Катализатор что это такое в автомобиле: Для чего нужен катализатор в автомобиле — Лайфхак

Зачем удаляют катализаторы?

Как показывает практика, чаще всего это делают тогда, когда он просто выходит из строя. О такой неприятности водитель может узнать двумя различными способами: или по тому, что на приборной доске загорелась лампочка, имеющая соответствующий диагностический код, или по таким признакам неисправности, как значительный рост расхода горючего, падение мощности двигателя, весьма нестабильная его работа и т.п. Если такое происходит, то это устройство или же вышло из строя ввиду каких-либо внешних воздействий, или исчерпало тот ресурс, который был в нем заложен производителем. Бывает и такое, что вполне исправный катализатор демонтируют при проведении тюнинга для того, чтобы увеличить мощность автомобиля.

Удаление катализатора: что оно дает?

Если катализатор неисправен, то когда его удаляют, двигатель автомобиля вновь приобретает свои изначальные, заводские параметры, он начинает легче «дышать», в результате чего снижается расход топлива и возрастает мощность. В тех случаях, когда катализатор снимают для того, чтобы модернизировать выхлопную систему, то эта процедура, обычно дополняется монтажом нового глушителя прямоточного типа, который создает значительно меньше, чем катализатор, препятствий выхлопным газам. В сочетании с перепрошивкой силового агрегата (которая также производится) это приводит к увеличению мощности силового агрегата. Необходимо отметить, что такой способ тюнинга нередко именуется «любительским», поскольку при тюнинге выхлопной системы, выполняемом професиионалами (используемом, например, для «доработки» спорткаров) производится немало расчетов и задействуется большое количество параметров. Профессиональный тюнинг производится только высококлассными специалистами и обходится в немалые суммы.

Процедура правильного удаления катализатора

Большинство автовладельцев не являются специалистами в области тюнинга своих «железных коней», и поэтому для удаления катализатора им лучше всего обращаться в специализированные сервисные мастерские, где его заменят на пламегаситель, причем сделают это на высоком профессиональном уровне. Если же решено все-таки провести эту процедуру своими силами, то необходимо обязательно учесть целый ряд важных нюансов.

Прежде всего, очень желательно демонтировать оба датчика, которые имеет лямбда зонд, особенно если имеется хоть небольшая вероятность их сломать (они в своей конструкции имеют хрупкие керамические элементы). При их монтаже обратно надо внимательно следить за тем, чтобы не перекручивались проводники.

Необходимо также правильно выбрать пламегаситель по размеру для того, чтобы после его установки не была нарушена геометрическая конфигурация системы.

Когда выбивается керамический катализатор нужно следить за тем, чтобы в системе не оставалось его частиц. Очень желательно по окончании этого процесса продуть ее воздухом или же пропылесосить. Кроме того, удалять лучше всего сразу оба катализатора.

Как удалить катализатор самому?

Если вместе с желанием сделать эту работу самому, не прибегая к помощи профессионалов, есть еще и возможность воспользоваться подъемником или загнать автомобиль на яму, то предпочтительнее всего демонтировать узел, в котором располагается катализатор, и выбить его прямо на земле. Это снизит вероятность, что внутри останется пыли и частицы, да и просто это делать довольно удобно. Выбивают катализатор монтировкой или отверткой с молотком через отверстие. Если его снятие производится непосредственно на автомобиле, то произвести эту процедуру можно через вырезанный в корпусе небольшой люк. Нужно заметить, что все сказанное выше относится к демонтажу катализаторов из керамики. Если же они из металла (как, к примеру, на автомобилях BMW), то придется использовать болгарку и сварочный аппарат.

Перепрошивка двигателя после удаления катализатора

После того, как удален катализатор, настоятельно рекомендуется произвести перепрошивку двигателя. Некоторые автомобилисты игнорируют эту процедуру, однако она все же действительно необходима, особенно для тех автомобилей, которые соответствуют нормам Евро-2. дело в том, что именно после перепрошивки двигатель начинает работать в своем штатном режиме, причем мощность его увеличивается. К тому же, установка «обманки» вместо перепрошивки часто приводит к перерасходу, а не к экономии топлива.

Как проверить катализатор на машине и определить его неисправность

Катализатор автомобиля является важной деталью выхлопной системы, которая выполняет две функции: очищает отработавшие газы перед выбросом в атмосферу и снижает дополнительное сопротивление для них. Он расположен на днище автомобиля между глушителем и выпускным коллектором. Устанавливается катализатор, как на бензиновые, так и на дизельные моторы, то есть используется в каждом автомобиле с двигателем внутреннего сгорания.

Водитель автомобиля должен контролировать работу катализатора, поскольку от него зависит мощность двигателя. Загрязненный или поврежденный катализатор приводит к повышенному расходу топлива и понижению динамики автомобиля. При первых симптомах необходимо проверить катализатор на машине, что можно сделать самостоятельно или в сервисе.

Признаки неисправности катализатора на машине

Водитель, даже с малым опытом, без проблем сможет определить наличие неисправности в системе выпуска, которая, чаще всего, связана с катализатором. Если отработавшие газы начали плохо проходить на выхлоп, это отразится следующим образом на «поведении» машины и мотора:

• Машина начнет с трудом набирать скорость. При этом проблема чувствуется до определенного момента, который зависит от степени загрязненности или повреждения катализатора. Например, при разгоне по загородной трассе автомобиль медленно будет увеличивать скорость на низких передачах, а при переходе на повышенную (и набор высокой скорости) он начнет работать в обычном режиме. Может сложиться ощущение, что сзади в автомобиле находится тяжелый груз, из-за чего разгон происходит медленно;
• Горит лампочка Check Engine. При сильном загрязнении катализатора некоторые электронные блоки управления зажигают лампочку с требованием проверки двигателя, чтобы водитель понимал о наличии неисправности. При этом на бортовом компьютере может загореться оповещение об ошибке P0420 – проблема с эффективность мотора;
• Повысился расход топлива. Из-за загрязненного катализатора увеличивается расход топлива. Обращайте внимание, что повышение расхода говорит о неисправности в системе выхлопа только в том случае, если имеется проблема с медленным набором скорости.

Если катализатор сильно поврежден или забит, двигатель может не заводиться. Или же мотор будет стартовать, но через несколько секунд работы глохнуть.

Почему выходит из строя катализатор

Как было отмечено выше, если имеются проблемы с катализатором, то это его забитость грязью или деформация. Чаще всего к выходу из строя катализатора ведут следующие причины:

• Использование низкокачественного топлива. Если топливо-воздушная смесь не успевает полностью сгореть в камере сгорания, она догорает в коллекторе или катализаторе. Это приводит к оплавлению элементов выхлопной системы, вследствие чего продукты сгорания застревают в катализаторе, тем самым мешая воздуху проходить с требуемой скоростью;
• Плохой катализатор. Если используется неоригинальный катализатор, то велик риск приобрести модель, в которой ячейки («соты») имеют маленький диаметр, из-за чего они быстро забиваются продуктами сгорания. Также такая проблема может наблюдать у автомобилей, разработанных для американского рынка, где качество топлива значительно выше, и от него остается меньше продуктов сгорания, в таких машинах устанавливают катализаторы с маленькими «сотами»;
• Проблемы в работе двигателя. Однозначно сказать, что приводит к увеличению продуктов сгорания в выхлопе при проблемах с двигателем, невозможно без проведения диагностики. При этом забитый катализатор часто является симптомом наличия неисправностей в моторе;
• Поездки по плохим дорогам. При регулярной неаккуратной езде по плохим дорогам катализатор может получить механическое повреждение. Удар по катализатору приведет к разрушению «сот» или их деформации. Также такая проблема может наблюдаться после неудачной попытки преодолеть препятствие (бордюр или «лежащего полицейского»).

Проблемы с катализатором способны привести к выходу из строя дорогостоящих элементов двигателя. Рекомендуется в кратчайшие сроки устранить проблему, предварительно ее диагностировав.

Как проверить катализатор на машине

Диагностировать неисправность катализатора водитель может самостоятельно, при наличии должных знаний и необходимого оборудования. Также практически любой автомобильный сервис выполняет платную проверку катализатора. Можно выделить 3 основных способа, как проверить катализатор.

Метод 1: Визуальный осмотр

Наличие проблем в работе катализатора можно определить «на глаз». Если корпус детали деформирован, велик шанс, что повреждены «соты» катализатора. При этом снаружи не получится осмотреть устройство на забитость грязью и продуктами сгорания, соответственно, потребуется снимать катализатор с автомобиля.

Проблема кроется в том, что снять катализатор с автомобиля довольно трудно. Для этого потребуется яма или подъемник, поскольку система выхлопа находится на днище машины. Кроме того, у каждой модели машины свой принцип демонтажа устройства, с которым можно ознакомиться в технической литературе по конкретному автомобилю. Также проблемой является «прикипание» фиксатора катализатора, из-за чего часто снять деталь удается только с использованием «болгарки».

Сняв катализатор, необходимо осмотреть его на наличие просветов. Забитый грязью катализатор можно почистить или заменить на новый.

Важно: Не на всех автомобилях конструкция катализатора позволяет осмотреть его внутренности и определить их чистоту.

Метод 2:  Проверка на противодавление

Самый распространенный метод проверки катализатора на машине, который не требует его демонтажа. Суть проверки на противодавление заключается в том, что измеряется давление выхлопа машины, которое после сравнивается с идеальными показателями. Для диагностики автомобиля подобным способом потребуется манометр и импровизированный переходник для его подключения.

Как в первом методе, машину лучше поднять или загнать на яму. Далее необходимо снять первый лямбда-зонд (он же датчик кислорода), и на его место подключить манометр. Поскольку напрямую вкрутить его не получится, необходим переходник, которым может выступать резиновый шланг. Важно его соединить таким образом, чтобы создать полную герметичность. После этого двигатель заводят и поднимают обороты до 2500-3000 за секунду, поддерживая их 10-15 секунд. За это время необходимо зафиксировать показания манометра. Далее значения сравниваются со следующими данными:

• 0,3 кгс/см² – катализатор в норме;
• 0,35 кгс/см² – если двигатель не дорабатывался, значение повышенное. Для доработанных моторов показатель в норме;
• 0,5 кгс/см² и выше – имеются явные проблемы с катализатором.

Выше названы средние цифры, которые могут быть применены, как ориентиры. В идеале, при диагностике лучше найти показания для конкретной модели машины.

Метод 3: Диагностика мотор-тестером

Мотор-тестер представляет собой комплект оборудования, которое позволяет определить состояние многих параметров машины на основе осциллограммы. При подобном способе проверки диагностическое устройство устанавливается вместо свечи зажигания, после чего двигатель стартует и снимаются осциллограммы. На их основе специалисты делают выводы о состоянии катализатора автомобиля.

Устранив вовремя проблемы с катализатором, можно избежать дорогостоящего ремонта двигателя и значительно снизить расход топлива.

Загрузка…

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.

Удаление и отключение катализатора автомобиля на Васильевском острове СПб

Как уже было сказано выше — катализатор является устройством, для уменьшения вредных выбросов в атмосферу. Так же катализатор является определённым препятствием на пути выхлопных газов. В целом, двигателю вашего автомобиля абсолютно без разницы — установлен катализатор, или нет.

Обратная ситуация, как ни странно, сулит положительными, а не отрицательными изменениями. При отсутствии катализатора двигатель наоборот улучшит свои характеристики (мощность, стабильность работы, расход).

И сразу же возникает вопрос — почему вышедший из строя катализатор приводит к тому, что двигатель начинает вести себя ненормально (троит, загорается CHECK ENGINE, теряет тягу, вообще не запускается)?

Ответ прост — изношенный катализатор чаще всего просто оплавляется или забивается, мешая свободному выходу выхлопных газов. Это приводит к тому, что часть газов обратно возвращается в камеру сгорания, горючая смесь становится более бедной и двигатель теряет мощность. Простыми словами — двигатель душит сам себя, если катализатор забился.

Если же катализатор не забит и не оплавлен, а CHECK ENGINE горит, то это свидетельствует о том, что напыление на сотах выработано и катализатор просто не выполняет свою главную функцию — очистку выхлопных газов. В катализаторе установлены два датчика (лямбда-зонда) — один на входе выхлопных газов, другой на выходе. Оба регистрируют наличие вредных соединений. На входе их больше, на выходе должно быть меньше. Если значения выравниваются, то срабатывает сигнал о том, что катализатор не работает.

Отметим, что в данном случае некоторые автомобили вообще могут не завестись без катализатора или при его выходе из строя (в автомобилях, которые выпускаются для стран с жёстким экологическим законодательством).

В целом — удаление катализатора НЕ НЕСЁТ никаких проблем для автомобиля. Напротив — убирая его, вы просто убираете лишнее препятствие для выхлопных газов, уменьшаете расходы на замену дорогого катализатора и увеличиваете мощность двигателя.

Чтобы лучше понять, какие проблемы может принести расплавившийся катализатор и каким препятствием для выхлопных газов он может стать, посмотрите на фотографии:

Удаление катализатора — физическое и программное

На всех современных автомобилях с бензиновыми двигателями установлены один или несколько катализаторов. В следствии естественных причин (забился при большом пробеге авто) илив связи с определенными обстоятельствами (некачественное топливо, механические повреждения, неисправность двигателя или выхлопной системы) катализаторы выходят из строя. Выходят из строя, значит не выполняют свою основную функцию — очищение выхлопных газов. Перестают очищать выхлопные газы они по причине засоренности, оплавления или разрушения. После этого автомобиль теряет тягу, повышается расход топлива, возникает нестабильная работа двигателя на холостых оборотах, ну и появляется всеми любимый Джеки Чан «Check Engine» на приборной панели. Для восстановления нормальной работоспособности автомобиля необходимо произвести ремонт катализатора. Ремонт подразумевает замену старого катализатора на новый (оригинальный очень дорогой, а неоригинальный среднего качества просто дорогой) или удаление катализатора. Поскольку первый вариант ремонта нецелесообразен (катализатор очень дорогой, а менять его придется снова), далее мы расскажем о вариантах удаления катализатора.

Что такое катализатор

Катализатор или каталитический нейтрализатор — это элемент выхлопной системы автомобиля, предназначенный для очищения выхлопных газов и как следствие снижения вредных выбросов в окружающую среду. Состоит он из керамической матрицы с напылением драгоценных металлов (платиновой группы) на стенках. Соты этой матрицы задерживают в себе вредные частицы, которые образуются в следствии химической реакции выхлопных газов и напыления на сотах матрицы. В результате из очень вредных газов в атмосферу попадают уже менее вредные очищенные газы. Катализаторы стали устанавливать на автомобили в конце 90-х годов. Благодаря им появился экологический класс ЕВРО 2. Отличительная особенностью данного класса — возможность физически удалить катализатор без необходимости программных манипуляций или установок обманок и эмуляторов. Говоря простым языком, неисправный катализатор можно было просто удалить без каких либо негативных последствий. Это важно знать для понимания необходимости удаления современных катализаторов (Евро 3 и выше), как самого эффективного способа ремонта.

Разновидности катализаторов

Если говорить о разновидностях катализаторов с точки зрения сложности и стоимости ремонта для потребителя, то стоит выделить:

Катализаторы с 1 лямбда зондом (ЕВРО 2) — имеют 1 датчик кислорода. Он устанавливается до катализатора и измеряет уровень кислорода в выхлопных газах. Самый простой вариант. Катализатор просто удаляется. Вы оплачиваете только слесарные работы по удалению.

Катализаторы с 2 лямбда зондами (ЕВРО 3,4,5) — имеют 2 датчика кислорода. Первый устанавливается до катализатора и измеряет содержание кислорода в выхлопных газах, поступающих из выпускного коллектора. Второй устанавливается после катализатора, получает информацию о количестве кислорода от 1-го датчика, сравнивает с количеством кислорода которое осталось после прохождения через матрицу катализатора и выносит вердикт. Если кислорода стало больше — катализатор исправен. Если количество кислорода не изменилось — катализатор неисправен. Этот вариант намного сложнее. Поскольку после удаления матрицы катализатора, кол-во выхлопных газов до и после катализатора (т.е на обоих датчиках кислорода) становится одинаково — автомобиль впадает в аварийный режим. Основная задача специалиста — «убедить» второй лямбда зонд в разном содержании кислорода или избавиться него насовсем.

Коллекторные катализаторы — катализатор находится внутри корпуса коллектора. Для ремонта необходимо снятие коллектора, что увеличивает стоимость ремонта. Т.е помимо стандартных работ по удалению необходимо оплачивать работы по съему и установке коллектора, что на некоторых автомобилях долго и дорого.

Признаки неисправного катализатора

1. Значок Check Engine на приборной панели. Компьютерная диагностика выдает ошибку P0420 «Низкая эффективность системы каталитической нейтрализации».
2. Увеличенный расход топлива.
3. Потеря тяги.
4. Неустойчивая работа двигателя на холостом ходу.

Последствия эксплуатации автомобиля с неисправным катализатором

Из-за того, что нормально эксплуатировать автомобиль с неисправным катализатором не получится, случаи серьёзных поломок достаточно редкое явление. Но если они происходят, то заканчиваются дорогостоящим ремонтом. Распространенным случаем является расплавление сот катализатора и их попадание в камеру сгорания, что приводит к задирам в цилиндрах двигателя и поршневой группе.

Volkswagen Tiguan 2.0 t подробнее

Mitsubishi Lancer 9 подробнее

Honda Accord 8 подробнее

Для того чтобы понимать суть разных вариантов работ по удалению катализатора, необходимо знать что такое эмулятор и обманка для датчика кислорода, пламегаситель и турбинка.

Что такое эмулятор сигнала датчика кислорода

Эмулятор сигнала второго датчика кислорода это электронное устройство, основной функцией которого является перехват, корректировка показаний датчика кислорода и их передача в ЭБУ двигателем. Если говорить просто, то эмулятор преобразует аварийный сигнал второго датчика кислорода в нормальный, тем самым предотвращая включение аварийного режима на автомобиле.

Что такое механическая обманка на датчик кислорода

Это маленькая проставка внутри которой находится керамический сетка с каталитическим напылением. Принцип действия такой же как и у обычного катализатора: выхлопные газы проходят через обманку, вступают в реакцию с каталитическим напылением и выходят наружу очищенными. Разница в том, что эффект очищения минимальный, но его хватает, чтобы датчик второго лямбда зонда зафиксировал положительные изменения в количестве кислорода и не выдавал ошибку на ЭБУ.

Что такое пламегаситель (турбинка)

Специальная ремонтная вставка в корпус катализатора, выпускного коллектора или в разрез приеной трубы. Представляет из себя конструкцию из двух труб разного диаметра. Внутри труб находится специальный шумопоглащающий материал на основе базальтового волокна или металлическое антикоррозийное наполнение.

Почему нельзя просто оставить пустым корпус катализатора?

1. Звук будет как у консервной банки,
2. Быстрее выйдут из строя элементы выхлопной системы,
3. Автомобиль впадет в аварийный режим (для машин с двумя датчиками кислорода).

А это безопасно? Плюсы и минусы удаления катализатора

Да, это безопасно! Катализатор не несет никакой жизненно важной функции для двигателя. Он просто очищает выхлопные газы. Более того, наличие катализатора отягощает двигатель дополнительными заботами, что влияет на общий КПД. Тем не менее на современных автомобилях недостаточно просто удалить катализатор, необходимо создать заводские условиях для функционирования выхлопной системы автомобиля.

Плюсы:

Если говорить про ощутимые плюсы, то их два:

1. автомобиль возвращается к нормальной эксплуатации
2. если не экономить на ремонте, можно избавиться от проблем с катализатором раз и навсегда

Многие пишут про увеличение мощности двигателя, снижении расхода топлива и т.д. Это все актуально, но разница настолько невелика, что вы её не почувствуете. Если нужно добиться снижения расхода топлива, большего крутящего момента и мощности необходимо делать специальный чип тюнинг.

Минусы:

• автомобиль больше загрязняет окружающую среду.

Варианты удаления катализатора

Удаление катализатора подразумевает два вида работ: слесарные и программные.

Слесарные работы

Удаление катализатора с заменой на пламегаситель или турбинку

Самый распространенный и разрекламированный способ. Катализатор удаляют и на его место устанавливают пламегаситель (внутрь родного корпуса катализатора) или турбинку (в разрез приемной трубы).

Недостатки пламегасителя и турбинки:

1. Не создают необходимый подпор газов, как с родным катализатором.
2. Неэффективная работа при высоких оборотах двигателя;
3. Небольшой срок службы.

Удаление катализатора с заменой на вставку из нержавеющей стали

Этот способ был разработан в нашей компании после неудачного опыта установки катализаторов и турбинок на современные автомобили. Современный автомобиль имеет очень сложное устройство и требует к себе технологичный подход. Наша фирменная вставка изготавливается из высококачественной стали марки 12Х18Н10Т. У неё есть два важных преимущества:

1. Создает необходимый подпор газам, как и родной катализатор.
2. Имеет большой срок службы.

Наша вставка одинаково эффективно работает при любых оборотах двигателя. Газодинамические характеристики системы восстанавливаются до заводского уровня. На сегодняшний день она не имеет недостатков по сравнению с пламегасителями и турбинками.

Программные работы

Установка обманок или эмулятор на сигнал второго лямбда зонда (датчика кислорода)

Эмулятор — корректирует сигнал от второго датчика кислорода и передает ЭБУ двигателя данные о том, что катализатор в порядке.

Обманка — выдает на второй датчик кислорода очищенные выхлопные газа, создавая эффект исправного катализатора.

Перепрограммирование автомобиля под нормы ЕВРО 2

По своей сути это чип тюнинг, только основной задачей является программное удаление катализатора, а не повышение мощности и крутящего момента двигателя. С помощью оригинальных (не китайских) программаторов мы считываем заводскую прошивку ЭБУ, на месте (не отправляя в сторонние организации) производим перепрошивку под нормы ЕВРО 2, тем самым удаляя из блока управления двигателем второй лямбда зонд.

Мы рекомендуем всем нашим клиентам выбрать вариант физического удаления катализатора с заменой на нашу фирменную вставку + перепрограммировать ЭБУ под нормы ЕВРО 2. На такой вариант ремонта мы предоставляем гарантию 10 лет! На практике такой ремонт избавит вас от проблем с неисправным катализатором раз и навсегда.

что это такое, функции, признаки неисправности

Многие автовладельцы задумываются о том, что такое катализатор в автомобиле только после выхода из строя данного агрегата. Изначально на автомобили стали устанавливать каталитические нейтрализаторы, чтобы снизить пагубное влияние на окружающую среду выхлопных газов, образующихся при работе ДВС. Однако далеко не все автовладельцы согласны на повторную установку катализаторов, ведь стоимость этого агрегата достаточно высока. К тому же из-за невысокого качества топлива, они выходят из строя достаточно часто.

Предлагаем разобраться, что из себя представляет катализатор, из чего он состоит, какие функции выполняет, для чего его удаляют и какие есть альтернативные варианты замены.

Катализатор (каталитический нейтрализатор) – это компонент выхлопной системы, представляющий собой соты из различных драгоценных металлов, применяющийся для очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания от вредных веществ.

Зачем нужен катализатор

Автомобильный катализатор помогает снизить процент вредных веществ в выхлопных газах. К ним относятся оксид углерода, оксиды азота и углеводороды.

Сегодня на машины устанавливаются нейтрализаторы, которые изготовлены из благородных металлов. При работающем двигателе выхлопные газы нагревают катализатор до предельно высоких температур. В результате вредные выхлопные газы, проходящие через нагретые благородные металлы выгорают, то есть их процентное содержание уменьшается. Таким образом соблюдаются установленные экологические требования.

Из чего состоит автомобильный катализатор

В первую очередь катализатор состоит из корпуса, внутри которого находятся керамические или металлические соты. С торца корпуса нанесено покрытие из сплава платины, иридия и палладия. Благодаря сотовой структуре увеличивается площадь контакта выхлопных газов с поверхностью, на которую нанесен каталитический слой. В катализаторе протекает окислительная реакция монооксида углерода и углеводорода. В результате из выхлопных газов выходят относительно безвредные вещества – азот и углекислый газ.

Виды катализаторов

Все катализаторы делятся на следующие типы:

• Сажевый. Используется только для дизельных двигателей, имеет блоки расположенных последовательно квадратов, которые чередуют свое положение – открыт/закрыт.
• Металлический. Самый прочный и долговечный тип автомобильных катализаторов. Внутри содержит множество спиралевидных структур, образующих соты не классической формы. Такому типу катализаторов не страшны удары и прочие механические воздействия. Вывести его из строя может не качественное топливо, а также сильный перегрев.
• Керамический. В данном типе установлена ​​конструкция, напоминающая соты. Нейтрализующий элемент из керамики защищен платино-иридиевым сплавом. Какие недостатки у керамического агрегата? Он достаточно хрупкий, может выйти из строя при сильном ударе, а также при попадании воды внутрь.

Причины неисправности катализатора

Компании, которые производят каталитические нейтрализаторы для автомобилей заявляют, что их можно использовать на 100-150 тысяч километров. Однако, в реальности этот агрегат может выйти из строя гораздо раньше, особенно если вы живете в мегаполисе и постоянно стоите в пробках.

Почему катализатор может выйти из строя? По простому, катализатор – это фильтр, а фильтры, как известно, нужно менять регулярно. Например, срок службы катализатора сократится при выходе из строя системы зажигания. Такая проблема обычно выявляется на автомобилях Форд и ВАЗ. Если зажигание настроено неправильно, возникают пропуски зажигания. В результате топливная смесь сгорает лишь частично. Образуется огромное количество сажи, которая скапливается в катализаторе. Лучшее решение – очистить его.

Использование некачественного топлива может привести к повреждению катализатора. Топливо полностью не будет сгорать, а процесс дожигания будет происходить как в коллекторе, так и непосредственно в катализаторе, что может расплавить ячеистую структуру.

Не стоит рассчитывать на долги срок службы неоригинального катализатора сомнительного качества. Поскольку при производстве могут не соблюдать размер ячеистой структуры и если она окажется меньше, чем предполагал завод изготовитель автомобиля, то катализатор быстро забьется, что приведете к перегреву и выходу из строя.

Катализатор может также забиться отходами сгорания. Обычно это происходит, когда мотор начинает потреблять слишком много масла. Ведь при его сгорании образуется сизый дым, оставляющий отложения в катализаторе. В результате кат рано или поздно выйдет из строя.

Симптомы неисправного автомобильного катализатора

1. На приборной панели загорается индикатор «Check Engine». Он загорается, если система обнаруживает любую ошибку двигателя. В данной ситуации это связано с неверными показаниями лямбда-зонда. Чтобы убедиться, что причиной неисправности является катализатор, необходимо диагностировать его с помощью сканера.
2. Мощность автомобиля падает. Если катализатор в машине не в порядке, машина будет дергаться, тяга уменьшится. Это происходит из-за того, что производительность катализатора снизилась. Ведь соты частично разрушены, запеклись, проход выхлопных газов затруднен. Все это приводит к тому, что двигатель «не дышит».
3. Посторонние звуки под днищем. Вы слышите стуки, возникающие на высоких оборотах или при запуске автомобиля? Обычно это происходит, когда керамические элементы начинают разрушаться. Выпавшие частицы ударяются о стенки катализатора, потому что на них действуют поток газа, а также центробежные силы.
4. Слабое или неравномерное давление газов из глушителя. Если катализатор в машине работает нормально, то, приложив ладонь к выхлопной трубе, вы почувствуете, что исходящий газовый поток как бы пульсирует. Это происходит потому, что выпускные клапаны работают по очереди. Если же вы заметили, что поток газа слабый или нет пульсации? То, скорее всего, клетки нейтрализатора разрушены.

Катализатор в машине не может сломаться мгновенно. Прежде чем он окончательно выйдет из строя, вы заметите, что появились описанные выше неисправности.

Как проверить неисправность катализатора

Вы можете сделать проверку самостоятельно. Однако для проведения этой процедуры потребуются опыт и средства диагностики. Для точной диагностики лучше всего обратиться в специализированный сервисный центр. Как проводится проверка катализатора в автомобиле?

Внешний осмотр после снятия коллектора. Если вы обнаружите механические повреждения, вмятины, сколы, то, скорее всего, внутренние элементы тоже испортились. К сожалению, с помощью внешнего осмотра определить со 100% точностью состояние ячеек не удастся. Кроме того, может быть проведен тест на зазоры. Если соты в порядке, значит катализатор в машине исправен. Диагностировать таким способом получится не каждую модель автомобиля, ведь устройство катализатора на разных автомобилях может отличаться.

Проверка противодавления. Для проведения такой проверки потребуется специальный прибор – манометр. С его помощью вы можете измерить давление выхлопа. Если он выше нормы, значит катализатор неисправен. Сначала вам нужно выкрутить лямбда-зонд и вместо него подключить манометр.

Важно! Соединение должно быть плотным.

Заводим двигатель, увеличиваем и держим обороты до 2,5-3 тысяч в течение 10 секунд. Оптимальное давление – не более 0,3 кг на квадратный сантиметр. Манометр показал более высокое давление? Скорее всего катализатор в машине забит.

Диагностика катализатора в автомобиле с помощью мотор-тестера. Потребуется диагностический прибор, чтобы проверить исправность с помощью осциллограммы. Устройство устанавливается вместо свечей зажигания, после чего запускается двигатель. Данные, полученные с датчиков, покажут состояние катализатора.

Очистка автомобильного катализатора

Эта процедура поможет, если выполнять ее, когда соты катализатора еще целы. Если они раскололись или разрушились, то промывка не поможет. Единственный выход – заменить в машине катализатор или установить недорогой пламегаситель.

Профилактическая чистка специализированным средством. Рекомендуется выполнять каждые 70 000–100 000 километров. Снимать катализатор с автомобиля не требуется. В магазинах автомобильных аксессуаров вы можете найти средства для промывки и очистки катализаторов, например, очиститель Whynn’s Catalytic Cleaner. Залейте жидкость в топливный бак, и продолжайте движение. После такой очистки из катализатора будет выходить сажа вместе с выхлопными газами.

Для проведения механической чистки понадобится компрессор, а также мелкая наждачная бумага. Конечно, с помощью такого метода очистки устранить внутреннее загрязнение – нагар в керамических сотах не удастся. Скорее всего это не даст значительных результатов, как и применение химических средств, которые не предназначены для катализаторов, например: керосин, этанол, очищающие аэрозоли – жесткие химические средства могут испортить катализатор, после чего потребуется полная его замена.

​

Понравилась статья?

Поделитесь ссылкой с друзьями в социальных сетях:

А еще у нас интересные e-mail рассылки, подписывайтесь! (1 раз в неделю)

Интересные материалы

Как и зачем ставят обманку катализатора?

Прежде чем заказывать данный ремонт машины (ремонт выхлопной системы), узнайте о его серьезных недостатках.

Ряд СТО и автомастерских, к сожалению, предлагает клиентам некачественный ремонт машин. Более того, в интернете распространяется даже реклама некоторых услуг, которые откровенно могут навредить автомобилю и уж точно не принесут пользу от выполненного ремонта.

Внимание! Одной из таких услуг является обманка катализатора.

Обманка катализатора

Установка обманки катализатора представляет собой процесс – некий ремонт автомобиля, который обещает автовладельцу избавление от проблем с катализаторами. После установки обманки катализатора, обещают некоторые СТО и автомастерские, у вас на приборной панели потухнет лампочка ошибки “Check Engine”, а также исчезнут проблемы с катализаторами. Однако, это не так.

Обманка катализатора – это лишь возможное, временное решение в вопросе негодных катализаторов. Этот ремонт машины не может считаться полноценным и качественным.

Ремонт выхлопной системы

Если Вы закажите установку обманки катализатора на свою машину, чтобы таким образом выполнить ремонт выхлопной системы и вернуть нормальную работоспособность двигателю, то прогадаете.

На самом деле проблема с негодными катализаторами никуда не денется. И как только из строя выйдет второй датчик кислорода выхлопной системы, то негативные последствия забившихся катализаторов вернутся, причем еще с большими проблемами.

А выйдет из строя второй датчик кислорода выхлопной системы, после установки обманки катализатора, очень быстро.

Ремонт и улучшение двигателя

Поэтому, уважаемые водители, если вы рассматриваете наиболее приемлемые и выгодные варианты ремонта двигателя и ремонта выхлопной системы после возникших неполадок из-за негодных катализаторов, то мы, как профессиональный автосервис, рекомендуем Вам ни в коем случае не устанавливать обманку катализатора, а сразу произвести полноценный ремонт данных неполадок через чип тюнинг.

Мы – автосервис Гефест в городе Раменское – предлагаем своим клиентам профессиональный ремонт автомобилей с официальной, длительной гарантией качества! К нам вы можете обратиться с вопросом решения проблем в авто из-за негодных катализаторов, и на месте заказать самый лучший, проверенный и приемлемый по цене ремонт.

Специалисты автосервиса Гефест выполнят чип тюнинг двигателя Вашей машины и полностью, раз и навсегда, устранят всевозможные неполадки с катализаторами и датчиками кислорода выхлопной системы.

Из чего состоит автомобильный катализатор

В первую очередь катализатор состоит из корпуса, внутри которого находятся керамические или металлические соты. С торца корпуса нанесено покрытие из сплава платины, иридия и палладия. Благодаря сотовой структуре увеличивается площадь контакта выхлопных газов с поверхностью, на которую нанесен каталитический слой. В катализаторе протекает окислительная реакция монооксида углерода и углеводорода. В результате из выхлопных газов выходят относительно безвредные вещества – азот и углекислый газ.

Виды катализаторов

Все катализаторы делятся на следующие типы:

• Сажевый. Используется только для дизельных двигателей, имеет блоки расположенных последовательно квадратов, которые чередуют свое положение – открыт/закрыт.
• Металлический. Самый прочный и долговечный тип автомобильных катализаторов. Внутри содержит множество спиралевидных структур, образующих соты не классической формы. Такому типу катализаторов не страшны удары и прочие механические воздействия. Вывести его из строя может не качественное топливо, а также сильный перегрев.
• Керамический. В данном типе установлена ​​конструкция, напоминающая соты. Нейтрализующий элемент из керамики защищен платино-иридиевым сплавом. Какие недостатки у керамического агрегата? Он достаточно хрупкий, может выйти из строя при сильном ударе, а также при попадании воды внутрь.

Причины неисправности катализатора

Компании, которые производят каталитические нейтрализаторы для автомобилей заявляют, что их можно использовать на 100-150 тысяч километров. Однако, в реальности этот агрегат может выйти из строя гораздо раньше, особенно если вы живете в мегаполисе и постоянно стоите в пробках.

Почему катализатор может выйти из строя? По простому, катализатор – это фильтр, а фильтры, как известно, нужно менять регулярно. Например, срок службы катализатора сократится при выходе из строя системы зажигания. Такая проблема обычно выявляется на автомобилях Форд и ВАЗ. Если зажигание настроено неправильно, возникают пропуски зажигания. В результате топливная смесь сгорает лишь частично. Образуется огромное количество сажи, которая скапливается в катализаторе. Лучшее решение – очистить его.

Использование некачественного топлива может привести к повреждению катализатора. Топливо полностью не будет сгорать, а процесс дожигания будет происходить как в коллекторе, так и непосредственно в катализаторе, что может расплавить ячеистую структуру.

Не стоит рассчитывать на долги срок службы неоригинального катализатора сомнительного качества. Поскольку при производстве могут не соблюдать размер ячеистой структуры и если она окажется меньше, чем предполагал завод изготовитель автомобиля, то катализатор быстро забьется, что приведете к перегреву и выходу из строя.

Катализатор может также забиться отходами сгорания. Обычно это происходит, когда мотор начинает потреблять слишком много масла. Ведь при его сгорании образуется сизый дым, оставляющий отложения в катализаторе. В результате кат рано или поздно выйдет из строя.

Симптомы неисправного автомобильного катализатора

1. На приборной панели загорается индикатор «Check Engine». Он загорается, если система обнаруживает любую ошибку двигателя. В данной ситуации это связано с неверными показаниями лямбда-зонда. Чтобы убедиться, что причиной неисправности является катализатор, необходимо диагностировать его с помощью сканера.
2. Мощность автомобиля падает. Если катализатор в машине не в порядке, машина будет дергаться, тяга уменьшится. Это происходит из-за того, что производительность катализатора снизилась. Ведь соты частично разрушены, запеклись, проход выхлопных газов затруднен. Все это приводит к тому, что двигатель «не дышит».
3. Посторонние звуки под днищем. Вы слышите стуки, возникающие на высоких оборотах или при запуске автомобиля? Обычно это происходит, когда керамические элементы начинают разрушаться. Выпавшие частицы ударяются о стенки катализатора, потому что на них действуют поток газа, а также центробежные силы.
4. Слабое или неравномерное давление газов из глушителя. Если катализатор в машине работает нормально, то, приложив ладонь к выхлопной трубе, вы почувствуете, что исходящий газовый поток как бы пульсирует. Это происходит потому, что выпускные клапаны работают по очереди. Если же вы заметили, что поток газа слабый или нет пульсации? То, скорее всего, клетки нейтрализатора разрушены.

Катализатор в машине не может сломаться мгновенно. Прежде чем он окончательно выйдет из строя, вы заметите, что появились описанные выше неисправности.

Как проверить неисправность катализатора

Вы можете сделать проверку самостоятельно. Однако для проведения этой процедуры потребуются опыт и средства диагностики. Для точной диагностики лучше всего обратиться в специализированный сервисный центр. Как проводится проверка катализатора в автомобиле?

Внешний осмотр после снятия коллектора. Если вы обнаружите механические повреждения, вмятины, сколы, то, скорее всего, внутренние элементы тоже испортились. К сожалению, с помощью внешнего осмотра определить со 100% точностью состояние ячеек не удастся. Кроме того, может быть проведен тест на зазоры. Если соты в порядке, значит катализатор в машине исправен. Диагностировать таким способом получится не каждую модель автомобиля, ведь устройство катализатора на разных автомобилях может отличаться.

Проверка противодавления. Для проведения такой проверки потребуется специальный прибор – манометр. С его помощью вы можете измерить давление выхлопа. Если он выше нормы, значит катализатор неисправен. Сначала вам нужно выкрутить лямбда-зонд и вместо него подключить манометр.

Важно! Соединение должно быть плотным.

Заводим двигатель, увеличиваем и держим обороты до 2,5-3 тысяч в течение 10 секунд. Оптимальное давление – не более 0,3 кг на квадратный сантиметр. Манометр показал более высокое давление? Скорее всего катализатор в машине забит.

Диагностика катализатора в автомобиле с помощью мотор-тестера. Потребуется диагностический прибор, чтобы проверить исправность с помощью осциллограммы. Устройство устанавливается вместо свечей зажигания, после чего запускается двигатель. Данные, полученные с датчиков, покажут состояние катализатора.

Очистка автомобильного катализатора

Эта процедура поможет, если выполнять ее, когда соты катализатора еще целы. Если они раскололись или разрушились, то промывка не поможет. Единственный выход – заменить в машине катализатор или установить недорогой пламегаситель.

Профилактическая чистка специализированным средством. Рекомендуется выполнять каждые 70 000–100 000 километров. Снимать катализатор с автомобиля не требуется. В магазинах автомобильных аксессуаров вы можете найти средства для промывки и очистки катализаторов, например, очиститель Whynn’s Catalytic Cleaner. Залейте жидкость в топливный бак, и продолжайте движение. После такой очистки из катализатора будет выходить сажа вместе с выхлопными газами.

Для проведения механической чистки понадобится компрессор, а также мелкая наждачная бумага. Конечно, с помощью такого метода очистки устранить внутреннее загрязнение – нагар в керамических сотах не удастся. Скорее всего это не даст значительных результатов, как и применение химических средств, которые не предназначены для катализаторов, например: керосин, этанол, очищающие аэрозоли – жесткие химические средства могут испортить катализатор, после чего потребуется полная его замена.

​

Понравилась статья?

Поделитесь ссылкой с друзьями в социальных сетях:

А еще у нас интересные e-mail рассылки, подписывайтесь! (1 раз в неделю)

Интересные материалы

Как и зачем ставят обманку катализатора?

Прежде чем заказывать данный ремонт машины (ремонт выхлопной системы), узнайте о его серьезных недостатках.

Ряд СТО и автомастерских, к сожалению, предлагает клиентам некачественный ремонт машин. Более того, в интернете распространяется даже реклама некоторых услуг, которые откровенно могут навредить автомобилю и уж точно не принесут пользу от выполненного ремонта.

Внимание! Одной из таких услуг является обманка катализатора.

Обманка катализатора

Установка обманки катализатора представляет собой процесс – некий ремонт автомобиля, который обещает автовладельцу избавление от проблем с катализаторами. После установки обманки катализатора, обещают некоторые СТО и автомастерские, у вас на приборной панели потухнет лампочка ошибки “Check Engine”, а также исчезнут проблемы с катализаторами. Однако, это не так.

Обманка катализатора – это лишь возможное, временное решение в вопросе негодных катализаторов. Этот ремонт машины не может считаться полноценным и качественным.

Ремонт выхлопной системы

Если Вы закажите установку обманки катализатора на свою машину, чтобы таким образом выполнить ремонт выхлопной системы и вернуть нормальную работоспособность двигателю, то прогадаете.

На самом деле проблема с негодными катализаторами никуда не денется. И как только из строя выйдет второй датчик кислорода выхлопной системы, то негативные последствия забившихся катализаторов вернутся, причем еще с большими проблемами.

А выйдет из строя второй датчик кислорода выхлопной системы, после установки обманки катализатора, очень быстро.

Ремонт и улучшение двигателя

Поэтому, уважаемые водители, если вы рассматриваете наиболее приемлемые и выгодные варианты ремонта двигателя и ремонта выхлопной системы после возникших неполадок из-за негодных катализаторов, то мы, как профессиональный автосервис, рекомендуем Вам ни в коем случае не устанавливать обманку катализатора, а сразу произвести полноценный ремонт данных неполадок через чип тюнинг.

Мы – автосервис Гефест в городе Раменское – предлагаем своим клиентам профессиональный ремонт автомобилей с официальной, длительной гарантией качества! К нам вы можете обратиться с вопросом решения проблем в авто из-за негодных катализаторов, и на месте заказать самый лучший, проверенный и приемлемый по цене ремонт.

Специалисты автосервиса Гефест выполнят чип тюнинг двигателя Вашей машины и полностью, раз и навсегда, устранят всевозможные неполадки с катализаторами и датчиками кислорода выхлопной системы.

Чип тюнинг

Выполняется чип тюнинг через:

• удаление катализатора
• отключение лямбда зонда (программное отключение датчика кислорода выхлопной системы)
• прошивку ЭБУ (перепрограммирование электронного блока управления двигателем)

Данный набор профессиональных услуг во много раз качественнее и надежнее, чем установка обманки катализатора. Потому что удаленные остатки катализатора из выхлопной системы освободят своевременный, быстрый выброс газов. А отключенный лямбда зонд (датчик кислорода) больше не будет выдавать ошибку и сбивать настройки в ЭБУ.

После чип тюнинга у двигателя Вашей машины откровенно начнется новая жизнь, он сможет “дышать полной грудью” и выдавать даже увеличенное количество оборотов. После чип тюнинга ни физических, ни программных проблем из-за катализаторов больше не будет!

Каталитические преобразователи: их назначение и значение

Хотя изобретение автомобиля, несомненно, сделало мир более удобным, оно также сделало его более загрязненным.

Во время движения автомобили выбрасывают загрязнения , которые могут затемнить здания и ухудшить качество воздуха. Независимо от того, насколько удобны 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 производят 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 оксид 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 — это разделить частицы после того, как они покинут двигатель, но до того, как попадут в воздух.

Это то, что делает каталитический нейтрализатор .

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 ездили по дороге.

Каталитические преобразователи | Давайте поговорим о науке

Есть ли у вас друзья, которые готовятся к экзамену по вождению? Или, может быть, вы тот, кто усвоил правила дорожного движения. Но как много вы на самом деле знаете о своей машине? Например, вы говорили, что благородные металлы помогают очищать выхлоп двигателя?

Предупреждение о неправильном представлении

Благородные металлы и драгоценные металлы — это не одно и то же.Драгоценные металлы имеют высокую денежную ценность. Благородные металлы обладают высокой устойчивостью к коррозии и окислению. Однако некоторые драгоценные металлы также относятся к благородным металлам.

Что выходит из выхлопной трубы автомобиля?

Выхлоп автомобилей также называют выхлопными газами автомобилей. В нем много веществ. Некоторые из них более вредны, чем другие.

В двигателе вашего автомобиля, вероятно, используется бензин в качестве топлива. Бензин — это углеводородов . Ваша машина смешивает это топливо с воздухом перед тем, как сжечь его.Этот процесс называется сжиганием и дает множество побочных химических продуктов.

Некоторые из этих побочных продуктов совершенно безопасны. Например, воздух на 78% состоит из газообразного азота (N ₂ ). Часть этого азота реагирует с кислородом во время горения. Однако большая его часть попадает в выхлоп двигателя как N ₂ . Выхлоп двигателя также включает воду (H ₂ O). Зимой вы часто будете видеть, как из выхлопных труб капает вода.

Двигатели автомобилей также выделяют много вредных веществ.Некоторые из них могут вызвать кислотное осаждение. Это относится к диоксида углерода (CO ₂ ), оксидов азота (NO _x ) и оксидов серы .

Другие выбросы от транспортных средств могут вызвать проблемы со здоровьем, такие как сердечно-сосудистые заболевания и рак. Это относится к несгоревшим углеводородам, твердым частицам (частицам углерода) и летучим органическим соединениям (ЛОС) .

Автомобильные двигатели также выделяют оксид углерода (CO) .Этот ядовитый газ может заменить кислород в вашем кровотоке. Если вы вдыхаете его достаточно, он может даже задохнуться!

Звучит очень опасно, не так ли? К счастью, каталитические нейтрализаторы помогают снизить вредные выбросы двигателя. Вот как.

Что такое каталитический нейтрализатор?

Каталитический нейтрализатор был изобретен примерно в 1950 году Эженом Удри. Он был французским инженером-механиком. Он разработал каталитический нейтрализатор для очистки выхлопных газов автомобилей.

Каталитические нейтрализаторы начали широко использовать примерно в 1975 году. В то время правительства начали попытки уменьшить загрязнение воздуха от автомобилей. Но тогда многие автомобили использовали этилированный бензин. Свинец (Pb) может препятствовать нормальной работе каталитического нейтрализатора. Это потому, что свинец может покрывать поверхность, которая обычно вступает в реакцию с выхлопными газами.

Знаете ли вы?

Представьте, что вы использовали одинаковое количество топлива в внедорожнике с каталитическим нейтрализатором и в газонокосилке без него.Газонокосилка будет выделять примерно в 100 раз больше загрязняющих веществ!

Как работают каталитические нейтрализаторы?

На автомобиле каталитический нейтрализатор прикреплен к выхлопной трубе. Металлический корпус содержит керамические соты. Соты покрыты смесью платины (Pt), палладия (Pd) и родия (Rh). Эти благородные металлы хорошо сопротивляются окислению, коррозии и кислоте. Это означает, что они могут противостоять плохой погоде и всем химическим веществам, выделяемым автомобильным двигателем.

Благородные металлы в каталитических нейтрализаторах действуют как катализаторы .Катализаторы представляют собой соединения , которые могут запускать химическую реакцию, не будучи затронутыми ими. Сотовая структура внутри каталитического нейтрализатора увеличивает площадь поверхности, на которой могут происходить реакции.

Каталитические преобразователи используют в качестве катализаторов такие элементы, как платина (Pt), палладий (Pd) и родий (Rh) (Давайте поговорим о науке с использованием фотографий Periodictableru [CC BY], Изображения химических элементов в высоком разрешении [CC BY и Alchemist-hp ( talk) www.pse-mendelejew Производная работа: Purpy Pupple [CC BY-SA 3.0] Wikimedia Commons (Pt, Pd, Rh)).

Знаете ли вы?

Сегодня около 98% всех продаваемых в мире новых автомобилей содержат каталитический нейтрализатор.

Какие химические реакции происходят в каталитическом нейтрализаторе?

Каталитические нейтрализаторы

используют реакции восстановления , и окисления , (окислительно-восстановительный потенциал) для снижения вредных выбросов.

Они используют катализатор восстановления , состоящий из платины и родия. Он помогает уменьшить количество оксидов азота (NO _x ), удаляя атомы азота из молекул оксида азота (NO и NO ₂ ).Это позволяет свободному кислороду образовывать газообразный кислород (O ₂ ). Затем атомы азота, прикрепленные к катализатору, вступают в реакцию друг с другом. В результате этой реакции образуется газообразный азот (N ₂ ).

Реакции восстановления азотной кислоты и диоксида азота (© Let’s Talk Science, 2019).

Изображение — текстовая версия

Азотная кислота и диоксид азота восстанавливаются с образованием газообразного азота и газообразного кислорода.

В каталитических нейтрализаторах

также используется катализатор окисления , состоящий из платины или палладия.Это помогает уменьшить количество углеводородов (HC) и оксида углерода (CO). Начнем с того, что окись углерода и кислород соединяются с образованием двуокиси углерода (CO2). Затем несгоревшие углеводороды и кислород объединяются с образованием диоксида углерода и воды.

Реакции окисления монооксида углерода и несгоревших углеводородов (© Let’s Talk Science, 2019).

Изображение — текстовая версия

Окись углерода и кислород соединяются с образованием двуокиси углерода. Несгоревшие углеводороды и кислород соединяются с образованием диоксида углерода и воды.

В современных каталитических нейтрализаторах также используются датчики кислорода . Иногда их называют лямбда-датчиками. Они контролируют, сколько дополнительного кислорода закачивается в выхлопной поток. Поддержание правильного количества кислорода делает реакции восстановления и окисления более эффективными.

Знаете ли вы?

Двигатель автомобиля производит наибольшее количество загрязнений сразу после его включения. Это потому, что каталитическим нейтрализаторам может потребоваться несколько минут, чтобы сработать.Это отличный повод прогуляться, если вам нужно проехать лишь небольшое расстояние!

Исследователи изучают, можно ли использовать золото в каталитических нейтрализаторах. Это может показаться дорогим. Но на самом деле золото дешевле многих других благородных металлов. И это еще не все! Фактически, в ближайшие пару десятилетий у нас могут закончиться такие металлы, как платина. В некоторых местах люди даже воруют каталитические нейтрализаторы, чтобы добраться до драгоценных благородных металлов внутри!

Признаки неисправного или неисправного каталитического нейтрализатора

Каталитический нейтрализатор — это компонент автомобиля, который снижает выбросы и загрязнение окружающей среды.Это металлическая канистра, установленная в выхлопной системе. Он заполнен химическим катализатором, обычно смесью платины и палладия, и помогает преобразовать выбросы транспортного средства в безопасные газы. Обычно неисправный каталитический нейтрализатор вызывает один из 5 симптомов, предупреждающих водителя о том, что может потребоваться замена.

1. Пониженная мощность двигателя

Одним из первых симптомов, обычно связанных с неисправным или неисправным каталитическим нейтрализатором, является снижение производительности двигателя.Каталитический нейтрализатор встроен в выхлопную систему автомобиля и, как следствие, может повлиять на производительность двигателя, если в нем возникнут какие-либо проблемы. Забитый преобразователь ограничит поток выхлопных газов, а треснувший приведет к утечке вредного газа. Любая неисправность может отрицательно сказаться на характеристиках двигателя и привести к снижению мощности и ускорения, а также к экономии топлива.

2. Дребезжащий шум

Дребезжание из-под автомобиля — еще один признак неисправного или неисправного каталитического нейтрализатора.Если каталитический нейтрализатор изношен или поврежден изнутри из-за чрезмерно богатой топливной смеси, сотовые ячейки, покрытые катализатором внутри нейтрализатора, могут разрушиться или развалиться, что приведет к дребезжанию. Дребезжание может быть более очевидным при запуске автомобиля и со временем будет усиливаться.

3. Запах серы из выхлопных газов

При сгорании двигателя серосодержащий бензин превращается в сероводород. Правильно работающий каталитический нейтрализатор превратит сероводород в диоксид серы без запаха.При выходе из строя вы можете почувствовать запах серы, похожий на запах тухлого яйца, исходящий из выхлопной трубы. Несгоревшее топливо, оставшееся в выхлопе из-за неисправного каталитического нейтрализатора, создает запах и может даже вызвать темный дым выхлопных газов.

4. Загорается индикатор двигателя «Проверьте двигатель»

Неисправный или неисправный каталитический нейтрализатор также может вызвать горящую лампу проверки двигателя. Датчик кислорода и датчик соотношения воздух-топливо в современных транспортных средствах контролируют эффективность каталитического нейтрализатора, отслеживая уровень газа в выхлопе.Если компьютер обнаруживает, что каталитический нейтрализатор не работает должным образом или не катализирует выхлопные газы должным образом, он включает индикатор проверки двигателя, чтобы предупредить водителя о проблеме. Индикатор Check Engine Light может активировать множество других проблем, поэтому рекомендуется просканировать автомобиль на наличие кодов неисправностей, чтобы быть уверенным в проблеме.

5. Неудачный тест на выбросы выхлопных газов

В некоторых штатах США требуется диагностическая проверка компьютера двигателя для прохождения теста на выбросы.Код неисправности будет сохранен в компьютере автомобиля, если он имеет неисправный каталитический нейтрализатор. Если это всплывет, машина не пройдет тест.

Каталитический нейтрализатор — один из важнейших компонентов выбросов в современных транспортных средствах. Без него автомобиль может производить чрезмерные выбросы, вредные как для человека, так и для окружающей среды. Если вы подозреваете, что у вашего каталитического нейтрализатора может быть проблема, обратитесь к профессиональному технику для осмотра автомобиля, чтобы определить, нужна ли ему замена каталитического нейтрализатора.

Понимание опасностей возгорания с автомобилями с катализаторами — Техасская комиссия по качеству окружающей среды

Публикация Агентства по охране окружающей среды США «Обзор проблемы перегрева катализатора», март 1983 г.

История

Многие автомобили 1975 года и более поздних моделей оснащены каталитическими нейтрализаторами, которые служат основным средством снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу этими автомобилями. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) получило отчеты о проблемах с перегревом или опасности возгорания от каталитических нейтрализаторов.Этот информационный бюллетень подготовлен для того, чтобы эффективно отвечать на такие запросы.

Вернуться к началу

Как нагреваются каталитические нейтрализаторы

Катализаторы сокращают выбросы за счет ускорения сгорания загрязняющих веществ, покидающих двигатель. Выполняя эту работу, им становится жарко. Наружная температура металла некоторых типов преобразователей может достигать 800–1000 F в условиях чрезвычайно высокой нагрузки двигателя. Однако измерения, проведенные Лесной службой США, показали, что температура поверхности в выхлопных системах автомобилей выпуска до 1975 года такая же высокая при экстремальных условиях нагрузки двигателя.Таким образом, благодаря этому открытию, температура поверхности каталитического нейтрализатора не представляет собой проблему нового типа для производителей и пользователей автомобилей, если двигатель работает должным образом.

Однако при частичном отказе системы зажигания, таком как одна или несколько свечей зажигания с пропусками зажигания или неисправные провода зажигания, температура поверхностей каталитического нейтрализатора и выхлопной системы после преобразователя может достигать 1200 — 1400 F. Это происходит потому, что ненормального количества несгоревшего топлива, подаваемого из неработающих цилиндров.Кроме того, в горячем состоянии преобразователю потребуется больше времени, чтобы остыть, чем остальным частям выхлопной системы, из-за его большей массы. Это указывает на необходимость внимательного отношения к техническому обслуживанию транспортного средства и внимательности владельцев транспортных средств к любым признакам ненормальной работы двигателя.

Вернуться к началу

Меры предосторожности

Правила EPA требуют, чтобы любая система контроля выбросов, используемая производителями транспортных средств, «не должна в своей работе, функционировании или неисправности приводить к небезопасным условиям, угрожающим автомобилю, его пассажирам или людям или имуществу в непосредственной близости от транспортного средства.«

Производители транспортных средств осознают необходимость обеспечения защиты от возможных опасностей или дискомфорта, связанных с высокими температурами катализатора, как для пассажиров транспортного средства, так и для его компонентов. Кроме того, защита также необходима для предотвращения возможных опасностей возгорания, связанных с движением транспортных средств по высокой траве или другой растительности. Точные средства, применяемые различными производителями для обеспечения защиты от высоких температур, различаются и включают такие подходы, как изоляция всего каталитического реактора, чтобы внешние поверхности не были горячее, чем глушители, установка защитных металлических экранов между корпусом конвертера и растительностью и использование более толстых ковровые покрытия внутри автомобиля для защиты пассажиров от высоких температур половицы.Кроме того, в некоторых автомобилях есть датчики температуры для отключения каталитического реактора или предупреждения водителя об аномально высоких температурах, которые могут быть вызваны пропуском зажигания в свечах зажигания и т. Д.

Вернуться к началу

Пожары все еще могут быть

EPA получило отчеты о пожарах на транспортных средствах и растительности, в которых катализаторы были задействованы как от владельцев транспортных средств, так и от Национальной администрации безопасности дорожного движения (NHTSA), организации, которая отслеживает частоту таких инцидентов с отдельными производителями.В некоторых случаях оказывается, что горючий грунтовочный материал был нанесен на катализатор и другое оборудование выхлопной системы. Сообщалось также, что в большинстве случаев автомобили работали плохо с признаками неработающих свечей зажигания или других дефектов системы зажигания. Если на какой-либо катализатор подается ненормальное количество несгоревшего топлива, что происходит при перебоях в зажигании двигателя в одном или нескольких цилиндрах, катализатор будет пытаться «выполнять свою работу», сжигая это топливо, вместо того, чтобы просто вытеснять его из выхлопной трубы. случай со старыми авто.Когда это происходит, температура поверхности емкости с катализатором и выхлопной трубы может стать чрезмерно высокой, что может привести к обугливанию или возгоранию грунтовки, случайно распыленной на катализатор или выхлопную систему, обугливанию ковриков в автомобиле или возгоранию сухой растительности. если автомобиль эксплуатируется по бездорожью. В руководствах по обслуживанию автомобилей не рекомендуется наносить грунтовочное покрытие на катализатор выхлопных систем.

Следует отметить, что пожары растительности, вызванные горячими выхлопными системами автомобилей, произошли до появления автомобилей с катализаторами и будут возникать в будущем.Лесная служба периодически проводила испытания автомобилей на пожароопасность с 1967 года из-за давней озабоченности этого ведомства по поводу вызванных транспортными средствами пожаров в национальных лесных рекреационных зонах.

Вернуться к началу

Что можно делать в будущем

EPA и NHTSA внимательно следят за частотой и типом таких инцидентов. НАБДД на основе обзора, завершенного в декабре 1976 года, пришло к выводу, что «частота и характер инцидентов с каталитическими нейтрализаторами не представляют неоправданного риска для здоровья или травм населения.«EPA будет и впредь требовать от производителей разрабатывать свои автомобили таким образом, чтобы при правильной эксплуатации и обслуживании они не представляли опасности ни для жизни, ни для имущества.

Вернуться к началу

Что вы можете сделать

Если вы будете содержать свой автомобиль в надлежащем состоянии, как рекомендовано в руководстве по эксплуатации, у вас обычно не должно быть проблем. Если вы заметили, что двигатель работает плохо, возможно, свеча зажигания пропускает зажигание. Обязательно проверьте это как можно скорее, чтобы не только избежать перегрева катализатора, но и восстановить хорошие рабочие характеристики и сэкономить топливо.

Никогда не парковайте автомобиль с катализатором или любой другой автомобиль на груде сухих листьев или другой сухой растительности. Обычная осторожность при использовании автомобиля — это все, что необходимо, чтобы избежать возгорания катализатора.

Вернуться к началу

Признаки неисправного каталитического нейтрализатора

Каталитический нейтрализатор вашего автомобиля играет важную роль: он превращает химические вещества, образующиеся в процессе сгорания, из опасных в безвредные, тем самым уменьшая загрязнение воздуха.Это замечательное достижение достигается благодаря сотовой сетке, покрытой катализатором. Посредством химической реакции эти катализаторы преобразуют химический состав выбросов. Каталитические нейтрализаторы рассчитаны на весь срок службы автомобиля, что случается не всегда.

Со временем остатки выхлопных газов, которые кошка обезвреживает, накапливаются внутри своего сотового интерьера. Иногда накапливается так много остатков, что каталитический нейтрализатор забивается и перестает работать.Если эта неотъемлемая часть выйдет из строя, ваш автомобиль будет выделять вредные выбросы в окружающую среду, и вы можете даже не знать об этом — до тех пор, пока ваш автомобиль не пройдет следующую проверку.

• Индикатор проверки двигателя вашего автомобиля горит на , и вы не знаете, почему. Когда загорается индикатор проверки двигателя, «проблема с каталитическим нейтрализатором», вероятно, не первое ваше подозрение. Если вы исключаете другие причины пропусков зажигания в двигателе, датчика кислорода или кода, связанного с выбросами, попросите специалиста по ремонту проверить вашу кошку.
• Вы чувствуете запах тухлых яиц. Топливо содержит сульфаты, для которых характерен неприятный запах тухлых яиц. Засоренная кошка вызывает накопление топлива, в результате чего обычно неуловимый запах становится заметным.
• Выхлопной дым из выхлопной трубы вашего автомобиля темный. Забитый кот затрудняет выход выхлопных газов из автомобиля, поэтому они накапливаются и становятся толще и темнее, когда выходят наружу.

• Расход топлива вашего автомобиля заметно уменьшился. Испытываете боль в насосе? Это, в сочетании с другими симптомами, может указывать на неисправность каталитического нейтрализатора. Забитый кот приводит к уменьшению воздушного потока, из-за чего ваш двигатель сжигает лишнее топливо. Это не только увеличивает ваш счет на топливо и отходящий газ, но и усугубляет засорение. Для обычного водителя более низкая топливная экономичность — один из самых заметных симптомов плохого каталитического нейтрализатора.
• В вашем автомобиле пропуски зажигания . Проблемы с каталитическим нейтрализатором приводят к тому, что газ в двигателе нагревается до такой степени, что фактически воспламеняется.Это зажигание вызывает ощущение пропусков зажигания и может разрушить компоненты двигателя. Каждый раз, когда в вашем автомобиле происходит сбой зажигания, вы должны обратиться к авторитетному специалисту по обслуживанию для проверки.
• Вы снимаете кислородные датчики, и характеристики автомобиля резко падают. Если вам посчастливилось хорошо разбираться в деталях (а еще лучше, если вы знаете отличного механика), вы можете провести тест. Удалите кислородные датчики вашего автомобиля из выхлопной системы (временно). Если производительность заметно ухудшается, это верный признак того, что ваш каталитический нейтрализатор выходит из строя.
• Вы слышите дребезжащий звук из-под вашего автомобиля. Дребезжащий звук из машины — никогда не является хорошим знаком. Повреждение каталитического нейтрализатора может привести к разрыву или разрушению внутренней части сотовой сетки. Когда вы включаете автомобиль, эти детали будут вибрировать и издавать дребезжащий звук.

Унция профилактики…

К сожалению, если вы обнаружите, что каталитический нейтрализатор вышел из строя, он не подлежит ремонту и подлежит замене.Замените его раньше, чем позже, чтобы избежать загрязнения воздуха и потенциального сопутствующего повреждения двигателя и выхлопной системы. Замена каталитического нейтрализатора стоит недешево. По некоторым оценкам, большинство замен будет стоить от 1300 до 1600 долларов. Лучше вариант? Будьте внимательны к профилактическому обслуживанию. Содержите выхлопную систему в чистоте и в хорошем состоянии, чтобы в первую очередь избежать проблем с каталитическим нейтрализатором.

7.1: Каталитические преобразователи — Chemistry LibreTexts

Каталитический нейтрализатор — это устройство, используемое для уменьшения выбросов двигателя внутреннего сгорания (используется в большинстве современных автомобилей и транспортных средств).Недостаточно кислорода для полного окисления углеродного топлива в этих двигателях до двуокиси углерода и воды; таким образом образуются токсичные побочные продукты. Каталитические преобразователи используются в выхлопных системах, чтобы обеспечить место для окисления и восстановления токсичных побочных продуктов (например, оксидов азота, монооксида углерода и углеводородов) топлива до менее опасных веществ, таких как диоксид углерода, водяной пар и газообразный азот.

Введение

Каталитические нейтрализаторы

были впервые широко внедрены в автомобили американского производства в 1975 году из-за правил EPA по сокращению токсичных выбросов.Закон Соединенных Штатов о чистом воздухе требовал сокращения выбросов всех новых моделей автомобилей на 75% после 1975 года, причем снижение должно было осуществляться с использованием каталитических нейтрализаторов. Без каталитических нейтрализаторов автомобили выделяют углеводороды, окись углерода и окись азота. Эти газы являются крупнейшим источником приземного озона, который вызывает смог и вреден для растений. Каталитические нейтрализаторы также можно найти в генераторах, автобусах, грузовиках и поездах — почти все, что имеет двигатель внутреннего сгорания, имеет форму каталитического нейтрализатора, прикрепленного к его выхлопной системе.

Каталитический нейтрализатор — это простое устройство, в котором используются основные окислительно-восстановительные реакции для уменьшения количества загрязняющих веществ, производимых автомобилем. Он преобразует около 98% вредных паров, производимых автомобильным двигателем, в менее вредные газы. Он состоит из металлического корпуса с керамической сотовой внутренней частью с изолирующими слоями. Этот сотовый интерьер имеет тонкостенные каналы, покрытые тонким слоем оксида алюминия. Это пористое покрытие увеличивает площадь поверхности, позволяя протекать большему количеству реакций и содержит драгоценные металлы, такие как платина, родий и палладий.В одном конвертере уходит не более 4-9 граммов этих драгоценных металлов.

Конвертер использует простые реакции окисления и восстановления для преобразования нежелательных паров. Вспомните, что окисление — это потеря электронов, а восстановление — это их получение. Драгоценные металлы, упомянутые ранее, способствуют передаче электронов и, в свою очередь, преобразованию токсичных паров.

Последняя секция преобразователя управляет системой впрыска топлива. Этой системе управления помогает датчик кислорода, который отслеживает, сколько кислорода находится в выхлопном потоке, и, в свою очередь, сообщает компьютеру двигателя, чтобы он отрегулировал соотношение воздух-топливо, поддерживая работу каталитического нейтрализатора на стехиометрической точке и около 100% эффективность.

Функции

Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор выполняет одновременно три функции:

1. Восстановление оксидов азота до элементарного азота и кислорода: \ [NO_x \ rightarrow N_x + O_x \]
2. Окисление окиси углерода до двуокиси углерода: \ [CO + O_2 \ rightarrow CO_2 \]
3. Окисление углеводородов до диоксида углерода и воды: \ [C_xH_ {4x} + 2xO_2 \ rightarrow xCO_2 + 2xH_2O \]

Есть два типа «систем», работающих в каталитическом нейтрализаторе: «обедненная» и «богатая».«Когда система работает« бедная », кислорода больше, чем требуется, и поэтому реакции способствуют окислению монооксида углерода и углеводородов (за счет восстановления оксидов азота). Напротив, когда система работает «богатый», топлива больше, чем необходимо, и реакции способствуют восстановлению оксидов азота до элементарного азота и кислорода (за счет двух реакций окисления). При постоянном дисбалансе реакций система никогда не достигает 100% эффективность.

Примечание: конвертеры могут накапливать «лишний» кислород в потоке выхлопных газов для дальнейшего использования. Это хранилище обычно происходит, когда система работает экономно; газ выделяется, когда в выхлопном потоке недостаточно кислорода. Выделяемый кислород компенсирует недостаток кислорода, полученный в результате восстановления NO _x , или когда происходит резкое ускорение, и система соотношения воздух-топливо обогащается быстрее, чем каталитический нейтрализатор может адаптироваться к этому. Кроме того, высвобождение накопленного кислорода стимулирует процессы окисления CO и C _x H _{4 x} .

Опасности загрязняющих веществ

Без окислительно-восстановительного процесса для фильтрации и преобразования оксидов азота, монооксидов углерода и углеводородов качество воздуха (особенно в больших городах) становится вредным для человека.

Оксиды азота: Эти соединения относятся к тому же семейству, что и диоксид азота, азотная кислота, закись азота, нитраты и оксид азота. Когда NO _x попадает в воздух, он вступает в реакцию, стимулируемую солнечным светом, с органическими соединениями в воздухе; результат — смог.Смог является загрязнителем и оказывает вредное воздействие на легкие детей. NO _x , реагируя с диоксидом серы, вызывает кислотный дождь, который очень разрушителен для всего, на что он падает. Кислотный дождь разъедает автомобили, растения, здания, национальные памятники и загрязняет озера и ручьи до непригодной для рыбы кислотности. NO _x также может связываться с озоном, создавая биологические мутации (например, смог) и уменьшая пропускание света.

Окись углерода: Это опасный вариант природного газа, CO ₂ .Не имеющий запаха и цвета, этот газ не выполняет многих полезных функций в повседневных процессах.

Углеводороды: Вдыхание углеводородов из бензина, бытовых чистящих средств, топлива, керосина и других видов топлива может быть смертельным для детей. Другие осложнения включают нарушения центральной нервной системы и сердечно-сосудистые проблемы.

Каталитическое ингибирование и разрушение

Каталитический нейтрализатор — это чувствительное устройство с внутренним покрытием из драгоценных металлов.Без этих металлов окислительно-восстановительные реакции не могут происходить. Есть несколько веществ и химикатов, которые тормозят работу каталитического нейтрализатора.

1. Свинец: Большинство автомобилей работают на неэтилированном бензине, в котором весь свинец удален из топлива. Однако, если свинец добавляется в топливо и сжигается, он оставляет осадок, покрывающий каталитические металлы (Pt, Rh, Pd и Au) и предотвращающий контакт с выхлопными газами, что необходимо для проведения необходимых окислительно-восстановительных реакций.
2. Марганец и кремний: Марганец в основном содержится в металлоорганическом соединении ММТ (метилциклопентадиенил-трикарбонил марганца).MMT — это соединение, используемое в 1990-х годах для увеличения октанового числа топлива (более высокое октановое число указывает на то, что газ с меньшей вероятностью воспламеняется, вызывая взрыв двигателя. Это важно, поскольку двигатели с более высокими характеристиками имеют высокую степень сжатия, что требуется бензин с более высоким октановым числом, чтобы дополнить степень сжатия в двигателе), и в настоящее время запрещен к коммерческой продаже из-за правил EPA. Кремний может просачиваться из камеры сгорания в поток выхлопных газов из охлаждающей жидкости внутри двигателя.

Эти загрязнения препятствуют нормальной работе каталитического нейтрализатора. Однако этот процесс можно обратить вспять, запустив двигатель при высокой температуре, чтобы увеличить поток горячих выхлопных газов через преобразователь, расплавив или сжижая некоторые загрязнения и удалив их из выхлопной трубы. Этот процесс не работает, если металл покрыт свинцом, потому что свинец имеет высокую температуру кипения. Если отравление свинцом достаточно серьезное, весь преобразователь приходит в негодность и подлежит замене.

Термодинамика каталитических нейтрализаторов

Напомним, что термодинамика предсказывает, являются ли реакция или процесс самопроизвольными при определенных условиях, но не скорость этого процесса. Приведенные ниже окислительно-восстановительные реакции протекают медленно без катализатора; даже если процессы термодинамически благоприятны, они не могут происходить без надлежащей энергии. Эта энергия представляет собой энергию активации (\ (E_a \) на рисунке ниже), необходимую для преодоления начального энергетического барьера, препятствующего реакции.Катализатор способствует термодинамическому процессу за счет снижения энергии активации; сам по себе катализатор не производит продукт, но он влияет на количество и скорость образования продуктов.

1. Восстановление оксидов азота до элементарного азота и кислорода: \ [NO_x \ rightarrow N_x + O_x \]
2. Окисление окиси углерода до двуокиси углерода. \ [CO + O_2 \ вправо CO_2 \]
3. Окисление углеводородов до диоксида углерода и воды. \ [C_xH_ {4x} + 2xO_2 \ стрелка вправо xCO_2 + 2xH_2O \]

Кража каталитического нейтрализатора

Из-за наличия драгоценных металлов в покрытии внутренней керамической конструкции многие каталитические нейтрализаторы стали объектами краж.Преобразователь является наиболее легкодоступным компонентом, поскольку он находится снаружи и под автомобилем. Вор мог легко проскользнуть под машину, пропилить соединительные трубки на каждом конце и уйти вместе с каталитическим нейтрализатором. В зависимости от типа и количества драгоценных металлов внутри каталитический нейтрализатор можно легко продать по 200 долларов за штуку.

Глобальное потепление

Хотя каталитический нейтрализатор помогает снизить токсичность выхлопных газов автомобильных двигателей, он также оказывает вредное воздействие на окружающую среду.При конверсии углеводородов и окиси углерода образуется двуокись углерода. Двуокись углерода — один из наиболее распространенных парниковых газов, вносящий значительный вклад в глобальное потепление. Конвертеры иногда вместе с углекислым газом перестраивают азотно-кислородные соединения с образованием закиси азота. Это то же соединение, которое используется в веселящем газе и в качестве усилителя скорости в автомобилях. Как парниковый газ, закись азота в 300 раз сильнее углекислого газа и пропорционально способствует глобальному потеплению.

Список литературы

1. Тимберлейк, Карен К. Химия: Введение в общую, органическую и биологическую химию . 10-е изд. Верхняя Сэддл Ривер: Высшее образование Прентис Холл, 2008.
2. Петруччи, Ральф Х., Уильям С. Харвуд и Джефф Э. Херринг. Общая химия: принципы и современные приложения . 9 изд. Верхняя река Сэдл: Prentice Hall, 2006. d Biological Chemistry . 10-е изд. Тимберлейк, Карен К. Химия: Введение в общие, органические и биологические Chmi

Проблемы

1. Каковы потенциальные опасности токсичных веществ, выбрасываемых автомобилем без каталитического нейтрализатора?
2. Какие 3 окислительно-восстановительные реакции происходят в трехкомпонентном каталитическом нейтрализаторе?
3. Каталитический нейтрализатор работает с КПД 100%? Почему или почему нет?
4. Как каталитические нейтрализаторы могут быть повреждены или неправильно использованы?
5. Почему кражи каталитических нейтрализаторов? Что ar

Авторы

TWC — Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор

ИСТОРИЯ ВОПРОСА — CATCON

Каталитический нейтрализатор (или catcon) в вашем автомобиле, на самом деле, очень важный элемент выхлопной системы автомобиля, поскольку он удаляет вредные оксиды азота (NO _X , x = 1,2,3) и окись углерода (CO). от остатков сгорания до того, как они попадут в окружающую среду.Он называется каталитическим нейтрализатором, потому что он превращает CO в повсеместно распространенный CO ₂ и NO _X в N ₂ и O ₂ посредством химических реакций на твердом катализаторе. Катализатор — это химическое соединение, которое помогает реакции протекать быстрее за счет снижения энергетического барьера активации реакции. Во время реакции не расходуется. В случае каткона катализатор представляет собой твердую поверхность платины (Pt) или палладия (Pd), на которой адсорбируются и реагируют реагенты из газовой фазы.Этот процесс реакции, которому способствует катализатор, который находится в фазе, отличной от фазы реагентов, известен как гетерогенный катализ. (Узнайте больше о катализаторах на этом веб-сайте.)

Каталитический нейтрализатор — демонтированный

На рисунке выше показаны основные компоненты каталитических нейтрализаторов. Основными компонентами являются два сотовых монолита, покрытых тонким слоем Pt / Rh (первый монолит) и Pd / Rh (второй). Они обеспечивают поверхность, на которой происходит реакция.Как упоминалось ранее, реакции окисления происходят на поверхности металлического катализатора. Поскольку реакция зависит от поверхности, на которой частицы могут адсорбироваться и реагировать, чем больше площадь поверхности, тем больше будет конверсия. Другими словами, скорость реакции и конверсия прямо пропорциональны площади поверхности катализатора.

Роль сотовой структуры монолитов заключается в увеличении открытой площади поверхности, покрытой слоем катализатора.По мере увеличения количества каналов в монолите увеличивается площадь поверхности. Как показано, поверхность монолитов покрыта тонким слоем из довольно аморфного силикатного материала, который увеличивает площадь поверхности за счет придания ей шероховатости.

Чтобы узнать больше о площади поверхности катализатора, посетите этот веб-сайт.

Дальнейшие детали его конструкции можно проиллюстрировать на следующем видео:

Химические реакции в TWC

Как видно на видео, наиболее очевидные реакции, происходящие внутри каткона, следующие:

Тем не менее, в этой небольшой части вашего автомобиля происходит по крайней мере 15 реакций одновременно.Их можно разделить на четыре основные категории: окисление, преобразование воды в газ и пар, восстановление закиси азота и хранение кислорода. Вы можете найти больше об этом в разделе кинетики.

Материально-энергетический баланс

Скорость химических реакций также зависит от температуры, как показано уравнением Аррениуса. Следовательно, мы также должны учитывать передачу энергии (тепла) через наш реактор, потому что каталитический нейтрализатор, по сути, является реактором.