Каталитический нейтрализатор — это комплекс выхлопных систем, предназначенный для очистки выхлопных газов от вредных для атмосферы и здоровья человека элементов (оксидов азота, углеводородных групп и угарного газа).
Однако одного определения недостаточно для полного понимания этого устройства, и ниже вы получите более подробную информацию.
You might also like
Для чего предназначен катализатор в автомобиле?
Катализатор — это устройство, которое является переносчиком угарного газа и углеводородов в автомобиль, что наносит вред слизистым оболочкам человека и озоновому слою нашей планеты.
Многочисленные соты покрыты специальными покрытиями, основная функция которых заключается в «очистке» выхлопных газов.
Химическая реакция выхлопных газов при взаимодействии со слоем платины — ирида вызывает нагрев катализатора.
В результате вредные элементы, которые еще не могли гореть, касаются нагретой поверхности и в конечном итоге сгорают.
В процессе сгорания используется остаточный кислород, оставшийся в выхлопных газах из камеры сгорания. Во время этой процедуры катализатор выделяет безвредные элементы CO2 и N2.
Важным условием правильной работы каталитического нейтрализатора является достижение высоких температур. По этой причине они устанавливаются в непосредственной близости от силового агрегата.
Немного истории
Катализаторы впервые были использованы в 1970-х годах, но устройство было разработано 20 лет назад.
С годами катализатор совершенствовался и сегодня представляет собой высококачественное устройство, изготовленное из лучшего сырья.
Причиной внедрения каталитических нейтрализаторов стала острая проблема загрязнения воздуха, которая заставила устанавливать эти устройства всех производителей.
Создателем катализаторов является Юджин Худли, талантливый инженер, который начал разрабатывать «очистители» после того, как получил сообщения об уровне смога на улицах своего города.
Как упоминалось выше, эти устройства начали устанавливать в автомобилях только в 1970-х годах. И это несмотря на то, что первый каталитический нейтрализатор был создан в 1953 году.
Однако попытка не увенчалась успехом, поскольку очистка была невозможна из-за большого количества свинецсодержащего бензина в США.
В результате, производство нейтральной продукции не имело никакого значения. Использование таких опасных для воздуха видов топлива было запрещено к концу 20-го века после разработки некоторых отраслей законодательства о свежем воздухе.
В конце концов, каталитический нейтрализатор Хоудри был перепроектирован группой инженеров по легковым автомобилям (под руководством Карла Д. Кейта).
Новый тип каталитического нейтрализатора был назван трехпроходным, трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором.
Решение о внедрении устройства стало экологической инновацией, снижающей негативное воздействие на окружающую среду.
Особенности конструкции
Каталитический нейтрализатор состоит из трех основных элементов: теплоизоляция, блок корпуса и корпус (часть корпуса).
Основным элементом каталитического нейтрализатора является несущий блок, который является основой изделия.
Конструктивно блок изготовлен из керамической огнеупорной основы. Он состоит из нескольких различных ячеек, которые увеличивают общую поверхность контакта с выхлопными газами автомобиля.
Клетки покрыты специальными веществами, которые действуют как катализаторы.
Эти вещества состоят из трех общих химических веществ.
- Палладий и платина — катализаторы окисления. Их задача — ускорить окисление нерастворенных углеводородов, превращая их в водяной пар и угарный газ (CO).
- Родий является восстановительным катализатором, задача которого заключается в восстановлении NOx и преобразовании его в простой азот.
В результате группа из трех катализаторов снижает количество трех вредных элементов. Этот тип устройства называется трехкомпонентным.
Несущий блок помещен в металлический корпус с существенным изоляционным слоем.
В корпусе каталитического нейтрализатора также установлен датчик кислорода.
Основным требованием для нормальной работы каталитического нейтрализатора является достижение температуры 300 градусов Цельсия.
Качественная разминка сохраняет до 90% вредных компонентов. Процесс достижения рабочей температуры может быть ускорен путем
- Концентрация горючей смеси,.
- каталитический нейтрализатор сразу после выпускного коллектора.
Принцип действия
После сгорания в двигателе горючая смесь содержит множество элементов, вредных для здоровья, таких как оксиды азота, углеводородные группы и угарный газ.
Количество этих веществ в выхлопных газах не превышает 1% (остальное — пар, углекислый газ и азот), но их влияние на человека очень негативно.
Поэтому одним из основных требований к устройству является нейтрализация вредных веществ.
Сегодня разработаны различные методы борьбы с опасными газами, такие как наклон состава горения и переработка отработанных газов.
Однако по эффективности они значительно уступают каталитическим нейтрализаторам. Внутри каталитического нейтрализатора находится специальное устройство с множеством сот.
Как упоминалось выше, поверхность монолитных катализаторов покрыта слоями палладия, родия и платиновых сплавов.
Преимуществом этих драгоценных металлов является их высокая эффективность очистки. Поэтому отработанные газы проходят через катализатор, нагревая продукт до температуры 270-300 градусов Цельсия.
В результате происходящей каталитической реакции угарный газ превращается в CO2, а углеводороды — в H2O и CO2. Затем оксиды азота «разлагаются» на азот и воду.
Теоретически, это устройство является отличным решением для контроля токсичности выхлопных газов без существенного ущерба для двигателя или топлива.
На практике, однако, установка каталитического нейтрализатора увеличивает противодавление и снижает мощность на 2-3 л.с.
Каталитические преобразователи имеют еще несколько недостатков, включая высокую стоимость и короткий срок службы. Однако теоретически устройство должно функционировать практически бесконечно.
Часто встречающие неисправности и их причины
Как упоминалось выше, каталитические преобразователи не имеют бесконечного срока службы и иногда могут выходить из строя.
- Большой пробег автомобиля. Водителям часто приходится заменять каталитические преобразователи после покупки подержанного автомобиля. Причины этого легко понять. Средний срок службы этого устройства не превышает 100 000-130 000 километров.
- Использование низкокачественного бензина. Заправка может содержать тетраэтилсвинец. Последнее приводит к засорению ячеек очистительного устройства, которое блокирует всю выхлопную систему и
- Плохие дороги. Частая езда по ухабистым дорогам с большим количеством выбоин может привести к перегрузке каталитического нейтрализатора, который может быстро выйти из строя. Чаще всего это проявляется в виде появления трещин.
Основными признаками неисправности каталитического нейтрализатора являются
- Снижение эффективности силового агрегата и его динамики. При попытке ускорения возникает определенная задержка. Основной причиной является загрязнение каталитического конуса, который препятствует выходу газов наружу.
- Необычные шумы, исходящие из области выхлопной трубы. Поврежденный каталитический нейтрализатор может вызывать дребезжащий или звенящий звук из пустого бака.
Что делать с неисправным катализатором?
Обратите внимание, что каталитические преобразователи не подлежат ремонту. Если он выходит из строя, единственным решением является его замена.
На данный момент проблема для многих дилеров заключается в том, что они отказываются заменить устройство по гарантии.
Эксперты объясняют это тем, что неисправность связана с некачественным топливом и гарантия аннулируется.
Единственный вариант, предлагаемый специалистами, — замена компонентов, доступ к которым имеют не все водители.
В частности, покупка нового устройства может стоить от 30 000 до 160 000 рублей.
Причинами такой высокой цены являются сложность конструкции и наличие драгоценных металлов.
Есть еще один фактор, который необходимо учитывать. Высокая стоимость процедур таможенного оформления увеличивает цену.
Есть ли временная альтернатива устройству?
Существует несколько вариантов катализаторов, и они часто используются владельцами автомобилей.
Основные из них следующие
Установка каталитического нейтрализатора общего назначения.
Это устройство имеет форму обычной бочки, приваренной к выхлопной системе вместо основного блока.
Если устройство выходит из строя, заменяется только сломанный элемент, при этом вся труба не заменяется.
Преимуществом этого варианта является доступность, так как стоимость варьируется от 12 000 до 17 000 рублей (все зависит от характеристик и размеров).
При установке этой запасной части каталитический нейтрализатор полностью удаляется из системы.
На его место помещается другое устройство — резонатор.
Задача продукта — не очистка выхлопных газов (как у его «коллеги»), а стабилизация потока выхлопных газов и устранение необычных шумов.
Преимуществом «выключателя» является его доступность. Сам по себе этот вариант не является экологически чистым.
Устройство имеет форму проставки, которая удаляет датчик от выхлопных газов системы.
В некоторых случаях устройство выглядит как небольшая схема, состоящая из резистора или конденсатора.
Цель — исказить параметры, передаваемые в блок управления, чтобы блок управления видел четкий выхлоп. Сам каталитический нейтрализатор больше не требуется.
Может ли работать двигатель без катализатора?
Многие водители задаются вопросом, может ли автомобиль работать без каталитического нейтрализатора. Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим свойства другого устройства — лямбда-датчика.
Это устройство действует как датчик кислорода и измеряет уровень кислорода в выхлопных газах автомобиля.
Работа двигателя напрямую зависит от этого датчика, который контролирует соотношение воздуха и топлива в смеси для сгорания.
Процесс регулирования известен как лямбда-контроль. Некоторые автомобили имеют пару датчиков до и после каталитического нейтрализатора.
Устройство, расположенное перед каталитическим нейтрализатором, регулирует оптимальное соотношение воздуха и топлива в двигателе.
Когда каталитический нейтрализатор полностью удален, второй лямбда-датчик обнаруживает неисправность и приказывает снизить рабочую температуру в камере сгорания.
Это достигается за счет подачи большего количества топлива, в результате чего смесь получается более низкой.
В результате мощность двигателя снижается, а «скорость» автомобиля увеличивается.
Что касается блока управления, то он начинает работать в аварийном режиме и начинает готовить «среднюю» смесь.
Чтобы вернуть все системы в прежнее состояние, необходимо заменить сломанный каталитический нейтрализатор и перепрограммировать ЭБУ на Евро-2. В качестве альтернативы можно установить упомянутый выше «бампер».
Каталитический нейтрализатор — это устройство, которое практически незаменимо для автомобиля.
Его цель, прежде всего, сводится к очистке выхлопных газов, от которых ухудшается (хотя и незначительно) мощность автомобиля.
Именно поэтому водители все чаще хотят избавиться от нейтрали, сэкономив деньги на будущей замене и дав двигателю дополнительную «лошадиную силу».
Однако эта задача требует привлечения квалифицированных мастеров и дополнительной настройки системы.
