Eurosar.ru

Авто журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Зачем нужен катализатор в выхлопной системе автомобиля?

Что такое катализатор?

НА многих современных машинах установлен, так называемый, «катализатор», многие даже не знают и не слышали про такое устройство, но это все до поры до времени! Конечно если у вас новый автомобиль, и вы его допустим, планируете продать через три – пять лет с небольшим пробегом, то вы скорее всего и не узнаете что это такое! НО вот если вы купили импортный автомобиль с пробегом в 150 000 и более тысяч километров, то скорее всего вы обязательно столкнетесь с заменой катализатора. А кто из вас знает, что это такое? И зачем он вообще нужен? Не знаете, тогда читайте дальше …

Как обычно начну с определения.

Катализатор (или каталитический нейтрализатор) – часть глушителя автомобиля (выхлопной системы), которая служит только для одной цели – снижение вредных веществ в выхлопе. А как мы знаем при сгорании топлива в цилиндрах автомобиля, выделяются вредные вещества для человека и атмосферы в целом, такие как CO (окись углерода), CH (углеводороды), NO 2 (оксид азота) и т.д., при больших выделениях, могут способствовать образованию в городах смога, как например в Пекине (Китай), небольшое видео.

Из чего состоит катализатор автомобиля

Катализатор обычно представляет из себя, утолщенную часть глушителя. Если ее снять и посмотреть внутрь, можно увидеть сетку фильтра. При рассечении можно более подробно рассмотреть устройство.

Внутри есть специальные ячейки, очень похожие на пчелиные соты, только полые и удлиненные. Производятся такие ячейки (соты) – либо из элементов с напылением из благородных металлов (как правило — иридия), либо из керамических пластин. Такое строение «сот», обусловлено увеличением площади фильтрования отработанных газов.

Также есть специальный датчик (лямба зонт), который показывает уровень загрязненности газов после катализатора.

Как работает катализатор

Состав этой части глушителя (катализатора), можно условно сравнить с фильтром. Суть такова: отработанные газы из цилиндров попадают на «соты» фильтр. Фильтр нагревается, причем практически докрасна. При таких нагретых сотах, отработанные газы догорают и окисляются в катализаторе, выхлоп автомобиля становится намного чище. Так вредные CO и CH, при прохождении через фильтр превращаются в практически безобидные соединения газов, которые мало наносят вред окружающей среде и человеку.

Почему катализатор выходит из строя?

Ресурс этой важной (для окружающей среды) детали достаточно велик, это 100 – 150 000 километров. При среднем пробеге автомобиля, хватит надолго примерно на 5 – 7 лет, но не больше. «Соты» катализатора попросту выгорают со временем, уменьшаясь в размерах, и при пробеге в 150 000 километров они практически потеряют свойство фильтровать отработанные газы. Таким образом, у вас вылезет ошибка «CHECK ENGINE» на панели приборов, и после проверки нужно будет менять катализатор.

Еще одна причина выхода из строя – это некачественное топливо. Обычно некачественный бензин пытаются искусственно догнать до нужного значения октанового числа, применяя добавки к топливу на основе свинца. При горении такое топливо выделяет гораздо больше температуры, чем современные бензины АИ 92 и 95 (подробнее здесь). Таким образом, катализатор не только нагревается, а еще и оплавляется изнутри, тем самым забивая все фильтрующие «соты». Двигатель не может правильно отводить газы и на панели приборов опять же появляются ошибки. Итог один – замена.

Цена

Как вы понимаете, этот элемент с использованием напыления из благородных металлов стоить дешево не может! Вот почему стоимость каталитического нейтрализатора очень высока. На отечественные машины доходит до 10 000 рублей. А вот на иномарках не редки суммы в 30 – 70 000 рублей, все зависит от класса автомобиля.

Стоимость очень высокая, поэтому многие думают просто убрать его из системы, а вот хорошо это или плохо поговорим в следующей статье.

(24 голосов, средний: 4,75 из 5)

Похожие новости

Что значит 4 matic. На автомобилях Мерседес? Разберем плюсы и ми.

Что такое коллектор. Впускной и выпускной в устройстве автомобил.

Что такое «Гелендваген» или «Гелик»? Подробная информация + фото.

Sanya120987 › Блог › Так нужен ли катализатор в автомобиле?

Что такое каталитический нейтрализатор в выхлопной системе, и зачем он нужен, большинство автовладельцев узнаёт или вспоминает лишь после объявления мастера в автосервисе о сдохшем катализаторе. Насколько это опасно, можно ли с этой неисправностью бороться, и насколько это сложно?

Официальное название катализатора длинное, но смысл этой детали в нейтрализации вредных компонентов в выхлопных автомобильных газах. Катализатор является деталью выхлопной системы автомобиля, и отвечает за устранение из выбрасываемых газов опасных для окружающей среды и здоровья человека веществ.

Это не до конца прогоревшие углеводороды, угарный газ, оксид азота, сажа и так далее. Проходя через катализатор, эти вещества дополнительно дожигаются до состояния менее вредных веществ. Получаются азот (самое большое содержание в воздухе), вода и углекислый газ. Преобразование вредных веществ происходит благодаря специальным металлам-катализаторам: Pd и Ra. Также в дорогих моделях катализаторов используется платина (Pt).

Химическая реакция преобразования возникает во время прохождения выхлопных газов через мелкоячеистые своеобразные соты, выполненные из металла или керамики. Соты покрыты катализаторами, то есть редкоземельными металлами, которые и провоцируют реакцию.

Причины выхода из строя

Следует уяснить, что катализатор, сколько бы он ни стоил (а стоит он весьма недёшево), это расходник, и время жизни у него не очень продолжительное. Даже лучшие модели редко переживают пробег автомобиля в 120 тысяч. Но это не потому, что расходуются редкоземельные металлы, просто конструкция детали слишком хрупкая, и керамические соты довольно быстро разрушаются от езды по плохим дорогам. Катализатор банально не выдерживает тряски, тончайшие стенки сот начинают трескаться, постепенно откалываясь.

Также причиной выхода из строя катализатора могут служить неисправности в смазочной системе, проблемы с зажиганием, поршневой группой. Не до конца сгоревшее топливо со шлаками попадает прямо в катализатор, наглухо запечатывая все соты. Идентичный эффект получается, если водитель любит жать на педаль газа без надобности в любой ситуации. Так сказать, любитель порычать.

Всё было бы не так страшно, ну больше не нейтрализует вредные вещества, мало ли, кто за этим следит, если бы забытый или разрушенный катализатор не затруднял выход отработанных газов из двигателя. Последний заметно теряет мощность, начинаются проблемы с загазованностью салона и прочее. Как же поступить в случае поломки катализатора?

Заменить или удалить?

Безусловно, правильным вариантом будет замена катализатора на новый, однако это и самый дорогостоящий вариант. Качественный катализатор сейчас стоит около пятидесяти тысяч рублей. Можно приобрести и установить недорогой неоригинальный катализатор, китайский универсальный.

Это обойдётся примерно в десять тысяч рублей, и будет соответствовать действующим в стране экологическим нормам. Но не всем подъёмна и такая сумма, в этом случае катализатор можно попросту удалить, и вварить в тракт пустой пламегаситель (резонатор). Только обязательно нужно поправить программу блока управления движком, чтобы датчики не бомбардировали бортовой компьютер машины сообщениями о неисправности катализатора.

Что такое катализатор и его назначение в автомобиле

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

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

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

Теоретическая часть

Устройство автомобильного катализатора

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

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

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

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

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

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

Конструкция катализатора

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

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

Принцип работы катализатора

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

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

Работа катализатора

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

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

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

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

Неисправности каталитического нейтрализатора

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

Видео: Как пробить катализатор

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

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

Устранение проблем в работе

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

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

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

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

Для чего нужен катализатор в глушителе?

Для чего нужен катализатор в глушителе?

Каталитический нейтрализатор или катализатор в работе автомобиля уже начинает играть привычно важную роль. Для чего нужен катализатор глушителя? У катализатора только одна функция, нейтрализация и уменьшение выброса в окружающую среду вредных веществ, содержащихся в отработанных газах. Однако его работа в выхлопной системе имеет и некоторые побочные эффекты, но об этом подробней ниже.

Что такое катализатор глушителя?

Катализатор – это компонент выхлопной системы автомобиля, состоящий из металлического блока и небольших патрубков, соединяющих его с трубами системы глушителя. Устанавливается катализатор сразу после коллекторной трубы, часто его крепят на фланце самой коллекторной трубы.

В блоке катализатора находится ячеистая структура, по виду напоминающая пчелиные соты. Эти соты покрывают специальным составом, который при нагревании детали начинает процесс изменения состава отработанных газов. Рабочая температура катализатора варьируется в пределах от 300 до 800 градусов Цельсия, при слишком высокой температуре ячеистая структура спекается и прогорает, что приводит катализатор к негодности. Этого лучше избегать, и как это делать мы расскажем ниже.

Для чего нужен катализатор на глушителе? Он выполняет три функции:

  • доокисляет угарный газ до относительно безвредной двуокиси углерода;
  • расщепляет остаточные углеводороды на двуокись углерода и воду;
  • выделяет азот из вредных окислов азота тем самым, делая их менее вредными.

Как видно, пользу для окружающей среды и экологии катализатор глушителя приносит огромную. В большинстве европейских стран его наличие на автомобиле является обязательным, и требования к токсичности выхлопных газов, в связи с этим, тоже большие. К сожалению, в нашей стране эта деталь не является обязательной.

Побочные эффекты наличия катализатора в выхлопе

Если катализатор в глушителе установлен, то от его наличия получается побочный эффект, который приводит к некоторой потере мощности двигателя. Дело в том, что поток отработанных газов, попадая в ячеистую структуру катализатора, теряют в скорости движения, что приводит к появлению сопротивления и образованию обратного давления. Воздействие обратного давления ухудшает освобождение от отработанных газов камер сгорания, на это уходит больше работы двигателя. В результате имеем некоторую потерю мощности, ориентировочно она составляет порядка 1,5-2,0% (только на катализаторе).

Для компенсации этого побочного эффекта можно установить высокопроизводительный катализатор, однако по цене он будет дороже стандартной модели.

Как существенно продлить срок жизни катализатору?

Катализатор выхлопной системы автомобиля достаточно долговечная деталь. Она сможет прослужить вам очень долго, если вы не будете нарушать режимы ее эксплуатации.

Чтобы ваш каталитический нейтрализатор прослужил долго, следует придерживаться следующих правил:

  • должен быть исправен датчик кислорода, (датчик определяющий количество кислорода в отработанных газах и помогающий в правильном формировании топливной смеси);
  • масло из двигателя не должно попадать в систему выхлопа, это одна из главных причин быстрого выхода катализатора из строя, так как его не рассчитывают на такой режим работы;
  • всегда используйте октановое число топлива для вашего автомобиля, соответствующее корректной работе двигателя и паспортным данным;
  • должна быть правильная настройка системы зажигания, соответствующая двигателю и топливной системе.

Большинство перечисленных пунктов, при их неисполнении, будет плохо сказываться на всей работе автомобиля не только на сроке жизни катализатора. Поэтому важно их придерживаться.

Если ваш катализатор вышел из строя, то вам необходимо заменить его. Если взвесить все «за» и «против» наличия катализатора в выхлопной системе, то в приоритете все же экология, а не небольшая потеря мощности двигателя в вашем автомобиле.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector