Что такое катализатор на инжекторных двигателях

Катализатор, зачем его ставят, устройство и назначение. Признаки неисправности

В наше время каталитическим нейтрализатором комплектуется все больше автомобилей. С одной стороны, установка катализатора на транспортное средство действительно способствует уменьшению вредных выбросов за счет определенных химических реакций, которые расщепляют пагубные вещества на безопасные. Однако, с другой стороны, катализатор — вещь довольно капризная, и его выход из строя способен существенно попортить нервы автовладельцу. Об этом далее в статье.

Катализатор, зачем его ставят, устройство и назначение

Катализатор является важным узлом выхлопной системы, который предназначен для очистки выхлопных газов транспортного средства от вредных для здоровья человека и атмосферы элементов (окиси углерода, группы углеводородов, окислов азота). На многочисленные соты наносится специальное напыление, выполняющее ключевую функцию «очистки» выхлопа.

Химическая реакция выхлопных газов в процессе взаимодействия с платиноиридиевым слоем влечет за собой разогрев катализатора. В результате этого, вредные элементы, которые не успели сгореть, касаются прогретой поверхности и окончательно сгорают. При горении задействуется остаточная часть кислорода, что остается в отработанных газах после камеры сгорания. Из катализатора, при этом, выходят безвредные элементы — N2 и CO2.

Важным условием, обеспечивающим работоспособность катализатора является достижение им высоких температур. Именно поэтому устройство монтируется в непосредственной близости возле силового узла.

Впервые катализаторы были применены в семидесятые годы прошлого века, несмотря на то, что разработали устройство на двадцать лет ранее. На протяжении долгих лет использования каталитические нейтрализаторы совершенствовались и на сегодняшний день являют собой качественные устройства, которые выполнены из наиболее лучших источников сырья. Решение о внедрении данного устройства стало решающим моментом в экологии и дало возможность уменьшить отрицательное воздействие на окружающую среду.

В конструкцию катализатора входит три основных элемента — кожух (корпусная часть), блок-носитель, теплоизоляция. Основным элементом каталитического преобразователя является блок-носитель, который является основой изделия.

Конструктивно блок выполнен с керамической огнеупорной основы. В его состав входит масса разных ячеек-сот, повышающих общую зону соприкосновения с выхлопными газами транспортного средства. На соты наносится специальное вещество, которое и выполняет функцию катализатора.

Роль данных веществ выполняют популярные химические элементы:

  1. Родий — восстановительный катализатор, назначение которого — восстановление NOx и его преобразование в обычный азот.
  2. Платина и палладий — окислительные катализаторы, задача которых — ускорение процедуры окисления недогоревших углеводородов, а также их преобразование в пар, а СО (угарного газа) в простой углекислый газ.

Внутренности неисправного катализатора

Такое устройство называют трехкомпонентным. Блок-носитель изделия расположен в металлическом корпусе с обязательным слоем теплоизолирующего вещества. Помимо этого, в кожухе нейтрализатора находится кислородный датчик (лямбда-зонд). Основное условие оптимальной работы катализатора — достижение температуры 300 градусов по Цельсию. Качественный прогрев дает возможность удерживать до 90 процентов вредных элементов. Также можно ускорить процедуру достижения рабочей температуры:

  1. С помощью обогащения топливной смеси.
  2. С помощью установки нейтрализатора непосредственно после коллектора выпуска.

Источник

Что такое катализатор в автомобиле и зачем он нужен?

Что такое катализатор?

Это компонент выхлопной системы. Роль катализатора — очистка отработанных газов до выброса в атмосферу. Его разработки начались в 1960-х годах, когда экологи озаботились состоянием воздуха.

Первые требования к уровню токсичных продуктов в автомобильных выбросах вынудили автопроизводителей задуматься об оснащении своих машин функцией снижения вредных продуктов сгорания. Уже к 1975 году автокатализатор вошел в комплект обязательного оснащения каждого производимого автомобиля.

В его основе – ячейки из керамики или металла, где стенки покрыты микрослоем из металлов с высокой химической активностью – смесью палладия с родием или иридия. Когда газы касаются этого напыления, они вступают в реакцию и становятся безопасными.

Те изделия, которыми оснащается транспорт, состоят из трех компонентов:

  • первый – соединяет оксиды азота;
  • второй – избавляется от доли несгоревшего топлива, в том числе окиси углерода;
  • третий – это датчик, на выходе анализирующий степень безопасности выхлопов и передающий эту информацию на бортовой компьютер.
Читайте также:  Запуск холодного двигателя уаз патриот

Виды катализаторов

Автопроизводители оснащают свои модели тремя видами нейтрализаторов:

Применяются в американском и европейском автопроме и представляют собой пластины в виде сот, сделанных из керамики и покрытых драгметаллами с каталитическими качествами типа золота, палладия, платины, родия. Благодаря ячеистой конструкции они получают большую площадь соприкосновения с выхлопными газами для эффективной работы.

Стоимость такого оборудования невелика, а предельный ресурс работы достигает 100 000 км пробега, что менее надежно по сравнению с металлическими из-за деформации от даже слабого удара.

Негативную роль могут играть для керамики некачественный бензин, температурные перепады, продолжительный холостой ход, частые поездки по пересеченной местности и выбоинам, а также проникновение антифриза или масла в камеру сгорания.

Когда соты забиваются, устройство перестает производить очистку, выделяя характерный сероводородный запах. При регулярных перебоях в работе мощность силового агрегата падает, сам прибор подвергается плавлению из-за повышенной температуры и уменьшает диаметр отверстия выхлопной трубы.

Такое исполнение надежнее и прочнее, редко подвергается деформациям или повреждениям. Внутри него есть покрытие, ускоряющее и улучшающее газоочистку. Долговечность и содержание ценных металлов удорожает изделие, но позволяет его выгодно продать даже после поломки.

Среди ключевых достоинств следует отметить:

  • Стойкость к неполадкам системы зажигания;
  • Устойчивость к температурным перепадам, коррозии вследствие проникновения влаги, к механическим повреждениям;
  • Долговечность.

Этот тип отличается улучшенной конструкцией, большой пропускной способностью и температурной устойчивостью. Они также изготавливаются из металла, но имеют напыление драгметаллами в 8 раз выше, чем у «соплеменников».

Спортивные варианты редко забиваются, не боятся рабочих температур 300-400 градусов выше привычных для такого оборудования и станут практичным выбором для подержанных автомобилей, которым смогут продлить срок службы двигателя.

Конструкция и функции каталитического нейтрализатора

Как уже было упомянуто, автокатализаторы – это детали выпускной системы, представляющие собой цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, прячущий покрытые ценными металлами ячейки-соты и помещенный позади выпускного коллектора. Если машина оснащена дизельным двигателем, дополнительно будет идти сажевый фильтр. Нередко оба элементы объединяют в единую комбинацию.

Принцип действия катализатора

Классический трехкомпонентный катализатор работает следующим образом:

  • в процессе работы двигателя его выхлопные газы направляются внутрь керамических блоков, полностью заполняя соты,
  • покрытие из драгметаллов вызывает реакцию окисления, вынуждающую несгоревший углеводород превращаться в водяной пар, а угарный газ – в углекислый,
  • в это время родий нейтрализует оксид азота, преобразуя его в азот.

В результате этих процессов в атмосферу попадают уже очищенные, безвредные вещества.

Срок службы катализаторов

Сколько может составлять срок службы этих изделий? Производители рекомендуют менять деталь через 100 – 150 тыс. км, по истечении которых сотрудники автосервисов могут указать на износ, что подтвердит ошибка check engine.

Во многом же срок службы зависит от его вида – более надежные металлические приборы способны отходить от 150 000 до 300 000 км, тогда как керамические нуждаются в осмотре уже через 50 000 км. По истечении этого периода покрытие будет изнашиваться, а ячейки полностью забьются сажей и перестанут выполнять свои функции.

Помимо ухудшения динамики и роста расхода топлива, ремонт обойдется в большую сумму, которая вместе со стоимостью работ составит порядка 50 тысяч рублей. Даже если просто избавиться от этого оборудования, эта процедура будет стоить не менее 12 тысяч рублей. Поэтому рекомендуется разумно расходовать ресурс, используя качественное топливо, не применять агрессивные присадки, следить за расходом масла и не подвергать его механическому воздействию.

Неисправности катализатора и их причины

Среди симптомов, говорящих о неисправности прибора, можно отметить:

  • глохнущий или даже не заводящийся двигатель;
  • потеря мощности и динамики;
  • активированный сигнал CheckEngine;
  • повышенный расход топлива.

Произвести диагностику оборудования можно самостоятельно или с помощью специалистов автосервиса, осмотрев его на предмет деформации, измерив давление в выпускном коллекторе манометром, а также общее состояние – мотор-тестером.

Неполадки или поломка могут произойти вследствие подверженности высоким температурам свыше 1000 градусов и химическим реакциям, вследствие чего деталь может прогореть либо оплавиться.

Вторая по популярности причина – некачественное топливо, которое не может сгореть полностью, догорая в коллекторе или самом агрегате, засоряя ячейки и затрудняя проход воздуха. Аналогичная ситуация может произойти и с высоким расходом масла в двигателе, которое также способно активно загрязнять фильтры.

Установка неоригинальной конструкции чревата несоответствием диаметра ячеек, а, следовательно, они будут обладать более слабой пропускной способностью и засоряться в несколько раз быстрее.

Как правильно удалить катализатор и зачем это делать?

Для чего же удаляют катализатор? Если водитель примет решение удалить из машины этот фильтр, он нанесет урон окружающей среде, но избавит себя от ряда трудностей. Машина без неисправного элемента снова обретет должную мощность, избавится от чрезмерного расхода горючего, а автомобилист – от горящего оповещения о проблеме. Кроме того, не находящие выхода отработанные газы перестанут возвращаться в камеру сгорания, негативно влияя на деятельность силового агрегата.

Читайте также:  Что такое двигатель azj

Алгоритм удаления этого компонента из выхлопной системы выглядит следующим образом:

  • Если диагностика и осмотр однозначно показали проблему в автокатализаторах, необходимо демонтировать выхлопную систему в месте его нахождения.
  • Изъять внутренности путем пробивания необходимого количества отверстий перфоратором со сверлом диаметром 20-23 мм.
  • Разрезать прибор по длине или ширине и тщательно вычистить всё содержимое. Некоторые автомобилисты в вырезанный участок вставляют гофру, убирая механическую и тепловую нагрузку на выхлопную систему.
  • Финальным этапом станут сварочные работы, так как без содержимого наличие катализатора в выхлопной системе будет провоцировать шум от паразитных вихревых потоков и повышенную температурную нагрузку. Поэтому после удаления его часто заменяют пламегасителем, который снижает шумы и регулирует температурный режим в системе.
  • По популярности
  • Сначала дешёвые
  • Сначала дорогие
  • По рейтингу и цене
  • По размеру скидки

Промывка катализатора автомобиля своими руками

Промывка этого компонента продуктивна и способна продлить его ресурс, если:

  • процедура имеет профилактическую цель, а не решение уже возникшей проблемы;
  • имеет место начальная стадия износа, без повреждения или загрязнения ячеек;
  • если катализатор не деформирован и не оплавлен.

Промывка собственными силами или на станции техобслуживания может быть профилактическая или механическая. В первом случае компонент не снимается, во вторых вариантах предполагается демонтаж и частичная разборка прибора.

1. Профилактическая промывка

Для такой очистки используются специальные жидкости типа Hi-Gear HG3270, которые заливаются в топливный бак. Сажа будет самостоятельно выводиться из фильтра вместе с выхлопом.

2. Механическая промывка

Такая чистка требует применения компрессора, наждачной бумаги и химического средства типа ABRO, рекомендованного для работы с карбюраторами.

После демонтажа катализатора его с обеих сторон продувают компрессором под давлением в 7–9 Бар. Через патрубки ячейки заполняют чистящим средством, после чего элемент оборачивают ветошью на четверть часа. По истечении этого периода соты промываются сильным напором горячей воды, прочищаются наждачной бумагой и дополнительно продуваются компрессором. Степень давления на внешние сеточки не должна быть чрезмерной, чтобы не повредить керамику. Избавиться от загрязнений во внутренних полостях подобным методом не удастся.

Процедуру рекомендуется проводить до тех пор, пока соты не станут чистыми.

Автомобили с ДВС в обязательном порядке оснащены выхлопной системой, а потому оказывают влияние на окружающую среду. Из-за высоких экологических требований к автотранспорту наличие нейтрализатора газов становится обязательным, хотя автомобиль может функционировать и при его отсутствии.

Источник

Катализатор в автомобиле: зачем он нужен и что будет, если его убрать

Автомобиль в системе выхлопа имеет каталитический нейтрализатор, который часто выходит из строя из-за некачественного топлива. Давайте разберемся, что это такое, для чего нужен и что делать в случае засора.

Что такое катализатор

Катализатор предназначен для очистки вредных выхлопов. Он расположен в системе выпуска, в процессе его работы происходят химические реакции: опасные вещества переходят в безопасные формы, после чего выбрасываются вместе с выхлопом. Пройдя этот путь выхлопные газы становятся чище. И как результат, автомобиль наносит меньший вред окружающей среде.

Нейтрализатор работает только после нагрева до 300°C, сразу после запуска двигателя очистка не происходит.

Устройство каталитического нейтрализатора

Основой катализатора являются керамические или металлические соты. В зависимости от модели на стенки сот наносится микрослой из палладия и родия или иридия. Эти металлы обладают высокой химической активностью. Касаясь напыления, часть выхлопа входит с ним в химическую реакцию. Часть элементов, образовавшихся при сгорании топлива, связывается.

Современные катализаторы трехкомпонентные.

  • Первый элемент связывает оксиды азота.
  • Второй — удаляет часть несгоревших элементов топлива. В большей части удаляется окись углерода.
  • Третий элемент — это датчик. Он анализирует газы на выходе из катализатора, данные передаются в бортовой компьютер.

Неисправности катализатора и их причины

Производители пишут, что срок службы нейтрализатора 100–150 тысяч километров. Но на практике проблемы могут возникнуть и при меньшем пробеге, особенно в больших городах, где часто приходится стоять в пробках.

В зависимости от особенностей эксплуатации, замена каталитического нейтрализатора может производиться раз в 3–7 лет.

Основной причиной неисправности становится выгорание слоя металлов, покрывающих соты. Это естественный процесс, в результате которого качество выхлопа ухудшается. Бортовой компьютер показывает горящий «чек», а в некоторых случаях и вообще не позволяет мотору работать, выключая зажигание.

Читайте также:  На чем работает двигатель адмирал кузнецов

Ускоряет процесс выгорания и некачественное топливо. Зачастую у бензина увеличивают октановое число путем добавки свинца, это усиливает нагрузку на катализатор, уменьшая срок эксплуатации. В ситуации с дизельным топливом выход из строя может ускорить сам владелец, используя в зимнее время добавки-«антигель».

В некоторых случаях причиной поломки может стать неисправный двигатель. При неправильно выставленном зажигании и проблемах в системе питания (последнее особенно актуально для дизельных двигателей) выгорание каталитического слоя ускоряется.

Соты каталитического нейтрализатора

Диагностика автомобильного катализатора

Определить неисправность можно по нескольким признакам:

  • На панели приборов загорелась лампочка “Check Engine”. Она включается при любых ошибках мотора. В нашем случае, как результат нехарактерных показателей датчика, лямбда-зонд. Точно определить, что причина в катализаторе может диагностика сканером.
  • Снижение мощности двигателя. При неисправном катализаторе машина начинает троить, дергаться, хуже разгоняется. Причина в снижении пропускной способности каталитического нейтрализатора, связанной с частичным разрушением сот: они запекаются, забивают проход для выхлопных газов. В итоге мотор «задыхается».
  • Грохот под днищем. Обычно проявляется на высоких оборотах, изредка сразу после запуска. Причина в частичном разрушении керамической конструкции сот. Отпавшие частицы начинают биться о стенки катализатора под воздействием потока газов и центробежных сил.
  • Недостаточно сильный или ровный напор газов из глушителя. При исправном нейтрализаторе, поднеся руку к выхлопной трубе, можно ощутить слабую пульсацию, она возникает вследствие поочередной работы выпускных клапанов. Если поток ровный или ослабленный, вероятно проблема в разрушенных сотах катализатора.

Каталитический нейтрализатор не выходит из строя резко и неожиданно. Обычно перед отказом начинаются мелкие проблемы из списка выше.

Катализатор в разборе

Оригинал или аналог

Оригинальный катализатор — довольно дорогая вещь. Он не производится в нашей стране, все детали в автомагазинах импортные, поэтому на увеличение цены влияют пошлины.

При этом, в случае использования оригинальной детали, автомобиль сохраняет все режимы работы двигателя. Это положительно сказывается на экологии, а также на ресурсе мотора.

Все описанные ниже способы замены катализатора, носят только ознакомительный характер. Не рекомендуется пользоваться данными методами самостоятельно!

Из-за высокой цены автолюбители ищут альтернативу. Вариантов несколько:

  • универсальный катализатор;
  • пламегаситель.

Под универсальным катализатором подразумевается сразу две группы деталей. Первая — катализатор, подходящий под любой автомобиль. Довольно дорогая вещь, но работает безотказно. Второй вариант — блок с сотами. В этом случае в старый катализатор устанавливают новые соты. Недостатком данного варианта считается сложность с выбором сервиса для ремонта, не везде возьмутся за такую работу. Срок службы универсального нейтрализатора 60–90 тысяч километров.

Более дешевый и распространенный способ — пламегаситель. Он может быть готовым, просто предназначенным для установки вместо катализатора. Другой вариант — установка пламегасителя непосредственно в корпус нейтрализатора. Такой способ несколько сложнее, но позволяет скрыть факт замены детали при продаже автомобиля.

Иногда водители просто выбивают соты из корпуса. Способ дешевый, но может привести к увеличению уровня шума и урону экологии.

Особенности удаления катализатора из выхлопной системы

Ниже рассмотрим, какие нюансы удаления катализатора стоит учитывать. В первую очередь, нужно решить, как будет обходиться лямбда-зонд. После удаления нейтрализатора, датчик будет постоянно выдавать ошибку.

Чтобы обойти датчик, обычно делают обманку. Это проставка, которая отдаляет датчик от выхлопных газов, в результате он фиксирует больше кислорода. Обманку вкручивают на место датчика, и уже в нее устанавливают прибор. Такая система работает стабильно, хоть и имеет большое количество минусов.

  • Любое вмешательство в конструкцию автомобиля приводит к снятию его с гарантии. Подумайте, что будет, если возникнет неисправность двигателя, которая попадает под гарантийный случай.
  • Невозможность пройти государственный техосмотр. Бортовой компьютер вы обманули, но вот при проверке на стенде, обман вскроется. В итоге, вы получите запрет на эксплуатацию транспортного средства. Со станции СТО, вы поедете уже на эвакуаторе.

Еще можно сделать перепрошивку ЭБУ. В результате система будет считать, имеющиеся показатели за норму. Для такой работы требуются дополнительные знания, а также программное обеспечение.

Предупреждения на приборной панели

При перепрошивке нарушаются нормальные циклы работы мотора. Он начинает работать в неправильном режиме. Это снижает ресурс силового агрегата примерно в два раза. В результате перепрошивка вместо экономии принесет вам только больше расходов.

Заключение

В случае возникновения проблем с катализатором, необходимо его заменить. Оптимальным решением будет установка оригинального нейтрализатора. Все аналоги и обманки могут привести к ускоренному выходу двигателя из строя, сделают невозможным получение диагностической карты, а также создадут дополнительную нагрузку на экологию.

Источник

Adblock
detector