Для чего нужен катализатор и как он влияет на работу двигателя

Процесс сгорания топлива в цилиндрах автомобильного двигателя неизбежно приводит к образованию вредных веществ. Самые опасные из них:
• СО, окись углерода, ядовитый газ без цвета и запаха;
• СН, углеводороды, летучие органические соединения, главный компонент смога;
• NOx, оксиды азота NO и NO2, так же «участники» смога, кроме того, выпадающие еще и в составе кислотных дождей.
Задача каталитического нейтрализатора (чаще называемого катализатором) – путем химических реакций превращать эти вещества в другие продукты горения, практически безвредные:
• СО2, углекислый газ;
• N2, газобразный азот, из которого на 78% состоит атмосфера Земли;
• и h3O – водяной пар.
Разработан каталитический преобразователь был еще в далекие 70-е года, но массовое использование его началось с введением экологических стандартов – Euro 2 и выше.

Сегодня катализатор – неотъемлемая часть выхлопной системы каждого автомобиля, без него невозможен не только выпуск с конвейера, но и эксплуатация.

СТРОЕНИЕ КАТАЛИЗАТОРА

Основная составляющая нейтрализатора – каталитический носитель: керамические или металлические соты, покрытые тонким слоем драгоценных металлов: палладия, родия или иридия, обладающих высокой химической активностью. Выхлопные газы, проходя через катализатор и касаясь напыления сот, входят с металлами в реакцию и химически связываются.

Большинство современных катализаторов – трехкомпонентные, то есть, состоят из трех элементов, последовательно очищающих газы. Первый элемент связывает оксиды азота, второй – удаляет несгоревшие частички топлива и борется с окисью углерода, а в третьем расположен один из датчиков кислорода, анализирующий состав газов на выходе из нейтрализатора  и передающий данные в ЭБУ – блок управления двигателем. Кроме этого кислородного датчика, называемого диагностическим, в системе еще предусмотрен управляющий датчик (лямбда-зонд), установленный до катализатора.

Большинство современных катализаторов – трехкомпонентные, то есть, состоят из трех элементов, последовательно очищающих газы. Первый элемент связывает оксиды азота, второй – удаляет несгоревшие частички топлива и борется с окисью углерода, а в третьем расположен один из датчиков кислорода, анализирующий состав газов на выходе из нейтрализатора и передающий данные в ЭБУ – блок управления двигателем. Кроме этого кислородного датчика, называемого диагностическим, в системе еще предусмотрен управляющий датчик (лямбда-зонд), установленный до катализатора.

Каталитический нейтрализатор чаще всего представляет собой бочонок овальной (приплюснутой) формы, внедренный в выхлопную систему автомобиля. Если первые катализаторы монтировались под передней частью днища, примерно посередине между выпускным коллектором и первым глушителем (резонатором), то на машинах, отвечающих нормам токсичности Евро-4 и Евро-5 они располагаются уже намного ближе – крепятся к головке блока цилиндров.
Несмотря на то, что такой метод существенно затрудняет компоновку моторного отсека, он повышает эффективность очищения, поскольку каталитические реакции возможны в основном только при температуре свыше 300°C, и, чем ближе нейтрализатор расположен к двигателю, тем быстрее он прогреется и приступит к работе. А вот без катализатора полное преобразование СО и СН возможно лишь при 700-850°С, да и то, если есть в избытке кислорода, а нейтрализация NOx невозможна в принципе.

НЕИСПРАВНОСТИ КАТАЛИТИЧЕСКОГО НЕЙТРАЛИЗАТОРА

Хотя обычно производители автомобилей не предусматривают регламента по замене катализатора, то есть, по умолчанию предполагают, что он рассчитан на весь период эксплуатации автомобиля, средний срок службы этих деталей – 100-150 тысяч км пробега. При этом катализаторы с керамическими сотами чаще всего выходят из строя раньше металлических.

Основные неисправности можно поделить на три группы:

1. Оплавление. Соты катколлектора спекаются, затрудняя проход выхлопных газов. Происходит при экстремальном повышении температуры газов, выше 900°С. Несмотря на то, что поначалу спекание охватывает не весь внутренний диаметр, проходимость катализатора снижается, что приводит к повышению в нем температуры и повреждению других сот по «принципу домино».
2. Разрушение керамики. Хрупкие керамические соты имеют свойство крошится, что чревато не только повреждением катализатора, но и попаданием осколков в рабочую камеру, что может привести к повреждению других узлов: например, турбины или даже поршневой группы, и, как следствие, к капремонту или замене двигателя. Особенно актуально, когда нейтрализатор установлен прямо на ГБЦ.
3. Засорение. Катализатор забивается продуктами неполного сгорания топлива и, в отдельных случаях, масла, что приводит к его непроходимости.

Понять, что нейтрализатор нуждается в замене, можно по таким признакам, как:

• снижение мощности двигателя;
• невозможность поднять обороты до отсечки даже без нагрузки;

• слишком ровный и слабый выхлоп;
• проблемы с пуском двигателя, как холодного, так и горячего;
• увеличение расхода топлива;
• грохот под днищем;
• неприятный запах из системы выпуска (сероводород, «тухлые яйца»).

Во всех этих случаях необходима незамедлительная замена каталитического нейтрализатора во избежание проблем с другими узлами двигателя.

ПРИЧИНЫ ВЫХОДА КАТАЛИЗАТОРА ИЗ СТРОЯ

К неисправностям каталитического нейтрализатора могут привести несколько факторов, вот основные из них:

1. Некачественное топливо. Чаще – бензин с низким октановым числом. ЭБУ в этом случае переводит двигатель на позднее зажигание, что вызывает догорание смеси на выпуске и повышение температуры выхлопных газов.

2. Пропуски зажигания. Недогоревшее топливо сгорает в нейтрализаторе.
3. Неправильный состав смеси. Эффект тот же, что и в предыдущем случае, но вызван он неисправностями датчиков или форсунок.
4. Механическое повреждение катализатора. Керамические соты не любят повышенных вибраций и ударов по корпусу нейтрализатора.
5. Термоудары. Резкое охлаждение катализатора водой из лужи или другой водной преграды может вызвать трещины на его корпусе.
6. Добавление присадок в топливо. Нежелательные присадки в бензин могут повысить температуру его сгорания.
7. Газ. Температура сгорания газа и его октановое число выше, что приводит к тому, что частично газ может догорать в катализаторе.
8. Конструкция двигателя. Как ни странно, иногда создатели конструктивно создают условия, способствующие быстрому разрушению катализатора – например, новые конструкции двигателей с минимальной токсичностью запрограммированы на быстрый прогрев. В холода ЭБУ переобогащает смесь, что приводит к ее догоранию в нейтрализаторе.

Чтобы избежать проблем с катализатором, необходимо следовать некоторым несложным рекомендациям:

• не крутить двигатель долгое время стартером, чтобы не перелить топливо;
• не запускать двигатель «с толкача»;
• не проверять работу цилиндров, отключая свечи зажигания.

Кроме того, следует помнить, что катализатор во время работы нагревается до очень больших температур, что может быть чревато возгоранием, и не заезжать для парковки на сухую траву, на деревянные помосты и в прочие подобные места.

ВАРИАНТЫ РЕМОНТА И ЗАМЕНЫ

Оригинальный каталитический нейтрализатор – довольно недешевый узел из-за применения в нем дорогостоящих материалов. Поэтому при выходе его из строя некоторые владельцы автомобилей рассматривают альтернативные варианты ремонта, вплоть до удаления катализатора из выхлопной системы. Наиболее распространенные варианты:

1. Выбивание сот. Система выпуска разбирается таким образом, чтобы иметь доступ к внутренностям катализатора, после чего керамические соты выколачиваются длинным металлическим предметом (например, ломиком), а их остатки удаляются. Недостатками такого ремонта являются ошибки check engine, которые устраняются перепрошивкой ЭБУ или установкой «обманок»: механических, закрывающих кислородные датчики, или электронных, посылающих в блок «правильные» импульсы.

Кроме того, неизбежно снижается экологический класс автомобиля, что может вызвать проблемы с прохождением техосмотра. Нередки случаи повышения громкости выхлопа до дискомфортного уровня, а также локальных перегревов в районе катализатора.
2. Установка пламегасителя. Неисправный катализатор удаляется, а на его место устанавливается деталь, похожая на еще один резонатор. Пламегаситель (он же «стронгер»), как правило, представляет собой цилиндр с двухслойным корпусом и сложной (чаще Х-образной) внутренней структурой. Стронгер также, как и штатный катализатор, уменьшает шум от работы двигателя, замедляет и частично охлаждает выхлопные газы, но не нейтрализует их. Поэтому установка пламегасителя влечет за собой ровно те же проблемы с экологией и электроникой, что и в предыдущем случае.
3. Универсальный катализатор. Из всех способов сэкономить при замене «каталика», установка неоригинальной детали единственная не переходит «границ добра и зла» и, в принципе, рекомендуется к использованию. В этом случае нет необходимости вмешиваться в программное обеспечение двигателя, да и с экологическими нормами чаще всего проблем не возникает. Главный минус эрзац-катализаторов – их низкий, по сравнению с оригиналом ресурс, редко достигающий показателей более 60 000 – 80 000 км.

Самостоятельно провести работы по замене каталитического нейтрализатора – как на оригинальную деталь, так и на альтернативные варианты – довольно сложно, а вмешательство в прошивку ЭБУ без достаточного опыта и квалификации и вовсе не рекомендуется. Поэтому в случаях проблем с катализатором, как и с другими системами автомобиля, обращайтесь к профессионалам – например, на любую из СТО сети умных автосервисов Wilgood.

Зачем скупают б/у автомобильные катализаторы: от чего зависит цена

Катализатор представляет собой обязательную часть автомобильной выхлопной системы. Он смонтирован исключительно для того, чтобы оптимально выполнить очистку выхлопных газов, в которых содержатся продукты горения, опасные для здоровья. Однако некоторые автомобилисты убеждены, что эта деталь необходима только для добавления лишних хлопот.

Оглавление

Выход катализатора из строя: что делать?

Зачем скупают БУ катализаторы

От чего зависит цена

Катализаторы, которые скупка не примет

Выгодно сдать сломавшийся компонент

 

В любом случае ресурс работы катализатора ограничен, как и у любой иной детали авто, что заметно сказывается на поведении машины:

• Сложности с набором скорости на малых оборотах, возникает ощущение, что автомобиль едет с загруженным прицепом;
• На панели управления загорается тревожный индикатор Check Engine, а на бортовом компьютере возникает ошибка двигателя P0420;
• Заметно увеличивается топливный расход, такой признак касается катализатора, если сочетается с медленным набором скорости.

Что делать? Можно попробовать сбросить ошибку. Она часто становится следствием использования некачественного топлива. Если ошибка повторяется, то рекомендуется ехать на СТО, чтобы убедиться в неисправности катализатора, своевременно принять меры.

Выход катализатора из строя: что делать?

Если при посещении СТО диагноз подтвердился, то перед владельцем авто встает выбор одного из нескольких вариантов решения проблемы:

• Наиболее правильный путь – покупка нового катализатора;
• Наиболее корректный путь – физическое удаление детали и прошивка бортового компьютера по-новому;
• Наиболее дешевый – установка обманки на задний кислородный датчик.

Зачем скупают БУ катализаторы

Во всех случаях, кроме последнего, на руках останется отслуживший каталитический нейтрализатор. И возникает вопрос, что делать с ним? Проще всего его выбросить, но можно сделать так, чтобы компонент послужил владельцу последний раз в качестве источника дорогостоящего родия, палладия и платины. Эти драгоценные металлы используются для покрытия сот, которые отвечают за нейтрализацию вредных продуктов сгорания бензина в ДВС. По стоимости эти металлы превосходят золото в несколько раз.

Драгоценные металлы невозможно извлечь самостоятельно, так как для этого требуется использовать соответствующее техническое оборудование. Покупка таких установок только ради собственного катализатора нецелесообразно, так как в одном нейтрализаторе общий вес ценных металлов составляет в пределах 0,1 грамма. Для переработки в промышленном масштабе есть смысл в приобретении подобных устройств.

От чего зависит цена

При формировании цены бу катализатора, точнее металлов, которые входят в его состав, учитываются котировки на лондонской бирже. Если не говорить о подробностях ценообразования, то можно сказать только о наличии общепринятого правила, соблюдение которого требует компенсировать лицу, которое сдает отслуживший нейтрализатор, 75% стоимости драгоценных металлов, в нем присутствующих. Эта практика принята во всем мире, поэтому обоюдовыгодна владельцам авто, компаниям, профессионально занятым утилизацией запчастей.

Есть несколько обстоятельств, от которых зависит цена нейтрализатора, вышедшего из строя:

• Объем двигателя, установленного в автомобиле. Чем больше мотор, тем большее процентное содержание ценных металлов в катализаторе, который расположен в выхлопной системе.
• Содержание драгметаллов. Чтобы определить этот параметр, обычно используется специальный экспресс-анализ.
• Внешнее состояние каталитического нейтрализатора. Требуется оценить целостность его корпуса, присутствие каких-то повреждений, вмятин, наружных дефектов.

Когда определяется цена скупки, обязательно учитывается происхождение керамических сот запчасти (отечественное или импортное), присутствие в составе фольги, качество отработавшего сажевого фильтра.

Катализаторы, которые скупка не примет

В процессе выполнения работы по приему автомобильных нейтрализаторов компании, которые занимаются вопросами утилизации, соблюдают несколько общепринятых требований:

• Керамическая масса бу компонента обязательно должна хорошо отделиться от сажевого фильтра.
• В керамической массе не должно быть асбеста, частей керамической сетки, сажи, отпилков, песка, а также иных вкраплений инородного происхождения. Уровень естественной влажности сдаваемого сырья должен составлять не более 2%.
• Металлический элемент компонента должен представлять собой цельный кусок. Иначе он утратит более 50% драгоценного напыления.

Из этого всего можно сделать вывод, что выгоднее всего сдавать каталитические нейтрализаторы, которые не доведены владельцами до крайней степени износа.

Выгодно сдать сломавшийся компонент

Выше уже было изложено, в каких ситуациях может оказаться владелец авто, если его катализатор уже вышел из строя. Распорядиться деталью можно вполне рационально. существует два варианта:

• Просто сдать его как кусок железа тому, кто даст за него живые деньги прямо на месте. Обычно это перекупщики.
• Сдать катализатор непосредственно переработчику вторсырья.

Каталитические нейтрализаторы отличаются составом драгметаллов, их объем определяется в результате проведения спектрального анализа. Только после этого скупка катализаторов сможет назвать точную цену, а владельцу останется только решить, сдавать его или нет.

Катализатор | Примеры, определение и факты

Полимеризация этилена по Циглеру-Натте

См. все среды

Связанные темы:

механизм реакции катализ Катализатор Уилкинсона

См. все связанные материалы →

катализатор , в химии любое вещество, которое увеличивает скорость реакции, не расходуясь само по себе. Ферменты представляют собой природные катализаторы, ответственные за многие важные биохимические реакции.

Большинство твердых катализаторов представляют собой металлы или оксиды, сульфиды и галогениды металлических элементов и полуметаллических элементов бора, алюминия и кремния. Газообразные и жидкие катализаторы обычно используются в чистом виде или в сочетании с подходящими носителями или растворителями; твердые катализаторы обычно диспергируют в других веществах, известных как носители катализаторов.

Britannica Quiz

Типы химических реакций

В целом каталитическое действие представляет собой химическую реакцию между катализатором и реагентом, в результате которой образуются промежуточные химические соединения, способные легче реагировать друг с другом или с другим реагентом с образованием желаемого конечного продукта. Во время реакции между химическими промежуточными продуктами и реагентами катализатор регенерируется. Режимы реакций между катализаторами и реагентами широко варьируются, а в твердых катализаторах часто сложны. Типичными для этих реакций являются кислотно-основные реакции, окислительно-восстановительные реакции, образование координационных комплексов и образование свободных радикалов. В случае твердых катализаторов на механизм реакции сильно влияют свойства поверхности и электронная или кристаллическая структура. Некоторые твердые катализаторы, называемые полифункциональными катализаторами, способны к более чем одному способу взаимодействия с реагентами; бифункциональные катализаторы широко используются для реакций риформинга в нефтяной промышленности.

Катализируемые реакции лежат в основе многих промышленных химических процессов. Производство катализаторов само по себе является быстрорастущим промышленным процессом.

Каталитические процессы и их катализаторы

процесс	катализатор
синтез аммиака	железо
производство серной кислоты	оксид азота (II), платина
крекинг нефти	цеолиты
гидрирование ненасыщенных углеводородов	никель, платина или палладий
окисление углеводородов в автомобильных выхлопах	оксид меди(II), оксид ванадия(V), платина, палладий
изомеризация н-бутана в изобутан	хлорид алюминия, хлористый водород

Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно пересмотрена и обновлена ​​Эриком Грегерсеном.

Что является катализатором в вашем письме? | Юстина Икерт

И как его построить?

Фото Алены Гуменюк на Unsplash

У вас есть фирменный рецепт? Приготовленное от всего сердца блюдо, которое вы готовите для своих близких, или когда вам нужна утешительная еда, чтобы успокоить разум и душу? Бьюсь об заклад, вы. Знаете ли вы, что делает ваш рецепт таким особенным, что, когда ваша семья или друзья думают о нем, они мгновенно связывают вас с ним? Это ингредиенты, которые вы добавляете. И любовь, конечно, можно сказать.

В частности, это один элемент. Одна специя. Один секретный ингредиент, который смешивается со всеми остальными и преображает все блюдо. Один катализатор, который раскрывает все остальные вкусы и создает красивое и сбалансированное блюдо.

Нет. У нас нет кулинарного мастер-класса.

Но просто попытка раскрыть один ингредиент — катализатор — в вашем письме, который выявляет все остальные элементы вашей истории, раскрывая их истинную красоту и силу. Что, если бы вы могли легко определить катализатор в каждой из историй, которые вы пишете, и очаровать свою аудиторию прекрасно сбалансированным содержанием? Было бы замечательно, правда?

Итак, читайте дальше.

Обычно определяется в словаре Merriam-Webster’s Dictionary как «вещество, которое позволяет химической реакции протекать обычно с большей скоростью или в других условиях[..], чем это возможно в противном случае» , катализатор – это элемент, который ускоряет химическую реакцию. реакции, не изменяясь в конце процесса. Не вдаваясь слишком далеко в химию, скажем, что катализатор — это элемент, который предлагает альтернативный путь для всех остальных элементов, чтобы они реагировали, преодолевали свое переходное состояние и превращались в продукты. Это один мощный элемент. Не могли бы вы сказать? И по этой причине этот термин используется и в других областях, кроме химии.

Определенный Wiktionary.org как «провоцирующий инцидент, приводящий в движение последовательный конфликт» , литературный катализатор является одним из самых важных элементов в истории. На самом деле, без него не было бы истории. Позволь мне объяснить.

Литературный катализатор может принимать разные формы. Вы наверняка замечали это в книгах, которые читали. Иногда это так же просто, как встреча двух персонажей, и их встреча навсегда меняет их судьбу и вовлекает их в невообразимые приключения. А иногда это таинственное преступление, которое определяет удивительный набор сцен, вовлекая персонажей в череду неожиданных событий.

«Никогда не знаешь, когда одно, казалось бы, не связанное событие может стать катализатором, запускающим цепочку синхронных событий […]», Андреа Гёглейн

Проще говоря, катализатором в истории является тот момент, который определяет начало действия: начало войны, убийство, встреча, нужный человек в нужном месте или, напротив, не тот человек не в том месте. Катализатором не всегда является событие. Это также может быть персонаж вашей истории, который будет влиять на всех остальных персонажей и продвигать действие вперед. Катализатор может быть положительным или отрицательным. Подумайте о книгах, которые вы читали. Можете ли вы определить катализатор в этих историях?

Независимо от своей природы, этот элемент навсегда изменяет будущее развитие всех других элементов истории. Но, как и в химии, литературный катализатор остается неизменным на протяжении всей истории. Это тот самый постоянный элемент, который влияет на персонажей, действие и начало истории.

Просто: да, это так. Все книги, которые вы любили, истории, которые вы лелеяли, ненавидели, обсуждали и рецензировали, были бы ничем без катализатора, который объединит их, запустит действие, позволит раскрыть всю красоту и сложность их персонажей. Когда вы пишете, художественную литературу или нет, помните об этом центральном элементе и опирайтесь на него.

«Не робей. Вы писатель, используйте свою роль, проверяйте ее, извлекайте из нее что-то. Это решающие времена; все переворачивается с ног на голову. Участвуйте, будьте присутствующими», Елена Ферранте

Катализатор, который иногда называют провоцирующим инцидентом, запускает и задает ход вашей истории. Все события, которые последуют за этим происшествием, будут напрямую определяться им. Следовательно, это определяющий элемент вашей истории.

Обычно литературные катализаторы бывают трех типов:

Причинно-следственная связь

Когда провоцирующий инцидент состоит из преднамеренного выбора персонажа.

Совпадение

Когда катализатор возникает случайно, случайно и персонаж правильный человек в нужном месте или не тот человек в неправильном месте .

Неоднозначный

Побуждающее происшествие открыто для интерпретации, и читателю предоставляется возможность вообразить его, или катализатор раскрывается ближе к заре истории.

Все мы знаем, что традиционно у истории есть начало, середина и конец. И если мы подумаем об основной драматической структуре, взятой у древних греков, то это именно так.

Однако есть еще кое-что.

В середине девятнадцатого века немецкий драматург Густав Фрейтаг определил пятиактную структуру повествования, так называемую пирамиду Фрейтага, состоящую, ну, из пяти актов: устанавливает историю и определяет другие элементы для взаимодействия.

Нарастающее действие

Все препятствия, возникающие при попытке решить инцидент)

Кульминация

Самая напряженная точка в истории.

Падение действия

Результат кульминации.

Рассвет

Развязка истории.

Как видите, катализатор в истории — один из важнейших элементов пирамиды, определяющий все развитие истории, путь и действия персонажей. Некоторые считают, что он лучше подходит для написания трагедий, другие находят его основу полезной в их повседневном написании.

Не все из нас пишут художественную литературу, скажете вы.

Действительно.

Тем не менее, универсальность пирамиды Фрейтага позволяет вам в равной степени использовать эту структуру для написания документальной литературы. Вкратце, вот как.

Экспозиция/Катализатор

Для документальной литературы катализатором может быть элемент, зажегший искру вашего творчества, или внешний элемент, создавший проблему, над которой нужно действовать, и заставивший вас отреагировать. Например, если вы пишете статью об отслеживании времени для писателей, было бы предпочтительнее изложить проблемы, с которыми писатели сталкиваются в этой конкретной теме.

Нарастающее действие

В этой части вы объясняете, почему ваша история важна для разрешения провоцирующего инцидента в самом начале.

Кульминация

Как вы уже определили « почему?» в вашей истории и необходимость обратиться к предмету, теперь пришло время показать решения, инструменты, ссылки и все, что может быть полезно для решения первоначальной проблемы, которую вы выделили.

Падение действия

Предложив решения, инструменты и подходы к первоначальному вопросу, вы должны подкрепить свою историю надежными выводами, такими как данные, исследования (или что-то еще), что может дать ценную информацию вашим читателям.

Рассвет

Заключительный акт вашего рассказа, в котором вы делаете выводы и глубоко связываетесь со своими читателями, снова подчеркивая важность, применимость и необходимость вашего рассказа в раскрытии провоцирующего инцидента.