкция

Давайте рассмотрим устройство катализатора. Данный элемент состоит из нескольких частей:

  • Корпуса.
  • Блока-носителя.
  • Теплоизоляции.

Как это все работает? Главный элемент любого катализатора – это блок-носитель. Он изготавливается из керамики. Это самая дорогая составляющая в нейтрализаторе. Внутри элемента (в сердцевине) есть множество сот-ячеек, которые вы можете увидеть на фото ниже.

Так выглядит катализатор в разрезе. Через эти соты проходят выхлопные газы. Благодаря им площадь соприкосновения газов с веществами-катализаторами значительно увеличивается. Следующий слой — это теплоизоляция, которая снижает потерю нагрева внутри устройства. Ведь вредные вещества должны дожигаться, а для этого важно достичь максимальную температуру в керамической сердцевине. И, наконец, все это помещено в металлический корпус. Он достаточно толстый, поэтому прогар его, как на глушителе, исключен. Тем более имеется слой теплоизоляции.

Как это работает?

Каким образом газы, проходя через катализатор, очищаются от вредных веществ? Все очень просто. Внутри керамического блока имеются вещества-катализаторы. Это палладий и платина, а также родий. Данные вещества способствуют ускорению химических реакций. Таким образом, несгоревшие оксиды углерода преобразуются в углекислый газ, а углеводороды – в водяной пар.

Эффективность работы катализатора достигается только при условии высоких температур, не ниже 400 градусов по Цельсию. Именно поэтому устройство располагается сразу за приемной трубой выпускного коллектора. Однако не всегда можно достичь такой температуры, особенно зимой при старте. Поэтому часть выхлопов не очищается, и проходит сквозь очиститель «вхолостую».

Чтобы увеличить эффективность и ускорить химические процессы, нужно всегда поддерживать высокую температуру в катализаторе. Как этого достичь? Для этого в устройстве устанавливают кислородный датчик. Он считывает нужную информацию о выхлопе, и далее передает сигнал на блок управления. И уже от ЭБУ поступает сигнал на впускной коллектор, где меняется состав топливно-воздушной смеси. Благодаря таким корректировкам электроника автоматически поддерживает нужную температуру внутри катализатора. За счет обогащения воздушной смеси увеличивается нагрев элементов.

Как проверить катализатор, не снимая его? Первый способ

Любой нейтрализатор рассчитан на определенный срок эксплуатации. Обычно данные устройства служат 200 тысяч километров. По истечению этого срока внутри сердечника скапливается достаточное количество ненужных веществ, которые забивают его. Как проверить катализатор на машине, не снимая его? Определить это можно по косвенным признакам:

  • Автомобиль начинает перерасходовать топливо.
  • Пропадает тяга.
  • Имеется резкий запах сероводорода.
  • Затрудненный запуск мотора. Причем такое случается даже «на горячую». Причина тому – забитый катализатор. Выхлопным газам трудно преодолеть загрязненную сетку.

Все эти симптомы могут сопровождаться желтой контрольной лампой на панели приборов. Выглядит она так, как на фото ниже.

Если на панели приборов загорелся CHECK, а поведение машины изменилось в худшую сторону, это повод задуматься о забитости катализатора.

Почему так происходит?

Причин данного явления всего несколько. Это разрушение каталитического слоя или керамической составляющей либо загрязнение сот сажей. Также нередки случаи, когда ячейки катализатора попросту оплавляются. В разрезе данное явление выглядит следующим образом.

Это значит, что элемент забит, и его следует заменить. Такие же симптомы могут быть и у дизельных двигателей, где вместо катализатора используется сажевый фильтр. Не стоит игнорировать эти симптомы.

Как проверить катализатор на забитость? Способ №2 — манометр

Суть данного метода заключается в проверке выхлопной системы на противодавление. Как проверить катализатор на забитость? Для этого нам понадобится манометр и переходник. Последний должен быть такого диаметра, чтобы плотно зашел на место кислородного датчика.

Итак, выкручиваем лямбда-зонд и устанавливаем туда манометр с переходником. Как проверить катализатор? Заводим двигатель, поднимаем обороты до 2,5 тысячи и смотрим на показания. Нормальное давление должно составлять не меньше 0.34 кгс на квадратный сантиметр. Если уровень меньше, значит, элемент забит.

Таким способом можно проверить катализатор ВАЗ 2170 или любой иномарки. Единственная проблема – трудности при демонтаже кислородного датчика. Нередко он «прикипает» к катализатору. Также необходимо достичь максимальной герметичности соединения. Если выхлоп «сечет», показания будут неточными.

Третий способ — мотор-тестер

Как проверить, забит ли катализатор? Можно воспользоваться мотор-тестером. Для этого вместо свечи зажигания устанавливают контрольный датчик, который фиксирует давление в системе. Далее на компьютере снимается осциллограмма, на основании которой принимается вывод об исправности катализатора. Метод довольно точный, однако не у каждого под рукой есть мотор-тестер. Часто такую услугу можно заказать на специализированных СТО.

Четвертый способ – визуальный осмотр

Как проверить катализатор своими руками? Этот метод доступен каждому, но сразу отметим его минусы. У вас непременно возникнут трудности при демонтаже элемента. Часто болты намертво «прикипают», и срезать их можно только болгаркой. Конечно, заменить их можно.

Но это дополнительные траты. Сняв элемент, вы увидите состояние сот-ячеек. Если на их поверхности есть следы оплавления, такой катализатор уже непригоден к эксплуатации. Часто взамен его устанавливают обычную проставку или пламегаситель. Так как элемент содержит внутри дорогие металлы, его цена составляет от 500 долларов. Наиболее дешевый выход – монтаж пламегасителя с прошивкой ЭБУ. В блоке «выпиливают» очистительный элемент, чтобы в дальнейшем на панели не появлялась надпись CHECK.

Заключение

Итак, мы выяснили, как проверить катализатор своими руками, как устроен и работает данный элемент. Смотрите на показания одометра и прислушивайтесь к работе мотора. Если автомобиль довольно старый, непременно удаляйте катализатор – машине будет гораздо легче «дышать».

fb.ru

Каталитический нейтрализатор

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.

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.

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:

Видео о том, как сделать пламегаситель взамен катализатора:

autoportal.pro

Устройство катализатора автомобиля в разрезе

Как проверить катализатор на забитость: пошаговая инструкция, устройство и рекомендации

С каждым годом в мире ужесточаются экологические стандарты. На данный момент в странах Европейского Союза используют автомобили с выхлопом не ниже «Евро-4». В России менее требовательны к экологичности выхлопных газов. Однако даже современная «Лада» и «ГАЗы» оснащаются таким устройством, как катализатор. Что это за элемент? Как он работает? Как проверить исправность катализатора? Обо всем этом и не только – далее в нашей статье.

Характеристика

Итак, что такое катализатор? Данный элемент представляет собой одну из составных частей выхлопной системы. Располагается катализатор перед глушителем, после приемной трубы (если в автомобиле есть резонатор, то перед ним).
Полное название устройства – каталитический нейтрализатор. Для чего он служит? Данное приспособление предназначено для снижения токсичности выхлопов отработавших газов. Таким образом, катализатор дожигает вредные вещества, не давая им возможность выйти в атмосферу. Выхлоп становится более чистым и менее вредным для окружающей среды.

Давайте рассмотрим устройство катализатора. Данный элемент состоит из нескольких частей:

  • Корпуса.
  • Блока-носителя.
  • Теплоизоляции.

Как это все работает? Главный элемент любого катализатора – это блок-носитель. Он изготавливается из керамики. Это самая дорогая составляющая в нейтрализаторе. Внутри элемента (в сердцевине) есть множество сот-ячеек, которые вы можете увидеть на фото ниже. Так выглядит катализатор в разрезе. Через эти соты проходят выхлопные газы. Благодаря им площадь соприкосновения газов с веществами-катализаторами значительно увеличивается. Следующий слой — это теплоизоляция, которая снижает потерю нагрева внутри устройства. Ведь вредные вещества должны дожигаться, а для этого важно достичь максимальную температуру в керамической сердцевине. И, наконец, все это помещено в металлический корпус. Он достаточно толстый, поэтому прогар его, как на глушителе, исключен. Тем более имеется слой теплоизоляции.

Каким образом газы, проходя через катализатор, очищаются от вредных веществ? Все очень просто. Внутри керамического блока имеются вещества-катализаторы. Это палладий и платина, а также родий. Данные вещества способствуют ускорению химических реакций. Таким образом, несгоревшие оксиды углерода преобразуются в углекислый газ, а углеводороды – в водяной пар.

Эффективность работы катализатора достигается только при условии высоких температур, не ниже 400 градусов по Цельсию. Именно поэтому устройство располагается сразу за приемной трубой выпускного коллектора. Однако не всегда можно достичь такой температуры, особенно зимой при старте. Поэтому часть выхлопов не очищается, и проходит сквозь очиститель «вхолостую».

Чтобы увеличить эффективность и ускорить химические процессы, нужно всегда поддерживать высокую температуру в катализаторе. Как этого достичь? Для этого в устройстве устанавливают кислородный датчик. Он считывает нужную информацию о выхлопе, и далее передает сигнал на блок управления. И уже от ЭБУ поступает сигнал на впускной коллектор, где меняется состав топливно-воздушной смеси. Благодаря таким корректировкам электроника автоматически поддерживает нужную температуру внутри катализатора. За счет обогащения воздушной смеси увеличивается нагрев элементов.

Как проверить катализатор, не снимая его? Первый способ

Любой нейтрализатор рассчитан на определенный срок эксплуатации. Обычно данные устройства служат 200 тысяч километров. По истечению этого срока внутри сердечника скапливается достаточное количество ненужных веществ, которые забивают его. Как проверить катализатор на машине, не снимая его? Определить это можно по косвенным признакам:

  • Автомобиль начинает перерасходовать топливо.
  • Пропадает тяга.
  • Имеется резкий запах сероводорода.
  • Затрудненный запуск мотора. Причем такое случается даже «на горячую». Причина тому – забитый катализатор. Выхлопным газам трудно преодолеть загрязненную сетку.

Все эти симптомы могут сопровождаться желтой контрольной лампой на панели приборов. Выглядит она так, как на фото ниже.Если на панели приборов загорелся CHECK, а поведение машины изменилось в худшую сторону, это повод задуматься о забитости катализатора.

Почему так происходит?

Причин данного явления всего несколько. Это разрушение каталитического слоя или керамической составляющей либо загрязнение сот сажей. Также нередки случаи, когда ячейки катализатора попросту оплавляются. В разрезе данное явление выглядит следующим образом.Это значит, что элемент забит, и его следует заменить. Такие же симптомы могут быть и у дизельных двигателей, где вместо катализатора используется сажевый фильтр. Не стоит игнорировать эти симптомы.

Как проверить катализатор на забитость? Способ №2 — манометр

Суть данного метода заключается в проверке выхлопной системы на противодавление. Как проверить катализатор на забитость? Для этого нам понадобится манометр и переходник. Последний должен быть такого диаметра, чтобы плотно зашел на место кислородного датчика. Итак, выкручиваем лямбда-зонд и устанавливаем туда манометр с переходником. Как проверить катализатор? Заводим двигатель, поднимаем обороты до 2,5 тысячи и смотрим на показания. Нормальное давление должно составлять не меньше 0.34 кгс на квадратный сантиметр. Если уровень меньше, значит, элемент забит.

Таким способом можно проверить катализатор ВАЗ 2170 или любой иномарки. Единственная проблема – трудности при демонтаже кислородного датчика. Нередко он «прикипает» к катализатору. Также необходимо достичь максимальной герметичности соединения. Если выхлоп «сечет», показания будут неточными.

Третий способ — мотор-тестер

Как проверить, забит ли катализатор? Можно воспользоваться мотор-тестером. Для этого вместо свечи зажигания устанавливают контрольный датчик, который фиксирует давление в системе. Далее на компьютере снимается осциллограмма, на основании которой принимается вывод об исправности катализатора. Метод довольно точный, однако не у каждого под рукой есть мотор-тестер. Часто такую услугу можно заказать на специализированных СТО.

Как проверить катализатор своими руками? Этот метод доступен каждому, но сразу отметим его минусы. У вас непременно возникнут трудности при демонтаже элемента. Часто болты намертво «прикипают», и срезать их можно только болгаркой. Конечно, заменить их можно. Но это дополнительные траты. Сняв элемент, вы увидите состояние сот-ячеек. Если на их поверхности есть следы оплавления, такой катализатор уже непригоден к эксплуатации. Часто взамен его устанавливают обычную проставку или пламегаситель. Так как элемент содержит внутри дорогие металлы, его цена составляет от 500 долларов. Наиболее дешевый выход – монтаж пламегасителя с прошивкой ЭБУ. В блоке «выпиливают» очистительный элемент, чтобы в дальнейшем на панели не появлялась надпись CHECK.

Заключение

Итак, мы выяснили, как проверить катализатор своими руками, как устроен и работает данный элемент. Смотрите на показания одометра и прислушивайтесь к работе мотора. Если автомобиль довольно старый, непременно удаляйте катализатор – машине будет гораздо легче «дышать».

fb.ru

Ремонт катализатора своими руками. Полная пошаговая инструкция

Если была проведенная диагностика которая показала, что катализатор забился и сопротивление прохода отработавших газов значительно возросло, значит нужно промыть катализатор. Если промывка невозможна (в случае механического повреждения), тогда катализатор придется заменить, в случае, если замена катализатора не целесообразна экономически, катализатор придется удалить.

Большинство современных автомобилей оборудованы двумя нейтрализаторами: основным и предварительным.

В выпускной коллектор встраивается предварительный нейтрализатор (таким образом его прогрев до рабочей температуры значительно ускоряется).


Теоретически, для двигателя каталитические нейтрализаторы приносят вред, так как значительно увеличивается сопротивление выпускного тракта, к тому же, для того, чтобы поддержать необходимую температуру катализатора на некоторых режимах возникает необходимость обогащения смеси.

В результате это приводит к заметному снижению характеристик мотора по расходу топлива и мощности. Но иногда простое удаление катализатора может усугубить ситуацию, так как система очистки выхлопных газов на большинстве автомобилей плотно связана с системой управления двигателем. Есть вероятность, что работа двигателя будет осуществляться в аварийном режиме (CHECK ENGINE), что несомненно приведет к ограничению мощности, а так же увеличенному расходу топлива.

В том случае, если вы все-таки решили убрать катализатор, то предварительно необходимо узнать о вероятных последствиях и способах, которые помогут их обойти. Желательно пообщаться с владельцами таких – же автомобилей (в интернете огромное количество клубов любителей автомобилей определенной марки).

В общем, в том случае, который указан на схеме, первый датчик кислорода не отслеживает состояние катализаторов, никак не скажутся на его показания удаление последних, второй датчик температуры придется обмануть, для этого устанавливаем ввёртыш под датчик, делаем это для того, чтобы показания датчика без катализатора были равны или приблизительны тем, которые были при установленном катализаторе. В случае, если и второй датчик является лямбдой нужно быть аккуратнее, так как после удаления катализатора, скорее всего, потребуется перепрошивка блока управления двигателем (в некоторых случаях можно провести коррекцию).

В продемонстрированном на схеме случае, на показания датчиков оказывает влияние состояние предварительного катализатора. Таким образом, правильнее будет удалить основной катализатор и промыть предварительный. В итоге получим минимальное сопротивление выпускного тракта, данные изменения не будут оказывать ни какое влияние на систему управления двигателем, но при вкручивании ввёртыша, показания датчика температуры отработавших газов будут ошибочные и это не есть good. Но это все теория, а на практике нужно учесть состояния сот катализатора.

Просевшие и прогоревшие катализаторы — в утиль.

Составляем план работ — промываем предварительный катализатор и удаляем основной, вот и все можно начинать.

Первым нужно снять выпускной коллектор, предварительный катализатор интегрирован в нём:

Выпускной коллектор снимаем. Получаем в итоге такую деталь:

Соты представляют собой длинные, но довольно тонкие каналы, поэтому диагностируем их состояние внимательно на просвет, желательно использовать небольшой, но достаточно яркий источник света, напряжение которого не превышает 12В (правила безопасности соблюдаем).

Наружный осмотр:

Состояние сот почти идеальное для пробега в 200 тыс. км.

При проверке на свет, был обнаружен небольшой дефект, он не представляет опасности и вреда:

Промывку проводим в том случае, если механические повреждения отсутствуют (к ним относятся просадка, прогар и т.д.), наличие отложений, которые значительно уменьшают проходное сечение.Соты нужно тщательно продуть спреем для карбюраторов.

Если отложений очень много, то после продувки спреем катализатор можно замочить на ночь в емкости с соляркой. После чего, продувку повторить. Не забудьте о канале рециркуляции выхлопных газов (ещё одна подлянка экологов):

Если вы всё таки удалили предварительный катализатор, то канал придется тщательно промыть, так как крошка, образовавшаяся при удалении может попасть во впуск, а оттуда в цилиндры (легко догадаться, что зеркало цилиндров не слабо пострадает).

Все операции, которые проводятся с основным катализатором, схожи с операциями, описанными на примере предварительного катализатора.

Далее начинаем сборку, собирать нужно в обратном порядке, прокладки должны быть новые или очень хорошо очищенные старые, собираем аккуратно, ничего не забываем.

Удаляем основной катализатор

В моём случае было достаточно выкрутить две гайки крепления отводящей трубы, а так же отогнуть трассу после нейтрализатора в сторону.

На удивление японский катализатор, после 200 тысяч километров всё ещё полон сил.

Конечно жалковато дорогущий катализатор, но его нужно пробить, таким образом мы облегчим дыхание двигателя. Соты катализатора очень просто пробить перфоратором с победитовым сверлом 23 мм.

Соты катализатора удалять целиком я не стал, мною было пробито два отверстия, излишки были удалены.

Цель только частичное удаления катализатора проста – соты, которые остались вокруг стенок, будут уменьшать резонансные колебания, а пробитого отверстия вполне хватит, чтобы избавится от повышенного сопротивления прохождения отработанных газов в районе катализатора.

Вблизи выглядит так:

После удаления сот, удаляем их обломки из бочки катализатора. Для этого нужно завести машину и хорошо прогазовать, пока не перестанет идти пыль от керамики.Далее ставим на место отводящую трубу и наслаждаемся результатом.

Плюсы частичного удаления катализатора это уровень ума аналогичный стоковому, к тому же тем самым я избавился от дребезжания в районе бочки катализатора.

Вот и все, как Вы заметили, удаления катализатора не представит ни какой сложности. В сервисе меня попытались развести на разрезание катализатора, прочистку и обратное сваривание корпуса. Соответственно и цену они за «такую сложную», к тому же и бесполезную работу загнули бы соответствующую.

Источник: http://avtogid4you.narod2.ru/In_the_garage/overhaul_catalytyc

Не нашли ответ на свой вопрос?

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

etlib.ru

Пламегаситель для авто своими руками: 3 типа устройства

Сначала стоит разобраться с устройством этих двух элементов конструкции автомобиля, чтобы было легче понять имеющиеся между ними различия. Чаще всего установленный на авто катализатор имеет форму бачка, изготовленного из нержавейки, а размещается он в начале выхлопной системы. Внутри ёмкости находятся перегородки с большим количеством мелких ячеек, изготовленные из керамики.

Под воздействие веществ-катализаторов угарный газ и оксид азота вступают в химическую реакцию с молекулами кислорода. В результате вредные вещества «дожигаются» и на выходе их количество оказывается минимальным. Так как этот процесс сопровождается значительным выделением тепла, то во время работы силовой установки корпус емкости сильно нагревается.

Сегодня используется два типа катализаторов:

  • коллекторные — устанавливаются сразу после коллектора в вертикальном положении;
  • магистральные — расположены в горизонтальной плоскости на прямом участке трубы под днищем автомобиля.

Катализаторы не только способствуют снижению температуры выхлопных газов, но и несколько заглушают звук. Однако при длительной эксплуатации ячейки перегородки забиваются сажей, что приводит к снижению проходимости. Так как в подобной ситуации газы не могут отводиться, возникают проблемы с работой силовой установки.

Пламегаситель в разрезе представляет собой перфорированную нержавеющую трубу, расположенную в той же ёмкости, что и катализатор. Это устройство не способно дожигать остатки топлива — оно лишь приглушает звук и снижает температуру газов.

В соответствии с принципом работы пламегасители принято делить на три типа.

  1. Активные — труба окружается набивкой из асбестового волокна или других негорючих материалов. Это позволяет увеличить способность устройства поглощать звук.
  2. Пассивные — оснащены одним или несколькими диффузорами. Отражаясь от стенок, продукты горения постепенно теряют скорость движения.
  3. Комбинированные — в конструкции сочетаются оба принципа работы.

Таким образом, пламегаситель и катализатор предназначены для решения различных задач, хотя и размещаются в одном месте.

Возможно, вас также заинтересует статья нашего специалиста, из которой вы сможете узнать, о чём свидетельствует белый дым из выхлопной трубы.

Преимущества и недостатки

Чаще всего автолюбители решают установить самодельный пламегаситель вместо катализатора по причине высокой стоимости последнего. Для отечественного автомобиля цена этого элемента составляет около 30 тысяч, а для иномарки он оценивается в 50 — 100 тысяч.

Однако следует помнить, что замена катализатора пламегасителем влечёт за собой несколько негативных последствий:

  • значительно увеличивается количество токсичных выхлопов, что не соответствует современным стандартам экологичности;
  • уменьшается срок эксплуатации глушителя и резонатора;
  • чтобы силовая установка работала хорошо, придётся внести корректировки в настройки кислородного датчика либо перепрограммировать контроллер.

Также рекомендуем прочитать статью нашего эксперта, в которой рассказывается о том, как изготовить глушитель своими руками.

Советуем также внимательно изучить статью нашего специалиста, в которой он рассказывает о том, как устроен резонатор глушителя.

Автолюбители должны помнить, что электронный блок управляет процессом создания воздушно-топливной смеси, основываясь на показаниях нескольких датчиков, включая и кислородный. Если сделать пламегаситель своими руками из катализатора, то из-за некорректной информации контроллер будет готовить некачественную смесь и это приведёт к значительному увеличению расхода топлива.

Однако изготовление стронгера своими руками и его последующая установка на машину может дать автолюбителю несколько бонусов:

  • пламегаситель создает меньшее сопротивление дыму при выходе, что позволит сэкономить горючее и несколько улучшить условия работы силовой установки;
  • мощность мотора может увеличиться примерно на 5 — 7 %;
  • если летом заехать на заросшую сухой растительностью местность, то риски возникновения пожара окажутся минимальными.

Рекомендации по изготовлению

Чтобы сделать пламегаситель из катализатора своими руками, необходимо найти две металлических трубы. При этом размеры одной из них должно полностью соответствовать параметрам выхлопной трубы. Так как не каждый владелец авто сможет отыскать трубы из жаростойкого сплава, то для изготовления пламегасителя можно использовать вышедший из строя глушитель.

При этом предполагаемая переделка не является сложной и для воплощения идеи в жизнь потребуется минимальный набор инструментов:

  • сварочный аппарат;
  • набор ёршиков для мытья посуды;
  • дрель;
  • болгарка;
  • отрезной круг;
  • щётка для металла.

Сначала придётся демонтировать глушитель, так как необходимо удалить неисправный катализатор. Именно с размерами этого элемента должны совпадать параметры меньшей трубы. Вторая труба будет на 5 — 6 см короче и на каждой её оконечности необходимо сделать надрезы. На трубе меньшего диаметра предстоит сделать отверстия диаметром около 3 мм. Когда она будет перфорирована, поверхность необходимо зачистить щёткой и вставить в большую строго по центру. Затем нужно загнуть её по предварительно сделанным надрезам и заварить. При этом необходимо убедиться в герметичности швов. Развернув трубы открытой стороной вверх, на меньшую следует надеть ёршики и плотно утрамбовывать их в этой своеобразной ёмкости. Остаётся лишь загнуть лепестки к трубе малого диаметра и приварить их.

Достаточно внимательно изучить чертёж и все возможные вопросы отпадут сами собой. При сборке выхлопной системы вместо старого катализатора монтируется только что устроенный пламегаситель.

Так как установка самодельного стронгера обязательно приведёт к изменению показаний лямбда-зонда, его придётся обмануть. Чаще всего автолюбители используют для решения поставленной задачи механические устройства-обманки. Их основная задача заключается в ограничении количества кислорода, поступающего к датчику. Для этого достаточно в том месте, где находится лямбда-зонд и пламегаситель, установить проставку. Также необходимо отдалить второй датчик на определённое расстояние от катализатора. Выхлопные газы, проходя через отверстия обманного устройства, рассеиваются и теряют начальную концентрацию. Благодаря смещению датчика он фиксирует насыщенность кислорода в пределах нормы.

Пожалуйста, оцените этот материал!

(2 оценок, среднее: 5,00 из 5) Загрузка…

Если Вам понравилась статья, поделитесь ею с друзьями!

  • Выхлопная система
  • Инструкция
  • Сделай сам

motorsguide.ru

Устройство катализатора — как он работает?

Выхлопная система в автомобиле предназначается для того, чтобы выпускать все отработанные газы из транспортного средства наружу. В своей конструктивной составной имеет выпускной коллектор, каталитический конвертер и глушитель.

Если вникнуть глубоко в суть и принцип работы выхлопной системы, то можно разобраться для себя, что данное устройство является достаточно простым, а необходимыми знаниями сможет оперировать даже новичок в автомобильном деле. Важнейшим аспектом рассмотрения выхлопной системы – это определение смысла и сущности данного устройство. Так, приоритетной и важнейшей целью эксплуатации данного узла является вывод всех отработанных газов и очищение от тех же газов камеры сгорания. В тот момент, когда начинает открываться выпускной клапан непосредственно во впускной коллектор постепенно начинает направляться массе этих отработанных газов.

Если двигатель внутреннего сгорания выбранного транспортного средства дизельный, то следует учитывать один непоколебимый аспект работы всей системы: все части газов, которые уже являются отработанными, начинают активизировать крыльчатку турбокомпрессора, вследствие чего становится возможным их вывод уже в саму трубу. В том случае, если рассматриваемый автомобиль имеет бензиновый двигатель внутреннего сгорания, то вследствие за прохождением коллектора все газы будут перемещаться непосредственно в трубу приема. Далее они будут попросту следовать по предварительно установленной схеме строения на все выходные позиции.

1. Назначение и общее описание выхлопной системы.

Одним из основных элементов выхлопной системы автомобиля является коллектор. Именно посредством этого узла и происходит вывод всех отработанных газов непосредственно из камеры сгорания. Все отходы, которые выходят, будут поступать в особые трубки, которые являются лишь посредниками и промежуточными звеньями во всей процедуре вывода отработанных газов наружу.

Важно заметить, что именно устройство коллектора в большинстве случаев подвергается тюнингу разными специалистами. Делается это для того, чтобы максимально обеспечивать подачу топлива в цилиндры, вследствие чего в разы увеличиться мощность двигателя внутреннего сгорания.

Вслед за устройством коллектора следует каталитический нейтрализатор. Данное устройство предназначается для того, чтобы обеспечивать наименьший уровень токсичности отработанных газов. Если внедриться непосредственно в структурные особенности устройства катализатора в разрезе, то можно обнаружить, что состоять оно будет из внешней оболочки, выполненной из керамики, и тонких каналов, которые располагаются на ней. Все эти каналы внутри покрываются специальным небольшим платиновым слоем. В более простых случаях платина заменяется на более редкие металлы, такие как родий или палладий.

Важно заметить, что из-за того, что изготовление устройства катализатора предусматривает использование очень дорогих материалов, его себестоимость также является достаточно высокой. Вслед за устройством катализатора располагается устройство резонатора. Основная функциональная составная данного узла будет заключаться в том, чтобы резко расширить все отработанные газы. Именно из-за этого процесса будет значительно снижаться противодавление канала выхлопа, вследствие чего будет на порядок снижаться возникающая ударная волна.

Заключительным узлом и устройством, который является квинтэссенцией конструкции выхлопной системы автомобиля, является глушитель. Именно данная часть несет ответственность за то, какой именно звук издает автомобиль при езде. В современном мире автомобильные производители используют три вида глушителя, которые имеют свои особенности и свои негативы: ограничитель, отражатель и поглотитель.

После того, как было детально рассмотрено устройство выхлопной системы транспортного средства, следует приступить к разбору схемы, которая обеспечивает успешную работу данной системы. Принцип работы выхлопной системы является достаточно простым, вследствие чего даже новичок сможет разобраться с этим устройством. Выше мы уже определили, каким именно образом все отработанные газы направляются и попадают наружу, так что повторяться в этой отросли не следует.

Но важно заметить, что если речь идет о двигателе дизельном, а не бензиновом, то все отработанные газы сначала будут активизировать крыльчатку турбокомпрессора, лишь после чего направляться прямиком в трубу.

Тем не менее, очень важной является схема выхлопной системы, так как она напрямую связана с принципом ее работы. Так, данная схема предусматривает, что за приемной трубой газы будут направляться непосредственно в катализатор, где будет происходить очистка на увеличенных температурах, около 250 градусов. Важно заметить, что температура будет полностью контролироваться установленным лямбда-зондом.

Уже в зависимости от того, какие именно показатели будет выдавать температурный специальный датчик, непосредственно в цилиндры двигателя внутреннего сгорания будет направляться и поступать определенное количество топлива и воздуха. После этого отработка газов будет проходить процесс гашения, который проходит в резонаторе, вследствие чего будет произведен прямой вывод газов наружу посредством глушителя.

2. Конструкция катализатора.

Устройство катализатора предназначается для того, чтобы очищать все отработанные выхлопные газы. Являет собою устройство форму емкости, которая изготовлена из металла и имеет внутренний огнеупорный слой. Непосредственно во внутренней части емкости располагается тепло катализатора, которое разделяется условно на две подкатегории – металлическое и керамическое.

Устройство керамического катализатора представляет собою трехкомпонентный нейтрализатор выхлопа. Первым элементом является проволочная сетка, выполненная из нержавеющей стали, которая будет покрывать подушку, которая выполнена из керамического материала. Зачастую это обычный силикат, который сделан из алюминия и имеет частицы слюды. Третьим элементом является теплоизоляция, которую представляет термоустойчивый корпус с двойными стенками. Устройство металлического катализатора располагает гофрированной фольгой, которая покрыта активным слоем (палладий или же платина). В целом, если разобраться, то его конструкция полностью совпадает с катализатором керамического типа.

3. Принцип работы катализатора.

Катализатор, как правило, должен устанавливаться непосредственно после приемной трубы. Довольно часто также встречаются конструкции, где катализатор прикрепляется уже к фланцу устройства выпускного коллектора. Устройство каталитического нейтрализатора имеет корпус, блок носитель и теплоизоляцию. Важно знать, что при ударе корпуса катализатора об бордюр или камень будет происходить разрушение всех керамических сот картриджа, который располагается внутри устройства.

Устройства блока носителя, который состоит из большого количества сот-ячеек, играет основную функциональную роль в устройстве катализатора. Все соты покрываются особым рабочим составом. Важно заметить, что состав начинает свою эффективную работу непосредственно после прогревания, когда температура уже будет достигать 300 градусов.

Посредством устройства катализатора будет осуществляться сдерживание окиси углерода, углеводородов, сажи и иных веществ в выхлопных газах, посредством которых происходит разрушение слизистых оболочек. Важно заметить, что соты оболочки покрываются очень тонкой пленочкой, которая выполняется из платиноиридиевого сплава.

Все несгоревшие остатки нежелательных вредных веществ будут соприкасаться с раскаленной поверхностью каталитического слоя, вследствие чего будет происходить их тотальное истребление – они будут догорать. При непосредственном процессе горения будет использоваться остаток кислорода, который содержится в отработанных газах. Уже на выходе из катализатора будет обретен безвредный продукт из веществ, которые не несут никакой опасности жизни человека и окружающей среде.

Таким образом следует отметить, что именно катализатор является основным и центральным устройством всей выхлопной системы автомобиля, так как именно посредством данного устройства происходит тотальной искоренение всех нежелательных веществ из отработанных выхлопных газов. Принцип работы данного устройства является достаточно простым, так что каждый сможет ознакомиться, а вследствие и разобраться с ним.

Если автомобилист сталкивается с определенными трудностями, или же чувствует фактами, что выхлопная система пришла в негодность или неисправность, то следует незамедлительно обратиться в ближайший профессиональный сервисный центр, так как неисправность данного узла может послужить тотальному краху всей автомобильной системной цепи, ремонт которой обойдется автолюбителю в очень круглую сумму.

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

Была ли эта статья полезна?

auto.today

 

«Питер — АТ»

ИНН 780703320484

ОГРНИП 313784720500453

piter-at.ru

Как сделать пламегаситель из катализатора своими руками

В связи с ужесточением Международных экологических требований, обязательным условием для эксплуатации транспортных средств является установка каталитических нейтрализаторов выхлопных газов. Но, этот элемент относится к категории дорогостоящих, поскольку в конструкции его фильтрующего узла присутствуют сплавы драгоценных металлов, поэтому в случае его выхода из строя лучше всего установить своими руками пламегаситель вместо катализатора. Нейтрализатор выхлопных газов очень требователен к качеству топлива, в процессе эксплуатации транспортного средства его соты покрываются обильным слоем сажевых отложений, которые снижают пропускную способность устройства и являются причиной снижения мощности двигателя.

Важно! Любой катализатор очень чувствителен к механическим воздействиям, даже незначительное повреждение его сот может полностью вывести деталь из строя. Довольно проблематично восстановить изначальную работоспособность элемента, поэтому большинство опытных автомехаников предлагают сделать пламегаситель из отслужившего свой срок катализатора.

При загрязнении сот нейтрализатора отмечается значительный рост давления внутри выхлопной системы, что является причиной снижения разгонной динамики транспортного средства и значительного увеличения потребления топлива. Сложность проблемы заключается еще в том, что в выпускной системе большинства моделей транспортных средств этих элементов содержится несколько.

Что будет, если полностью удалить с автомобиля катализатор?

Этот вопрос является едва ли не первоочередным у большинства владельцев транспортных средств. Многие считают, что решением всех проблем станет установка прямотока вместо отслужившего нейтрализатора. Но, помимо того, что это приведет к значительному увеличению шума, выхлопные газы будут постоянно находиться под высокой температурой, а это негативно отражается на работе других узлов автомобиля.

На многих современных автомобилях вместе с каталитическим нейтрализатором устанавливается специальный датчик, удаление которого обязательно вызовет появление сигнала ошибки. Перед демонтажем нейтрализатора и датчика лучше всего проконсультироваться со специалистом, который поможет в решении этой проблемы, поскольку для этого потребуется комплексный подход.

Стоит отметить, что в соответствии с Международным стандартом «Евро-4» на транспортные средства устанавливается специальный лямбда-зонд, без которого силовой агрегат начнет работать некорректно, а на табло постоянно будет загораться сообщение об ошибке. Для обеспечения корректной работы мотора потребуется установка специальной «обманки» и перепрошивка ЭБУ автомобиля. Как видно, удалить без последствий каталитический нейтрализатор из выхлопной системы транспортного средства не так просто.

Как решить проблему?

Вопрос с вышедшим из строя катализатором можно решить одним из следующих способов:

  1. Приобрести и установить дорогостоящий оригинальный нейтрализатор.
  2. Использовать универсальную деталь.
  3. Изготовить пламегаситель своими руками из катализатора и установить его на автомобиль.

Заметим, что каждый из перечисленных вариантов имеет как свои плюсы, так и минусы. Опишем подробнее последний пункт из списка – самостоятельное изготовление пламегасителя из отслужившего свой срок нейтрализатора выхлопных газов.

Отличительные особенности пламегасителя

В выхлопной системе транспортных средств данный элемент имеет следующую конструкцию: разделенный внутри на специальные камеры прочный двойной цилиндрический корпус, изготовленный из нержавеющей стали. Благодаря такому устройству, пламегаситель эффективно подавляет вибрацию, а наличие прямотока не задерживает выхлопные газы в системе, как при установленном нейтрализаторе. Помимо этого, резонатор на автомобиле с установленным пламегасителем начинает работать устойчивее и стабильнее за счет перераспределения первичного потока отработанных газов. Большинство автомобилистов заменяют резонатор стронгером, который препятствует возникновению обратного давления, негативно отражающегося на работе силового агрегата, являясь причиной резкого снижения его мощности.

Несмотря на то, что транспортное средство может прекрасно функционировать и без стронгера, все же, если было принято решение сделать пламегаситель и установить его в выпускную систему, желательно все же использовать этот элемент.

Почему пламегаситель лучше всего сделать самому, нежели приобрести готовый?

Рынок автомобильных запчастей и комплектующих изобилует пламегасителями различных моделей. Но, несмотря на это подобрать элемент под конкретный автомобиль практически нереально. Все дело в том, что размеры пламегасителя должны полностью соответствовать размерам удаленного из системы нейтрализатора, иначе придется полностью перестраивать весь выхлопной тракт. Исключительно по этой причине желательно самостоятельное изготовление пламегасителя, поскольку лишь в этом случае получится правильно подобрать размеры и характеристики детали.

Как самостоятельно сделать пламегаситель из катализатора?

Для изготовления пламегасителя понадобятся:

  • сварочный аппарат;
  • две металлических трубы, при этом одна из них должна быть меньшим диаметром;
  • металлические щетки-скребки для мытья посуды;
  • старый нейтрализатор выхлопных газов.

Наш самодельный пламегаситель будет располагаться в корпусе каталитического нейтрализатора, поэтому его необходимо будет разрезать пополам и удалить нерабочие соты. Диаметр одной из труб должен полностью соответствовать диаметру выхлопного тракта. Вторая труба должна быть несколько большего диаметра, чтобы она полностью покрывала первую, и в зазор между ними можно было запрессовать металлические щетки-скребки. При этом труба большего диаметра должна помещаться в корпусе нерабочего катализатора.

В трубе меньшего диаметра (которая будет соединяться с выхлопным трактом авто), необходимо просверлить небольшие отверстия. Далее вставляем меньшую трубу в большую, предварительно их отцентрировав и проварив один из краев. Теперь необходимо заполнить все пространство между трубами металлическим скребками для мытья посуды. Их нужно плотно утрамбовать, после чего загнуть края трубы по окружности и полностью их обварить. Получившуюся конструкцию помещаем в корпус катализатора, собираем и завариваем его в местах разреза.

Получившийся пламегаситель можно вваривать в выхлопную систему. Но, это еще не все. Для обеспечения корректной работы выпускной системы и силового агрегата, удаления ошибки Check Engine необходима установка специальной обманки.

Чем и как заменить кислородный датчик?

При неисправности каталитического нейтрализатора в транспортных средствах на панели приборов появляется соответствующий сигнал, который передается блоку управления специальным кислородным датчиком, или лямбда-зондом. Для того чтобы все системы работали корректно и сигнал об ошибке больше не возникал, необходимо использовать так называемую «обманку». Наиболее распространен механический тип подобных устройств.

Заметим, что в работе «обманок» заложен принцип ограничения объема отработанных газов, который постоянно контролируется при помощи соответствующего датчика. Благодаря этому, кислорода в выхлопе автомобиля становится значительно больше, и система может функционировать корректно.

Процесс изготовления такой детали не составит особого труда. Достаточно в месте расположения лямбда-зонда и каталитического нейтрализатора установить так называемую проставку, а вторую лямбду немного отодвинуть от катализатора. Отработанные газы, которые будут проходить через проставку, теряют концентрацию вредных примесей и веществ в них, а перемещенный от нейтрализатора кислородный датчик начнет фиксировать нормальную концентрацию кислорода и выдавать соответствующий сигнал.

Выходит, что самостоятельно изготовить надежный и функциональный пламегаситель и установить его вместо дорогостоящего катализатора, не так уж и сложно. Более того, подобный самодельный элемент не причинит никакого вреда не только выпускному тракту и силовому агрегату транспортных средств, но и экологии.

automorum.ru

Фото катализатор в разрезе

Пламегаситель вместо катализатора — DRIVE2

Многие сталкиваются с проблемой катализатора, а именно тем, что он забивается или просто высыпается от того, что прогорает. Не жалеющие средств на свой авто люди, покупают новый катализатор, отдавая за него приличную сумму денег (от 450$ и выше), китайские аналог-заменители, которые называются катализаторами и стоят 80$ не в счёт, другие варварски его вырезают и вваривают трубу подходящего диаметра, что я считаю бредом, т.к это приведёт к прогоранию резонаторов глушителя и выпускного коллектора в целом (при длительной эксплуатации).На мой взгляд самый оптимальный вариант — это пламягаситель, который и стоит не дорого, и выполняет свою функцию на ура, кроме конечно дожига горючей смеси с ее последующем расщеплением. Но вот делема: обычно большинство моделей паламягасителей идёт на объём до 2,0 литра, а всё что выше — делается на основе корпуса штатного катализатора, хотя, кто дочитает до конца, увидит фото этого процесса, что сводит к не понятию оного, я к тому, что трубы ввариваются идентичные, технология самого пламягасителя та же, что и на готовых вариантах, так зачем платить мастерам, если можно купить готовый продукт неплохого качества? Вопрос: а какие гасители хорошего качества? В интернете куча инфы, касающейся их, кому интересно почитают, если вкратце: это размер, т.е размер гасителя должен быть примерно такой же, как размер катализатора, иначе при недостаточном его объёме обычно в резонаторе или в глушителе при резком нажатии на педаль газа возникает неприятный дребезг, а на выходе из глушителя общий уровень звука становится несколько выше, второе если гаситель имеет однослойный корпус, то это преддверие того, что он прогорит очень быстро, от сюда вывод — берём двухслойные.Вроде как гасители фирмы Fox лишены этого недостатка, но и цена слегка выше, хвалят продукцию отечественной фирмы Mg-race, т.к они имеют также двухслойный корпус, и вообще, как я понял, конкретно их и выделят на общем фоне ассортиментного перечня таковых.Теперь поговорим о самостоятельном изготовлении этой чудо детали. Как говорится, не Боги горшки обжигают, и если есть сомнения в качестве приобретаемого продукта, тем, я думаю, будет интересен именно этот метод решения проблемы . Тут можно соблюсти и вариант двойного корпуса, и размеры замутить именно те, что надо. Для начала я скажу, что это весьма актуальный момент, ибо видя в разрезе пламягаситель Fox, я сделал вывод, что нет там ничего космического. Итак, простой способ сделать гаситель (фото не мои, взяты с инета): комментарии излишни, фото всё скажут сами…

штатный катализатор, как образец для снятия замеров

отпиливаем фланцы по бокам, теперь они будут на нашем гасителе

ёршики для мытья посуды, растягиваем их и по кругу в виде кольца, надеваем на трубу меньшего диаметра и плотно проталкиваем металлической планкой пока она не упрётся в закрытый конец трубы большего диаметра. Эту процедуру продолжаем до тех пор пока последняя сетка-ёршик не дойдёт до свободного конца трубы большего диаметра

вот до такого вида

как видно на фото, труба большего диаметра имеет разрезы, заранее подрезанные болгаркой, эти концы трубы большего диаметра загибваем и обвариваем их по кругу.

вот так

не забываем проделать отверстия на малой трубе

и вот готовый результат, покрашенный жаростойкой краской

всё бы ничего, и простота, и трубы такие, что не скоро прогорят, но вот подспорье рождено над тем, на сколько хватит этих ёршиков, закралось сомнение, что они уже выгорели, пока варился сам гаситель :)на фоне вышеизложенного было рождено новое творение, вариант 2, на фото ниже. Очень кстати достойный на мой взгляд вариант, в принципе внушающий доверие, почему? во первых потому, что здесь все шумы сглаживаются за счёт конструктивных особенностей и определённого направления газов внутри корпуса детали, во вторых, как дополнение первой причины, нет всякой набивки, которая однозначно рано или поздно прогорит.

а вот теперь самое вкусное: на двигатели, объёмом выше 2-х литров, рекомендуется ставить гаситель на базе корпуса штатного катализатора, вот фото сего процесса

естесссно, разрезается корпус штатного катализатора

очень, очень, очень хочу знать, что за материал такой, которым обмотана труба

сделано отверстие под лямду

все уложено в корпус

обращаю внимание на следующий факт: внутри корпуса абсолютно идентичная конструкция самого обычного пламягасителя

а вот то, что отличает эту технологию от готового пламягасителя: здесь есть шумоизоляционная набивка, но вот вопрос: что это за набивка такая?!

сдесь видно ближе

короче, исходя из всего описанного, самый важный для меня вопрос: что это за наполнитель такой, кто знает? то, что похоже на вату, может быть базальтоволокно, а вот чем обмотана труба с отверстиями на фото выше и что это за золотистый наполнитель, по виду напоминающий нарезанную тоненькую проволоку. Всё бы ничего, но где гарантия, что за год это всё чудо не прогорит, лично я очень скептически отношусь к последнему методу, больше всего мне близок второй вариант.очень буду рад дополнению и просвещению меня на предмет вопросов, которые я задал. Так кто что думает?

www.drive2.ru

Пламегаситель своим руками. — бортжурнал BMW 5 series Баварский конструктор 🚗 1997 года на DRIVE2

И так поговорим то том что такое пламягаситель, для чего он нужен и как его можно сделать своими руками.

1.Вследствие проблем с экологией на владельцев автомобильных компаний усилилось давление со стороны защитников окружающей среды. Выходом из создавшегося положения стало использование катализатора. Однако недостаток такого решения — потеря мощности двигателя. Предприимчивые автолюбители нашли выход и из этой ситуации и начали заменять катализатор пламегасителем.

Полный размер

1.Катализатор в разрезе

ВЫГОДНОСТЬ ПЛАМЕГАСИТЕЛЯ.Как ответственный автовладелец, но безответственный житель нашей планеты, вы можете раз и навсегда снять катализатор, удалить его из системы выхлопа и кататься себе за милую душу. Но как ответственный гражданин, заботящийся о будущем своих детей, вы можете установить пламегаситель на его место. Эту работу при желании вы можете выполнить самостоятельно, а можете обратиться на любую станцию технического обслуживания или в сервисный центр.

Ещё один довод в пользу установки пламегасителя на место катализатора — без последнего выхлопная система очень быстро придёт в негодность. Это связано с высокой температурой пламени, которое выходит из выпускного коллектора, и запросто может стать причиной прогорания банки глушителя.

2.Вид пламегасителя 1

Полный размер

3.Вид пламегасителя 2

УСТРОЙСТВО ПЛАМЕГАСИТЕЛЯГлавным отличием пламегасителя от катализатора является то, что он не обеспечивает высокого уровня окисления газов, главной его задачей является снижение их температуры и энергии. Эта деталь представляет собой двойной корпус, изготовленный из нержавеющей стали, с внутренними камерами. Двойственность конструкции пламегасителя служит для эффективного гашения вибрации, а прямоточность — не задерживает потоки газов, как в катализаторе. Сегодня в магазинах продаётся большое количество различных пламегасителей, но найти такой, который будет подходить именно для вашего автомобиля, практически невозможно. Очень важно, чтобы размеры этой детали полностью соответствовали размерам удалённого катализатора. В противном случае выхлопную систему придётся перенастраивать. Кроме этого, во время прохождения газов через него вам будет постоянно мешать неприятный звук. При выборе пламегасителя обращайте внимание на его длину и диаметр трубы.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ СОБСТВЕННОГО ПЛАМЕГАСИТЕЛЯДля того чтобы пламегаситель идеально подходил на место катализатора в ваш автомобиль, специалисты рекомендуют изготовить его самостоятельно, тем более что это совершенно несложно. Не стоит волноваться в отношении инструментов. Их набор достаточно прост и имеется в наличии у большинства автомобилистов: 1.Сварка;2.Трубы металлические различного диаметра — 2 штуки;3.Щётка из металла.Первая металлическая труба в диаметре должна быть равна диаметру системы выхлопа. Вторая труба должна характеризоваться большим диаметром, чтобы в зазор могли поместиться металлические щётки.


Легче всего сделать пламегаситель из бывшего в употреблении глушителя.

Его можно приобрести в любом стоковом автомагазине или на автомобильном рынке. Порежьте старый глушитель на лом. Известно, что его наружная обшивка составляет 0,6 мм, а внутренняя — 0,8 мм. Корпус пламегасителя чаще всего делают из труб с наружным диаметром 80 мм. Их толщина обычно составляет 1,5 мм. Оставшийся кусок от глушителя специалисты советуют пустить на создание торцовых стенок.

Разрезать резонатор пополам довольно сложно и неудобно, поэтому лучше сделать разрез вдоль корпуса пламегасителя.

. Опыт показывает, что сложить две половины резонатора может только специалист, уже выполнявший подобную работу. Соедините две половины пламегасителя и обварите их. Для прочности изделия наварите снаружи полученного пламегасителя дополнительный слой металла, толщина которого должна составлять 0,8 мм. По такому же слою дополнительно наварите на торцовых поверхностях устройства.

Эксперты рекомендуют на корпус изделия надеть накладку, которая выполнена из фланца снаружи и асбестовой ткани внутри.

В завершение проведите обезжиривание детали, используя специальный растворитель. Затем начистите её до блеска. Также её можно покрасить. Только не вздумайте сразу после этого поставить пламегаситель на авто и начать его использовать. Краске необходимо дать два-три дня на высыхание. На последнем этапе необходимо проделать в трубе, одинаковой по диаметру с выхлопной трубой, небольшие отверстия (5–6 мм) по всей длине и окружности при помощи перфоратора. Вставьте её в трубу большего диаметра и совместите их центры. Теперь приварите один край. Щётки из металла постарайтесь максимально растянуть. Используя пруток из металла, плотно затрамбуйте их в зазор между двумя трубами. В результате вы должны получить полностью плотно заполненную трубу.(так же можно использовать керамовату, она тоже не горит) Согните её края по окружности и заварите со второго конца. Пламегаситель полностью готов! Если вы всё выполнили правильно, то самодельный пламегаситель будет вас радовать своей функциональностью, качеством и тишиной работы. Как видите, нерациональный катализатор можно достаточно просто и безболезненно поменять на самодельный пламегаситель. Таким образом, вы и мощность двигателя сохраните и окружающей среде вредить не будете!

Полный размер

4.Пламегаситель свои руками

Полный размер

5.Пламегаситель твоими руками 2

6.Пламегаситель своими руками 3

ВАЖНОПри установки пламегасителя на двигателях объёмом свыше 2.3л (в случиях если лямбда зонд/кислородный датчик стоит после катализатора) рекомендуется прошить мозги под более низкие нормы, в противном случает от температуры кислородные датчики попросту сгорят!

P.s после прошивки ВСЕ кислородные датчики можно будет выкинуть и на их место закрутить болты по размеру и радоваться жизни!

www.drive2.ru

Устройство пламегасителя. Фото автомобильного варианта. А также можно ли сделать своими руками

НУ что ребята мы с вами уже подумали над тем – как заменить катализатор на пламегаситель, думаю, получилось интересно. В этой статье мы «краем глаза» затронули устройство «ПЛАМЕГАСА», но сегодня хочется рассказать про это подробнее. А именно из чего оно состоит (выложу несколько полезных фото), а также можно ли сделать своими руками …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Как мы поняли из статьи (переходим по ссылке сверху) катализатор может быть легко и просто вырезан из системы выхлопа. И что ваш авто, будет работать также как и работал, просто будет страдать экология, потому как не будет фильтрации отработанных газов. Но многие мои читатели, задают такой вопрос – а можно ли выбить катализатор и не ставить пламегаситель, то есть оставить вообще «пустую» трубу? Конечно, можно, но это чревато

Можно ли выбить катализатор и не ставить пламегаситель?

Собственно тема давно раскрыта – КОНЕЧНО, МОЖНО. Однако как обычно существуют несколько минусов, с которыми вы столкнетесь.

  • Повышение звука выхлопа. Нет, не думайте, что ваш двигатель будет реветь как спортивный болид, катализатор (как собственно и пламегаситель) глушит всего от 5 до 7% звуковой волны. То есть шуметь будет, но не сильно. Однако если вы придирчивый водитель, то будет реально надоедать.
  • Снижение ресурса всего глушителя в целом. Почему? Да все просто – католический нейтрализатор (так же и пламегаситель) задерживают горячие газы, остужая их. Дальше газы проходят намного холоднее, то есть металл всего оставшегося глушителя «не пригорает». Если вы не хотите ставить ни тот, ни другой элемент. То это значит, что вы просто переводите горячие газы дальше по «трубе». То есть вполне вероятно, что резонаторы, места соединения глушителя, будут «гореть» намного быстрее.

Собственно уже по этим причинам стоит поставить пламегаситель, если вы выбиваете свой фильтр, его придумали не просто так.

Различные типы пламегасителя

На данный момент, различают два основных варианта:

  • Сразу за коллектором – то есть коллекторный тип, сейчас применяется очень часто, можно сказать, что стоит на 70% автомобилей.

  • Магистральный – то есть стоит на трубе (грубо сказать в середине), часто применяется на турбированных двигателях. Ведь там нужно максимальное давление газа от мотора, поэтому на выпускной коллектор его часто не ставят.

Как правило, коллекторный тип, очень прост в конструкции, а вот магистральные могут быть сложнее.

Различие по конструкции

Сейчас можно различать несколько основных конструкций, по которым делают пламегасители:

  • Прямой. По сути это труба, загнанная в корпус с определенным не горючим материалом. То есть здесь газы не встречают практически никакого сопротивления. Часто такими вариантами комплектуются магистральные «гасители».

  • Воронка. Это когда труба сужается, то есть диаметр сверху больше (в начале), чем диаметр внизу (в конце). Здесь давление газа, воздействует на стеки, отдавая часть газов.

  • Спиральный тип. Внутри трубы устанавливается спираль, по которой газы, как бы спускаются от входа, до выхода.

  • Резонаторный тип. Здесь устройство очень похоже на резонатор. ТО есть существуют несколько камер внутри и трубы, которые стоят не в одну линию. Таким образом, получается что газы встречаются со стенками, отдают часть энергии, а уже затем проходят дальше.

Хочется еще отметить, что стенка любого качественного пламегасителя, должна быть двойная, с «проложкой» из специального негорючего материала. То есть получается как бы пирог, делается для того чтобы избежать звенящего звука, под днищем вашего автомобиля.

Устройство классического пламегасителя

Классическим считается именно «прямой» (то есть первый) тип из нашего рейтинга. Постараюсь подробнее рассказать про его устройство:

  • Берется прямая труба, в которой насверливаются отверстия (или перфорация).
  • Затем делается корпус, как я указал выше желательного из двух листов железа, и «проложки» между ними. Сваривают в виде цилиндра или эллипса.
  • Вставляют трубу в этот «бочонок». И прокладывают по бокам специальный, негорючий материал, обычно базальтовую вату.
  • Затем заваривают верх и них бочонка, оставляя только одну трубу.

Вот собственно и все, газы заходят в трубу и через перфорацию оседают в материале. Отдавая температуру и часть звуковой волны.

Можно ли сделать своими руками?

Конечно же можно, причем их делают в каждом гараже. Зачастую устанавливают на место только что выбитого катализатора.

Однако стоит усвоить, если хотите чтобы ваш пламегаситель работал долго, то его нужно делать из нержавеющей стали. Ибо она прекрасно противостоит ржавчине, реагентам дорог.

Если вы сварите из обычной стали, то срок его службы, будет ограничен максимум 5 годами. Собственно он просто сгниет. А вот если все же выберете нержавейку, то срок службы может растянуться на 10 лет, и даже больше. Единственное, это то что нержавейку нежно уметь сваривать.

Сейчас полезное видео смотрим.

На этом у меня все, читайте наш АВТОБЛОГ.

Рейтинг: (3 голосов, средний: 5,00 из 5)

avto-blogger.ru

Пламегаситель своими руками

Публикация о том, как самому изготовить пламегаситель своими руками из старого глушителя Как известно катализатор в выхлопной системе на автомобилях применяется с целью очищения отработанных газов требуемых нормами Евро. Наряду с очищением отработанных газов катализатор имеет и свой большой минус — он задерживает выпуск отработанных газов и тем самым «душит» двигатель забирая у него драгоценные 5-10 лошадиных сил. Кроме того катализатор имеет срок службы и со временем он может забиться, спечься и рассыпаться вызывая тем самым дребезжащий звук, плохую пропускную способность и самое главное увеличит расход топлива и ухудшит динамику автомобиля.Вот так выглядит катализатор снятый с моего автомобиля. Хорошо видна его пропускная способность на свет

Удаление катализатора на автомобиле улучшает динамику автомобиля и снижает расход топлива. Спортивные тюнинг ателье однозначно удаляют катализатор и предлагают его замену на пламегаситель. Пламегаситель по своей конструкции прямоточен и он не задерживает выпуск отработанных газов и в то же время выполняет очень важную функцию он «гасит пламя» выходящее из работающего двигателя которое способно со временем прожечь заднюю банку глушителя. Именно поэтому так важно не просто вырезать катализатор и в варить вместо него прямую трубу, либо просто вскрыть катализатор, выпотрошить его и закрыть обратно а установить вместо удалённого катализатора пламегаситель. Купить пламегаситель под определённую марку автомобиля очень трудно а порой и не возможно, а заказывать его из другой стороны долго и дорого. Не найдя подходящего  на свой автомобиль я решил сделать пламегаситель своими руками, техники особой там не требуется, главное наличие прямых рук и материала.

Инструкция по изготовлению пламегасителя своими руками

Итак перейдём к процедуре изготовления , для этого нам потребуется две железные трубы, одна с диаметром равным диаметру выпускной трубы глушителя, вторая диаметром побольше и стальные сетки-ёршики для мытья посуды. На трубе равной трубе глушителя по всему кругу и длине вырезаем (газосваркой либо дрелью) отверстия диаметром 3мм. Затем вставляем эту трубу по центру в трубу большего диаметра о завариваем с одной стороны.

Затем растягиваем сетки-ёршики по кругу в виде кольца, надеваем на трубу меньшего диаметра и плотно проталкиваем металлической планкой пока она не упрётся в закрытый конец трубы большего диаметра. Эту процедуру продолжаем до тех пор пока последняя сетка-ёршик не дойдёт до свободного конца трубы большего диаметра. На заполнение пустого пространства у меня ушло 26 сеток-ёршиков.

После этого загибаем заранее подрезанные болгаркой концы трубы большего диаметра и обвариваем их по кругу. Эта процедура помогает избежать лишних звонких шумов пламегасителя во время работы двигателя. Для красоты можно покрасить его серебристой краской-аэрозолью.  Теперь со спокойной душой вырезаем катализатор и ввариваем на его место изготовленный  пламегаситель.

P.S. Пламегаситель вместо катализатора можно устанавливать на автомобили с Евро нормой 2. На автомобилях с Евро нормой выше 2-х предусмотрен кислородный датчик лямбда зонд после катализатора и удаление его может привести к ошибке блока управления двигателем, что в свою очередь увеличит расход топлива и ухудшит динамику автомобиля.

Как вариант можно изготовить пламегаситель своими руками на ВАЗ

Берём старый резонатор, ему 2 года 45т.км., для корпуса пламегасителяа понадобился старый глушитель. Глушитель режем на металл.

Наружная обшивка глушителя сток 2 слоя металла-снаружи 0,6 мм; изнутри-0,8 мм., кстати неплохо сохранился, небольшая коррозия между этими двумя слоями металла. Далее смотрим внимательно фото, всё понятно.

внутри…

внутри…

Наружный диаметр срезанной трубы 80мм, толщина 1,5 мм, пойдёт для корпуса пламегасителя.

Оставшийся кусок используем для торцевых стенок, далее ввиду нежелания резки трубы резонатора пополам из-за дальнейшей сложности стыковки сделано так: сварен корпус пламегасителя, разрезан вдоль:

Одеваем половинки, обвариваем, далее снаружи вторым слоем навариваем рубашку толщиной 0,8 мм на фланцы торцевых стенок с зазором между рубашками примерно 5мм, фланцы на предыдущих фото видно, результат:

На торцевые стенки- тоже по доп слою металла 0,8 мм

далее на корпус пламегасителя шумо-звуко-теплоизолятор — накладка с фланцами с асбестовой тканью внутри

Варим накладку со стороны днища авто

Аналогично со стороны днища накладка с асбестом для резонатора, варим:

Кстати вонь приличная когда с асбеста парафины выходят…от нагрева. Теперь чистим зачистным диском и ёршиком по металлу

Обезжириваем и красим термокраской (иначе по сварке быстро будет корродировать, все швы сварные продрать хорошо ершом) термокраска заявлена до 538 градусов Цельсия, посмотрим…Кстати одного баллона хватило на окраску в три слоя, остался один лишний баллон…

Теперь через недельку где-то установлю, сейчас времени не будет, в планах снятие старого(нового) резонатора, снятие с днища термоэкранов очистка и покрытие в 2 слоя вибро-мастикой барьер, сборка на место, и кстати-усиленные подушки подвески резонатора (вес-то прибавился), надеюсь металлический звук уйдёт, либо его станет гораздо меньше, влюбом случае к оценке изменений буду подходить осторожно и максимально обьективно, а то сам как то накололся с SAAB…Родной-то глушительне прямоток, а эти саабные- для турбо-моторов, турбина сама звук гасит прилично и задача там-как можно легче вывести выхлоп. Кстати между стенкой родного резонатора и наружной трубой 1,5мм толщиной ёршики из нержавейки для посуды пихать побоялся, вдруг перетираться од вибраций и давления начнут и посыпятся в выхлоп а то и в движок, пишите комменты, обсудим. Да, чуть не забыл-у сток глушака торцевые стенки и выхлопной наконечник-нержавейка, загадочная русская душа, если-бы 2 наружные обшивки были из нержавейки был-бы не убиваемый глушак т.к. внутри всё практически новое.

Источник

sanekua.ru

 

«Питер — АТ»

ИНН 780703320484

ОГРНИП 313784720500453

piter-at.ru

Устройство катализатора — как он работает?

Катализатор
Выхлопная система в автомобиле предназначается для того, чтобы выпускать все отработанные газы из транспортного средства наружу. В своей конструктивной составной имеет выпускной коллектор, каталитический конвертер и глушитель.

Если вникнуть глубоко в суть и принцип работы выхлопной системы, то можно разобраться для себя, что данное устройство является достаточно простым, а необходимыми знаниями сможет оперировать даже новичок в автомобильном деле. Важнейшим аспектом рассмотрения выхлопной системы – это определение смысла и сущности данного устройство. Так, приоритетной и важнейшей целью эксплуатации данного узла является вывод всех отработанных газов и очищение от тех же газов камеры сгорания. В тот момент, когда начинает открываться выпускной клапан непосредственно во впускной коллектор постепенно начинает направляться массе этих отработанных газов.

Катализатор

Если двигатель внутреннего сгорания выбранного транспортного средства дизельный, то следует учитывать один непоколебимый аспект работы всей системы: все части газов, которые уже являются отработанными, начинают активизировать крыльчатку турбокомпрессора, вследствие чего становится возможным их вывод уже в саму трубу. В том случае, если рассматриваемый автомобиль имеет бензиновый двигатель внутреннего сгорания, то вследствие за прохождением коллектора все газы будут перемещаться непосредственно в трубу приема. Далее они будут попросту следовать по предварительно установленной схеме строения на все выходные позиции.

1. Назначение и общее описание выхлопной системы.

Одним из основных элементов выхлопной системы автомобиля является коллектор. Именно посредством этого узла и происходит вывод всех отработанных газов непосредственно из камеры сгорания. Все отходы, которые выходят, будут поступать в особые трубки, которые являются лишь посредниками и промежуточными звеньями во всей процедуре вывода отработанных газов наружу.

Важно заметить, что именно устройство коллектора в большинстве случаев подвергается тюнингу разными специалистами. Делается это для того, чтобы максимально обеспечивать подачу топлива в цилиндры, вследствие чего в разы увеличиться мощность двигателя внутреннего сгорания.

Вслед за устройством коллектора следует каталитический нейтрализатор. Данное устройство предназначается для того, чтобы обеспечивать наименьший уровень токсичности отработанных газов. Если внедриться непосредственно в структурные особенности устройства катализатора в разрезе, то можно обнаружить, что состоять оно будет из внешней оболочки, выполненной из керамики, и тонких каналов, которые располагаются на ней. Все эти каналы внутри покрываются специальным небольшим платиновым слоем. В более простых случаях платина заменяется на более редкие металлы, такие как родий или палладий.

Катализаторы
Важно заметить, что из-за того, что изготовление устройства катализатора предусматривает использование очень дорогих материалов, его себестоимость также является достаточно высокой.
Вслед за устройством катализатора располагается устройство резонатора. Основная функциональная составная данного узла будет заключаться в том, чтобы резко расширить все отработанные газы. Именно из-за этого процесса будет значительно снижаться противодавление канала выхлопа, вследствие чего будет на порядок снижаться возникающая ударная волна.

Заключительным узлом и устройством, который является квинтэссенцией конструкции выхлопной системы автомобиля, является глушитель. Именно данная часть несет ответственность за то, какой именно звук издает автомобиль при езде. В современном мире автомобильные производители используют три вида глушителя, которые имеют свои особенности и свои негативы: ограничитель, отражатель и поглотитель.

После того, как было детально рассмотрено устройство выхлопной системы транспортного средства, следует приступить к разбору схемы, которая обеспечивает успешную работу данной системы.
Принцип работы выхлопной системы является достаточно простым, вследствие чего даже новичок сможет разобраться с этим устройством. Выше мы уже определили, каким именно образом все отработанные газы направляются и попадают наружу, так что повторяться в этой отросли не следует.

Но важно заметить, что если речь идет о двигателе дизельном, а не бензиновом, то все отработанные газы сначала будут активизировать крыльчатку турбокомпрессора, лишь после чего направляться прямиком в трубу.

Тем не менее, очень важной является схема выхлопной системы, так как она напрямую связана с принципом ее работы. Так, данная схема предусматривает, что за приемной трубой газы будут направляться непосредственно в катализатор, где будет происходить очистка на увеличенных температурах, около 250 градусов. Важно заметить, что температура будет полностью контролироваться установленным лямбда-зондом.

Катализатор в авто
Уже в зависимости от того, какие именно показатели будет выдавать температурный специальный датчик, непосредственно в цилиндры двигателя внутреннего сгорания будет направляться и поступать определенное количество топлива и воздуха. После этого отработка газов будет проходить процесс гашения, который проходит в резонаторе, вследствие чего будет произведен прямой вывод газов наружу посредством глушителя.

2. Конструкция катализатора.

Устройство катализатора предназначается для того, чтобы очищать все отработанные выхлопные газы. Являет собою устройство форму емкости, которая изготовлена из металла и имеет внутренний огнеупорный слой. Непосредственно во внутренней части емкости располагается тепло катализатора, которое разделяется условно на две подкатегории – металлическое и керамическое.

Устройство керамического катализатора представляет собою трехкомпонентный нейтрализатор выхлопа. Первым элементом является проволочная сетка, выполненная из нержавеющей стали, которая будет покрывать подушку, которая выполнена из керамического материала. Зачастую это обычный силикат, который сделан из алюминия и имеет частицы слюды. Третьим элементом является теплоизоляция, которую представляет термоустойчивый корпус с двойными стенками. Устройство металлического катализатора располагает гофрированной фольгой, которая покрыта активным слоем (палладий или же платина). В целом, если разобраться, то его конструкция полностью совпадает с катализатором керамического типа.

3. Принцип работы катализатора.

Катализатор
Катализатор, как правило, должен устанавливаться непосредственно после приемной трубы. Довольно часто также встречаются конструкции, где катализатор прикрепляется уже к фланцу устройства выпускного коллектора. Устройство каталитического нейтрализатора имеет корпус, блок носитель и теплоизоляцию. Важно знать, что при ударе корпуса катализатора об бордюр или камень будет происходить разрушение всех керамических сот картриджа, который располагается внутри устройства.

Устройства блока носителя, который состоит из большого количества сот-ячеек, играет основную функциональную роль в устройстве катализатора. Все соты покрываются особым рабочим составом. Важно заметить, что состав начинает свою эффективную работу непосредственно после прогревания, когда температура уже будет достигать 300 градусов.

Посредством устройства катализатора будет осуществляться сдерживание окиси углерода, углеводородов, сажи и иных веществ в выхлопных газах, посредством которых происходит разрушение слизистых оболочек. Важно заметить, что соты оболочки покрываются очень тонкой пленочкой, которая выполняется из платиноиридиевого сплава.

Все несгоревшие остатки нежелательных вредных веществ будут соприкасаться с раскаленной поверхностью каталитического слоя, вследствие чего будет происходить их тотальное истребление – они будут догорать. При непосредственном процессе горения будет использоваться остаток кислорода, который содержится в отработанных газах. Уже на выходе из катализатора будет обретен безвредный продукт из веществ, которые не несут никакой опасности жизни человека и окружающей среде.

Катализатор
Таким образом следует отметить, что именно катализатор является основным и центральным устройством всей выхлопной системы автомобиля, так как именно посредством данного устройства происходит тотальной искоренение всех нежелательных веществ из отработанных выхлопных газов. Принцип работы данного устройства является достаточно простым, так что каждый сможет ознакомиться, а вследствие и разобраться с ним.

Если автомобилист сталкивается с определенными трудностями, или же чувствует фактами, что выхлопная система пришла в негодность или неисправность, то следует незамедлительно обратиться в ближайший профессиональный сервисный центр, так как неисправность данного узла может послужить тотальному краху всей автомобильной системной цепи, ремонт которой обойдется автолюбителю в очень круглую сумму.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как,
Facebook,
Вконтакте,
Instagram,
Twitter и
Telegram:
все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

auto.today

Каталитический нейтрализатор — принцип работы и неисправности

Работа выхлопной системы автомобиля обеспечивается не одним устройством, а несколькими. Одним из них является каталитический нейтрализатор. В этой статье речь пойдет о том, что такое нейтрализатор и какова его роль в системе выхлопа автомобиля?

Назначение и устройство каталитического нейтрализатора

 

Нейтрализатор устанавливается в выхлопной системе автомобиля и применяется для максимального снижения токсичности выхлопного газа. Применение данного устройства осуществляется как на дизельных, так и на бензиновых двигателях и является обязательным для всех автомобилей, оснащенных двигателем внутреннего сгорания.

Современная конструкция нейтрализатора представляет собой специальный блок-носитель, корпус устройства и теплоизоляция. Основным элементом является блок-носитель, который изготавливается из специальной огнеупорной керамики. Внутри блока располагается большое количество сот (или, по-другому, ячеек). Такая конструкция позволяет значительно повысить площадь соприкосновения рабочих частей нейтрализатора с отработанными газами. Поверхность ячеек покрывается специальным слоем каталитического вещества. В качестве нейтрализатора может применяться родий, платина или палладий.

Суть действия катализатора заключается в следующем. Двигатель автомобиля не может обеспечить полное сгорание топлива и отправляет большое количество вредных газов в выхлопную систему автомобиля. Попадая в каталитический нейтрализатор, вредные газы контактируют с каталитическим слоем и окисляются. В процессе прохождения выхлопного газа по всему блоку-носителю, вредные вещества окисляются до конца, и на выходе получается самый обычный углекислый газ.

 

Применение трех металлов обеспечивает полное окисление трех разных веществ. Помимо углевода и оксида углерода, в отработавших газах может содержаться оксид азота, который также подвергается полному окислению и превращается в обычный безвредный азот. Таким образом, выхлопной газ становится менее вредным и оказывает меньшее отрицательное воздействие на окружающую среду.

Сам блок-носитель, обычно, размещен в металлическом корпусе, который предохраняет нейтрализатор от механических воздействий, например, ударов о неровности дорожного покрытия. Между блоком и корпусом прокладывается слой теплоизоляции, чтобы исключить передачу тепла на корпус. Применение теплоизоляции связано с особенностями работы нейтрализатора. Дело в том, что для успешного окисления вредных веществ необходима большая температура. Самая минимальная температура для успешного дожигания отработанных газов должна быть в пределах 300 градусов Цельсия. Для спортивных автомобилей этот параметр может достигать 1500-3000 градусов Цельсия. Теплоизоляция позволяет поддерживать температуру в заданных пределах и обеспечивает нормальную работу каталитического нейтрализатора.

Внутри блока устанавливается датчик кислорода. Это электрическое устройство сообщает водителю о том моменте, когда катализатор необходимо заменить. Если соты забиваются или керамический слой становится меньше, датчик срабатывает и посылает сигнал на электронный блок управления двигателем, который переводит работу мотора в аварийный режим и сигнализирует лампой на панели приборов, что необходимо выполнить проверку исправности систем. Часто, чтобы избавить от преждевременного и случайного срабатывания датчика, создают специальную обманку нейтрализатора, которая говорит датчику о том, что катализатор по-прежнему в норме. Это связано с тем, что замена каталитического нейтрализатора стоит очень дорого, и не каждый водитель может позволить себе такой ремонт. Так что, большинство водителей просто докатывают старую деталь до полного изнеможения и меняют нейтрализатор позже.

Помимо теплоизоляции, регулировать температуру работы нейтрализатор можно не только с помощью теплоизоляции. На температуру нейтрализатора может влиять и место установки. Так, например, для повышения температуры катализатора, его размещают прямо за выпускным коллектором, так как последний имеет высокую скорость и температуру нагрева.

Другое условие успешной работы нейтрализатора является повышенное обогащение топливовоздушной смеси.

Видео — Что убивает нейтрализатор газов?

Нейтрализатор на дизельном двигателе

 

Применение нейтрализаторов в дизельных двигателях стало не целесообразным. Дело в том, что температура работы дизеля ниже, чем у бензинового ДВС, а это значит, что катализатор не сможет справиться с поставленной задачей. Автомобильные эксперты разработали устройство, которое впрыскивает мочевину в систему выхлопа до того, как отработавшие газы достигнут катализатора. Такой подход позволяет ускорить процесс окисления и максимально возможно очистить выхлоп автомобиля. В конечном итоге, из трубы в большем количестве выходит водяного пара, чем продуктов сгорания.

Подведем итоги. Каталитический нейтрализатор является главной частью выхлопной системы и предназначен для очистки вредных выхлопных газов. Эксплуатация автомобиля без этого устройства запрещена и противоречит законам об экологии. 

vipwash.ru

Катализатор в автомобиле – Катализатор автомобильный — что это такое? Признаки поломки

Катализатор в автомобиле: что это? из чего состоит? в чем заключается работа?

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.

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


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.

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

 

  • 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

autoshas.ru

прихоть экологов или действительно полезный элемент?

Вопрос: катализатор в машине что это? Зачем и как он устроен?

Сначала про борьбу за экологичность – это одна из модных фишек современного автомобилестроения.

И куда уж без специальных фильтров и прочих ухищрений, если мы говорим о самой грязной с точки зрения выбросов в атмосферу части машины – о выхлопной системе.

В угоду экологам практически все авто сейчас оснащаются так называемым каталитическим нейтрализатором или, как его ещё называют, катализатором. Ему и посвятим наш рассказ, друзья.

Катализатор в машине что это и где его искать?

Как мы знаем, в результате работы двигатель внутреннего сгорания выбрасывает в атмосферу далеко не чистый альпийский воздух, а смесь вредных и даже опасных веществ.

На заре автомобилестроения и даже спустя десятилетия после рождения массового автопрома этот факт мало кого смущал, но со временем люди начали задумываться об экологии, тем более что растущий не по годам, а по дням парк частных машин превратился в серьёзную угрозу для окружающей среды.

С этим надо было что-то делать, и одним из способов уменьшить количество вредных веществ в отработавших газах стало внедрение в выхлопную систему автомобилей специальных фильтров, которые получили название каталитические нейтрализаторы.

Нужно отметить, что обязательным элементом он стал довольно давно, с 1975 года.

В подавляющем большинстве случаев нейтрализатор устанавливают после выпускного коллектора и перед резонатором (глушителем), причём встретить его можно и на бензиновых, и на дизельных автомобилях.

Секрет очищения выхлопа

Если на вопрос «Катализатор в машине что это?» мы уже дали ответ, то вполне логично, что у вас уже возник следующий: «Как ему удаётся очищать выхлопные газы?»

Для этого рассмотрим конструкцию устройства. Как правило, катализатор состоит из таких частей:

  • корпус;
  • элементы теплоизоляции;
  • блок-носитель.

Главным действующим лицом в этом элементе выхлопной системы выступает блок-носитель. Представляет он собой керамические соты-ячейки, расположенные по ходу движения газов.
Ячейки покрыты тончайшим напылением из веществ, которые вступают в реакцию с ядовитыми составляющими отработавших газов, дожигают их и доокисливают. А именно — угарный газ СО, оксид азота NOx и не сгоревшими углеводородами СН.

Кстати, этими волшебными веществами являются довольно экзотические представители таблицы Менделеева – платина, палладий и родий.

Первые два называют окислительными катализаторами, они борются с СО и СН, а последний – восстановительным катализатором, его стихия NOx. Данный блок находится в корпусе, а между ними прокладывают слой теплоизоляции.

Важный момент – для того чтобы нейтрализатор заработал в полную силу, его температура должна быть примерно 300 градусов.

Именно поэтому его монтируют поближе к выпускному коллектору, где погорячей.

Нейтрализатор и мощность мотора: друзья или враги?

Катализатор в машине что это: элемент снижающий мощность мотора или полезная деталь? Ну, о пользе нейтрализатора мы уже сказали. Что же касается первой части вопроса, то бытует мнение, что от этого элемента только вред.

На самом деле исправный катализатор практически не создаёт никакого обратного давления для выхлопных газов, а значит и не душит двигатель

Вашего автомобиля. Проблемы могут возникать, когда с устройством что-то не так.

Например, из-за механических воздействий керамический блок-носитель пришёл в негодность, забились ячейки нейтрализатора – такое случается при использовании бензина с присадками, плохого топлива, неисправности системы зажигания или неправильного смесеобразования.

Возможно и банальное естественное старение (обычно узел нормально ходит 100 – 250 тысяч км). В большинстве случаев неисправный катализатор ремонту не подлежит, выход – только замена.

Ну что ж, коллеги-автолюбители, мы, вроде бы, достаточно детально вникли в вопрос: «Катализатор в машине что это, зачем и как устроен?» Надеюсь, вам было интересно. Подписывайтесь на блог и изучайте автомобили вместе с нами!

auto-ru.ru

что такое? Зачем нужен катализатор на автомобиле?

Существует в современных автомобилях одна деталь, которая много лет является причиной очень жарких баталий автомобилистов. Но в этих спорах трудно понять аргументы каждой стороны. Одна часть автолюбителей «за», а другая «против». Деталь эта – каталитический нейтрализатор. Зачем нужен катализатор, что такое важное он выполняет в конструкции автомобиля, почему о нем вечно спорят? Попробуем в этом разобраться.

Каталитический нейтрализатор

Эта деталь отличается простой конструкцией, однако роль, которую она играет в автомобиле, очень большая и серьезная. Работа любого двигателя внутреннего сгорания сопровождается выбросом множества самых разных и очень вредных веществ (все эти вещества и токсичные газы через выходной тракт автомобиля выпускаются прямо в атмосферу). Нейтрализатор позволяет значительно снизить уровень токсичности выбросов, тем самым улучшая экологическую ситуацию.

Так, при помощи специальных химических реакций особо токсичные вещества, не самым лучшим образом влияющие на состояние атмосферы, превращаются в менее токсичные газы, которые затем и выводятся через выхлопную трубу.

В выхлопной системе кроме нейтрализатора также трудятся кислородные датчики. Они управляют качеством горючей смеси и влияют на работу каталитического нейтрализатора. Найти это устройство можно в выхлопном тракте между глушителем и двигателем. Устройство дополнительно защищено металлическим экраном, ведь при работе устройство нагревается. Посмотрите, как выглядит катализатор – фото его размещено ниже.

История создания

В 60-х годах в правительстве всех развитых стран мира обратили внимание на уровень экологии и озаботились количеством выбросов из выхлопных труб многочисленных автомобилей. А нужно сказать, что закон тогда уровни выбросов никак не регулировал.

В 1970 году были приняты самые первые стандарты, которые довели до сведения руководства автомобильных концернов. В этих стандартах был представлен список указаний по содержанию и количеству в выхлопных токсичных газах особо вредных веществ.

Данный стандарт указывал на то, чтобы в новых автомобилях обязательно использовали катализатор, что такое устройство позволит значительно снизить объемы угарного газа и продуктов сгорания углеводородов.

С 1975 года катализаторами стали оснащать все производимые автомобили. Эта деталь стала обязательной.

Устройство и принцип работы

Зачастую устанавливают этот прибор после выходной трубы двигателя либо же он может быть закреплен непосредственно на фланце выпускного коллектора.

Состоит устройство из специального блока-носителя, металлического корпуса и теплоизоляционных материалов.

Носитель состоит из множества ячеек, похожих на пчелиные соты. Он выполняет в устройстве практически всю работу. Эти соты имеют специальное покрытие – рабочий состав. Интересно, что деталь начитает работать не сразу, а лишь после того, как температура в выхлопном тракте поднимется до 200-300 градусов.

Нейтрализатор дожигает окись углерода, которая содержится в продуктах сгорания топлива, а также углеводороды. Также есть и другие вещества, которые нейтрализует катализатор. Что такое эти вещества? Это NOx. Газ очень токсичен и вреден. Он разрушает слизистые оболочки человека.

Ячейки-нейтрализаторы покрыты очень тонкой пленкой на основе уникального платино-иридиевого сплава. Те остатки токсичных веществ, которые не сгорели в двигателе, при касании горячей поверхности мелких ячеек мгновенно догорают. Для данного процесса катализатор забирает остаток кислорода, который остается в уже отработанных токсичных газах. В результате работы этой детали из выхлопной трубы выходят уже не токсичные вещества.

Виды

Картриджи катализатора могут быть изготовлены из керамических материалов или же из металла. Среди автомобилистов более распространены и популярны именно керамические изделия. Они отлично выдерживают высокие температуры, и на них не воздействует коррозия. Среди достоинств — невысокая цена на такой катализатор (что такое вещество, как керамика, имеет невысокую себестоимость, знают специалисты).

Есть у керамического катализатора и минусы. Это его хрупкость. Деталь абсолютно неустойчива к разного рода механическим повреждениям, а так как устройство расположено под дном машины, существует немалая вероятность встречи прибора с бордюром, камнем, с чем угодно. Тогда деталь сломается. Аналоги из металла гораздо крепче, но цена их очень высокая из-за платинового сплава. Например, катализатор ВАЗа в случае поломки не ремонтируется, а новый многие не покупают из-за высокой стоимости.

Катализаторы на разных марках автомобилей

Автомобили в зависимости от своего производителя могут существенно различаться. То же самое относится и к нейтрализаторам. Они также различны от модели к модели. Мы рассмотрим самые популярные марки автомобилей.

ВАЗ

Катализатор на ВАЗах ничем особенным не отличается. Они все металлические, часто выходят из строя ввиду различных повреждений. Найти устройство в автомобиле можно под дном, в районе выпускной трубы двигателя. Зачастую в случае выхода из строя ремонт катализатора невозможен.

«Форд»

В отличие от отечественных автопроизводителей, компания «Форд» позаботилась о водителях. Так, устройство для нейтрализации токсичных газов в машинах этой марки изготовлено на основе керамики.

Чтобы регулировать объем кислорода, для качественного прохождения химической реакции в устройстве используются лямбда-зонд, который интегрирован в ЭБУ.

Так, катализатор «Фокуса» состоит из одного каталитического коллектора и двух датчиков. С мощными двигателями работает два коллектора, а также 4 датчика. Последние можно отыскать и до и после устройства. Работу нейтрализатора можно контролировать с приборной панели.

Прибор рассчитан на 120 тыс. км пробега. Если использовать с двигателем некачественное топливо, эта деталь может выйти из строя значительно быстрее. При выходе из строя отремонтировать катализатор «Форда» невозможного. В этом случае выполняется только замена.

Проверку работоспособности можно выполнить очень просто, а понять, что необходима замена, также просто. С нерабочим катализатором мощностные характеристики существенно падают. Чтобы проверить работу устройства, необходимо выполнить замеры вредных веществ в выхлопе машины. Если фильтры забиты, тогда уровень вредных токсинов будет зашкаливать.

Также проверить работоспособность можно, удалив датчик, установленный до нейтрализатора.

Затем с помощью специального переходника необходимо подключить манометр и выполнить замеры давления при различной нагрузке на двигатель. Даже если устройство вышло из строя, ремонт катализатора не представляется возможным.

Если забился катализатор «Форда», в этом случае снимают старое устройство, а на его место устанавливают новый с увеличенными нормами. Также можно установить вместо катализатора пламегаситель либо универсальный нейтрализатор.

«Тойотовский» катализатор

«Тойота» в данном вопросе также не отличается ничем примечательным. Это те же соты с напылением золота или платино-иридиевого сплава. В новых автомобилях этой марки таких устройств три – они соединены друг с другом последовательно. Каждый из них предназначен для очистки газов от одного конкретного типа вредных веществ.

Правильная эксплуатация катализатора

Чтобы устройство как можно дольше берегло экологическую ситуацию, необходимо правильно его использовать. Так, первая и самая главная рекомендация, которая продлит оборудованию жизнь, – это качественное топливо от известных и популярных брендов. Некачественное горючее может содержать вещества, которые способны без труда уничтожить напыление сот. Особенно плохо влияет на катализатор («Калина» не исключение) такой металл, как тетросвинец. Это вещество уже давно запрещено во многих развитых странах.

Также необходимо помнить, что нейтрализатор работает под воздействием очень высоких температур, поэтому не следует парковать машину там, где валяются легковоспламеняющиеся предметы, листья, бумага или что-то другое.

Водитель при желании сберечь катализатор не должен часто включать стартер, если машина не завелась.

Лучше сделать паузу. Также не стоит вращать коленчатый вал, отключив при этом свечи зажигания. Не следует также производить запуск мотора с помощью буксира.

Как понять, что он сломался

Если, к примеру, на автомобиле установлен катализатор («Шевроле-Авео» в том числе) и необходимо понять, работает он или нет, то для этого существует несколько способов.

Когда машина нормально работает, тогда при любых режимах лампа на приборной панели, сообщающая о проблеме катализатора, не загорится.

Если деталь находится в полурабочем состоянии, тогда ощущается отсутствие тяги двигателя на высоких оборотах. Утром автомобиль хуже заводится. Также машина теряет обороты и увеличивается расход топлива. Все это сигналы того, что деталь требует замены.

Ремонт своими руками

На многочисленных СТО автолюбителям говорят, что ремонт этих устройств невозможен. На самом деле так и есть. Однако если деталь забилась, можно попробовать ее промыть. Если нейтрализаторов в машине несколько, тогда первый удаляют, а второй промывают. Вы можете видеть такой катализатор — фото его ниже.

Промывать рекомендуют смесью для очистки карбюраторов. Если в результате выводится слишком много отложений, то следует замочить деталь на одну ночь в ведро с дизельным топливом.

Далее устройство можно собрать и наслаждаться результатом. Однако для полноценной работы все-таки рекомендуют приобрести новое устройство. Существуют универсальные модели, подходящие на многие автомобили.

fb.ru

Назначение и расположение катализатора в автомобиле

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.

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

Содержание статьи

Устройство автомобильного катализатора

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.

Принцип работы катализатора

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.

Расположение катализатора в выхлопной системе. Кислородные датчики — это и есть лямбда-зонды

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.

avtomotoprof.ru

Катализатор автомобильный, что это такое, признаки поломки, ремонт

Катализатор – это составляющая выпускной системы автомобиля, главная задача которой заключается в снижении концентрации вредных соединений в выпускных газах. Деталь присутствует на всех машинах экологичностью Евро 3 и выше. Так, обеспечивается задержание оксидов азота, окиси углерода, углеводорода.

Повышается экологичность, безопасность транспортного средства. Выход из строя узла сопровождается многочисленными неполадками. При необходимости проводится замена или удаление.

Устройство и принцип работы каталитического нейтрализатора

Рассматривая катализатор автомобильный, что это такое, признаки поломки, рекомендуется изучить конструкцию и принцип работы. Основной составляющей является матрица – керамические или металлические соты со специальным напылением – платиноиридиевым.

Подобное устройство обеспечивает максимальное соприкосновение выхлопов с плоскостью фильтрующего элемента. А нанесенный каталитический слой способствует окислению опасных соединений, с последующим образованием СО2 и N2. Еще одна функция катализатора заключается в обработке выхлопов – снижении температуры, давления, скорости выходящих газов.

Нейтрализатор является сменной запчастью. Его срок службы достигает 100 000 – 150 000 км, при использовании качественного топлива и регулярного проведения регенераций. Но чаще происходит преждевременное засорение, что сопровождается сигналом – активацией Check Engine на панели управления.

Другие признаки неисправности:

  1. Заметно сокращается мощность машины, возникают сложности при запуске. Причина – засорение сот фильтрующего элемента, сокращение пропускной способности.
  2. Возникает ощущение, что автомобиль держат за задний бампер, что не дает ему нормально двигаться и развивать скорость.
  3. Увеличивается расход топлива. Это связано с попытками системы управления провести регенерацию – самоочистку, сопровождающуюся повышением температуры. А для этого используются дополнительные порции горючего.
  4. Меняется запах выхлопов, становится более едким, химическим.

Такие признаки неисправности указывают на необходимость обращения к специалистам. Дальнейшая эксплуатация транспорта приведет к росту противодавления, нарушениям в работе силовой установки, капитальному ремонту.

Как работает засоренный нейтрализатор

Заполнение фильтрующего элемента – неизбежный процесс, признаки забитого катализатора появляются постепенно.

 Оценивая имеющиеся неполадки, можно выделить три этапа работоспособности:

  1. Рабочее состояние – нет неполадок, отмечается хорошая пропускная способность, лампочка Check Engine не загорается.
  2. Полу рабочее состояние – сопровождается периодическим проявлением неисправности. Временами пропадает тяга, мощность, отзывчивость. Иногда возникают проблемы с запуском, плавают обороты.
  3. Нерабочее состояние – активируется аварийный режим, машина плохо заводится, а после старта глохнет.

Если катализатор засорен, требуется замена или удаление. Выбор оригинальной запчасти не всегда целесообразен, учитывая стоимость.

Сложность конструкции и использование драгоценных металлов определяет цену – около 1000 евро за один нейтрализатор. А их в конструкции авто может быть несколько.

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.

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.

Варианты восстановления

При выходе из строя каталитического нейтрализатора нельзя просто изъять деталь, так как воздействие горячих выхлопов приведет к прогоранию остальных элементов выпускной системы. Для замены обычно используется универсальная запчасть или пламегаситель.

Преимущества установки аналога:

  • деталь обладает более простой конструкцией, что способствует снижению цены;
  • также обеспечивается очистка выхлопов, сохраняется экологичность автомобиля;
  • отличное решение для гарантийных, машин часто пересекающих границу стран, где действуют жесткие экологические нормы;

Стоит обратить внимание, что универсальный катализатор не обладает большим сроком службы, вскоре потребует замены. Эффективность работы устройства зависит от выбора модели.

Преимущества пламегасителя:

  • наиболее доступное решение;
  • срок службы детали достигает 10 лет;
  • навсегда решается проблема нейтрализатора;
  • качество топлива не влияет на работоспособность системы.

Предварительный резонатор не очищает выхлопы, он лишь обеспечивает их обработку. Поэтому снижается экологичность авто. На машинах, где используется второй датчик кислорода, необходима обманка для нормального образования топливной смеси.

Выбор оптимального варианта для замены катализатора определяется в зависимости от модели, года выпуска, характеристик, условий эксплуатации.

auto-sovets.ru

Что такое катализатор на автомобиле, зачем он нужен и как работает

Высокое содержание вредных примесей в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания способно нанести существенный вред окружающей среде. Для решения этой проблемы используют катализаторы. В этом материале мы расскажем о том, что такое катализатор на автомобиле, какие существуют его модификации и в чем заключаются основные их отличия.

Зачем нужен катализатор

Основное назначение катализатора на автомобиле — это сокращение содержания в выхлопных газах окисей углерода (СО) и азота (NO и NO2), а также соединений углеводородной группы (CH). Это реализуется с помощью более полного сжигания топлива или с помощью изменения физических и химических свойств применяемого топлива.

Принцип действия катализатора

В Европе количество вредных примесей, которые выбрасываются автомобилем, регламентируется стандартами «European emission standards», которые предусматривают следующие допустимые значения для автомобилей с количеством пассажиров менее 8 и весом менее 3.5 тонн (категория M1):

Этап Дата CO HC HC+NOx NOx PM PN
г/км #/km
Дизель
Euro 1 1992.07 2.72 (3.16) 0.97 (1.13) 0.14 (0.18)
Euro 2, IDI 1996.01 1.0 0.7 0.08
Euro 2, DI 1996.01 1.0 0.9 0.10
Euro 3 2000.01 0.64 0.56 0.50 0.05
Euro 4 2005.01 0.50 0.30 0.25 0.025
Euro 5a 2009.09 0.50 0.23 0.18 0.005
Euro 5b 2011.09 0.50 0.23 0.18 0.005 6.0×10
Euro 6 2014.09 0.50 0.17 0.08 0.005 6.0×10
Бензин
Euro 1 1992.07 2.72 (3.16) 0.97 (1.13)
Euro 2 1996.01 2.2 0.5
Euro 3 2000.01 2.30 0.20 0.15
Euro 4 2005.01 1.0 0.10 0.08
Euro 5 2009.09 1.0 0.10 0.06 0.005 (DI)
Euro 6 2014.09 1.0 0.10 0.06 0.005 (DI)
IDI — дизельные двигатели с разделенными камерами сгорания;
DI — дизельные двигатели с непосредственным впрыском топлива;

Для того чтобы количество вредных выбросов не превышало допустимые нормы производители автомобилей обычно применяют керамические катализаторы. Но, также существуют и альтернативные варианты:

  • Химические катализаторы.
  • Магнитно-стрикционные катализаторы.

Все эти модификации имеют различный принцип действия, обеспечивая достаточно эффективную очистку отработанных газов. При этом катализатор не оказывает значительного негативного влияния на мощность двигателя и другие технические характеристики автомобиля.

Керамические катализаторы

Данное устройство использует механический способ снижения концентрации вредных веществ. Катализатор имеет сотовую конструкцию, поверхность которой покрыта сплавом платины и иридия. Именно такое покрытие из дорогих металлов совместно с увеличенной площадью соприкосновения выхлопных газов и катализатора обеспечивают удаление вредных компонентов до установленных норм.

Где находится катализатор в автомобиле

Керамический катализатор работает по следующему принципу:

  • При прохождении выхлопных газов через катализатор происходит дополнительное окисление кислородом несгоревших компонентов топлива. Благодаря химической реакции окисления, обеспеченной каталитическим слоем, и осуществляется очистка выхлопных газов.
  • При окислении рабочие элементы катализатора существенно нагреваются, что дает возможность существенно увеличить скорость химических реакций. Именно это дает возможность обеспечить очистку в соответствии с действующими нормативами. Содержание СО при использовании катализаторов керамического типа, будет соответствовать даже жестким евростандартам.

Производители заявляют эксплуатационный ресурс в 100 тысяч километров. Но, учитывая качество отечественного топлива, в большинстве случаев катализатор способен прослужить 70-80 тысяч километров, после чего потребуется его замена.

Как выглядит катализатор

Кроме некачественного топлива ресурс керамического катализатора может снижаться и по другим причинам. В частности такие катализаторы чувствительны к:

  • Ударам;
  • Резким перепадам температур или перегреву;
  • Попаданию не сгоревшего топлива в следствии проблем с зажиганием;
  • Попаданию масла или охлаждающей жидкости;

Устройства такого типа устанавливаются на большинство поступающих на наш рынок автомобилей. 

Читайте также: Что такое лямбда зонд и как он связан с катализатором.

Видео о автомобильных катализаторах

Читайте также: Что такое ЭБУ в автомобиле и зачем он нужен.

Химические катализаторы

Химические катализаторы или анамегаторы это большая группа катализаторов, которые можно отнести к разряду присадок. Данные катализаторы добавляются в топливо и позволяют изменить его структуру и свойства. Благодаря этому снижается токсичность выхлопных газов, обеспечивается более высокая степень сгорания, минимизируется возможность возникновения нежелательных детонационных процессов.

Принцип действия катализатора основан на изменении ориентации молекулы углеводородов, что позволяет улучшить условия для реакции окисления кислородом. Благодаря этому появляется возможность обеспечить более полное его сгорание. В результате небольших изменений химического состава топлива повышается мощность двигателя, а концентрация токсичных веществ в выхлопных газах падает.

Производители предлагают различные анамегаторы. При выборе учитывайте то, что эффективность применения будет зависеть от правильной концентрации катализатора в топливе, поэтому руководствуйтесь требованиями и рекомендациями производителей.

Применение химических катализаторов так же способно увеличить расход топлива, примерно на 10%, что и считается главным его недостатком. 

Магнитно-стрикционные катализаторы

Приборы данного типа считают наиболее перспективным видом катализаторов. Они позволяют улучшить характеристики топлива без корректировки его химического состояния. Принцип действия предполагает изменение ориентации углеводородной молекулы, все эти операции происходят под воздействием магнитного поля. То есть, изменению подвергается именно физические свойства горючего.

Катализаторы данного типа относятся к устройствам предварительной подготовки топлива. Благодаря правильной ориентации молекулы она получает способность соединяться с большим количеством кислорода. В результате топливо сгорает более полно, обеспечивая повышение мощности и снижение токсичности. Существует возможность снизить содержание вредных компонентов в 3-4 раза.

К преимуществам этого катализатора относят простую технологию его установки, которая занимает не более 20 минут времени. Монтируется прибор непосредственно перед карбюратором или инжектором, а для дизельных установок практикуется установка перед каждой форсункой и ТНВД.

Применение катализаторов любого типа позволит сократить количество выбросов токсичных веществ в окружающую атмосферу. Для обеспечения эффективности их работы, доверяйте установку профессионалам, именно ошибки при самостоятельном использовании снижают срок эксплуатации и качество очистки.

Похожие статьи

avtonov.com

Что такое автомобильный катализатор? Для чего нужен?

Одной из систем очистки выхлопных газов автомобиля является каталитический нейтрализатор отработавших газов, который называют катализатором или нейтрализатором, хотя это то же самое. Расскажем что это такое и для чего нужен, рассмотрим основные причины, если он забит.

Что это такое?

Катализатор — устройство, которое располагается в выхлопной системе и нужно для очистки выходящих оттуда газов. С помощью химических реакций в данном устройстве вредные вещества превращаются в менее пагубные, которые выходят наружу. Т.е. из выхлопной трубы после его работы выходит воздух с минимальными загрязнениями. Катализатор начинает работать только после нагревания, т.е. при пуске холодного двигателя он бездействует.


Вместе с ним работают кислородные датчики, которые определяют состав смеси и соотношение воздуха с бензином в горючей смеси. Ведь от этого соотношения зависит, какая будет смесь: обогащённая или обеднённая. Кислородные датчики, в зависимости от показаний, управляют работой катализатора.

Располагается катализатор в выхлопной трубе между двигателем и глушителем, закрытое снизу (обязательно!) дополнительным экраном, потому что при сильном нагреве он раскаляется почти докрасна.

Как проверить: работает или нет?

У катализатора бывает ТРИ состояния: рабочее, полурабочее, нерабочее. Рассмотрим эти три состояния и как ведет себя машина при каждом из них. В рабочем состоянии машина работает нормально, лампочка ошибки на панели приборов не загорается при работе двигателя, претензий ни к чему нет.

В «полурабочем» состоянии начинаются проблемы. Машина ведет себя как-то не так:

  • Временами (или всегда) пропадает тяга и «приемистость» на больших оборотах; вчера «тянула» нормально, а сегодня ее вроде бы что-то «за зад держит».
  • По утрам и в состоянии «на горячую» машина стала заводиться хуже, двигатель приходится долго «гонять» стартером, чтобы завелся.
  • Иногда «куда-то пропадают обороты»: давите на педаль газа, а стрелка тахометра с трудом добирается до двух или четырех тысяч и там останавливается. Машина начинает чрезмерно потреблять бензин.

Возможна еще такая проверка — подтверждение «полурабочего» состояния. Когда у Вас начались подобные проблемы, надо завести двигатель и «утопить» педаль до упора. Если двигатель начнет медленно поднимать обороты и остановится где-то на двух-трех тысячах, а дальше — ни в какую — возможны проблемы с катализатором.

В «нерабочем» состоянии машина заводится долго, а когда заведется – то глохнет почти сразу же или не заводится, т.е. даже не «схватывает».

«Третье состояние» проверить просто: надо в момент пуска машины подойти к выхлопной трубе и посмотреть (почувствовать, например, приложенной рукой) – идут оттуда выхлопные газы или нет.

Как удалить катализатор?

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

Хочется предостеречь от распространенной ошибки: 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.

Можно вырезать катализатор и вварить гофровую трубу. Это даст не жесткое соединение мотора и выпускной системы, а также дополнительное охлаждение газов.

Возможно ли почистить катализатор? Это зависит от степени и вида загрязнения. Если он забился серой и парафином после заправки плохим бензином — то ничего не поможет. В этом случае меняют на новый или ставят обманку. Другое дело, если забился серой. Специальная автохимия его может очистить.

Статьи по теме

amastercar.ru