Устройство катализатора – 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/см

2, 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

Как проверить Б/У авто перед покупкой

Добавить свою рекламу

Как оформить полис ОСАГО онлайн за 7 минут

Добавить свою рекламу

voditeliauto.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

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

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: 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

Устройство катализатора автомобиля — АвтоПлюс-МСК

По сути катализатор (каталитический нейтрализатор) является устройством дожига отработанных газов до относительно безвредного СО₂, снижая тем самым содержания СО и СН в выбросах. Тем кто регулярно ездит за рубеж хорошо известно о строгих нормативах в странах ЕС на содержание СО и СН. В России данная проблема все острее рассматривается с каждым годом и тенденции к ужесточению нормативов на содержание вредных примесей в отработанных газах налицо. На всех современных автомобилях до и после катализатора устанавливаются кислородные датчики (лямбда-зонда), которых фиксирует содержание кислорода (O₂) до и после прохождения конвертера. По разнице их значений определяется эффективность его работы. Если разница будет незначительной, значит процесс окисления, который невозможен без кислорода, не протекает и загорается «CheckEngine». Вторичным предназначением данного устройства является разбитие потока исходящих из двигателя газов, снижая шум автомобиля.

Катализаторы, которые зачастую называют каталитическими конвертерами или нейтрализаторами автомобильных газов, прежде всего предназначены для снижения концентрации вредных примесей в отработанных газах автомобиля. Основными такими примесями являются: окись углерода (CO), не сгоревшие углеводороды, условно обозначаемые как CH и оксиды азота — NO и NO₂. Последние принято обозначать как NO_x. Второстепенным предназначением конвертера являются снижение температуры и скорости газов перед их попаданием в основной резонатор (глушитель) автомобиля.

Продукты сгорания идеального двигателя — это азот (N₂), водяные пары (H₂O) и диоксид углерода (CO₂). Однако, в реальной ситуации в выхлопных газах всегда содержатся вышеупомянутые CO, CH и NO_x. Их нейтрализация в автомобильном катализаторе происходит посредством ряда химических окислительно-восстановительных реакций. Протекание таких процессов возможно только при повышенных температурах, а также в присутствии благородных металлов — родия (Rh), рутения (Ru), платины (Pt), палладия (Pd) и даже золота (Au). Точное количество и способы локализации этих металлов в объеме катализатора являются коммерческой тайной производителя.

Автоконцерны по-разному устанавливают катализаторы в автомобиле. Поскольку реакции превращения вредных примесей в безвредные требуют высоких температур, многие автопроизводители крепят конвертер непосредственно сразу за двигателем на выпускном коллекторе. Минусом такого размещения является сильное воздействие на катализатор отходящих газов двигателя. Вторым вариантом является расположение нейтрализатора непосредственно перед глушителем. В таком случае он образует с ним единую деталь. В редких случаях катализатор является самостоятельным узлом выхлопной системы.

Конструктивно любой катализатор выполнен в виде металлической бочки с носителем, на котором находится тончайший металлический слой из благородных металлов. Все модели можно условно разделить на две группы по типу используемых в них носителей. Большинство иномарок европейского и американского рынка укомплектованы керамическими конвертерами. Корейские и японские концерны чаще используют в качестве носителя стальную ленту, свернутую в спираль.

Таким образом, катализатор является своеобразным фильтром, который снижает выброс вредных газов в атмосферу. Ремонт катализатора сводится к его замене через определенный промежуток времени. Обычно, такая замена требуется каждые 80 — 120 тысяч километров. Очень часто менять катализатор приходится еще чаще. Основной причиной преждевременной его поломки становится низкокачественное топливо, а вернее присадки, добавляемые для поднятия октанового числа. Они очень быстро отравляют каталитические центры и катализатор теряет способность к нейтрализации примесей. По этой же причине официальные дилеры отказывают в его замене по гарантии.

Сильно влияет на срок службы конвертера попадание в его рабочий объем не сгоревшего топлива, антифриза или масла двигателя. Такое часто случается при сбоях в системе зажигания, при пуске холодного двигателя или в случае старого мотора. В результате катализатор загрязняется, разрушаются его соты, а его пропускная способность снижается. В итоге, возникает эффект, схожий с затыканием выпускного патрубка глушителя тряпкой. Машина перестает нормально заводится, глохнет на холостых оборотах, загорается контрольная лампа «ChechEngine». Если вышеперечисленные симптомы наблюдаются в поведении Вашего автомобиля стоит немедленно сделать диагностику катализатора.

Следует заметить что существует огромное количество универсальных катализаторов, выпускаемых серийно, например, Bosal, Atiho или Ferroz. Они являются хорошей альтернативой штатным (оригинальным) деталям. Стоимость их существенно ниже при аналогичном качестве. Другой способ экономии средств — замена катализатора пламегасителем. В последнем случае о проблемах с этим узлом можно будет забыть навсегда.

www.autoplus-msk.ru

Устройство и работа катализатора

 Большинство современных автовладельцев узнают о существовании каталитического нейтрализатора, или как в простонародье называют — катализатор, только после его поломки и посещения станции технического обслуживания. В данной статье, будет описана конструкция данной детали и пояснен принцип ее работы, простым языком. После прочтения, станет понятно, по какой причине он выходит из строя и почему замена может обойтись в круглую сумму.

 В первую очередь, каталитический нейтрализатор — это устройство уменьшающее количество вредных веществ в составе выхлопных газов. На сегодняшний день, использование данного устройства стало обязательным для всех автопроизводителей, которые обязаны соблюдать, постоянно ужесточающие, международные экологические требования.

 Именно данные ограничения повлияли на появления катализатора, который стал неотъемлемой частью выхлопной системы современного автомобиля. А инженеры всех автопроизводителей постоянно находятся в режиме гонки технологий, что бы успевать обновлять свою продукцию к новым требованиям.

 Из чего состоит катализатор и как он работает 

---

 Каталитический нейтрализатор внешне похож на небольшой глушитель, но внутри корпуса находится специальная конструкция из тонких трубок, с толщиной стенок около 0,2 мм. Данная конструкция заключена в корпус из нержавеющей стали с теплоизолирующим материалом.

 В настоящее время, большинство каталитических нейтрализаторов, получают элементы изготовленные из специального керамического материала — кордиерита, которые покрываются очень тонким (пару десятков микрон) драгоценными металлами, улучшающими все химические процессы в катализаторе.

 Как правило, в качестве драгоценного металла используются элементы из группы платине, но сама платина более предпочтительна, так как значительно ускоряет процессы химического окисления.

 Как показала практика, именно платина максимально благоприятна для окисления монооксида углерода и углеводородов. Кроме этого, платина имеет максимальную стойкость от воздействия соединений серы, присутствующих в выхлопных газах. Кроме этого, в нейтрализаторе могут применяться палладий и родий, относящиеся к группе платины, но их использование имеет свои положительные и отрицательные стороны. Во первых, их использование удешевляет устройство и позволяет более эффективно окислять оксиды азота, но менее устойчивы к сере.

 Сам принцип работы нейтрализатора основана на принципах химической реакции при высоких температурах. Окисление вредных веществ протекает при достижении температуры до 250 — 300 градусов по Цельсию. Именно данная температура позволяет эффективно окислять вредные соединения веществ, таких как — угарный газ, углеводород и оксид азота. При химической реакции, к ним добавляется молекула кислорода, тем самым, превращая вредные выбросы во вполне безобидные — углекислый газ, азот и воду.

 Для бензиновых моторов, в большинстве случаев используются каталитические нейтрализаторы сделанные на основе мелкоячеистой металлической сетки, покрытой теми же драгоценными металлами, но размещается ближе к двигателю, так как температура выхлопного газа в бензиновом моторе — ниже.

 Кроме этого, есть различия по конструкции катализаторов. Они бывают окислительными и тройными. Стоит признать, что первый вариант использовался в основном на американских автомобилях в семидесятых годах. Они окисляли только углеводороды и углекислый газ, а оксиды азота оставались в выхлопных газах. Современные катализаторы на бензиновых работают по тройному принципу и справляются с большинством вредных веществ в выхлопных газах.

 Для дизельных модификаций используются NO абсорбирующие катализаторы в паре со специальными сажевыми фильтрами. В современное время, большинство автопроизводителей перешли на технологию селективного каталитического восстановления в качестве метода повышения эффективности очистки выхлопных газов от оксидов азота. Для этого используется аммиак или его производные в среде с большим содержанием кислорода.

 Какие бывают проблемы

---

 Самой частой проблемой каталитических нейтрализаторов становится перегрев его внутренностей. При этом, происходит блокирование его пропускной способности и активное засорение. Причиной этому становится слишком обогащенная топливная смесь, которая не успевает полностью сгореть в цилиндрах. Из-за физических свойств металлов расширятся при нагреве, пропускная способность многочисленных мелких ячеек уменьшается, что приводит к снижению мощности двигателя и большому количеству сажи в катализаторе. Кроме этого, из-за сгорания остатков топлива в нейтрализаторе, могут разрушаться сами соты, что приводит к полной неисправности детали.

 Кроме этого, катализатор может засорятся из-за использования топлива с высоким содержанием примесей свинца, который будет постепенно наслаиваться на стенки катализатора, засоряя его. Именно поэтому, мастера не рекомендуют часто использовать различные присадки для топлива, в которых содержаться многие посторонние элементы, способные также осесть на ячейках.

 Еще одной причиной засорение становится повышенный расход моторного масла, которое начинает попадать в камеры сгорания. Также, еще может встретиться физическое повреждение.

 Удаление или ремонт катализатора

---

 Прежде всего, стоит упомянуть о том, что нельзя принять окончательное решение о неполадках катализатора исключительно по пробегу. Многие мастера, могут настаивать на замене или удалении катализатора именно основываясь на пробеге. Но правда в том, что содержание драгоценных металлов на катализаторе довольно высокое. Поэтому, некоторые мастера возьмут с Вас деньги за ремонт и заберут Ваш катализатор для последующей сдаче его на пункт приема цветных металлов.

 Поэтому, прежде чем проводить любые работы по ремонту или удаления каталитического нейтрализатора, стоит проверить автомобиль на специальном оборудовании — газоанализаторе. Именно данный анализ может служить основанием для ремонтных работ. Кроме этого, можно подозревать катализатор в неисправности из-за появления посторонних запахов.

 Если говорить на чистоту, то удаление катализатора не может сказаться негативно на работоспособности автомобиля. Кроме этого, Вы наверняка отметите некоторое повышение мощности и снижение расхода топлива. Но стоит обратить внимание на то, что и в России могут ужесточить законы и требования к экологическим стандартам. Поэтому, не стоит заранее удалять систему очистки выхлопных газов, а по возможности — его необходимо сохранять как можно дольше.

 Для ремонта автомобиля с подозрениями на каталитический нейтрализатор, необходимо обращаться в качественные мастерские, оборудованные специальными стендами. Одна из таких мастерских находиться в Санкт-Петербурге и имеет свою страничку в интернете по ремонту каталитических нейтрализаторов — http://www.rezonator.spb.ru/service/katalizator/

carsweek.ru

Добавить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Комментарий *

Имя *

Email *

Сайт