Главная » Марки автомашин » Срок службы катализатора

Срок службы катализатора


Почему выходит из строя каталитический нейтрализатор — журнал За рулем

В системе выпуска всех современных автомобилей есть устройство для снижения токсичности отработавших газов — каталитический нейтрализатор. Рассмотрим его конструкцию и возможные неисправности.

Каталитические нейтрализаторы начали применять еще в прошлом веке для снижения токсичности отработавших газов автомобильного двигателя с искровым зажиганием.

Керамические соты каталитического нейтрализатора

Керамические соты каталитического нейтрализатора.

Керамические соты каталитического нейтрализатора.

Материалы по теме

Внутри нейтрализатора расположен пористый несущий материал — керамический блок с сотовой структурой. На поверхность керамического блока нанесен промежуточный слой активаторов, а поверх него — каталитически активный слой из благородных металлов (платины, палладия и родия). На каталитически активном слое происходят химические реакции, при которых ядовитые вещества отработавших газов: оксид углерода и оксиды азота — превращаются в диоксид углерода и элементарный азот, а углеводороды — в диоксид углерода и водяной пар. Степень очистки отработавших газов в исправном нейтрализаторе достигает 98%.

Каталитический нейтрализатор работает без расхода активного вещества. В современных автомобилях с нормами токсичности Евро-4 и Евро-5 каталитические нейтрализаторы располагают максимально близко к выпускным отверстиям и крепят шпильками или болтами через прокладку к головке блока цилиндров.

Каталитический нейтрализатор (катколлектор)

Каталитический нейтрализатор (катколлектор) плотно компонуется с силовым агрегатом Лады Гранты.

Каталитический нейтрализатор (катколлектор) плотно компонуется с силовым агрегатом Лады Гранты.

Столь тесное соседство массивного и горячего каталитического нейтрализатора с двигателем затрудняет компоновку моторного отсека и приводит к повышению температуры в подкапотном пространстве. Но зато прогрев активной зоны катколлектора после пуска двигателя происходит быстрее. Ведь только прогретый катализатор способен эффективно очищать отработавшие газы. Каталитические реакции эффективно идут только при температуре свыше 300 градусов Цельсия.

Каталитический нейтрализатор автомобиля Лада Приора

Каталитический нейтрализатор автомобиля Лада Приора.

Каталитический нейтрализатор автомобиля Лада Приора.

Для правильной работы системы перед каталитическим блоком и сразу за ним устанавливают кислородные датчики (лямбда-зонды). Стоящий до нейтрализатора датчик называют управляющим, а установленный после — диагностическим.

В мировой практике используется и другое расположение каталитического нейтрализатора. Такая схема с расположением бочонка каталитического нейтрализатора под днищем автомобиля появилась на заре применения этого способа снижения токсичности отработавших газов и до сих пор используется, например, на автомобилях фирмы Renault при нормах Евро-4 и даже Евро-5.

Каталитический нейтрализатор

Каталитический нейтрализатор под днищем кроссовера Renault Duster

Каталитический нейтрализатор под днищем кроссовера Renault Duster

Система выпуска отработавших газов Lada 4x4

Система выпуска отработавших газов Лады 4x4, каталитический нейтрализатор расположен вдалеке от двигателя.

Система выпуска отработавших газов Лады 4x4, каталитический нейтрализатор расположен вдалеке от двигателя.

Каталитический нейтрализатор считается надежным элементом конструкции современного автомобиля, и производители не предусматривают регламента по его замене. То есть, по их мнению, срок службы катколлектора или элемента под днищем автомобиля должен быть равен сроку службы всего автомобиля. Тем не менее практика показала, что каталитические нейтрализаторы далеко не всегда служат безупречно.

Что может случиться с нейтрализатором?

Первой неисправностью активного элемента катколлектора является его оплавление, проявляющееся в виде спекания сот и приводящее к затрудненному проходу отработавших газов. Обычно это происходит после того, как превышен порог температуры газов в 900 градусов.

Каталитический нейтрализатор

Оплавление керамического блока захватывает пока не всю площадь. Но процесс происходит лавинообразно. Часть сот забита, остальные перегреваются и оплавляются дальше.

Оплавление керамического блока захватывает пока не всю площадь. Но процесс происходит лавинообразно. Часть сот забита, остальные перегреваются и оплавляются дальше.

Второй возможный сценарий повреждения катколлектора — это разрушение керамики. Иными словами, она начинает крошиться.

Каталитический нейтрализатор

Выкрошился сравнительно небольшой участок. Вопрос только в том, куда попадут частицы керамики?

Выкрошился сравнительно небольшой участок. Вопрос только в том, куда попадут частицы керамики?

И третий — это просто забитый продуктами неполного сгорания топлива и масла нейтрализатор, не дающий двигателю «дышать».

Каталитический нейтрализатор

Отработавшие газы практически не имеют выхода.

Отработавшие газы практически не имеют выхода.

Ряд производителей используют вместо керамической основы металлическую пористую структуру. В народе такое решение считают более прочным.

Каталитический нейтрализатор

Практика показывает, что вероятность разрушения такого нейтрализатора существует.

Практика показывает, что вероятность разрушения такого нейтрализатора существует.

Материалы по теме

Оплавление (спекание) сот диагностируется по падению мощности двигателя — разгон со временем становится все хуже, вплоть до того, что двигатель перестает набирать обороты «до отсечки» даже без нагрузки. Максимальная скорость — все ниже, а пуск двигателя, как холодного, так и прогретого, затрудняется. В дальнейшем он вообще перестает пускаться. При такой неисправности загорается сигнализатор Check-Engine, и вообще не заметить его трудно.

Гораздо коварнее дефект, при котором частицы керамики начинают выкрашиваться с поверхности сот. Причиной разрушения керамики чаще всего является некачественное топливо, которое догорает на такте выпуска. Причем крошение начинается в самой горячей зоне, на кромках сот, расположенных ближе к двигателю.

При работе двигателя на разных режимах может происходить заброс части отработавших газов обратно в цилиндры двигателя. Керамическая пыль, являющаяся абразивом и попавшая с потоком газов в цилиндр, быстро выведет из строя поршневую группу и приведет к задирам на стенках цилиндров.

Впрочем, опасно это явление далеко не для всех двигателей. Мы даже не будем говорить про модели, у которых нейтрализатор вопреки общемировым тенденциям закреплен под днищем автомобиля, а потому вредоносным частицам пришлось бы преодолеть почти метр «против течения». Некоторые производители благодаря применению верных конструктивных решений избежали этих проблем или сумели вовремя их устранить.

Как дела с гарантией?

Материалы по теме

Характерен пример с мотором QR фирмы «Ниссан». Эти двигатели, например, устанавливались на X-Trail первого поколения (Т-30). При пробеге не более 40–60 тыс. км происходил именно тот процесс, о котором мы писали выше. Двигатели выходили из строя по увеличенному износу цилиндров из-за частиц разрушенного керамического блока. Но компания «Ниссан» заняла по данному вопросу правильную позицию. Заменяли по гарантии блок цилиндров с поршневой и коленвалом (шорт-блок) и, естественно, катколлектор, причем на модернизированный. Тогда даже владельцы легко отличали новый катколлектор от старого по углу наклона кислородного датчика. С таким же явлением столкнулись и владельцы автомобилей Toyota Camry прошлого поколения, только там износ проявлялся позже, к пробегу около 100 тыс.км. И в этом случае встречались владельцы, успевшие по гарантии восстановить автомобиль, но были и те, кто не успел.

На фоне такого отношения к потребителю резко негативное отношение вызывает позиция, занятая концерном Kia. В сервисной книжке автомобилей этой марки до начала 2016 года красовалась надпись, что гарантийные обязательства на каталитический нейтрализатор простираются вплоть до 1(!) тысячи километров. Грубо говоря, на две заправки топливом, а потом «плохой русский бензин» может повредить каталитический нейтрализатор, но фирма за это уже не отвечает. Правда, с 2016 года гарантия на каталитический нейтрализатор была продлена до 150 тыс. км.

По мнению автора, гарантия на каталитический нейтрализатор должна быть продолжительностью не меньше, чем на автомобиль.

Теперь поподробнее рассмотрим, что следует и чего не следует делать владельцу автомобиля, чтобы нейтрализатор прослужил долго и счастливо.

Материалы по теме

Причины выхода из строя каталитического нейтрализатора:

  1. Плохое качество топлива — чаще всего с низким октановым числом. Система управления двигателем переходит на позднее зажигание. Это вызывает догорание смеси на выпуске и рост температуры отработавших газов.
  2. Неправильная работа системы зажигания (пропуски зажигания). Не сгоревшее в одном цилиндре топливо тут же поджигается и горит в нейтрализаторе.
  3. Механическое повреждение каталитического нейтрализатора. Повышенная вибрация силового агрегата и удары по катализатору приводят к крошению керамического блока.
  4. Термоудары. Мгновенное охлаждение раскаленного нейтрализатора при преодолении лужи, к примеру, может вызвать трещины керамического элемента.
  5. Неправильный состав топливовоздушной смеси, вызванный, например, неисправностью датчика кислорода. Тот же эффект вызовут негерметичные, льющие форсунки.
  6. Добавление присадок в бензин. Коктейли от непроверенных производителей или нарушение концентрации могут повышать температуру сгорания на выпуске.
  7. Самые новые конструкции двигателей с минимальной токсичностью запрограммированы на быстрый прогрев нейтрализатора. В условиях холодов для ускорения прогрева вначале блоки управления двигателем очень переобогащают смесь, которая догорает на поверхности нейтрализатора.
  8. В истории существовали откровенные дефекты конструкции нейтрализатора. Например, Suzuki проводила отзывную кампанию по сплошной замене нейтрализаторов на автомобилях SX4.

Из личного опыта

Вторая половина девяностых. Я работал менеджером по автопарку в коммерческой фирме. Шеф вызывает и говорит: Карину (Toyota Carina Е) продавать будем. Езжай на мойку, и чтоб двигатель блестел, как…

Toyota Carina Е

Toyota Carina Е

Toyota Carina Е

Материалы по теме

Ну я и поехал. Команду шефа о качестве мойки передал. А мотор, хоть и впрысковый, но имел одну катушку зажигания и высоковольтный распределитель. На выезде начались перебои в работе двигателя. До офиса всего-то метров 300. Недотянул. Автомобиль глохнет, и под днищем как будто реактивный двигатель начинает работать. Гудит, машина трясется. Я выскочил, отбежал, а из выхлопной трубы струя черной гари летит вперемешку с искрами.

В общем, погорело и перестало. Вернулся к машине, открыл капот, вскрыл крышку распределителя, а там болото. Влагу вытер, просушил и добрался-таки до офиса. А теперь ответьте на вопрос: где, по-вашему, горело топливо?

А если все-таки конец?

Вышедший из строя каталитический нейтрализатор на негарантийной машине заменять оригинальным сможет и захочет далеко не каждый. Дорого это. Какие варианты развития событий?

Материалы по теме

  1. Просто выбить начинку из нейтрализатора. Это требует перепрошивки блока управления, чтобы он «закрыл глаза» на сигнал со второго кислородного датчика, либо установки механической или электронной обманки. Механическая представляет собой втулку, в которой закреплен кусочек каталитического нейтрализатора, а электронная просто имитирует правильный сигнал датчика кислорода.
  2. Выбить начинку и установить вместо нее пламягаситель. Он представляет собой несколько камер с отверстиями, служащими для снижения температуры и давления газов. Это несколько уменьшает шум и облегчает режим работы других элементов системы выпуска отработавших газов. «Мозги» автомобиля предстоит обмануть, как описано выше.
  3. Установить вместо керамического блока универсальный ремонтный каталитический нейтрализатор. Чаще всего на металлической, а не керамической основе. Степень очистки будет немного ниже, но «вредителями» вы себя чувствовать не будете.

Расскажите, а как происходило ваше общение с «чудовищем под днищем» — каталитическим нейтрализатором: работает, вырезан, заменен?

С «историями болезней» автомобилей прошлых поколений можно познакомиться, пройдя по ссылке.

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

www.zr.ru

Как часто надо чистить катализатор в автомобиле и для чего

Для чего нужен катализатор в автомобиле? Этот вопрос волнует многих владельцев машин, ведь для некоторых моделей стоимость этой детали доходит до 13 % от общей стоимости, а без него автомобиль не перестанет ездить. Разберемся, так ли необходим этот компонент и какой от него прок простому водителю.

Катализатор «дожигает» непрореагировавшие частицы топлива и избавляется от части вредных веществ.

Назначение и устройство катализатора

Можно, не углубляясь в теорию автомобильной техники, с уверенностью сказать, что двигатель автомобиля при работе выделяет вредные для здоровья людей вещества. Чтобы минимизировать вред для окружающей среды, практически все, даже самые дешевые машины, комплектуются катализатором или каталитическим нейтрализатором, который находится в глушителе, на пути выхлопных газов. Катализатор практически полностью избавляет выхлопные газы от:

Хотите узнать что лучше: 8 или 16 клапанов? Ответ на этот вопрос вы найдете в нашем материале.

Подробности о чип-тюнинге Нивы Шевроле можно узнать здесь.

Что такое катализатор на автомобиле и из чего он сделан

Конструкционно каталитический нейтрализатор представляет собой керамическую подложку в виде сот, на которую нанесены драгоценные металлы. Именно они и являются катализаторами химической реакции. Обтекая соты с катализатором, выхлопные газы после двигателя избавляются от вредных веществ и направляются через глушитель в атмосферу. Все это устройство располагается вертикально, сразу после двигателя, либо горизонтально перед глушителем.

Катализатор создает дополнительное сопротивление, поэтому мощность двигателя несколько уменьшается, по сравнению с максимально возможной.

Для наибольшей эффективности и наименьшей стоимости конструктора стараются установить нейтрализатор как можно ближе к двигателю, где температура выхлопных газов выше. Это позволяет несколько уменьшить площадь сот, что снижает стоимость детали.

Обратной стороной медали является снижение срока службы из-за повышенной температуры керамической подложки.

Подробности об устройстве автомобильного катализатора вы узнаете из этого видео:

Признаки неисправности

Расчетный срок службы катализатора в лучшем случае составляет не более 120 тысяч км. Но его могут сильно уменьшить некачественный бензин и масло, неисправности в двигателе, связанные с впрыском топлива, подачей воздуха или иные, иногда даже механические, повреждения. Вышедшая из строя деталь не только перестает выполнять свою функцию, но и шумит, дребезжит и вибрирует. В случае вертикального расположения нейтрализатора возможно осыпание разрушенных элементов непосредственно в двигатель.

Забитый катализатор может привести к серьезным неисправностям.

Признаки неисправности катализатора в автомобиле легко заметить. Загорается желтый значок «проверьте двигатель». Значит датчик содержания кислорода, установленный сразу после нейтрализатора, фиксирует выход этой величины из нормальных значений. Спустя какое-то время появляются посторонние шумы в районе этой детали, металлический лязг, грохот, вызванный остатками керамической подложки, которая постепенно разрушается. Повышенное содержание вредных веществ в выхлопе автомобиля точно укажет на разрушение катализатора.

При появлении тяжелых отложений на катализаторе, из-за механических повреждений двигателя, вышедших из строя свечей, прогоревших масляных колец керамическая подложка может оплавиться из-за повышенной температуры. После этого сопротивление этой детали многократно возрастает, что мешает двигателю нормально работать. Фактически автомобиль перестает ездить или даже заводиться.

Хорошо проведенная диагностика двигателя перед установкой нового катализатора поможет выявить проблему и исправить ее, чтобы не допустить повторного выхода из строя дорогостоящей детали.

Ремонт нейтрализатора

При полном или частичном разрушении дорогостоящего каталитического нейтрализатора существует несколько путей решения этой проблемы:

Иногда бывает, что использование не совсем качественного топлива или масла вызвали загрязнение поверхности керамических сот, или повреждения двигателя вызвали появление нагара или отложений на них. Если при этом катализатор перегрелся, то происходит оплавление керамической подложки и выход из строя детали. В данном случае никакая промывка катализатора автомобиля не поможет. При сохранении целостности конструкции необходимо устранить причины загрязнения. После починки двигателя нейтрализатор сам очиститься за счет потока дымовых газов и температуры, поэтому в промывке также не будет необходимости.

Загрязненный катализатор является симптомом неисправности двигателя, без ее решения замена этой детали ничего не даст.

Специфика эксплуатации автомобилей в России при низком качестве топлива и долгом сроке использования приводит к массовому переходу на пламегасители или использованию лома для удаления внутренностей нейтрализатора. Это плохо сказывается на состоянии окружающей среды и попросту вредит людям на закрытых подземных паркингах. До повсеместного перехода на качественный бензин эта практика будет общераспространена, потому что многие автолюбители не могут покупать оригинальный или даже универсальный катализатор несколько раз в год.

О том, что еще может привести к быстрому износу катализаторов, узнайте из этого ролика:

Итог

Замена нейтрализатора на оригинальный оправдан только на новом автомобиле, при уверенности владельца в исправной работе двигателя. После нескольких лет активной эксплуатации или на поддержанных машинах катализатор лучше заменять на универсальный. Через еще несколько лет поможет только установка пламегасителя или удалению внутренностей нейтрализатора, т.к. соты будут постоянно забиваться.

procrossover.ru

Каталитический нейтрализатор (катализатор) - Эксплуатация автомобиля

Ни для кого не секрет, что транспортные средства оснащенные двигателями внутреннего сгорания является одним из основных источников загрязнения окружающей среды - воздуха. С момента изобретения автомобиля до 80-х годов 20 века на проблему токсичного выхлопа не обращали особого внимания. На первом этапе количество транспортных средств было незначительным, соответственно и выбросы не представляли большой угрозы - концентрация в воздухе незначительная. Но постепенно, автомобиль перестал быть средством роскоши и стал средством передвижения, количество автомобилей росло с геометрической прогрессией, как и количество выбросов. Человеку пришлось задуматься над решением этой проблемы. И выход был найден. Но... состав и качество бензинов не позволяло применить изобретенное устройство, в последствии названное каталитическим нейтрализатором, для бензиновых двигателей, большое содержание свинца "убивало" устройство наповал. В 1992 году страны Евросоюза ввели на своей территории норму Евро-1, которая устанавливала предельно допустимое содержание токсичных веществ в выхлопных газах автомобилей, фактический с этого момента не один автомобиль без каталитического нейтрализатора - не автомобиль.В течение каждых последующих 4-5 лет Евросоюз ужесточал эти нормы.

Еще на этапе разработки современного двигателя внутреннего сгорания главная задача - задача достижения оптимальных параметров работы, настройки, выполнения условий при которых будет достигнуты минимальные выбросы - достижения такого соотношения топливо-воздух (топливо-воздушная смесь), при котором все топливо будет сожжено. Для оптимального сгорания бензина, необходимо выполнение условия - соотношение воздух/бензин должно быть около 14.7/1, это означает, что на каждый литр бензина, необходимо 14,7 литров воздуха, это в теории. На практике, топливо-воздушная смесь далека от оптимального значения. Смесь бедная - воздух/бензин выше, чем 14,7, богатая - воздух/топливо ниже, чем 14.7. Причины - разные режимы работы двигателя, режимы движения.

Углекислый газ, способствуют глобальному потеплению. Потому что процесс сгорания никогда не совершенна, некоторые небольшие количества вредных выбросов в атмосферу более производятся также в автомобильных двигателях.

Каталитические преобразователи предназначены для снижения:

Так что такое катализатор?

Вспомним химию. Катализатор - вещество, которое вызывает или ускоряет химическую реакцию. Катализаторы участвуют в реакциях, но ни реагенты, ни продукты реакции, они катализируют. В человеческом организме, ферменты естественных катализаторов ответственность за многие важные биохимические реакции.

При каталитической очистке газов протекают одновременно две химические реакции:

1. Реакция восстановления, в результате которой у некоторых компонентов газов отбирается кислород:

2. Реакция окисления, в результате которой другие компоненты газов окисляются -дожигаются.

На сегодняшний день существует два различных типа работы катализатора: катализатором восстановления и окисления. Оба типа состоят из керамической структуры покрыта металлическим катализатором, обычно платина, родий и(или) палладий. Идея состоит в том, чтобы создать структуру, которая предоставляет максимальную площадь поверхности катализатора в поток выхлопных газов, а также сведение к минимуму количество катализатора требуется, так как материалы стоят очень дорого. Некоторые новейшие преобразователи даже начали использовать золото смешивается с более традиционными катализаторами. Золото стоит дешевле, чем другие материалы и может привести к увеличению окисления, химические реакции, что снижает загрязняющих веществ, до 40 %.

Снижение катализатора первой стадии каталитического нейтрализатора. Он использует платину и родий для снижения выбросов NOx. Когда NO или NO2 молекула связывается с катализатором, катализатор срывает азота атом из молекулы и имеет на нее, освобождая кислород в форме O2.Связи атомов азота с другими атомами азота, которые также застряли в катализаторе, образуя N2.

Пример:

2NO => N2 + O2 2NO2 или => N2 + 2O2

2NO => N2 + O2 2NO2 => N2 + 2O2

Катализатора окисления является вторым этапом каталитического нейтрализатора. Это снижает не сгоревших углеводородов и окиси углерода при сжигании (окислительный) их в присутствии катализатора платины и палладия. Этот катализатор помогает реакция СО и углеводородов, а остальные кислорода в выхлопных газах. Например:

2CO + O 2 => 2CO 2

Есть два основных типа конструкций, используемых в каталитических нейтрализаторов - сотовая и керамические бусы. Большинство автомобилей сегодня используют сотовую структуру.

Третий этап преобразования системы управления, которая контролирует поток выхлопных газов, и использует эту информацию для управления системой впрыска топлива. Там на датчик кислорода установлен на входе в каталитический нейтрализатор, то есть это ближе к двигателю, чем преобразователь. Этот датчик сообщает движка, сколько кислорода в выхлопных газах. Двигатель компьютера можно увеличить или уменьшить количество кислорода в выхлопе, регулируя воздух-топливо. Эта схема управления позволяет двигателю компьютер, чтобы убедиться, что двигатель работает на близком к стехиометрической точке, а также чтобы убедиться, что есть достаточное количество кислорода в выхлопе, чтобы окисление катализатора для сжигания не сгоревших углеводородов и СО

Каталитический нейтрализатор делает большую работу по снижению загрязнения, но он все еще может быть существенно улучшилась. Одной из самых больших недостатков является то, что он работает только при достаточно высокой температуре. При запуске холодного автомобиля, каталитический нейтрализатор практически ничего не делает, чтобы уменьшить загрязнение в выхлопных газах.

Одним из простых решений этой проблемы состоит в перемещении каталитический нейтрализатор ближе к двигателю. Это означает, что горячие выхлопные газы достигают конвертер и он нагревается быстрее, но это может также сократить срок службы преобразователя, выставляя его на очень высоких температурах. Большинство автопроизводителей положение преобразователя под передним пассажирским сиденьем, достаточно далеко от двигателя для поддержания температуры до уровня, который не повредит ее.

Подогрев каталитического нейтрализатора является хорошим способом для сокращения выбросов. Самый простой способ для подогрева преобразователя является использование электрических нагревателей сопротивления. К сожалению, 12-вольтовых электрических систем на большинстве автомобилей не обеспечивают достаточной энергии или мощности для нагрева каталитического конвертера достаточно быстро. Большинство людей не будет ждать несколько минут, каталитический нейтрализатор, чтобы нагреться, прежде чем начать свою машину. Гибридные автомобили, которые имеют большой, высокого напряжения батареи может обеспечить достаточно энергии, чтобы разогреть каталитический конвертер очень быстро.

Катализаторы в дизельных двигателях не работают, а также в сокращении выбросов NOx. Одной из причин является то, что дизельные двигатели запустить прохладнее, чем стандартные двигатели и преобразователи работают лучше, так как они нагреваются. Некоторые из ведущих экспертов-экологов автоматического придумали новую систему, которая помогает бороться с этим. Они вводят раствор мочевины в выхлопную трубу, прежде чем он попадает на преобразователь, испаряться и смешиваться с выхлопными и создают химическую реакцию, которая приведет к снижению выбросов NOx. Мочевина, также известная как карбамид, является органическое соединение углерода, азота, кислорода и водорода. Это обнаруживается в моче млекопитающих и земноводных. Мочевина реагирует с NOx, чтобы производить азот и водяной пар, располагая более чем на 90 процентов окислов азота в выхлопных газах.

Каталитический нейтрализатор(катализатор) - предназначен для понижения токсичности отработанных газов (выхлопных газов). В нейтрализаторе выхлопные газы при контакте с катализатором (веществом) значительно ускоряющим окислительные процессы преобразуется в СО2 и Н2О.

Если разрезать катализатор, то можно увидеть что он разделен на две камеры: камера окисления, камера восстановления. С камерой окисления вроде все понятно, смотри выше, а про камеру восстановления поговорим поподробнее. Камера восстановления - восстановительная среда для NO, позволяет химическим путем связать кислород содержащейся в выхлопных газах. При попадании выхлопных газов в камеру восстановления оксид азота превращается в аммиак, который разлагается в камере окисления.

Каталитические нейтрализаторы по типу носителя делят на керамические и металлические. Носителем выступает керамика в виде сот или метал. На сегодня более распространены керамические катализаторы. Основной недостаток керамического катализатора - хрупкость. Каталитический нейтрализатор находится за приёмной трубой глушителя (встречается объединенный) или непосредственно в выпускном коллекторе, очень редко за ним. При втором варианте ремонт очень трудоемкий и затратный. Катализатор в выпускном коллекторе установлен в большинстве новых автомобилях. Позволяет добиться экологических норм ЕВРО-4.

Катализатор - устройство предназначенное для снижения выброса вредных веществ в атмосферу с отработавшими газами образовавшимися в двигателе внутреннего сгорания автомобиля.

Система нейтрализации отработавших газов - совокупность компонентов, обеспечивающих снижение выбросов загрязняющих веществ с отработавшими газами при работе двигателя.

Какой срок службы катализатора?Срок службы автомобильного катализатора главным образом зависит от качества автомобильного бензина. При определенных условиях катализатор можно убить выездив полный бак некачественного топлива. Средний срок службы катализатора от 180 до 200 тысяч километров.

www.avtocar.su

Каталитический нейтрализатор: устройство и принцип работы

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

Конструкция и функции каталитического нейтрализатора

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

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

Принцип действия катализатора

На практике трехкомпонентный каталитический нейтрализатор имеет следующий принцип действия:

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

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

 

Срок службы катализатора

Разрушение керамического блока катализатора

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

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

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

Можно ли удалить катализатор

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

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

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

techautoport.ru

Назначение и расположение катализатора в автомобиле

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

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

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

Содержание статьи

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 катализатора

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 цена за ремонт может выйти колоссальной.

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

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

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

Поделитесь с друзьями:

avtomotoprof.ru

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

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

Устанавливается автомобильный катализатор на выхлопной трубе сразу после выпускного коллектора, реже на самом коллекторе. Это связано с рабочими температурными параметрами устройства, которое работает намного эффективнее при трех сотнях градусов. Недостатком же такого места расположения является короткий срок службы катализатора, по причине той же высокой температуры.

Вредные вещества

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

Катализатор автомобильный - что это такое?

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

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

Принцип работы

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

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

Основные причины поломки катализатора

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

Керамического типа:

Иные типы устройств:

Признаки неисправного устройства

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

Что делать, если он поломался

Зачастую вышедший из строя катализатор заменяют новым. Осуществить ремонт устройства не представляется возможным, а если все же попытаться его восстановить, то это будет довольно сложно и затратно. При этом его рабочие показатели значительно снизятся. На новый катализатор автомобильный цена зависит от марки и модели машины. Если рассматривать стандартные катализаторы бюджетных авто, то они могут достигать цены до 15 тыс. рублей с учетом установки.

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

Автомобильный синтезатор катализатора «АСК»

Это устройство представляет собой обычный топливный фильтр разборного типа, состоящий из двух заменяемых деталей-картриджей. Устанавливается синтезатор катализатора в топливной системе двигателя авто. Для установления каталитического процесса монтируется картридж под номером один, что работает в пределах двадцати минут. После этого на его место монтируется второй картридж, который осуществляет процесс катализации на протяжении десяти тысяч километров пробега автомобиля. Затем процесс поочередной установки картриджей повторяют. Как правило, рабочий ресурс устройства равен примерно тридцати заменам картриджей или же двумстам тысячам пробега.

Автомобильный синтезатор катализатора имеет множество положительных воздействий на работу двигателя:

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

Утилизация и переработка катализаторов

Ввиду того, что в конструкции устройства предусмотрено использование дорогостоящих металлов, и сама деталь имеет значительную стоимость. Сейчас существует множество официальных фирм, которые занимаются переработкой устройств. Переработать катализатор автомобильный – что это такое? В основе этого явления лежит процесс получения драгоценных металлов, находящихся в сотах. Существует несколько способов переработки, но все они достаточно сложные и трудоемкие, поэтому извлечь ту же платину в домашних условиях невозможно. Наилучшим вариантом является продажа непригодного устройства перерабатывающим предприятиям. Переработка автомобильных катализаторов на предприятиях осуществляется согласно всем нормам и требованиям экологических стандартов с применением специальных производственных технологий.

Вывод

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

fb.ru

, , , -

>

. Al-Co-Mo- C-C . C-S . , C-N, C-O .

Al-Ni-Mo- , .

Al-Co-Mo- NiO, S-, O-, N- .

>

, .

Al-Ni-Mo- , MoO3:NiO, .

-202. .

60- , -35, -202, -205 -202 [21]. 3.3. - .

3.3. -

-117

-35

-202

-205

-202

-300

, /3

670

670

830

800

720

750

620

630

,

4-5

4-5

4-5

3,5-5

1,6-3,5

1,7-3,5

1,5-3,5

2-3,7

, /

11

11

12

18

22

23

25

24

, % (.)

NiO

CoO

MoO3

--

4,5

12,5

4-5

--

12,5

9

--

19

8

--

17

4

0,5

12,5

4,5

--

12,5

--

3,0

8,5

3

--

9,0

, 2/

200

200

190

247

236

240

235

215

,

12

11

11

21

24

36

36

36

, , , .

Al-Ni-Mo- -202 -205 -300, -300 , -202. , -202 -205.

>

, , .

11-12 21-36 .

-202 -205 (. . 3.3.), , , , . .

- . . [24]. -1 , 155 , , , 20-25 % . [24].

. 3.3 [22].

. 3.3. . R - .

. 3.4 . , .

>

, 1,5 ./ 50 6 0,1% [22]. , , , .

studbooks.net

Смотрите также