Интернет журныл о промышленности в Украине

А якщо ... каталізатор не дихає

  1. Призначення і конструкція
  2. різновиди
  3. Симптоми «хворого» каталізатора
  4. Причини «смерті»
  5. Рішення проблеми

Призначення і конструкція

При згорянні робочої суміші в двигуні утворюються шкідливі для природи і здоров'я людини окис вуглецю (СО), різні вуглеводні (СН) і оксиди азоту (NO х). У масштабі всієї планети автомобілями викидається в атмосферу половина всіх оксидів азоту, 40% вуглеводнів, 65% чадного і 15% вуглекислого газів. Із забрудненням навколишнього середовища покликаний боротися каталітичний нейтралізатор - пристрій в випуск системі, в якому відбувається складний хімічний процес. Усередині корпусу з нержавіючої сталі розташований «цеглина», що має стільникову структуру. У цього моноліту величезна площа поверхні, покрита тонким шаром спеціального сплаву, що містить платину, родій і паладій, - він і є каталізатором. Відпрацьовані гази «омивають» поверхню моноліту. Коли температура досягає критичної позначки 270 ° С, починається каталітична реакція. При цьому значна частина токсичних речовин перетворюється в малотоксичні. Окис вуглецю (СО) - в двоокис (вуглекислий газ СО2), вуглеводні (СН) - в воду (Н2О) і знову ж двоокис вуглецю (СО2), а оксиди азоту (NO х) - в воду (Н2О) і азот (N) . Ці речовини безпечні або менш шкідливі для навколишнього середовища і людини.

В Європі норми токсичності спочатку були обмежені стандартами Євро - 0, 1, 2, 3 (в Україні - Євро 2), а зараз більш жорсткими Євро 4. Ці норми відрізняються зменшеним вмістом у вихлопних газах окису вуглецю (CO), вуглеводнів (CH) і отруйного діоксиду NO2, в який при охолодженні перетворюється монооксид азоту (NO). Вихлоп звичайного карбюраторного мотора або вприськового, але без каталізатора за рівнем СО і СН приблизно в 7-10 разів «брудніше» відпрацьованих газів сучасної іномарки, що відповідає стандарту Євро 4. Двигун з Євро 0 в режимі прогріву викидає в атмосферу 280 різних токсичних речовин, в тому числі і окису свинцю, кадмію, міді, цинку, нікелю, хрому ...

різновиди

В сучасних дизелях каталізатор часто поєднують в одному корпусі з фільтром сажі.

Перші нейтралізатори були односекційними двокомпонентними і могли боротися лише з CO і CH. До складу сучасних трикомпонентних двосекційних окислювально-відновних нейтралізаторів входить ще і родій, що перетворює оксиди азоту в власне азот.

Найбільш ефективним є трикомпонентний селективний двосекційний каталітичний нейтралізатор зі зворотним зв'язком, яку забезпечує лямбда-зонд (кисневий датчик), що відслідковує обсяг вільного кисню у вихлопі і подає електроніці сигнал - збагачувати або збіднювати суміш. Однак оснащений каталізатором двигун втрачає від 5 до 10% максимальної потужності - в залежності від відповідності тих чи інших норм.

Каталізатор служить приблизно 150 тис. Км, причому це багато в чому залежить від справності систем харчування і запалювання, а також якості палива.

Симптоми «хворого» каталізатора

Початок кінця дає про себе знати зникненням часом тяги і погіршенням «приемистости» машини на високих оборотах. Гарячий двигун гірше запускається, а обертів набирає повільно. Існує суб'єктивна перевірка стану каталізатора - «повний газ з неодружених». Якщо при цьому мотор повільно набирає обертів і зупиняється на трьох-чотирьох тисячах, винен, найімовірніше, саме каталізатор.

Якщо двигун взагалі не заводиться, в момент запуску прикладіть руку до вихлопної труби, щоб відчути, чи йдуть звідти відпрацьовані гази. Якщо їх немає, значить, каталізатор взагалі «запікся».

Нарешті отримати об'єктивну відповідь на питання, чи справний каталізатор, допоможе перевірка рівня СО у вихлопі, тиску у випускному колекторі або від'єднання випускної системи від приймальні труби (якщо не використовується катколлектор, де корпус каталізатора суміщений з випускним колектором).

Причини «смерті»

Каталізатор виходить з ладу з кількох причин. Це може бути механічне пошкодження, наприклад, від удару, в результаті чого розсипається керамічна серцевина.

Однак основна причина скорочення ресурсу каталізатора - неякісне паливо. Якщо бензин містить велику кількість залізовмісних присадок, то частки металу покривають активну поверхню, через що реакції припиняються. Каталізатор також не любить відхилень в складі робочої суміші.

еотрегулірованний двигун з підвищеним вмістом вуглеводнів у вихлопі просто знищує його. Занадто бідна суміш викликає перегрів моноліту, від чого він також страждає. Якщо в випускний тракт проникає масло (наприклад, через зношену поршневої групи), воно осідає на активній поверхні і «запікається» подібно лаку. При запуску двигуна «з штовхача», за допомогою буксира, в каталізатор може потрапити незгорілий бензин, що здатне викликати хімічну реакцію аж до вибуху. Не любить розпечений до 900 градусів корпус і контакту з холодною водою під час форсування водних перешкод.

За твердженням фахівців СТО, останнім часом проблеми з каталізаторами виникають також через перенасичення бензину присадками, які підвищують температуру відпрацьованих газів. Це стає причиною оплавлення його сот і виходу з ладу.

Рішення проблеми

У разі виходу каталізатора з ладу проблему вирішують двома шляхами - купівлею і установкою нового вузла або вибиванням з корпусу старого забитого робочого елемента. Перший варіант значно дорожче, однак він не створює додаткових проблем. Та й атмосфера забруднюється менше. При вибиванні старого каталізатора можуть виникнути побічні негативні ефекти. По-перше, через зміну характеристик випускного тракту може підвищитися витрата палива. По-друге, якщо каталізатор видалити з системи з двома лямбда-зондами, може знадобитися перепрограмування ЕБУ мотора (1500-3000 грн.), Так як електроніка постійно буде подавати сигнал несправності.

), Так як електроніка постійно буде подавати сигнал несправності

СО, СН і інші

Вуглеводні (СН) з'являються в вихлопних газах в основному через не згорілого повністю палива. Найбільше CH викидається при переобогащенной суміші і на перехідних режимах роботи мотора. Інший шкідливий компонент - CO утворюється у вихлопній трубі також внаслідок неповного згоряння палива. Оксид вуглецю (чадний газ) являє собою безбарвний, але дуже отруйний газ без смаку і запаху. Навіть концентрація СО 0,01% у вдихуваному повітрі викликає сильний головний біль, а 0,3% може привести до летального результату. Крім того, в результаті згорання палива утворюється монооксид азоту (NO), який при охолодженні окислюється до отруйного діоксиду NO2. Потрапили в атмосферу оксиди азоту вступають в реакцію з незгорілих вуглеводнями (тим же етиленом і бутаном), в результаті чого в великих містах спостерігається отруйний смог. Тому рухаючись за чадящим попереду автомобілем, завчасно включайте систему рециркуляції повітря в салоні, а якщо її немає, постарайтеся триматися подалі від них.

Олег Полажинець
Фото фірм-виробників і Андрія Яцуляк

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту і натисніть Ctrl + Enter.