Автомобильный катализатор

Автомобильные катализаторы — виды и их особенности.

Автомобильный катализатор (каталитический нейтрализатор) – это устройство, находящееся в выхлопной системе автомобиля для очистки выхлопных газов до норм экологичности (нормы ЕВРО). Газы, содержащиеся в автомобильном выхлопе (СО – оксид углерода, СН – углеводород, NO, NO2 –оксиды азота), ядовиты для окружающей среды и человека. Поэтому катализатор, прогоняя через себя выхлопные газы, делает их менее пагубными ввиду содержания драгоценных металлов — палладия, платины и других.

Вместе с нейтрализатором работают и кислородные датчики, которые управляют работой катализатора, определяя состав смеси, соотношения топлива и воздуха.

Автомобильные катализаторы могут быть следующих видов:

• Универсальные катализаторы
• Неоригинальные катализаторы
• Оригинальные катализаторы
• Дизельные катализаторы
• Спортивные катализаторы
• Металлические катализаторы

Оригинальный катализатор – нейтрализатор непосредственно от дилера. Удовольствие это не из дешевых. Цены на него могут доходить до 250.000 рублей. Очень часто ( более 95% случаев) наши клиенты отказываются от оригинального катализатора, что очень оправданно. Универсальный или неоригинальный нейтрализатор ничем не уступает оригинальной детали ни в чем.

Универсальный катализатор — это нейтрализатор, рассчитанный на какие-то определенные характеристики автомобиля — на определенный объем двигателя, нормы ЕВРО (нормы экологичности). По типу работы и смыслу универсальный катализатор ничем не отличается от оригинального нейтрализатора. Универсальная деталь бывает как металлической, так и керамической. Металлический универсальный катализатор считается «ускорителем» работы авто, в то время как керамический катализатор более долговечный и надежный.

Единственное отличие универсального катализатора от оригинального – это цена, которая в разы ниже.

Неоригинальный катализатор – нейтрализатор, ничем не отличающийся от универсального или оригинального катализатора. Функции и срок службы такой детали такие же, как у катализаторов выше. Отличие составляет цена, которая намного демократичнее, нежели оригинальная деталь.

Наш сервис не пользуется катализаторами из Китая! Мы заботимся о наших клиентах и устанавливаем только качественные нейтрализаторы из России, США и Европы.

Дизельный катализатор – это каталитических элемент, предназначенный для дизельных авто. Такая деталь отличается по строению от классических и имеет сажевый фильтр. Такие нейтрализаторы не очень востребованы по сравнению с другими, поэтому не всегда имеются в наличии.

Спортивный катализатор – нейтрализатор с большой пропускной способность, устойчивостью к нагрузкам и технологичностью. Данные катализаторы устанавливают на спортивные и гоночные авто. Цели установки такой детали – добавление мощности автомобилю (от 3% до 10% л.с.). Также стоит отметить, что такие нейтрализаторы отличаются нормами ЕВРО.

Металлический катализатор – нейтрализатор, состоящий из металлов. Металлический нейтрализатор ставится на отдельные марки автомобилей, в том числе гоночные и спортивные.

От чего ломается автомобильный катализатор?

К сожалению, такая важная деталь автомобиля, как катализатор со временем выходит из строя, на что есть ряд причин.

1. Некачественное топливо. Если вы регулярно «питаете» своё авто топливом плохого качества, то это рано или поздно скажется на работе вашего катализатора. После таких заправок нейтрализатор уже не подлежит ремонту. Тогда есть два пути решения этой проблемы: удаление катализатора и замена на новый или замена его на пламегаситель с обманкой.
2. Высокая нагрузка на двигатель тоже может стать причиной разрушения катализатора. Повышая нагрузку на мотор авто, повышается нагрузка на нейтрализатор. Тогда деталь прогорает и приходит в негодность.
3. Повышенное потребление двигателем моторного масла. При этой проблеме масло «летит» в выхлопную систему и оседает на катализаторе.
4. Большой пробег автомобиля. К сожалению, катализатор – деталь недолговечная. И при большом сроке эксплуатации может выйти из строя.

Если вы обнаружили признаки сломанного катализатора, то скорее обращайтесь в наш сервис! Наши грамотные специалисты проведут бесплатную диагностику и выяснят точную причину поломки нейтрализатора.

Материалы: http://xn----7sbabaaa8aqgkvphqz8a3af.xn--80adxhks/%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9-%D0%BA%D0%B0%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80-%D1%87%D1%82%D0%BE-%D1%8D%D1%82%D0%BE-%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5/

Катализатор стал неотъемлемой частью современного автомобиля после того, когда экологи начали предъявлять более жесткие требования к выбросам в атмосферу отработанных газов.

Основной задачей каталитического нейтрализатора является снижение концентрации ядовитых соединений в выхлопных газах. В списке наиболее опасных продуктов горения нефтепродуктов значатся такие вещества, как остатки углеводородов (СН и СО) и окислы азота.

Автомобильный катализатор встраивается в выхлопную систему транспортного средства. Он располагается сразу же после выпускного коллектора силового агрегата. В состав узла входят следующие основные детали:

• стальной корпус;
• термостойкая прокладка (утеплитель);
• блок-носитель.

1. Корпус каталитического нейтрализатора делается в виде стальной цилиндрической емкости, в которой имеется два отверстия для входа и выхода выхлопных газов. Соединение с трубами глушителя производится при помощи фланцев.
2. Термостойкая прокладка применяется для предотвращения проникновения газов в обход нейтрализующего блока. Одновременно утеплитель препятствует быстрому охлаждению выхлопных газов. Высокая температура внутри катализатора ускоряет протекание реакции между отработанными газами и металлом. По этим же соображениям узел устанавливается максимально близко к мотору.
3. Наиболее дорогостоящей и сложной частью автомобильного катализатора является блок-носитель. Основой блока становится керамическая вставка, которая изготовлена в виде сот. Такая форма позволяет увеличить площадь поверхности, где соприкасаются летучие вещества с катализатором.

Для каталитического разложения продуктов горения бензина и солярки используются такие драгоценные металлы, как родий, палладий или сплав платины и иридия. Некоторые производители делают блок-носитель из керамической ленты, которую в процессе производства сворачивают в компактный рулон цилиндрической формы.

Принцип работы автомобильного катализатора достаточно прост. Выхлопные газы попадают внутрь нейтрализатора, где соприкасаются с благородным металлом.

Благодаря высокой температуре в блок-носителе происходит несколько химических реакций. В результате опасные соединения (СО, СН, NO, NO₂) превращаются в пары воды и достаточно безвредные газы N₂, CO₂. За процессом следят специальные датчики (лямбда-зонды), которые всю информацию передают в «мозги» машины.

Полностью обезвредить выхлопные газы не способен ни один каталитический нейтрализатор, но добиться существенного снижения концентрации опасных соединений удается благодаря этому изобретению.

О поломке каталитического нейтрализатора водителю чаще всего сообщает сигнальная лампа на панели приборов «Check engine».

Это происходит в том случае, когда показания датчика перед катализатором сравнимы с данными лямбда-зонда, установленного на выходе нейтрализатора. Лампочка будет напоминать о неисправности до тех пор, пока автовладелец не заменит узел.

• В среднем срок службы автомобильного катализатора ограничивается пробегом в 100-150 тыс. км. Каждая порция отработанных газов после нейтрализации уносит с собой тончайший слой металла. Когда керамические соты полностью выгорят, химические реакции в них уже не происходят.
• Однако проблемы с узлом могут возникнуть гораздо раньше по целому ряду причин. Нередко виноват в гибели нейтрализующего устройства сам водитель. Достаточно пробить корпус и утеплитель при наезде на бордюр, чтобы катализатор вывести из строя.
• Преждевременный выход из строя происходит, если в автомобиле неисправна система питания или зажигания. В этом случае в глушитель попадает много несгоревшего топлива, которое оседает на поверхности катализатора.
• Негативно отражается на долговечности нейтрализатора и некачественное топливо. Оно не полностью сгорает в цилиндрах двигателя, поэтому соты блока-носителя быстро забиваются сажей.
• Использование бензина с большим содержанием тетраэтилсвинца может привести к поломке катализатора. Тетраэтилсвинец образует пленку на поверхности драгоценного металла, которая препятствует нейтрализации отработанных газов.

К большому огорчению для автовладельцев каталитические нейтрализаторы не подлежат восстановлению. Вышедший из строя узел необходимо заменить. И здесь есть несколько неприятных для автолюбителя моментов.

Даже в гарантийный период эксплуатации машины замену автомобильного катализатора автосервисы пытаются выполнить за счет владельца. Сотрудники СТО объясняют причину такого решения тем, что хозяин транспортного средства использовал в процессе эксплуатации некачественное топливо.

Специалисты СТО могут предложить автомобилисту несколько вариантов решения проблемы. Обычно автовладельцы выбирают оптимальный для них выход, исходя из финансовых возможностей.

1. Установка оригинального каталитического нейтрализатора является идеальным способом устранения поломки. Однако стоимость такого узла достаточно высока (от 20 до 150 тыс. руб.), а полноценную гарантию на работу новой детали редко удается получить.
2. Вышедший из строя катализатор можно заменить универсальной моделью, которую можно подогнать под штатную выхлопную систему. Для ремонта прибегают к сварочным работам, встраивая «бочку» нейтрализатора на место неисправного узла. При этом менять другие детали глушителя не придется. Стоимость такого ремонта обойдется примерно в сумму от 10 до 20 тыс. руб.
3. Вместо катализатора в выхлопную систему можно установить и обычный пламегаситель. Это самый простой способ восстановления выхлопной системы. Для замены необходимо вырезать старый катализатор и по месту вварить пламегаситель.
4. Пламегаситель будет стабилизировать поток отработанных газов, снижать уровень шума, однако в атмосферу попадут все вредные соединения без очистки. Чтобы «мозг» автомобиля не выдавал ошибку, необходимо внести изменения в программное обеспечение авто.

Материалы: http://golifehack.ru/katalizator

Количество автомобилей на дорогах мира с каждым годом стремительно увеличивается. К сожалению, это не лучшим образом сказывается на экологическом состоянии планеты. В начале пятидесятых годов прошлого столетия инженеры впервые начали задумываться об устройстве, которое могло бы хоть как то минимизировать содержание вредных веществ в выхлопных газах. Этим устройством стал каталитический нейтрализатор (конвертер), или, попросту, катализатор.

Первый катализатор был придуман американским инженером Юджином Хоудри в 1953 году. Он действительно неплохо справлялся с очисткой выхлопных газов, однако высокое содержание свинца в американском бензине того времени не давало необходимого эффекта – выхлопы оставались токсичными. Потребовалось более двадцати лет, чтобы каталитический нейтрализатор стал действительно эффективным и превратился в обязательный элемент выхлопной системы авто.

Таблица: требования к максимальному содержанию в выхлопных газах вредных соединений, г/км

Современный каталитический нейтрализатор – это элемент выхлопной системы, призванный снижать уровень токсичности отработанных газов путем восстановления оксидов азота и применения полученного при этом кислорода для сжигания угарного газа и углеводородов. Он может располагаться за приемной трубой глушителя, или же непосредственно на ней. В новых моделях автомобилей катализатор чаще всего находится в выпускном коллекторе. Это решение дает возможность для быстрого прогрева устройства, так как его эффективная работа возможна при температуре не ниже +300 0 С. Кроме того, такое положение позволяет облегчить его ремонт или замену.

Катализатор состоит из трех независимых компонентов, каждый из которых предназначен для нейтрализации отдельного вредного вещества. Его конструкция состоит из корпуса из нержавеющей стали, в котором расположена решетка в виде пчелиных сот. Соты могут быть выполнены из керамики или металла. Они покрыты специальным химическим веществом-катализатором (платина, родий, палладий, золото и др.). Керамические соты применяются чаще, так как эта конструкция гораздо дешевле металлической.

Что касается покрытия, то в нейтрализаторах используются два вида химических катализаторов: восстанавливающий и окислительный. Первый – это платина и родий, которые помогают уменьшить концентрацию оксидов азота. Молекула оксида азота или его двуокиси, соприкасаясь с молекулами катализатора, разделяется, отделяя атом азота, и выделяя кислород. Атом азота соединяется с другими такими же атомами, образуя чистый азот.

Окислительный катализатор предназначен для уменьшения количества несгоревшего топлива и углеводородов, находящихся в выхлопных газах при помощи платины и палладия. В результате реакции эти вредные вещества восстанавливаются в воду, углекислый газ и азот.

Концентрация вредных примесей в выхлопных газах во многом зависит от состава горючей смеси, а точнее от количества в ней топлива и воздуха. Стехиометрической называют смесь, где ее составляющие подобраны в таких пропорциях, чтобы она могла сгорать полностью. Обеспечить максимальную точность выбора этих пропорций призваны датчики кислорода. Их основная задача заключается в сборе информации о концентрации кислорода в выхлопных газах, и передачи ее на контроллер автомобиля. Современные автомобили оснащаются двумя кислородными датчиками, один из которых устанавливается сразу за выпускным коллектором перед катализатором, а другой – за ним. Именно второй датчик отвечает за количество кислорода, необходимого для эффективной работы окислительного катализатора. На основе данных, полученных с обоих датчиков, компьютер определяет оптимальную концентрацию смеси.

В дизельных двигателях эффективность работы катализатора несколько ниже, нежели в бензиновых. Обусловлено это тем, что у «дизелей» рабочая температура мотора ниже, вследствие чего катализатор меньше прогревается. Сегодня, когда дизельные моторы набирают популярность у автолюбителей, эта проблема практически решена. Инженеры придумали выход из ситуации, предложив использовать для обработки выхлопных газов карбамид (мочевину) до того, как они попадут в каталитический конвертер. Химическая реакция между мочевиной и оксидами азота существенно снижает концентрацию последних, нейтрализуя более 90 % из них.

Катализатор – устройство достаточно хрупкое и чувствительное. Если его рабочие элементы (соты) выполнены из керамики, попадание колеса на скорости в выбоину может стать причиной его разрушения. Также к выходу катализатора из строя могут привести:

• резкий перепад температур (например, попадание воды из лужи на раскаленный корпус катализатора);
• неисправности в системе зажигания (попадание несгоревшего топлива на соты катализатора);
• использование некачественного топлива;
• попадание в топливо охлаждающей жидкости, масла;
• длительная работа двигателя на холостых оборотах (перегрев);
• неисправность кислородных датчиков.

Исследования в области снижения концентрации вредных веществ в отработанных газах продолжаются, и ученые ищут все новые и новые способы решения проблем загрязнения окружающей среды. На сегодняшний день существует два вида катализаторов, представляющих альтернативу классической конструкции: химический и магнитострикционный.

Химические катализаторы (анамегаторы) – это, попросту, специальные присадки, добавляемые в топливо для улучшения процесса его сгорания и снижения детонации. Действие анамегатора имеет две стадии. На первой из них происходит холоднопламенное окисление, сопровождающееся образованием значительного количества перекисей при впуске топливной смеси в цилиндры и соприкосновения с горячими деталями. Вторая стадия – воспламенение (взрыв) смеси с более интенсивным выделением тепла.

Другими словами, химический катализатор заставляет молекулы углерода легче вступать в окислительную реакцию, в результате чего горение смеси происходит с большей энергоотдачей. Мощность двигателя при этом увеличивается, а расход топлива и количество несгоревших углеводородов в выхлопе снижается.

Магнитострикционный катализатор – это новшество, лежащее в основе экологической безопасности автомобилей будущего. История этого изобретения начинается в 70-х годах прошлого столетия, но на протяжении более 40 лет, оно так и не нашло широкого применения из-за низкой стабилизации процесса.

Суть магнитострикционного катализатора заключается в специальной обработке молекул углерода прямо в топливопроводе или перед форсунками (для дизельных двигателей), не изменяя химический состав топлива. Каждая обработанная молекула способна присоединить к себе больше молекул кислорода, что существенно отражается на энергоемкости воспламенения смеси.

Также посмотрите видео по теме: