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

Содержание

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

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о