13Мар

Для чего нужен катализатор в машине: Что такое катализатор на автомобиле, зачем он нужен и что будет, если его убрать

Содержание

Что такое катализатор на 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. 

Схема катализатора

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.

Трехкомпонетные катализаторы

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.

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.

Съём/Установка катализатора

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.

Зачем нужен старый катализатор в авто и можно ли его удалить? | Обслуживание | Авто

Автомобили возрастом свыше 15 лет, которые проездили в России более 150 тысяч пробега, всегда имеют проблемы с системой выхлопа. Владельцы, наслушавшись разговоров об опасности старого катализатора в выхлопной системе, спешат его демонтировать. Причем вместе с катализатором они меняют и систему контроллеров с датчиком кислорода или перепрошивают двигатель под более низкие экологические стандарты. Допустима ли такая самодеятельность и как отсутствие катализатора может повлиять на функционирование мотора?

Принцип действия очистителя выхлопа

Самым токсичным газом в выхлопе автомобиля считается угарный газ, а также оксиды азота, являющиеся продуктом неполного сгорания углеводородного топлива. В 1970 году к иностранным производителям было предъявлено требование оснастить все машины нейтрализатором отработанных газов, который дожигал их в специальной термической камере. С 1975 года установка катализаторов стала обязательным требованием к производителям автомобилей за рубежом.

Действует каталитический нейтрализатор таким образом: в керамических ячейках газ раскаляется до 750-900 градусов и разлагается на углекислый газ, а также на азот и кислород.

Катализатор, несмотря на свою надежность, имеет сроки службы и выходит из строя через 10-15 лет эксплуатации. Его ресурс также снижается из-за физических повреждений или по причине оплавления и спекания ячеек, в результате использования некачественного топлива или банально из-за неисправностей системы зажигания. В результате нарушается проходимость газов, снижается отдача мотора, наблюдается потеря динамики. В общем, требуется замена нейтрализатора.

Удаление нейтрализатора и перепрошивка ЭБУ

Отечественные мастера для 10-летних или 15-летних машин рекомендуют другой порядок «ремонта». Они удаляют банку целиком и вваривают вместо нее трубы выхлопной системы.

Этот шаг влечет за собой массу побочных эффектов. При отсутствии каталитического нейтрализатора программы управления двигателем начинают сбоить. Они опрашивают датчики, в том числе лямбда-зонд, измеряющий количество кислорода в выхлопе. Ориентируясь на полученные данные, электронный блок управления «решает», сколько впрыскивать топлива в цилиндры через форсунки. Однако если прибор утрачен, то нужная информация отсутствует, и система переходит в аварийный режим, снижает тягу и готовит усредненную смесь. Характеристики мотора резко падают.

Мастера советуют в этом случае перепрошить электронный блок управления и перевести его на Евро 2. В этом случае работа впрыска тоже будет подведена к какому-то усредненному значению, искажающему изначальные характеристики мотора. График его работы видоизменяется, мощность падает, снижается планка крутящего момента.

В общем, после удаления каталитического нейтрализатора мотор уже не станет выдавать прежних характеристик. Кроме того, усредненная смесь будет сгорать в цилиндрах не полностью, начнется выпадение смол, закоксовывание мотора, и проявятся прочие вредные явления, постепенно разрушающие силовой агрегат.

Токсичный выхлоп

Есть и другой способ — установить в систему выхлопа обманку. Датчик кислорода устанавливается в специальную проставку так, чтобы в него попадало как можно большей кислорода из атмосферы. В результате менять ПО не требуется, поскольку система продолжает работать в штатном режиме. Но есть у метода и свои недостатки. ЭБУ, пользуясь неверными данными, не сможет правильно корректировать приготовление горючей смеси и перестанет регулировать угол опережения зажигания, в результате чего вредное воздействие на двигатель продолжится.

Кроме того, машина без катализатора выбрасывает в атмосферу больше вредных веществ, ее выхлоп неприятно пахнет, газы проникают в салон, раздражают при холодном запуске и отравляют воздух при длительном прогревании машины зимой.

В общем, лучше не экономить на выхлопной системе и произвести полноценный ремонт, установив вместо старого запекшегося каталитического нейтрализатора новый. Тогда автомобиль продолжит радовать отменной динамикой, и водителю не придется вдыхать его ядовитые газы.

Что такое автомобильный катализатор и как проверить (или удалить)

Одной из систем очистки выхлопных газов автомобиля является каталитический нейтрализатор отработавших газов, который называют катализатором или нейтрализатором, хотя это то же самое. Расскажем что это такое и как проверить самому, рассмотрим основные причины, если он забит.

Что это такое

Катализатор — устройство, которое располагается в выхлопной системе и нужно для очистки выходящих оттуда газов. С помощью химических реакций в данном устройстве вредные вещества превращаются в менее пагубные, которые выходят наружу. Т.е. из выхлопной трубы после его работы выходит воздух с минимальными загрязнениями.

Катализатор начинает работать только после нагревания, т.е. при пуске холодного двигателя он бездействует.

Вместе с ним работают кислородные датчики, которые определяют состав смеси и соотношение воздуха с бензином в горючей смеси. Ведь от этого соотношения зависит, какая будет смесь: обогащённая или обеднённая. Кислородные датчики, в зависимости от показаний, управляют работой катализатора.

Располагается катализатор в выхлопной трубе между двигателем и глушителем, закрытое снизу (обязательно!) дополнительным экраном, потому что при сильном нагреве он раскаляется почти докрасна.

Как проверить: работает или нет

У катализатора бывает ТРИ состояния: рабочее, полурабочее, нерабочее. Рассмотрим эти три состояния и как ведет себя машина при каждом из них. В рабочем состоянии машина работает нормально, лампочка ошибки на панели приборов не загорается при работе двигателя, претензий ни к чему нет.

В «полурабочем» состоянии начинаются проблемы. Машина ведет себя как-то не так:

  • Временами (или всегда) пропадает тяга и «приемистость» на больших оборотах; вчера «тянула» нормально, а сегодня ее вроде бы что-то «за зад держит».
  • По утрам и в состоянии «на горячую» машина стала заводиться хуже, двигатель приходится долго «гонять» стартером, чтобы завелся.
  • Иногда «куда-то пропадают обороты»: давите на педаль газа, а стрелка тахометра с трудом добирается до двух или четырех тысяч и там останавливается. Машина начинает чрезмерно потреблять бензин.

Возможна еще такая проверка — подтверждение «полурабочего» состояния. Когда у Вас начались подобные проблемы, надо завести двигатель и «утопить» педаль до упора. Если двигатель начнет медленно поднимать обороты и остановится где-то на двух-трех тысячах, а дальше — ни в какую — возможны проблемы с катализатором.

В «нерабочем» состоянии машина заводится долго, а когда заведется – то глохнет почти сразу же или не заводится, т.е. даже не «схватывает».

«Третье состояние» проверить просто: надо в момент пуска машины подойти к выхлопной трубе и посмотреть (почувствовать, например, приложенной рукой) – идут оттуда выхлопные газы или нет.

Как удалить катализатор авто

Вопросы экологии и покупки нового не рассматриваем – 99% автолюбителей просто удаляют его, т.к. новый катализатор стоит дорого из-за содержания в нём платины. Хочется предостеречь от распространенной ошибки: всегда удаляйте его полностью, а не пробивайте только отверстие. Кто даст гарантию, что время это отверстие не забьется?

После удаления внимательно осмотрите внутренность той емкости, в которой находился катализатор и увидите «прикипевшую» к поверхности металлическую сеточку, одну или несколько. Ее удаляйте тоже.

Можно вырезать катализатор и вварить гофровую трубу. Это даст не жесткое соединение мотора и выпускной системы, а также дополнительное охлаждение газов.

Возможно ли почистить катализатор

Это зависит от степени и вида загрязнения. Если он забился серой и парафином после заправки плохим бензином — то ничего не поможет. В этом случае меняют на новый или ставят обманку. Другое дело, если забился серой. Специальная автохимия его может очистить.

Для чего нужен катализатор в автомобиле

На сегодняшний день практически во всех автомобилях, сходящих с конвейера, есть один узел, который является причиной серьезных споров, как в среде экспертов, так и среди автолюбителей. Этим узлом является каталитический нейтрализатор или, как его сокращенно называют, катализатор. В этой статье мы постараемся разобраться необходим ли современному авто катализатор, и какую функцию он выполняет.
Для работы двигателя внутреннего сгорания необходимо топливо. В цилиндрах мотора топливо сгорает, а его остатки затем образуют различные газообразные химические соединения (выхлопные газы). Далее эти токсичные газы выбрасываются в окружающую среду. С ростом количества автомобилей на дорогах проблема выбросов выхлопных газов достигла критической отметки. Поэтому автопроизводителей обязали найти меры для уменьшения вредных выбросов. Одним из решений этой проблемы стал именно каталитический преобразователь, с помощью которого удалось многократно уменьшить уровень токсичности выхлопных газов, что позволило заметно улучшить экологическую ситуацию в мире.

Устройство катализатора


Катализатор представляет из себя компактное устройство, которое устанавливается на выхлопную систему автомобиля для преобразования опасных газов, таких как углеводороды, окись углерода и оксиды азота, содержащиеся в выхлопе авто в почти безвредные соединения.
Катализатор обычно монтируется после выходной трубы двигателя, либо же он может быть закреплен непосредственно на фланце выпускного коллектора и выглядит как небольшая металлическая камера, которая собирает все газы, поступающие из выхлопной системы. Устройство катализатора состоит из специального несущего блока, металлического корпуса и теплоизоляционных материалов.
По определению «катализатор» - это вещество, ускоряющее химическую реакцию.
Именно внутри специального несущего блока находятся соты с покрытием из каталитического материала, благодаря которому и возникает каталитическая реакция. На сегодняшний день можно все катализаторы разделить на два типа:
Первый - это катализатор, который использует платину и иридий в сотах для сокращения выбросов NOx. Данный газ очень токсичен и вреден для человека, так как он разрушает слизистые оболочки человека.
Принцип работы катализатора: соты внутри несущего блока нагреваются (до 250 - 350 градусов Цельсия). При прохождении выхлопных газов через катализатор на основе платиново-иридиевого сплава все вредные примеси практически полностью выгорают. В следствии чего из выхлопной системы авто выпускается достаточно чистый по составу газ на основе кислорода и водорода.
Второй тип катализатора является катализатором окисления, в котором для осуществления каталитической реакции используется платина и палладий. Эти достаточно дорогие и редкие вещества необходимы для ускорения процесса окислительной реакции. Именно они помогают многократно ускорить горение углеводородов в корпусе катализатора.
Соты катализатора могут быть изготовлены, как из керамических материалов, так и из металлического сплава. У каждого материала есть и достоинства, и недостатки. Керамика отличный жаропрочный материал, который также не подвержен коррозии. При этом основным его недостатком можно считать – хрупкость. Поэтому не редки случаи, когда в процессе эксплуатации авто соты керамического катализатора просто рассыпаются даже от небольшого механического воздействия. Причиной разрушения катализатора может стать наезд на высокий бордюр, камень и т. д. даже на минимальной скорости.
Да, конечно катализаторы из металлического сплава гораздо крепче, но и их стоимость заметно выше, чем у керамических аналогов. Кроме того, соты катализатора из металлического сплава обладают худшими физико-техническими свойствами.

Рекомендации по эксплуатации катализатора


Если Вы желаете продлить срок службы своего авто и конкретно каталитического нейтрализатора, то Вы должны заправляться только качественным топливом. Топливо низкого качества зачастую содержит примеси, которые способны в короткие сроки уничтожить напыление сот.
Кроме того, Вы должны понимать, что в процессе работы катализатор сильно греется. Именно поэтому не рекомендуется оставлять работающее авто в местах, где находятся легковоспламеняющиеся вещества (сухая трава, промасленная ветошь, бумага и тому подобное).
Также не желательно интенсивно крутить стартер, особенно если не получается завести авто с первого раза. Стоит немного подождать и попробовать завести авто спустя некоторое время.
И последнее, не стоит пытаться запускать двигатель при помощи буксира. Так как это тоже негативно сказывается на сроки службы столь важного и дорогостоящего компонента автомобиля, как каталитический нейтрализатор.

Зачем нужен катализатор в машине

Многие начинающие автомобилисты не знают, зачем нужен катализатор в выхлопной системе машины.

Это устройство отвечает за очистку выхлопных газов, окисляя остаточные вредные вещества, содержащиеся в них. Конструктивно оно представляет собой контейнер, в котором размещено множество сот.
Существует 2 типа: керамические и металлические. Первые дешевле, вторые надежней и, соответственно, дороже.

Сотовая структура необходима, чтобы увеличить площадь соприкосновения выхлопных газов с поверхностью. Сверху соты покрыты платиноиридиевым составом – химическим катализатором. При контакте с ними СО, NO, NO2 и СН, то есть окись углерода, оксиды азота и углеводороды, окисляются и превращаются в безвредные для экологии углекислый газ (CO2), воду (H2O) и азот (N2) с примесями. При этом выделяется большое количество тепла, которое благотворно сказывается на прохождении реакции. Рабочая температура каталитического нейтрализатора может достигать 800° С. Кроме того, он является еще и пламегасителем, так как разбивает струю выхлопных газов.

При нормальных условиях эксплуатации в автомобиле катализатор прослужит от 60 до 150 тыс. км пробега. После этого его необходимо менять, так как по сути это фильтр, который постепенно изнашивается. Старый прибор вы можете сдать нашей компании.

Возможные негативные последствия использования катализатора

Многие задаются вопросом, зачем нужен катализатор в выхлопной системе автомобиля, если он уменьшает мощность двигателя? На практике это оказывается не более, чем предположением. Общая площадь внутренних поверхностей рабочего нейтрализатора может достигать 2 тыс. км2, но на работу мотора это никак не влияет. Однако неисправное приспособление, в котором соты осыпались или расплавились, действительно снижает мощность и может повлечь за собой другие пагубные для двигателя последствия. Поэтому рекомендуется вовремя его менять.

Основные признаки неисправности катализатора:

  • ослабление разгонной динамики;
  • проблемы с запуском мотора;
  • уменьшение максимальной скорости;
  • выхлопные газы имеют запах сероводорода.

Главной причиной выхода из строя является использование некачественного топлива. Высокое содержание в нем этила провоцирует выгорание каталитического слоя в конвекторе и циркониевого напылении в лямбда-зонде. При сгорании такого бензина выделяется тетраэтилсвинец, который практически сразу расплавляет соты. Проходимость выхлопных газов снижается, в результате чего и возникают неполадки.

Также керамические устройства часто ломаются из-за физических повреждений, полученных на дороге. Банальное попадание в выбоину или удар камнем, отброшенным колесом, может раздробить соты внутри. Кроме того, попадание влаги на разогретый керамический катализатор тоже повлечет разрушение сот.

Сбои в системе зажигания двигателя вызывают повреждения внутренней структуры. При неудачном зажигании бензин, который не сгорел, накапливается в выпускном канале. Когда двигатель запускается, то происходит топливный микровзрыв, силы которого достаточно для разрушения сот.

При попадании масла и охладительной жидкости в камеру сгорания, а значит в выхлопную систему, происходит забивание сот, что в итоге снижает проходимость к минимуму. Нельзя допускать, чтобы мотор длительное время работал на холостом ходу.

Как сохранить работоспособность катализатора надолго?

Чтобы снизить вероятность попадания топлива внутрь камеры катализатора нужно:

  1. при 2-3 неудачных попытках запуска двигателя сделать паузу в несколько минут, чтобы скопившееся топливо успело испариться;
  2. не использовать автомобиль, если одна из свеч зажигания не работает или высоковольтный кабель пробит;
  3. избегать запуска «с толкача»;
  4. отключать реле топливного насоса при необходимости проверить или починить электрическое оснащение машины.

Важно использовать только высококачественное топливо, а при выявлении неполадок обращаться за помощью к специалистам или решать проблему собственными силами. Стоит новый катализатор недешево из-за того, что в составе напыления редкие и дорогие материалы, а если его просто вырезать, то такая машина не пройдет ТО.

Езда без катализатора связана с повышенными выбросами вредных веществ, что противоречит действующим экологическим нормативам.

Если все же катализатор вашего автомобиля пришел в полную негодность, не выбрасывайте его, а свяжитесь с нашей компанией по указанным ниже контактам - мы сами его вывезем и утилизируем, а вам предложим за него хорошую цену.

что это, зачем он нужен, устройство, принцип работы, виды

Выхлопная система современного авто, произведенного за рубежом или собранного по лицензии в России, намного сложнее того, что отечественный автопром устанавливал еще пару десятилетий назад на «Лады» собственного производства.

Выбросы автомобилей в атмосферу

Незаменимые в быту и хозяйственной деятельности человека автомобили представляют наибольшую опасность для среды обитания человека. Вредное воздействие продуктов сгорания автомобильных двигателей имеет глобальные и локальные последствия:

  • Глобальные. Толщина и площадь озонового слоя, защищающего Землю от космических излучений, за последние десятилетия катастрофически уменьшилась, что в перспективе создает опасность для существования человечества.
  • Локальные. В мире есть еще немало территорий с чистой экологией. Но это никак не касается городов, где уже сегодня дышать чистым воздухом практически невозможно.

Как в этих процессах участвуют наши автомобили? Самым непосредственным образом! Их доля в загрязнении окружающей среды составляет не менее 70%. Всего за один год эксплуатации среднестатистический автомобиль выбрасывает в атмосферу:

  • 135 кг окиси углерода;
  • 25 кг оксидов азота;
  • 20 кг углеводородов;
  • 4 кг двуокиси серы;
  • 1,2 кг твердых частиц;
  • до 10 кг бензопропилена.

Всего получается не менее 12 миллионов тонн веществ, которые уничтожают не только среду обитания человека, но и разрушают защитный озоновый слой планеты. С каждым годом количество автомобилей увеличивается, что в перспективе не сулит ничего хорошего.

В связи с этим на международном уровне приняты стандарты качества топлива и количества вредных веществ, попадающих в атмосферу в процессе его сгорания в автомобильном двигателе. С 2005 года в странах Евросоюза установлен экологический стандарт Евро-5 для всех производимых транспортных средств. В России переход на стандарт Евро-4 осуществлен в 2015 году.

Зачем нужен катализатор

Каталитический нейтрализатор выхлопных газов – элемент выхлопной системы автомобиля, ответственный за нейтрализацию вредных для экологии продуктов сгорания бензина – углеводородов, окисей азота и углерода, сажи. В любой каталитический реакции обязательно присутствую активные реагенты. В автомобильном катализаторе нейтрализация вредных веществ осуществляется в мелкоячеистых порах, покрытых тонким слоем редкоземельных и благородных металлов – палладий, иридий, платина. Благодаря им несгоревшие вещества принудительно и практически бесследно дожигаются.

Принцип работы

Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор действует следующим образом:

  • исходящие из цилиндров двигателя внутреннего сгорания выхлопные газы заполняют покрытые платиной и палладием ячейки, размещенные в керамических блоках;
  • металлическое покрытие ячеек инициирует химическую реакцию, в результате которой происходит преобразование несгоревших углеводородов в водяной пар, а угарный газ превращается в углекислый;
  • проходя через покрытые родием ячейки, оксид азота распадается на нейтральный азот и кислород;
  • результат – из выхлопной трубы наружу поступают полностью очищенные от вредных компонентов газы.

Если в автомобиле установлен дизельный двигатель, то совместно с катализатором работает сажевый фильтр.

Устройство

Нейтрализатор всегда расположен после выпускного коллектора двигателя. В его состав входит:

  • изготовленный из металла корпус с патрубками на входе и выходе;
  • монолитный керамический блок, представляющий собой пористую структуру с многочисленными ячейками, обеспечивающими максимально большую площадь рабочей поверхности, с которой соприкасаются отработанные газы;
  • каталитический слой, состоящий из редкоземельного палладия, иридия и благородной платины, а в некоторых моделях и менее дорогостоящего золота;
  • теплоизоляционный металлический кожух, защищающий устройство от механических повреждений.


Катализатор предназначен для нейтрализации трех вредоносных компонентов выхлопных газов:

  • ядовитых окислов азота, которые участвуют в образовании смога, провоцируют кислотные дожди;
  • угарного газа, смертельно опасного для человеческого организма;
  • канцерогенных углеводородов.

Виды

В современных автомобилях производители устанавливают катализаторы различных типов и модификаций. Вне зависимости от устройства и используемых для нейтрализации вредных продуктов сгорания топлива, все они более или менее в равной степени обеспечивают соответствующую европейским нормам степень очистки.

В современных автомобилях используются катализаторы:

  • химические;
  • металлические;
  • керамические;
  • магнитно-стрикционные.

Металлические

Это дорогостоящие катализаторы, в процессе производства требуют сложного технологического оборудования. В результате устройство не подвержено механическим воздействиям, колебаниям температуры. Металлическая передняя часть блока может служить нагревательным элементом. Тонкие стенки несущего материала обеспечивают невысокое аэродинамическое сопротивление, что позволяет использовать катализатор во всех разновидностях техники, в том числе повышенной мощности. Среди преимуществ – пониженный расход топлива и длительный срок эксплуатации.

Керамические катализаторы

Наиболее популярная сотовая конструкция, которая устанавливается на большинстве современных моделей автомобилей. Керамическая поверхность покрывается перечисленными выше благородными и редкоземельными металлами, которые активизируют свои каталитическое свойства под воздействием тепла. Срок службы керамического устройства в Европе не превышает 120 000 км. Это обстоятельство несколько смущает покупателей подержанных автомобилей. Но ввиду низкого качества бензина отечественного производства замену катализатора придется апроизвести после пробега максимум 80 000 км. Керамика – материал хрупкий и поэтому тряска наших дорог на ее целостности отражается самым негативным образом.

Сажевый фильтр

Если в бензиновом автомобиле используется каталитический нейтрализатор, то для очистки выхлопа дизеля устанавливается сажевый фильтр. Его задача – улавливание частиц сажи. Сажевый фильтр не имеет целью нейтрализацию вредных отходов в отработанных газах. В некоторых моделях авто производители устанавливают в сажевый фильтр дополнительные ячейки, предназначенный для улавливания содержащихся в газах вредных веществ.

Спортивный

Повышенная эффективность спортивного катализатора достигается за счет увеличенного слоя катализаторов. Напыления драгметаллов превосходит стандартные нейтрализаторы в 3-8 раз. В результате увеличивается его пропускная способность и срок эксплуатации. Спортивное устройство предназначено вовсе не для любителей экстремальной езды. Его можно установить и на дорогой спорткар, и на простой б/у автомобиль среднего класса.

Двухсторонние

Такие катализаторы предназначены для:

  • преобразования вредного для здоровья угарного газа в нейтральный углекислый газ;
  • окисления не полностью сгоревших углеводородов в воду и обычный углекислый газ.

Такие устройства нашли применение в дизельных двигателях.

Трехсторонние

Этот тип нейтрализатора решает следующие задачи:

  • разложение окиси азота на составляющие – чистый азот и кислород;
  • окисление угарного газа до углекислого газа;
  • преобразование несгоревших продуктов в углекислый газ и воду.

Что делать, если катализатор вышел из строя

Катализатор ремонту не подлежит. Любая попытка обмануть бортовой компьютер приведет к тому, что ваш автомобиль превысит допустимые в цивилизованных странах пределы содержания вредных веществ в выхлопных газах. Цивилизованное решение – сдать вышедшую из строя деталь в утиль и установить новую, обеспечивающую безопасность для окружающих.

плюсы и минусы удаления автомобильного катализатора

Каталитический нейтрализатор выхлопных газов водители и работники автомастерских обычно называют просто катализатором автомобиля. Это устройство устанавливается перед выхлопной трубой. Оно нужно, чтобы минимизировать вред окружающей среде, который наносят выхлопные газы.

В специальной камере, где содержится платина, палладий, радий и другие активные компоненты, происходит химическое «сжигание» вредных выхлопов. Благодаря химической реакции агрессивная окись углерода и азота превращаются в более безопасные компоненты: углекислый газ, воду, свободный азот.

Устройство катализатора автомобиля простое. Он представляет собой трубку, состоящую из мелких керамических или металлических «сот». Стенки ячеек покрыты активной смесью, которая и взаимодействует с выхлопами. Проходя через трубку, воздух очищается, и из выхлопной трубы в атмосферу поступает гораздо меньше токсичных веществ.

Почему каталитический нейтрализатор выходит из строя

Катализатор нужно менять довольно часто – каждые 100-150 тысяч км пробега. Именно за это время он успевает полностью исчерпать свой ресурс. Дело в том, что в нем идет химическая реакция, которая связывает определенные соединения из выхлопных газов. Как только активные реагенты заканчиваются, устройство становится бесполезным.

Но кроме этого, есть несколько причин, по которым каталитический нейтрализатор нужно будет заменить, не дожидаясь указанного пробега. Ускоренный износ устройства возможен при таких условиях:

  • Регулярная езда по очень плохим дорогам. Постоянная тряска по камням, ухабам и неровным грунтовкам может приводить к тому, что керамические ячейки просто разбиваются и перестают выполнять свою функцию.
  • Неполадки в двигателе. Если в самом моторе или системе зажигания есть проблемы, недогоревшее топливо и масло могут попадать в катализатор, забивая мелкие ячейки.
  • Привычка постоянно резко вдавливать педаль газа в пол. В такой ситуации топливная смесь не успевает полностью сгорать, ее остатки также постепенно закупоривают «соты» нейтрализатора.
  • Некачественное топливо или различные зимние добавки. В них содержатся примеси свинца и других тяжелых металлов, что сокращает срок жизни очистителя выхлопных газов.
  • Постоянные пробки. Пока авто стоит в заторе, его двигатель все равно работает, соответственно, идет и выхлоп отработанного газа. Ресурс катализатора расходуется быстрее рекомендованного пробега.

Как понять, что каталитический нейтрализатор неисправен

Чаще всего катализаторы стоят на авто, которые уже оснащены электронной системой распознавания неполадок. Поэтому при проблемах с устройством на панели загорится лампочка «Проверьте двигатель». К тому же производители встраивают специальные кислородные датчики. Если выхлопные газы перестают очищаться, некоторые машины автоматически перестают запускаться.

Кроме этого, есть еще несколько признаков, по которым можно понять, что нейтрализатор выхлопных газов пора менять. В первую очередь, снизится мощность мотора, машина начнет хуже разгоняться. Также может появиться грохот во время старта авто. Все это происходит из-за того, что выхлопные газы не могут нормально выйти через забитую сетку и возвращаются назад в камеру сгорания – двигатель «задыхается».

Когда удаляют катализатор и как ездить без него

Удалить и заменить неисправную деталь обязательно нужно после того, как нейтрализатор выхлопных газов исчерпал свой ресурс. Это делается либо после определенного пробега, либо если уже наблюдаются явные признаки его неисправности. Если этого не сделать, авто начнет сильнее расходовать топливо, хуже стартовать и разгоняться, а некоторые модели и вовсе перестанут заводиться.

Самый простой выход – просто купить новый катализатор и установить его вместо отработавшего. Но такая деталь стоит дорого из-за содержащихся в ней драгоценных металлов. Поэтому многие владельцы машин просто ставят обманки и используют пламегасители.

Перепрограммирование датчиков

Это наиболее простой способ обойтись без нейтрализатора выхлопных газов. Производители автомобилей устанавливают два кислородных датчика, называемых лямбда-зондами, которые контролируют уровень загрязнения выходящего воздуха. Чтобы можно было ездить без катализатора, эти датчики отключают, а бортовой компьютер перепрошивают с учетом внесенных в конструкцию изменений.

Использование пламегасителя

Это более доступное устройство, чем каталитический нейтрализатор. Пламегаситель работает как глушитель, а также разделяет потоки выхлопных газов. У него нет такой мелкой ячеистой решетки, как в катализаторе, поэтому пламегаситель не настолько чувствителен к качеству горючей смеси и различных добавок. Кроме этого, он куда свободнее пропускает воздух, благодаря чему мощность двигателя увеличивается на 5-10%, а также снижается расход топлива.

«Обманки» для зондов

После установки пламегасителя или полного удаления катализатора понадобятся дополнительные «обманки» для лямбда-зондов, чтобы избежать перепрошивки бортовой системы автомобиля. Что представляют собой эти «обманки»? Это дополнительные проставки, которые отодвигают второй лямбда-зонд дальше от выхлопов. В результате фиксируется меньший уровень загрязнений, и бортовой компьютер не выдает сообщений о неполадках. «Обманки» бывают пустыми или же с мини-фильтром внутри для получения нужных данных по загрязнениям.

Плюсы и минусы удаления катализатора

Для владельцев машин преимуществ в удалении каталитического нейтрализатора выхлопных газов несколько:

  • не нужно покупать и регулярно менять недолговечную дорогую деталь;
  • возрастает мощность двигателя;
  • снижается расход горючего;
  • уменьшается чувствительность к качеству топлива;
  • мотор не «задыхается» из-за ухудшения отвода выхлопных газов.

Но несмотря на все достоинства удаления катализатора, у этой процедуры есть и ряд недостатков. В первую очередь, ухудшается состав выхлопа, и как результат – более разрушительное действие автомобиля на окружающую среду. А если по какой-то причине выхлопные газы попадают в салон, там может ощущаться неприятный запах. Если не открывать окна на проветривание, начинает болеть голова – водитель и пассажиры получают слабое отправление СО и окисью азота.

Если катализатор удален некорректно или же неправильно установлен пламегаситель, на приборной панели могут постоянно гореть сообщения о неисправности двигателя. Кроме того, возникают сложности с техосмотром, а также может появиться неприятный дребезжащий звук во время езды.

Где удалить катализатор

Можно убрать устройство для очистки воздуха самостоятельно – для этого нужно снять выхлопной коллектор, разобрать нужный узел или вырезать его болгаркой. Однако для этого нужно знать, где именно располагается катализатор. Если пришлось вырезать его болгаркой, дополнительно понадобится сварка. При самостоятельном вмешательстве велик риск того, что появится запах в салоне или неприятный звук при езде.

Лучше всего доверить эту работу профессионалам из автомастерской. Специалисты гарантированно сделают все быстро и правильно, а также помогут выбрать оптимальную альтернативу каталитическому нейтрализатору: перепрошивка, «обманки» или пламегаситель.

Q&A: Как каталитические преобразователи в автомобилях выходят из строя и почему это важно

В современных автомобилях каталитические преобразователи используются для удаления окиси углерода, углеводородов и других вредных химикатов из выхлопных газов.

Для этого они полагаются на дорогостоящие металлы, обладающие особыми химическими свойствами, эффективность которых со временем снижается. Доцент Маттео Карнелло и докторант Эмметт Гудман недавно возглавили команду, которая предложила новый способ снизить стоимость и продлить срок службы этих материалов, решив проблему, которая долгие годы беспокоила автомобильных инженеров.В процессе этого Карнелло и его коллеги сделали нечто замечательное: совершили прорыв в зрелой области, где изменения происходят медленно, если вообще происходят.

Что насчет каталитических нейтрализаторов?

Новый каталитический нейтрализатор может стоить 1000 долларов и более, что делает его одной из самых дорогих деталей в любом автомобиле. Они дороги, потому что в них используются дорогие металлы, такие как палладий, для ускорения химических реакций, очищающих выхлопные газы. Палладий стоит около 50 долларов за грамм - больше, чем золото, - и каждый катализатор содержит его около 5 граммов.Такие металлы, как палладий, являются катализаторами - особым классом материалов, которые ускоряют химические реакции, но не меняют сами себя химически. Теоретически катализаторы можно использовать снова и снова, бесконечно долго. Однако на практике характеристики катализаторов со временем ухудшаются. Чтобы компенсировать это, мы вынуждены заранее использовать больше этих дорогих металлов, что увеличивает стоимость. Наша цель - лучше понять причины этого ухудшения и способы борьбы с ним.

Почему катализаторы портятся?

В идеале катализаторы должны быть сконструированы так, чтобы иметь максимально возможную площадь поверхности, способствующую наибольшему количеству химических реакций.Поэтому производители обычно разбрасывают множество мелких частиц по поверхности нового каталитического нейтрализатора. Из прошлых исследований мы знаем, что со временем атомы металла начинают двигаться, образуя все более и более крупные частицы, которые имеют меньшую площадь поверхности и, следовательно, становятся менее эффективными. Мы называем этот процесс комкования «спеканием». Чтобы противодействовать спеканию, производители используют чрезмерное количество металла, чтобы преобразователь соответствовал нормам выбросов в течение 10-15-летнего срока службы автомобиля. Наша команда обнаружила, что спекание - не единственная причина дезактивации.Фактически, этот новый механизм дезактивации оказывается прямо противоположным спеканию. В некоторых случаях вместо того, чтобы увеличиваться в размерах, частицы распадаются на более мелкие частицы и в конечном итоге становятся отдельными атомами, которые по существу неактивны. Это новое понимание, которое, как мы полагаем, никто не представляло раньше, побудило нас искать совершенно новый способ увеличения срока службы и производительности металлов в каталитических нейтрализаторах.

Что мы можем сделать, чтобы катализаторы прослужили дольше?

Наши исследования показывают, что если мы тщательно контролируем и размер, и расстояние между металлическими частицами, частицы палладия не будут ни спекаться в большие сгустки, ни распадаться на отдельные атомы.Раньше многие люди в сообществе катализа думали, что если вы хотите сделать частицы стабильными, вы должны держать их как можно дальше друг от друга, чтобы предотвратить миграцию частиц. Мы опровергли это понятие, объединив команду, которая изучила деградацию по-новому. Аарон Джонстон-Пек из Национального института стандартов и технологий использовал передовую микроскопию, чтобы визуализировать присутствие отдельных атомов. Саймон Бэр из Национальной ускорительной лаборатории SLAC использовал рентгеновские методы, чтобы доказать, что каталитические материалы начинаются как частицы и заканчиваются как отдельные атомы.Чтобы поместить эти экспериментальные результаты в теоретическую основу, мы работали с Фрэнком Абильдом-Педерсеном из Центра изучения взаимодействия и катализа и SLAC SUNCAT, а также с Филиппом Плессоу из Технологического института Карлсруэ в Германии. У них были вычислительные ресурсы, чтобы помочь нам смоделировать механизм деактивации в атомарном масштабе. В конце концов, мы предоставили научную основу, которая могла бы позволить поддерживать сокращение загрязнения, используя меньше драгоценных металлов и снижая стоимость каталитических нейтрализаторов.Если автомобильные инженеры в конечном итоге подтвердят и осуществят эти выводы, это станет огромной победой для потребителей в долгосрочной перспективе.

Эта работа была поддержана Министерством энергетики США, Центром изучения интерфейсов и катализа SUNCAT, Стэнфордским источником синхротронного излучения и Национальной ускорительной лабораторией SLAC.

Маттео Карнелло, доцент кафедры химического машиностроения и материаловедения и инженерии.

Каталитические нейтрализаторы: как они работают и предотвращение краж.

Если вы не знаете, что такое каталитический нейтрализатор, не стоит терять из-за него сон.Эта технология не нова, и сегодня она присутствует практически в каждом автомобиле на дороге, но нет реальной причины, по которой каталитические нейтрализаторы должны быть в центре внимания любого автомобилиста большую часть времени. Они работают в фоновом режиме, используя химические реакции для очистки выхлопных газов вашего автомобиля от вредных газов. Если ваша не сломается или, как это становится все более распространенным в последние годы, кто-то не попытается ее украсть, беспокоиться не о чем.

В этом руководстве мы объясняем все, что вам нужно знать о каталитических нейтрализаторах - от того, как они работают, до материалов и драгоценных металлов, используемых в них - и как защитить ваш автомобиль от кражи каталитического нейтрализатора…

Как работают каталитические нейтрализаторы?

Каталитические преобразователи превращают вредные вещества в выхлопных газах автомобиля, такие как оксид углерода, оксид азота, диоксид азота и углеводороды, в менее вредные вещества, такие как диоксид углерода и водяной пар, посредством химических реакций.

Внутренняя часть «кошки» обычно заполнена сотовой структурой, на которую нанесено покрытие, содержащее катализатор - вещество, которое вступает в реакцию с выхлопными газами, изменяя их химическую структуру.

Драгоценные металлы, такие как палладий, родий и платина, обычно используются в качестве катализаторов, и они имеют внутреннюю ценность, а это означает, что их стоит утилизировать и утилизировать, когда автомобиль утилизируется. К сожалению, эти драгоценные металлы также делают каталитические нейтрализаторы мишенью для воров.

Каталитические нейтрализаторы должны работать при высоких температурах до 400 градусов, чтобы максимально повысить их эффективность. Чтобы достичь этой оптимальной рабочей температуры, первые блоки были расположены близко к двигателю автомобиля, но это вызвало свои собственные проблемы, и кошка постепенно перемещалась дальше по выхлопной системе, подальше от источника тепла двигателя.

В современных автомобилях каталитический нейтрализатор находится под автомобилем по направлению к выпускному отверстию выхлопа, в таком месте, где он доступен для воров, которые могут вырезать весь блок из-под автомобиля.

Типы каталитических нейтрализаторов

Существуют различные типы каталитических нейтрализаторов. Простая «двусторонняя» катализатор окисления превращает оксид углерода (CO) в диоксид углерода (CO2) и углеводороды, которые в основном представляют собой частицы несгоревшего топлива, в диоксид углерода и воду. Более совершенные трехкомпонентные каталитические нейтрализаторы устанавливаются на современные автомобили, и они делают то же самое, а также снижают выбросы оксида азота (NO) и диоксида азота (NO2), которые вместе более известны как NOx, основная причина локального образования воздуха. загрязнение.

• Что такое AdBlue?

Дизельные автомобили обычно оснащены специальными каталитическими нейтрализаторами, которые справляются с определенными выбросами от дизельных двигателей с воспламенением от сжатия. Эти установки с катализатором окисления дизельного топлива обычно сочетаются с дополнительными технологиями очистки выхлопных газов, такими как рециркуляция выхлопных газов, дизельные фильтры твердых частиц для улавливания сажи и селективное каталитическое восстановление, в котором для удаления NOx используется впрыск раствора мочевины AdBlue.

Кража каталитического нейтрализатора

Количество случаев кражи каталитического нейтрализатора из автомобилей в 2019 году резко увеличилось, при этом общее количество случаев кражи за год примерно в 10 раз выше, чем в 2018 году.

Отчеты предполагают, что рост может быть отнесен на счет проблем с цепочкой поставок, из-за которых дилерам стало труднее обеспечить замену каталитических преобразователей через официальные каналы, что привело к возникновению черного рынка. Однако исторически самой большой движущей силой краж были зарубежные рынки драгоценных металлов внутри единиц. Каталитические нейтрализаторы, украденные в Великобритании, часто незаконно вывозятся за границу, а металлы перерабатываются.

Стоимость, связанная с заменой украденного каталитического нейтрализатора, может достигать 2 000–3 000 фунтов стерлингов, и эта цифра завышена из-за того, что воры обычно наносят машине ущерб при снятии устройства.Хотя кражи каталитических нейтрализаторов по-прежнему редки, есть несколько простых шагов, которые вы можете предпринять, чтобы защитить свой автомобиль ...

  • Припаркуйте свой автомобиль в запертом гараже или на хорошо освещенном месте на виду у публики, чтобы задняя часть автомобиля была близко к стена или забор.
  • Нанесите номер VIN вашего автомобиля на корпус каталитического нейтрализатора.
  • Попросите местный гараж приварить болты к каталитическому нейтрализатору или используйте другие коммерческие противоугонные устройства, которые затруднят его удаление.

История каталитического нейтрализатора

Каталитические нейтрализаторы существуют с 19 века, когда металлические цилиндры, содержащие фильтры, покрытые платиной, иридием и палладием, устанавливались на ранних французских легковых автомобилях в попытке удалить дым, выходящий из выхлопы. Технология была впервые запатентована французом Юджином Гудри, который переехал в Лос-Анджелес в 1930-х годах и основал компанию под названием Oxy-Catalyst, которая установила каталитические преобразователи в промышленных дымоходах для борьбы со смогом.

• Стандарты выбросов Euro 6 и их значение для вас

Уже установив свои фильтры на складские вилочные погрузчики, к 1950-м годам Хоудри начал исследовать технологию каталитического нейтрализатора для использования на автомобилях и получил патент на свою конструкцию в 1956 году. Использование этой технологии на серийных автомобилях не получило широкого распространения до тех пор, пока свинец, который блокирует химические реакции, происходящие в каталитических нейтрализаторах, не был удален из бензина, и производители не были вынуждены ужесточить правила выбросов автомобилей.

Сегодня подавляющее большинство автомобилей с двигателем внутреннего сгорания на дорогах имеют каталитический нейтрализатор, и для разных моделей используются различные типы. Многие автомобили также имеют дополнительные системы, такие как рециркуляция выхлопных газов, дизельные сажевые фильтры и технология селективного каталитического восстановления на основе AdBlue, которые работают с «кошкой» для дальнейшей очистки выхлопных газов автомобилей.

Вы стали жертвой кражи каталитического нейтрализатора? Дайте нам знать в комментариях ниже...

Каталитические преобразователи: их назначение и значение

Хотя нет никаких сомнений в том, что изобретение автомобиля сделало мир более удобным, оно также сделало его более загрязненным.

Во время движения автомобили выбрасывают загрязнения , которые могут окрашивать здания в черный цвет и ухудшать качество воздуха. Независимо от того, насколько удобными могут быть автомобили, это загрязнение наносит вред окружающей среде и снижает качество жизни людей, которые живут в крупных городских районах с большим количеством автомобилей на улице.

К счастью, технология нашла решение: каталитический нейтрализатор.

Вот все, что вам нужно знать об этих удобных инструментах и ​​о том, как они выполняют свою работу:

Двигатели и загрязнение 101

Чтобы понять, почему каталитический нейтрализатор в двигателе так важен, важно сначала понять, почему и как двигатели создают загрязнение.

Вот разбивка:

Автомобильные двигатели работают на дизельном или бензиновом топливе.Нефть, в свою очередь, состоит из углеводородов. Когда углеводородное топливо горит кислородом воздуха, оно выделяет большое количество энергии. Поскольку бензин содержит около 150 различных химикатов (включая присадки), он производит больше, чем просто энергию: он производит загрязнение.

Загрязнение, создаваемое сжиганием бензина, создает окись углерода, летучие органические соединения и оксиды азота, которые вместе образуют смог и дымку. Это, в свою очередь, вредит окружающей среде и ухудшает качество жизни людей, живущих в густонаселенных районах.

Что такое каталитический нейтрализатор?

Хотя загрязняющие газы состоят из вредных молекул, эти молекулы состоят из атомов. Из-за этого лучший способ разложить газы - разделить частицы после того, как они покинут двигатель, но до того, как попадут в воздух.

Это то, что делает катализатор .

Хотя это может показаться сложным процессом, это довольно просто. Катализаторы - это химические вещества, которые ускоряют химические реакции без изменения их общего процесса.Каталитический нейтрализатор - это металлический инструмент, прикрепленный болтами к днищу автомобиля. Он состоит из входного и выходного патрубков. Входная труба вытягивает горячие пары из двигателя, а выходная труба выталкивает пары наружу. Когда газы из двигателя обдувают катализатор, он вызывает серию химических реакций, предназначенных для изменения газов и превращения их в газы, которые не причинят вреда окружающей среде.

Хотя каталитические преобразователи не устраняют загрязнение воздуха, они могут сыграть важную роль в сокращении непосредственного локального загрязнения воздуха, включая загрязнение с дорог.Каталитические нейтрализаторы также лучше всего работают, когда они теплые, что занимает около 10-15 минут езды или на холостом ходу . Это означает, что ваш автомобиль может по-прежнему выделять выхлопные газы в течение первых нескольких минут поездки.

Чемодан для каталитических нейтрализаторов

Хотя каталитические нейтрализаторы не на 100% эффективны в сокращении выбросов, они являются важным шагом на пути к снижению загрязнения от автомобилей. К сожалению, они работают хорошо только тогда, когда работают хорошо. Если вам нужно обслуживание глушителей или выхлопных систем, свяжитесь с нашей командой .Мы предлагаем широкий спектр услуг по ремонту автомобилей, чтобы вы в целости и сохранности двигались по дороге.

Что такое каталитический нейтрализатор и зачем он нам?

В среднем автомобиль состоит из множества деталей - около 30 000 - и каждая из них выполняет определенную функцию. От простых гаек и болтов, скрепляющих все вместе, до самого двигателя, каждая машина представляет собой сложную комбинацию этих частей. Итак, когда дело доходит до каталитического нейтрализатора, вы, вероятно, знаете, что это деталь автомобиля, но, скорее всего, это так.Вы можете удивиться, узнав, что работа каталитического нейтрализатора заключается в преобразовании вредных загрязнителей в менее вредные выбросы еще до того, как они покинут выхлопную систему автомобиля. 1

Знаете ли вы, что делать, когда загорается индикатор проверки двигателя? Узнайте больше здесь.

Если ваша машина была произведена после 1975 года, то, скорее всего, да. Каждая машина на дороге является источником вредных выбросов угарного газа, углеводородов и оксидов азота. 1 Ежедневно ездят миллионы автомобилей, и это загрязнение может создать большие проблемы.Выбросы выхлопных газов способствуют заболеваниям дыхательных путей, плохому качеству воздуха и загрязнению окружающей среды. 2 Для борьбы с этим вредным воздействием Агентство по охране окружающей среды (EPA) усилило нормы выбросов в середине 1970-х, и каталитический нейтрализатор был обязательным компонентом на всех автомобилях с 1975 года (год его создания). 3

Каталитический нейтрализатор расположен в нижней части автомобиля, в выхлопной системе между выпускным коллектором и глушителем. 2 Сама деталь имеет форму бусинок или сот и покрыта металлическим катализатором, обычно комбинацией платины, родия и палладия. 1 Когда выхлопные газы проходят через нагретый каталитический нейтрализатор, происходят два каталитических события:

  1. Катализатор восстановления - это первое из двух каталитических событий, которые происходят. Он использует металлические катализаторы для уменьшения вредных оксидов азота путем разделения молекул на азот и кислород. Азот задерживается внутри конвертера, а кислород проходит через него. 1
  2. Катализатор окисления - это второе каталитическое событие. Он уменьшает количество несгоревших углеводородов и окиси углерода, сжигая (окисляя) их над металлическим катализатором. 1

По сути, ваш каталитический нейтрализатор отфильтровывает вредные побочные продукты в выхлопе и сжигает их. 2 И хотя основная функция каталитического нейтрализатора заключается в сокращении вредных выбросов, он также повышает эффективность вашего автомобиля, а автомобиль в хорошем состоянии продлит срок службы вашего каталитического нейтрализатора, сводя к минимуму возможность дорогостоящего ремонта каталитического нейтрализатора или замена.

Есть много возможных признаков того, что ваш каталитический нейтрализатор неисправен. Вялый двигатель или пониженное ускорение - это незаметные симптомы, которые нельзя игнорировать - попросите механика диагностировать проблему как можно скорее. Темный выхлопной дым и запах серы или тухлых яиц из выхлопных газов - более заметные признаки неисправности каталитического нейтрализатора. 4

Другие проблемы с автомобилем могут привести к повреждению каталитического нейтрализатора. Пропуски зажигания в свечах зажигания или отказавший кислородный датчик могут вызвать перегрев каталитического нейтрализатора.Он также может быть поврежден загрязняющими веществами в топливе; этилированное топливо разрушает металлы-катализаторы, хотя в США его редко можно найти. Охлаждающая жидкость двигателя может просочиться в систему сгорания из-за неисправной прокладки головки блока цилиндров, что может привести к засорению каталитического нейтрализатора. 4 Утечки жидкости любого типа следует устранять быстро; это поможет предотвратить возможное повреждение каталитического нейтрализатора или других частей вашего автомобиля. Хотя очиститель каталитического нейтрализатора - это вариант для устранения мелких засоров, есть вероятность, что он не повлияет на более серьезные проблемы. 2

Лучший способ избежать ремонта или замены каталитического нейтрализатора - это следовать рекомендованному графику технического обслуживания вашего автомобиля и поддерживать системы выхлопа, выхлопа и сгорания в хорошем состоянии. Ухоженный автомобиль поможет продлить срок службы каталитического нейтрализатора на десять и более лет. 4 Но в редких случаях требуется ремонт или замена катализатора.

Прочтите здесь о других основных советах по обслуживанию автомобиля.

Ремонт каталитического нейтрализатора иногда является вариантом, хотя он может быть почти таким же дорогим, как и замена.Средняя стоимость ремонта каталитического нейтрализатора может составлять от 1000 до 2500 долларов. Это связано с тем, что для каталитического нейтрализатора требуются драгоценные металлы, такие как платина, родий и палладий. Эти материалы дорогие для приобретения механиками, что приводит к более высокой стоимости ремонта. 3 Помимо замены этих металлов, глубокая очистка - один из немногих вариантов ремонта. 6 Если каталитический нейтрализатор имеет чрезмерный износ, замена может быть единственным вариантом.

Аналогичным образом, замена каталитического нейтрализатора стоит довольно дорого.Стоимость замены каталитического нейтрализатора составляет около 2000 долларов - и это только за саму деталь. 7 Кроме того, стоимость установки и рабочей силы еще больше повысит цену.

Какими бы дорогими ни были, когда требуется замена или ремонт каталитического нейтрализатора, это необходимо для вашего автомобиля. Снятие каталитического нейтрализатора не является безопасным или законным вариантом, поскольку EPA определило его в качестве обязательного компонента в 1975 году. 3 Автомобиль не будет нормально работать без каталитического нейтрализатора, и небольшие проблемы могут в конечном итоге привести к отказу двигателя. 4 Не говоря уже о вредных выбросах в атмосферу.

Сохраните ощущение молодости вашего стареющего автомобиля с помощью нашего контрольного списка по уходу за автомобилем здесь.

Каталитический нейтрализатор, несомненно, является одним из самых важных из всех компонентов автомобиля - и по нескольким причинам. Каталитический нейтрализатор помогает уменьшить количество переносимых по воздуху загрязнителей, которые могут нанести вред людям, а также окружающей среде, превращая 90% вредных выбросов в менее вредные газы. 5 Хорошо обслуживаемый каталитический нейтрализатор повышает эффективность вашего автомобиля, напрямую влияя на его общее состояние и производительность.

Ваш механик может помочь вам решить, нужно ли и когда вам следует подумать о замене каталитического нейтрализатора. Ремонт вашего автомобиля может быть дорогостоящим, но он не должен замедлять вас. Кредитная карта Synchrony Car Care ™ поможет вам оплатить все крупные автомобильные расходы - запланированные и внеплановые - для вашего автомобиля, грузовика или жилого дома. Узнайте больше здесь. *

* При условии утверждения кредита. Действует везде, где Synchrony Car Care ™ принимается в США, включая Пуэрто-Рико.

Катализаторы контроля выбросов

Катализаторы контроля выбросов

Вт.Адди Маевски

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Катализаторы контроля выбросов, представленные в 1970-х годах, в настоящее время используются во всех типах двигателей внутреннего сгорания, а также в ряде стационарных приложений. В каталитических реакторах для мобильных устройств, известных как каталитические преобразователи, используются монолитные подложки, покрытые катализатором.Термины, которые используются для характеристики характеристик катализатора, включают эффективность преобразования, температуру зажигания и объемную скорость.

Фон

Технологии экологических катализаторов уходят корнями в проблемы загрязнения воздуха легковыми автомобилями, работающими на бензине. Выбросы бензиновых автомобилей были главными целями первых законов о загрязнении воздуха, начиная с 1970-х и 1980-х годов. В США федеральные нормы выбросов основаны на четырех законах: Закон о чистом воздухе (CAA) 1967 года, CAA 1970 года и две поправки к нему, принятые в 1977 и 1990 годах [406] .

После принятия CAA и вытекающих из него стандартов выбросов для транспортных средств в середине 1970-х годов в США были внедрены катализаторы окисления (первое коммерческое применение в автомобилях 1975 модельного года) для контроля выбросов CO и HC из бензина с искровым зажиганием (SI). приложения двигателя. Технология трехкомпонентного катализатора, представленная в 1980-х годах, также позволила контролировать выбросы NOx из двигателей SI на уровнях, которые значительно ниже, чем выбросы NOx из дизельных двигателей.Наконец, в 1990-х годах катализаторы окисления были внедрены в автомобили с дизельным двигателем в Европе, а также в двигатели для тяжелых дизельных автобусов и (в ограниченном масштабе) грузовых автомобилей в США. Еще с 1970-х годов дизельные катализаторы также использовались в некоторых производственных средах, например, в подземных горных выработках. Большинство катализаторов во всех вышеперечисленных применениях используют в качестве активных компонентов благородные металлы платиновой группы.

Рисунок 1 . Каталитический нейтрализатор на бензиновом автомобиле

Вслед за успехом в области применения мобильных двигателей для стационарных применений были внедрены каталитические технологии для контроля летучих органических соединений (ЛОС) и выбросов NOx.Список применений катализаторов включает такие источники выбросов, как химические предприятия, процессы окраски и нанесения покрытий, печи, полиграфия, химчистка, производство электроэнергии и, наконец, что не менее важно, стационарные двигатели. Примеры каталитических технологий для стационарных двигателей включают неселективное каталитическое восстановление (NSCR) NOx из двигателей, работающих на обогащенном природном газе, и селективное каталитическое восстановление (SCR) NOx аммиаком из дизельных двигателей.

Рисунок 2 . Каталитическая система SCR на стационарном дизельном двигателе

Широкое распространение и популярность катализаторов для контроля выбросов из двигателей внутреннего сгорания можно объяснить рядом преимуществ, а именно:

  • простота и пассивность большинства каталитических систем,
  • Незначительное отрицательное влияние на двигатель или экономию топлива (низкий перепад давления),
  • эксплуатация, не требующая обслуживания или требующая минимального обслуживания,
  • доказала свою надежность, а
  • относительно невысокая стоимость.

Катализаторы также имеют ряд недостатков и потенциальных проблем, которые необходимо тщательно учитывать при проектировании систем контроля выбросов. Некоторые из проблем включают:

  • Зависимость производительности от температуры. В случае двигателей внутреннего сгорания это означает зависимость производительности от условий работы двигателя и рабочего цикла.
  • Потеря активности из-за отравления и термической деактивации.
  • Возможность нежелательных реакций.В некоторых случаях над катализатором могут образовываться вторичные выбросы.
  • Недостаточное наличие на рынке некоторых каталитических материалов, таких как некоторые благородные металлы, может вызвать непредсказуемые колебания цен и дефицит предложения.
  • Металлы платиновой группы - в основном платина, палладий и родий - высвобождающиеся из каталитических нейтрализаторов в результате истирания, могут накапливаться в почве и растениях вдоль шоссе [1087] и были обнаружены в дорожной пыли и городских отходах, таких как сожженная зола сточных вод [2468] ] , а также в атмосферных твердых частицах в городской среде [1343] , экологические последствия которых остаются неясными.
  • Некоторые неблагородные металлы могут быть потенциальным источником вредного воздействия на здоровье и окружающую среду, если они выбрасываются из каталитического нейтрализатора в результате истирания или других процессов. Использование таких металлов может быть ограничено государственными постановлениями и / или руководящими принципами (например, политика правительства Японии, принятая еще в 1970-х годах, ограничивает использование Cu, Ni, V, Co, Cr и Mn в катализаторах контроля выбросов).

###

Как узнать, вышел ли из строя каталитический нейтрализатор?

Преобразователь может выйти из строя двумя способами:

  • Он может засориться.
  • Может отравиться.

На самом деле нет «смотрового окна», чтобы потребитель или механик мог увидеть фактическое засорение преобразователя. Часто единственный способ определить, неисправен ли каталитический нейтрализатор (засорен), - это снять его и проверить изменение характеристик двигателя. При подозрении на засорение преобразователя некоторые механики временно снимают датчик O2 с выхлопной трубы перед каталитическим нейтрализатором и ищут изменения в его характеристиках.

Каталитический нейтрализатор полагается на получение правильной смеси выхлопных газов при надлежащей температуре.Любые добавки или неисправности, вызывающие изменение смеси или температуры выхлопных газов, снижают эффективность и срок службы каталитического нейтрализатора. Этилированный бензин и чрезмерное использование некоторых топливных присадок могут сократить срок службы каталитического нейтрализатора.

Каталитический нейтрализатор также может выйти из строя из-за:

  • Плохие выпускные клапаны на двигателе
  • Загрязнение свечей, из-за чего несгоревшее топливо приводит к перегреву преобразователя

Иногда вы можете сказать, что преобразователь забит, потому что вы никуда не едете быстрее при нажатии на педаль газа.Кроме того, обычно наблюдается заметное снижение расхода топлива, связанное с засорением каталитического нейтрализатора. Частично забитый преобразователь часто действует как регулятор двигателя, ограничивая фактические обороты до высоких холостых оборотов. Полностью забитый преобразователь заставляет двигатель останавливаться через несколько минут из-за повышенного противодавления выхлопных газов.

Каталитический нейтрализатор, как и остальная часть системы выбросов, обычно имеет гарантийный срок, который превышает срок гарантии для остальной части типичного U.С. автомобильный.

Напоминание о безопасности: не парковайте машину на высокой траве или на кучах сухих листьев. Каталитический нейтрализатор, работающий безупречно, в вашей машине очень сильно нагревается - этого достаточно, чтобы вызвать возгорание! Вы можете поддерживать его в рабочем состоянии, поддерживая систему зажигания в идеальном состоянии, чтобы предотвратить попадание несгоревшего топлива в каталитический нейтрализатор.

Какие автомобили имеют самые дорогие каталитические нейтрализаторы?

Каталитические нейтрализаторы

известны одним и только одним: их очень дорого заменять.Фактически, каталитический нейтрализатор - самая дорогая часть большинства автомобилей. Вы спросите, насколько они дороги? Вот краткий обзор того, какие автомобили имеют самые дорогие каталитические нейтрализаторы.

Что такое каталитический нейтрализатор?

Каталитический нейтрализатор - это часть вашей выхлопной системы, предназначенная для снижения выбросов. Снаружи он похож на небольшой глушитель, но его уникальность делает внутренняя структура.

Здесь вы найдете сотовую сетку, покрытую драгоценным металлом, предназначенную для увеличения площади поверхности, так что газ взаимодействует с катализатором.По мере прохождения выхлопных газов вредные газы «фильтруются» в менее вредные, отсюда и слово «конвертер».

Где находится каталитический нейтрализатор?

Каталитический нейтрализатор находится под автомобилем в выхлопной системе. Точное местоположение зависит от автомобиля. Однако его всегда можно найти где-то между выпускным коллектором и глушителем. Оригинал приваривается на заводе, а запасные части обычно зажимаются.

Какие каталитические преобразователи самые дорогие?

По данным на 2020 год, самый дорогой каталитический нейтрализатор принадлежал Ferrari F430 с умопомрачительной ценой в 3770 долларов. Более того, для F430 требовалось , два, из них, поэтому полная замена обойдется автовладельцам в 7 540 долларов без учета затрат на рабочую силу.

Хотя преобразователь Lamborghini Aventador технически занимает третье место по стоимости (3120 долларов США), мы указываем его на втором месте, потому что, как и F430, для Aventador требуется два преобразователя.Таким образом, общая стоимость замены составляет 6240 долларов. Само собой разумеется, что если вы можете позволить себе Ferrari или Lamborghini, вы, вероятно, сможете позволить себе каталитический нейтрализатор по любой цене.

Автомобиль со вторым (или третьим) по цене каталитическим нейтрализатором не так экзотичен, как Lamborghini или Ferrari, но может похвастаться очень уважаемой линейкой автомобилей. Эта честь принадлежит Ram 2500 с каталитическим нейтрализатором по цене 3460 долларов.

Четвертый самый дорогой Ford F-250 обойдется водителям в 2 804 доллара, что значительно ниже, чем у первой тройки.Замыкает пятерку лидеров Ford Mustang за 1500 долларов - относительно скромная цифра для сравнения. Средняя стоимость каталитического нейтрализатора составляет от 800 до 1200 долларов в зависимости от марки и модели автомобиля. Как правило, чем больше двигатель, тем дороже преобразователь.

Имейте в виду, что эти цены включают только стоимость самого преобразователя. Другие детали выхлопной системы и затраты на рабочую силу могут добавить к общей стоимости ремонта, если у вас сломался преобразователь.

Почему каталитические преобразователи такие дорогие?

Как видите, даже недорогой каталитический нейтрализатор - дорогая деталь в ремонте.Но почему? Это всего лишь небольшая часть вашей выхлопной системы.

Причина в названии. Каталитические нейтрализаторы используют химический катализатор для очистки выхлопных газов. С помощью этого катализатора оксид азота становится азотом и кислородом, монооксид углерода становится диоксидом углерода, а оставшиеся несгоревшие углеводороды превращаются в воду и диоксид углерода.

К сожалению, подходящими катализаторами являются только редкие металлы, такие как платина, палладий и родий. Все эти металлы очень дороги.Текущая спотовая цена платины составляет 1135 долларов за унцию, а палладий стоит дороже золота - 2332 доллара за унцию. Хотя родий очень полезен, он очень нестабилен и колеблется от 10 000 до 21 000 долларов за унцию.

Производители автомобилей делают все возможное, чтобы сделать каталитические нейтрализаторы как можно меньше и использовать как можно меньше драгоценных металлов. Однако у этих усилий по уменьшению размеров есть пределы, и даже минимальное количество этих металлов может быть очень дорогостоящим.

Тем более, что нет возможности расширить предложение.В настоящее время каталитические нейтрализаторы используют больше палладия, чем любые другие приложения, и потребляют треть платины, производимой в мире каждый год. Другими словами, каталитические нейтрализаторы дешевеют не скоро.

Нужно ли мне заменить каталитический нейтрализатор?

Ответ на этот вопрос в основном зависит от того, в каком штате вы живете. В некоторых штатах не проводятся испытания на выбросы, поэтому им безразлично, есть ли у вас неисправный преобразователь. В других штатах, например в Калифорнии, существуют строгие стандарты выбросов для транспортных средств.В штатах с такими повышенными стандартами отказ от замены сломанного преобразователя почти наверняка приведет к неудавшейся проверке выбросов.

Кроме того, некоторые преобразователи сконструированы таким образом, что отказавший блок в конечном итоге ограничивает поток выхлопных газов вашего автомобиля, что потенциально может привести к отказу двигателя. Если вы не можете позволить себе замену, мы советуем вам ее заменить.

.