Что такое катализатор в автомобиле? » Компания KATAVTO в Санкт-Петербурге
В химии катализатор — это вещество, вызывающее или ускоряющее химическую реакцию, при этом само оно расходуется. Именно на этом основан принцип каталитического нейтрализатора автомобиля.
Катализатор в машине — это устройство в выхлопной системе для снижения токсичности отработанных газов путем дожига угарного газа и недогоревших углеродов, а также восстановления оксидов азота до азота и кислорода. И принцип работы автомобильного катализатора как раз и основан на химических свойствах, вступающих в реакцию веществ, таких как родий, платина, медь, никель и золото.
Каталитический нейтрализатор представляет собой керамическую сетку, покрытую металлами. Когда выхлопные газы проходят через эту решетку, часть соединений вступает в реакцию с этими металлами и изменяется или распадается. Таким образом, отработанные газы теряют свои вредные вещества.
В выхлопе автомобиля присутствуют очень вредные и токсичные вещества:
Углеводороды CHx
Оксиды азота NOx
Окись углерода CO
И с этими веществами нужно что-то делать.
Современные катализаторы состоят из трех частей, то есть имеют три каталитических преобразователя, чтобы снизить токсичность всех трех вредных примесей отработанных газов. В металлическом корпусе находится керамическая решетка.
В первую часть, которая называется восстанавливающей, покрыта платиной и родием для уменьшения выброса оксида азота. Работает это так — молекула двуокиси азота встречается с молекулами катализатора и от нее отделяется атом азота, тем самым высвобождая кислород. А атомы азота связываются друг с другом, образуя просто газообразный азот N2.
Во второй части, которая называется окислительной, происходит реакция окисления или дожига несгоревшего топлива CH и окиси углерода СО. Тут опять вступают в реакцию отработанные газы и платина, но уже с палладием.
В третьей части, оксид углерода встречается с недогоревшим кислородом и при помощи катализатора распадается на углекислый газ и воду.
Таким образом, в упрощенном варианте химические реакции по распаду вредных примесей выглядят вот так:
CH+O2=CO2+h3O
NO+CO=N2+CO2
CO+O2=CO2
NO+h3=N2+h3O
По итогу все вредные вещества CO, NOx и CHx распадаются на абсолютно безвредную воду h3O, азот N2 и углекислый газ CO2.
Это основные принципы работы современных автомобильных катализаторов, а теперь рассмотрим нюансы, которые есть при всех раскладах.
Во-первых, катализаторы, установленные на автомобилях с дизельными двигателями, плохо справляются с соединением NOx. Все дело в том, что рабочая температура дизельного двигателя гораздо ниже, чем у бензинового, что не позволяет качественно работать каталитическому нейтрализатору. Но экологов не остановить, поэтому была придумана система очистки выхлопа с впрыском непосредственно в выхлопной тракт до катализатора раствора мочевины. В результате этого действия возникает химическая реакция, уменьшающая количество NOx в отработанных газах. В результате получаются азот и водяной пар. Только вот система эта из-за качества российского топлива очень быстро выходит из строя, и блок управления начинает выдавать ошибки. Через какое-то время даже может перестать запускаться двигатель. Восстановление системы — крайне дорогое удовольствие, поэтому большинство автовладельцев прибегают к программному отключению датчика NOx и всей системы.
Во-вторых, современные катализаторы имеют очень тонкую керамическую сетку, поэтому она очень хрупкая и легко разрушается. Достаточно небольшого удара, чтобы повредить керамическую сетку. Попадание воды на разогретый катализатор в случае качественного заезда в лужу на горячем автомобиле тоже может привести к разрушениям решетки. А все мы помним про качество российских дорог, да?
Также неисправности в системе зажигания такие, как поздний угол зажигания или пропуски, приводят к позднему поджигу топливно-воздушной смеси и как следствие ударной волне, попадающей на катализатор и разрушающей его структуру.
Про некачественное топливо в России и как оно вредит всем узлам автомобиля можно написать «войну и мир», и каталитическому нейтрализатору оно тоже вредит. Вместе с частицами масла такая история приводит к очень быстрому забиванию сот катализатора сажей и прочими гадостями.
Залитое «не по паспорту» масло тоже очень быстро портит катализатор.
Особенно масло с примесями молибдена и цинка. Масла такого плана, с модификаторами трения, можно лить только после удаления катализатора.
Долгая же работа на холостом ходу — привет, пробки — тоже вредна для катализатора. От этой истории катализатор перегревается, и та самая керамическая решетка начинает оплавляться.
Средний срок службы современных катализаторов — 100-150 тысяч километров пробега, тогда как автомобили, произведенные в 90х начале 00х, имеют более толстую керамическую сетку, и их катализаторы живут гораздо дольше, могут и 300+ тысяч километров пробега продержаться. Отдельно стоит отметить корейские автомобили. Из-за экономии производители сделали керамическую решетку катализатора совсем тонкой, и поэтому катализаторы на корейских автомобилях разрушаются в два раза быстрее. Средний срок службы — около 50.000км пробега, но встречали и меньше 20.000км.
Поврежденные катализаторы могут принести серьезный вред автомобилю, вплоть до капитального ремонта двигателя.
Полностью забитый катализатор работает примерно так же, как картошка в выхлопной трубе. Он мешает эффективному отводу выхлопных газов, и они найдут выход в самых неожиданных местах. Это, конечно же, не только не способствует эффективной работе мотора, но и приводит к его неисправностям.
Также частицы разрушенного катализатора могут попасть в двигатель и натворить там дел. Особенно это актуально для корейских автомобилей. Мы видели задиры в цилиндрах не один и не два раза. И частицы катализатора тоже встречали в интересных и совсем не подходящих для этого местах.
Важно!
Если ваш автомобиль стал «тупить», потерял мощность, двигатель стал работать громче или неровно, а на приборной панели загорелся Check Engine, то вам пора на диагностику и удаление катализатора.
Да-да, вы не ослышались — самый недорогой и эффективный способ решения проблемы с вышедшим из строя катализатором это удаление.
А как же экология? — спросите вы.
А вот тут начинается самое интересное, то, о чем молчат борцы за экологию.
Во-первых, чтобы каталитический нейтрализатор начал эффективно работать, он должен прогреться до определенной температуры. На холодном автомобиле он не работает вообще, то есть первые 10 минут работы двигатель работает как бы без него. Для этого производители придумали режим прогрева катализатора. Блок управления специально богатит в начале работы топливно-воздушную смесь. Обратите внимание на сильный неприятный запах выхлопа по утрам на парковках. В этот момент выхлоп имеет гораздо большее количество вредных примесей, чем в обычном режиме работы двигателя. Особенно это чувствуется в холодное время года. Таким образом, прогрев катализатора гораздо больше загрязняет окружающую среду, чем автомобиль вообще без него.
Во-вторых, частицы разрушающегося катализатора попадают в атмосферу и оседают в легких человека. И они там остаются навсегда и могут вызывать проблемы и болезни.
Это гораздо более вредно, чем просто примеси в отработанных газах.
В-третьих, современные двигатели, которые правильно настроены, не нуждаются в каталитическом нейтрализаторе совсем. Система непосредственного впрыска делает топливно-воздушную смесь максимально бедной и с минимальным количеством вредных примесей. При работе такого мотора нет излишне высоких температур, соответственно, окиси азота отсутствуют, а чуть более бедная смесь дает минимум СО и СН. Да-да, вы не ослышались. Экологи нас бессовестно обманывают.
Единственное, для чего нужен катализатор, это для соответствия придуманными этими самыми экологами стандарта Евро и извлечения прибыли.
Получается, что при первых же ошибках по катализаторам вполне себе можно удалить катализатор на современном автомобиле и не боятся принести вред окружающей среде. Главное — провести полный комплекс по удалению каталитического нейтрализатора. Он включает в себя не только физическое удаление детали, но также установку пламегасителя и программные работы.
Пламегаситель нужен для снижения температуры отработанных газов, а программные работы, прошивка под Евро 2 для того, чтобы блок управления двигателем в новых условиях верно рассчитывал параметры топливно-воздушной смеси.
Мы, в КатАвто, проводим комплекс по удалению катализатора абсолютно бесплатно. Вам просто нужно записаться и приехать в назначенное время.
Обращайтесь!
Узнать подробности:
8 (800) 201-63-33
Vk: https://vk.com/katavto
Telegram: https://t.me/katavtotelegram
зачем, почему, нужен ли он вообще
Главная страницаАвтоблогКатализатор в автомобиле: зачем, почему, нужен ли он вообще
Катализатор в автомобиле: зачем, почему, нужен ли он вообще
02.02.2021
14
Катализатор служит 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.
И, как результат, автомобиль наносит меньший вред окружающей среде.
Как определить неисправность?
Определить неисправность можно по нескольким признакам:
- На панели приборов загорелась лампочка “Check Engine”.
- Снижение мощности двигателя. При неисправном катализаторе машина начинает троить, дергаться, хуже разгоняется.
- Грохот под днищем. Обычно проявляется на высоких оборотах, изредка сразу после запуска.
- Недостаточно сильный или ровный напор газов из глушителя.
Катализатор не выходит из строя резко и неожиданно. Обычно перед отказом начинаются мелкие проблемы из списка выше
Почему не стоит его «вырезать»?
Нужно ли это Вам? Есть достаточно способов обмануть датчик, чтобы двигатель работал более-менее стабильно, но минусов от этого больше, чем плюсов, а это:
- Постоянная выдача ошибок.
- Невозможность пройти СТО.
- Нарушаются нормальные циклы работы мотора и много ещё чего неприятного.
Заключение
В случае возникновения проблем с катализатором, необходимо его заменить. В случае игнорирования, получение диагностической карты становится невозможным, а также создаётся дополнительная нагрузка на экологию и ваш автомобиль.
Понравилась статья? Делитесь в соцсетях!
Вам может быть интересно!
Что делать, если залило свечи?
Заливает свечи в результате того, что топливо поступает в камеру сгорания, а воспламенения не происходит. Таким образом свечи заливает горючим и дальнейший запуск мотора становится невозможным. Основными причинами появления проблем с воспламенением топлива являются
Далее
12.08.2019
127 0
Тормозная система автомобиля: устройство и работа
Конечно же, важно регулярно следить за состоянием тормозной системы, осуществлять своевременную замену тормозных колодок и всех расходных материалов.
Только таким образом можно обеспечить безопасное управление…
Далее
28.04.2021
0 0
Почему загорелась лампочка на приборной панели — check engine
Сегодня поговорим о 10 самых возможных причинах почему загорелась самая страшная лампочка на приборной панели — check engine
Далее
15 0
Масляной фильтр: для чего нужен и какой выбрать?
Многие автовладельцы грешат с этим пунктом, поэтому важно расставить все точки над i. Двигатель подвержен износу, как ни один другой узел. Его полноценное обслуживание помогает сохранить время, нервы и главное – деньги.
Далее
02.02.2021
45 0
Что входит в диагностику и ремонт ходовой части авто?
Проводить диагностику ходовой части транспортного средства специалисты рекомендуют каждые 10-15 км пробега, но в случае частой эксплуатации автомобиля по бездорожью эту процедуру стоит проводить почаще.
Важно…
Далее
13.07.2021
0 0
Обслуживание автомобиля после зимы — что нужно проверить?
Специалисты рекомендуют после зимней эксплуатации осуществлять внеплановое техническое обслуживание автомобиля.
Далее
05.04.2021
0
Понимание важности каталитических нейтрализаторов
Понимание того, как работают каталитические нейтрализаторы, а также как устранять неполадки и ремонтировать эти невероятно полезные и новаторские компоненты, является обязательным навыком, которым должен обладать моторист. В этом месяце наша команда подробно расскажет о работе, сроке службы и наиболее распространенных неисправностях каталитического нейтрализатора.
Как работают каталитические нейтрализаторы?
Основной функцией каталитического нейтрализатора является преобразование вредных выбросов двигателя, таких как окись углерода и различные оксиды азота, в менее токсичные газы, такие как двуокись углерода и водяной пар, посредством мощных химических реакций.
В каталитических нейтрализаторах используются катализаторы – драгоценные металлы, такие как платина, палладий и родий, – которые работают при высокой температуре и ускоряют химические реакции.
Эти катализаторы покрыты внутри сотовой структуры каталитического нейтрализатора для увеличения площади поверхности. Когда выхлопные газы вступают в контакт, они инициируют химическую реакцию, чтобы расщепить вредные газы и преобразовать их в менее токсичные формы.
Количество каталитических нейтрализаторов, используемых в каждом автомобиле, зависит от типа автомобиля и количества имеющихся выхлопных труб.
В дорогих автомобилях, например, используются два последовательных каталитических нейтрализатора для минимизации вредных выбросов, в то время как в автомобилях с более чем одной выхлопной трубой используется несколько нейтрализаторов параллельно — по одному на каждую выхлопную трубу.
Тем не менее, в большинстве автомобилей в выхлопной системе используется только один каталитический нейтрализатор.
Как автомеханики обнаруживают неисправный каталитический нейтрализатор?
Срок службы этих компонентов обычно составляет до 10 лет, и большинству владельцев транспортных средств может никогда не понадобиться ремонт или замена своих узлов в течение всего срока службы.
Тем не менее, каталитические нейтрализаторы могут быть повреждены или стать менее эффективными по нескольким причинам, в том числе из-за неэффективных топливно-воздушных смесей, неисправных свечей зажигания и кислородных датчиков, а также из-за неправильных фаз газораспределения.
В большинстве таких случаев блоки преобразователя перегреваются и расплавляют внутреннюю сотовую структуру, снижая эффективность их работы.
Каталитические нейтрализаторы также могут полностью или частично забиваться из-за утечек антифриза и масла, вызванных неисправными прокладками, поврежденными уплотнениями клапанов и изношенными поршнями.
Сегодня есть несколько явных признаков неисправных каталитических нейтрализаторов, на которые вы можете обратить внимание для более эффективной и точной диагностики.
Отсутствие ускорения
Работа двигателя на оптимальном уровне зависит от эффективного потока выхлопных газов. Блоки каталитического нейтрализатора могут ограничивать поток выхлопных газов, снижая производительность двигателя.
Высокий расход топлива
Высокий расход топлива является побочным эффектом плохого ускорения: чтобы получить большее ускорение, двигатель впрыскивает в поршни больше топлива, чем обычно, что приводит к снижению эффективности использования топлива.
Дребезжащие звуки
Автомеханики могут заметить дребезжащий шум, когда данное транспортное средство находится на холостом ходу или движется из-за сломанного каталитического нейтрализатора. Выбитые металлические части сотовой конструкции могут попасть в двигатель через глушитель, что приведет к остановке автомобиля.
Загорится индикатор проверки двигателя
Большинство современных автомобилей оснащены кислородными датчиками, которые контролируют эффективность каталитического нейтрализатора.
Датчик активирует контрольную лампу двигателя, если каталитический нейтрализатор поврежден или работает ниже оптимального уровня.
Запах тухлых яиц в выхлопных газах
Бензин обычно содержит следовые количества серы, которые в процессе сгорания превращаются в сульфид и имеют запах тухлых яиц. Каталитические нейтрализаторы маскируют этот запах, превращая сульфид в диоксид серы без запаха. Неисправные блоки не проходят процесс преобразования.
Каков наилучший способ решения проблем, связанных с каталитическими нейтрализаторами?
Лучший способ устранения неполадок, связанных с каталитическими нейтрализаторами, — заменить старые агрегаты новыми. Тем не менее, если каталитический нейтрализатор физически не поврежден, очистка устройства может восстановить его эффективность.
Техники также могут посоветовать своим клиентам использовать бессвинцовое топливо, повышающее эффективность процесса катализа.
Оптимизация использования каталитических нейтрализаторов имеет решающее значение в нашей борьбе с изменением климата
Когда речь идет о современных автомобилях, каталитические нейтрализаторы играют решающую роль в обеспечении соответствия транспортных средств стандартам выбросов и минимизации воздействия транспортной отрасли на окружающую среду на планету .
Таким образом, устранение неполадок и ремонт каталитических нейтрализаторов — это навыки, которые автомеханики могут улучшить, чтобы внести свой вклад в обеспечение максимально устойчивого функционирования отрасли.
Действительно ли мне нужно заменить неисправный каталитический нейтрализатор?
РИЧАРД РАССЕЛ
Специально для The Globe and Mail
Эта статья была опубликована более 11 лет назад. Некоторая информация может быть устаревшей.
Дилер сказал, что мой «кот» умер, а новый будет стоить 1500 долларов. Мне это нужно? – Рэнди
Да, каждый легковой автомобиль, проданный за последние 35 лет, должен иметь «кошку» – каталитический нейтрализатор, используемый в выхлопной системе для снижения вредных выбросов и позволяющего автомобилю проходить обязательные испытания на смог.
Каталитический нейтрализатор стал стандартным оборудованием большинства новых автомобилей, начиная с 1975 года, и стал обязательным к 1981 году, когда он был установлен на автомобили для продажи в Соединенных Штатах, что позволило им соответствовать недавно введенным нормам выбросов.
По данным Международной платиновой ассоциации, каталитические нейтрализаторы получили признание за то, что «обезвредили более 12 миллиардов тонн вредных газов во всем мире».
Этот блок, очень похожий на глушитель, наполнен экзотическими материалами, такими как платина, палладий или родий, которые используются для преобразования вредного монооксида углерода, углеводородов и оксидов азота в безвредный диоксид углерода, азот, кислород и воду.
Эти металлы платиновой группы (МПГ) являются причиной высоких расходов, а также чистоты выхлопных газов в современных автомобилях. МПГ физически, химически и атомарно похожи и сгруппированы вместе как элементы периодической таблицы. Они вместе встречаются в природе и могут быть получены из одной и той же руды, добываемой в Южной Африке, России, США и Канаде.
Но не зря их называют драгоценными металлами. Их добыча — очень трудоемкий процесс, занимающий до трех месяцев, и для производства одной ничтожной тройской унции (31,135 грамма) платины требуется от 7 до 12 тонн руды.
«Кот» предназначен для того, чтобы подвергать максимальную площадь поверхности PGM выхлопным газам, проходящим через них. Он действует как второй двигатель, используя топливо и кислород для «зажигания», сжигая большую часть вредных компонентов в потоке выхлопных газов.
«Кот» работает только при очень высоких температурах. При первом пуске холодного двигателя «кошка» мало что делает для снижения вредных выбросов. По этой причине его размещают как можно ближе к камере сгорания, чтобы горячие газы поступали к нему и нагревали его как можно быстрее. В некоторых случаях «кошка» предварительно нагревается с помощью электричества.
В зависимости от двигателя и конфигурации выхлопа у автомобиля может быть более одного «кошки». Хотя каталитические нейтрализаторы не требуют технического обслуживания в течение ожидаемого срока службы автомобиля, они могут быть повреждены этилированным топливом и некоторыми добавками, которые оседают на керамическом покрытии и делают их бесполезными.