Как работает двигатель без катализатора: Что такое катализатор на автомобиле, зачем он нужен и что будет, если его убрать

Содержание

Что такое катализатор на автомобиле, зачем он нужен и что будет, если его убрать

Автомобиль в системе выхлопа имеет каталитический нейтрализатор, который часто выходит из строя из-за некачественного топлива. Давайте разберемся, что это такое, для чего нужен и что делать в случае засора.

Что такое катализатор

Катализатор предназначен для очистки вредных выхлопов. Он расположен в системе выпуска, в процессе его работы происходят химические реакции: опасные вещества переходят в безопасные формы, после чего выбрасываются вместе с выхлопом. Пройдя этот путь выхлопные газы становятся чище. И как результат, автомобиль наносит меньший вред окружающей среде. 

Схема катализатора

Нейтрализатор работает только после нагрева до 300°C, сразу после запуска двигателя очистка не происходит.

Устройство каталитического нейтрализатора

Основой катализатора являются керамические или металлические соты. В зависимости от модели на стенки сот наносится микрослой из палладия и родия или иридия. Эти металлы обладают высокой химической активностью. Касаясь напыления, часть выхлопа входит с ним в химическую реакцию. Часть элементов, образовавшихся при сгорании топлива, связывается.

Современные катализаторы трехкомпонентные.

  • Первый элемент связывает оксиды азота.
  • Второй - удаляет часть несгоревших элементов топлива. В большей части удаляется окись углерода.
  • Третий элемент — это датчик. Он анализирует газы на выходе из катализатора, данные передаются в бортовой компьютер.

Трехкомпонетные катализаторы

Неисправности катализатора и их причины

Производители пишут, что срок службы нейтрализатора 100–150 тысяч километров. Но на практике проблемы могут возникнуть и при меньшем пробеге, особенно в больших городах, где часто приходится стоять в пробках.  

В зависимости от особенностей эксплуатации, замена каталитического нейтрализатора может производиться раз в 3–7 лет.

Основной причиной неисправности становится выгорание слоя металлов, покрывающих соты. Это естественный процесс, в результате которого качество выхлопа ухудшается. Бортовой компьютер показывает горящий «чек», а в некоторых случаях и вообще не позволяет мотору работать, выключая зажигание.

Ускоряет процесс выгорания и некачественное топливо. Зачастую у бензина увеличивают октановое число путем добавки свинца, это усиливает нагрузку на катализатор, уменьшая срок эксплуатации. В ситуации с дизельным топливом выход из строя может ускорить сам владелец, используя в зимнее время добавки-«антигель».

В некоторых случаях причиной поломки может стать неисправный двигатель. При неправильно выставленном зажигании и проблемах в системе питания (последнее особенно актуально для дизельных двигателей) выгорание каталитического слоя ускоряется.

Соты каталитического нейтрализатора

Диагностика автомобильного катализатора

Определить неисправность можно по нескольким признакам:

  • На панели приборов загорелась лампочка “Check Engine”. Она включается при любых ошибках мотора. В нашем случае, как результат нехарактерных показателей датчика, лямбда-зонд. Точно определить, что причина в катализаторе может диагностика сканером.
  • Снижение мощности двигателя. При неисправном катализаторе машина начинает троить, дергаться, хуже разгоняется. Причина в снижении пропускной способности каталитического нейтрализатора, связанной с частичным разрушением сот: они запекаются, забивают проход для выхлопных газов. В итоге мотор «задыхается».
  • Грохот под днищем. Обычно проявляется на высоких оборотах, изредка сразу после запуска. Причина в частичном разрушении керамической конструкции сот. Отпавшие частицы начинают биться о стенки катализатора под воздействием потока газов и центробежных сил.
  • Недостаточно сильный или ровный напор газов из глушителя. При исправном нейтрализаторе, поднеся руку к выхлопной трубе, можно ощутить слабую пульсацию, она возникает вследствие поочередной работы выпускных клапанов. Если поток ровный или ослабленный, вероятно проблема в разрушенных сотах катализатора.

Каталитический нейтрализатор не выходит из строя резко и неожиданно. Обычно перед отказом начинаются мелкие проблемы из списка выше.

Катализатор в разборе

Оригинал или аналог

Оригинальный катализатор - довольно дорогая вещь. Он не производится в нашей стране, все детали в автомагазинах импортные, поэтому на увеличение цены влияют пошлины.

При этом, в случае использования оригинальной детали, автомобиль сохраняет все режимы работы двигателя. Это положительно сказывается на экологии, а также на ресурсе мотора.

Все описанные ниже способы замены катализатора, носят только ознакомительный характер. Не рекомендуется пользоваться данными методами самостоятельно!

Из-за высокой цены автолюбители ищут альтернативу. Вариантов несколько:

  • универсальный катализатор;
  • пламегаситель.

Под универсальным катализатором подразумевается сразу две группы деталей. Первая — катализатор, подходящий под любой автомобиль. Довольно дорогая вещь, но работает безотказно. Второй вариант — блок с сотами. В этом случае в старый катализатор устанавливают новые соты. Недостатком данного варианта считается сложность с выбором сервиса для ремонта, не везде возьмутся за такую работу. Срок службы универсального нейтрализатора 60–90 тысяч километров.

Съём/Установка катализатора

Более дешевый и распространенный способ — пламегаситель. Он может быть готовым, просто предназначенным для установки вместо катализатора. Другой вариант — установка пламегасителя непосредственно в корпус нейтрализатора. Такой способ несколько сложнее, но позволяет скрыть факт замены детали при продаже автомобиля.

Иногда водители просто выбивают соты из корпуса. Способ дешевый, но может привести к увеличению уровня шума и урону экологии.

Особенности удаления катализатора из выхлопной системы

Ниже рассмотрим, какие нюансы удаления катализатора стоит учитывать. В первую очередь, нужно решить, как будет обходиться лямбда-зонд. После удаления нейтрализатора, датчик будет постоянно выдавать ошибку.

Чтобы обойти датчик, обычно делают обманку. Это проставка, которая отдаляет датчик от выхлопных газов, в результате он фиксирует больше кислорода. Обманку вкручивают на место датчика, и уже в нее устанавливают прибор. Такая система работает стабильно, хоть и имеет большое количество минусов. 

  • Любое вмешательство в конструкцию автомобиля приводит к снятию его с гарантии. Подумайте, что будет, если возникнет неисправность двигателя, которая попадает под гарантийный случай.
  • Невозможность пройти государственный техосмотр. Бортовой компьютер вы обманули, но вот при проверке на стенде, обман вскроется. В итоге, вы получите запрет на эксплуатацию транспортного средства. Со станции СТО, вы поедете уже на эвакуаторе.

Еще можно сделать перепрошивку ЭБУ. В результате система будет считать, имеющиеся показатели за норму. Для такой работы требуются дополнительные знания, а также программное обеспечение.

Предупреждения на приборной панели

При перепрошивке нарушаются нормальные циклы работы мотора. Он начинает работать в неправильном режиме. Это снижает ресурс силового агрегата примерно в два раза. В результате перепрошивка вместо экономии принесет вам только больше расходов.

Заключение

В случае возникновения проблем с катализатором, необходимо его заменить. Оптимальным решением будет установка оригинального нейтрализатора. Все аналоги и обманки могут привести к ускоренному выходу двигателя из строя, сделают невозможным получение диагностической карты, а также создадут дополнительную нагрузку на экологию.

5 автомобилей, в которых нельзя вырезать катализатор

Фото: carnovato.ru

Среди российских автомобилистов стало модно удалять из выхлопной системы отработавший свой срок катализатор. Вместо него устанавливают пламегаситель, что позволяет сэкономить достаточно приличную сумму, ведь катализатор - не дешёвая деталь. Однако мало кто из водителей задумывается о том, что подобные изменения совсем не идут на пользу двигателю, более того, есть модели автомобилей, у которых категорически нельзя удалять катализатор.

Что будет после удаления?

Автомастерские, которые зарабатывают на удалении катализаторов, обычно рассказывают, что после их работы машина начнёт меньше расходовать топлива, увеличится мощность. Но самое главное - автовладельцу больше не придётся переживать о керамической крошке, которая может попасть в двигатель и сломать его. На самом деле автомобилист получит и ещё кое-что. Например, сильный шум при работе двигателя, который приправляется неприятным запахом от выхлопных газов.

Фото: drive2.ru

Когда катализатор нельзя удалить?

Есть и ещё один неприятный момент, с которым сталкиваются владельцы машин с моторами объёмом 1,4 и 1,6 литра. На таких автомобилях катализатор располагается в выпускном коллекторе и является неотъемлемой и важной частью выхлопной системы. После удаления катализатора некоторые автомобилисты стали замечать, что с двигателем произошли какие-то изменения, и они совсем не положительные.

Автомобилисты обратили внимание на то, что примерно через 20 тысяч километров пробега без катализатора их машины начали расходовать моторное масло, а двигатель стал работать ощутимо громче. Опытные мастера в автосервисе объяснили это явление тем, что на некоторых моделях автомобилей, удаление катализатора приводит к падению давления в моторе, из-за чего и появляется масложор. Больше всего такой проблеме подвержены такие машины, как KIA Rio и Hyundai Solaris с моторами 1,4 литра, Mazda 3, Renault Logan с 16-клапанным двигателем, а также Volkswagen Golf с мотором 1,2 литра.

При использовании любых материалов необходима активная ссылка на DRIVENN.RU

Что такое катализатор и как он работает?

Вопросы экологии все чаще всплывают в жизни рядовых людей. Особенно они коснулись машиностроителей, которые в последние несколько лет разработали множество решений, которые позволили найти решение и снизить уровень вредных веществ в выхлопных газах автомобилей. Одним из таких решений стал катализатор. Они позволяют решить вопрос токсичности выхлопов и снизить в их составе, а также достичь уровня, который прописан в стандартах Европейского Союза.

Виды катализаторов и принцип их действия

Для того чтобы соответствовать новым нормам и создать условия для снижения вредных выбросов были разработаны катализаторы. Принцип работы катализаторов заключается в том, чтобы очистить газы и снизить их температуру и скорость. Были проведены исследования и принято решение, что выбросы можно снизить с помощью химических присадок, керамических устройств и с помощью магнитно-стрикционной обработки молекул топлива.

Керамический катализатор представляет собой керамическую конструкцию в виде сот. Соты увеличивают площадь, с которой контактирует газ на выходе из выхлопной трубы. На поверхность катализатора нанесен тонкий слой платиноиридиевого сплава. В состав сплава входят платина, радий и палладий. Молекулы CO, CH, NO окисляются молекулами кислорода, которые есть в составе выхлопного газа. В процессе этого окисления выделяется тепло, которое разогревает керамический катализатор и активизируется реакция окисления.

Большинство автомобилей комплектуются керамическими устройствами. Для автомобилей, которые были произведены до принятия этих норм можно приобрести данные устройства отдельно и установить на выхлопную систему. Керамический катализатор необходимо заменить после 100-120 тысяч километров пробега.

Сегодня в автомобилях используются химические катализаторы. Они представляют собой химические жидкости, которые добавляются в топливо и масла для того чтобы улучшить степень сгорания. Они призваны для улучшения химических качеств топлива и масел, увеличить эксплуатационные характеристики и продлить срок службы различных узлов и механизмов. Они изменяют их химический состав, повышают полноту сгорания и снижают токсичность выхлопных газов.

Химические катализаторы обеспечивают детонационное сгорание, которое проходит две стадии. На первой стадии происходит холоднопламенное окисление. В это время в рабочей смеси образуется большое количество перекисей. На второй стадии происходит горячий взрыв. В этот момент происходит активное образование перекисей, достигая критической массы, перекиси распадаются в момент взрыва и выделения тепла.

Также существую магнито-стрикционные катализаторы. Они являются инновационными технологиями и лежат в основе технологий будущего. Суть методики очищения выхлопных газов заключается в магнито-стрикционной обработке молекул углерода, которые присутствуют в любом топливе. При этом химический состав горюче-смазочных материалов не меняется. Таким образом, меняются физические свойства топлива и автомобильных масел.

Магнито-стрикционный катализатор представляет собой устройство для предварительной обработки топлива. Он устанавливается на топливную систему автомобиля. Место для его установки определяется по виду топлива.

Таким образом, технологии по очистке выхлопных газов очень разнообразны сегодня и имеют множество решений, которые подойдут автовладельцам с любым достатком.

Причины неисправности катализатора

Как мы говорили выше срок службы катализатора составляет 100-120 тыс. км пробега. На практике автовладельцы говорят, что катализаторы приходится менять раньше. Причиной быстрого износа устройств очистки выхлопных газов является плохое качество топлива. В подавляющем большинстве случае на срок работы катализаторов оказывают влияние еще и качество смазочных материалов. Также специалисты автосервисов говорят о том, что катализатор может выйти из строя из-за поломок в системе зажигания. Вышедшие из строя катушка зажигания или свеча ведут к неправильному смесеобразованию. Топливо, в этом случае, сгорает не в камере сгорания, а в самом катализаторе.

К поломке катализатора можно отнести удары. Из-за них на корпусе устройства появляются сначала микротрещины, которые со временем усугубляются и превращаются в заметные повреждения, которые в свою очередь приводят к другого рода неисправностям.

Если ваш автомобиль стал издавать дребезжащие звуки во время работы двигателя, изменяются положения датчика двигателя по холостому ходу, уменьшилась тяга, вы с трудом достигаете привычной скорости движения или вообще не заводится двигатель. Это и есть причины неисправности катализатора. Самая главная причина кроется в том, что забит катализатор. Пропускная способность выхлопной системы снижена до критической отметки. Причиной засорения катализатора может быть плохое качество топлива, масел или большое количество масла в двигателе.

Таким образом, причин для выхода из строя очистного устройства выхлопных газов очень много. Поэтому необходимо обращать внимание на малейшие изменения в работе выхлопной системы, а также предпринимать меры по устранению разнообразных неприятностей сразу же после того, как они были обнаружены.

Как поступить с неисправным катализатором?

В большинстве случаев очистное устройство автомобиля не подлежит ремонту В таком случае возникает вопрос, что делать с неисправным катализатором. Как правило, его приходится менять на новый. Сегодня многие компании предлагают автовладельцам оригинальные катализаторы, но их стоимость достаточно высока. Поэтому некоторые автовладельцы ищут альтернативу. Зачастую используются пламегасители и универсальный нейтрализатор.

Если было принято решение использовать универсальный нейтрализатор, то лучше всего выбирать устройство с металлическим корпусом и сотами. Такое устройство прослужит дольше. Пламегаситель также вполне подойдет в качестве вышедшего из строя катализатора. Однако пламегаситель не является каталитическими возможностями, он не очищает выхлопные газы. С другой стороны пламегаситель способен приглушить звук двигателя и выхлопа. Стоимость такого решения позволяет сэкономить до 50% стоимости от штатного катализатора, который можно приобрести у официального дилера.

Таким образом, двигатель и выхлопная система будут защищены от горячих газов, а в воздух будет попадать меньше вредных веществ. Стоит заметить, что без катализатора автомобиль и его отдельные системы могут быстро выйти из строя.

Как работает двигатель без катализатора?

Многие автовладельцы решают устранить неприятности самостоятельно и прибегают к разрушению сот катализатора. С помощью лома можно пробить засорившиеся соты и освободить выход отработанным газам. При разрушении сот ломом есть опасность повредить лямбда-зонд. Поэтому эта операция может повлечь за собой печальные последствия. Хотя на практике отмечается даже некоторое увеличение мощности двигателя.

Если нет катализатора, то и лямбда-зонд уже не столь необходим. Это объясняется тем, что уже нет необходимости в поддержании определенного состава отработанных газов. Поэтому многие автосервисы предлагают услугу по перепрограммированию бортовых компьютеров автомобилей и удаление катализаторов и лямбда-зондов.

Удаление катализатора – простая, но не столь безопасная для автомобиля операция. Все дело в том, что он не только очищает, но еще и охлаждает отработанные газы, а также снижает уровень шума, вырывающихся газов. Если удалить катализатор, то газы не будут охлаждаться и очищаться от примесей, многие системы автомобиля будут страдать от перегрева и могут выйти из строя. Двигатель без катализатора может работать, но есть вероятность его или других систем выхода из строя. Ко всему прочему, отсутствие катализатора может стать причиной запрета въезда в другие государства Европейского Союза. Их нормы по составу выхлопных газов очень строгие и отсутствие устройства их очистки может стать причиной неприятностей на границе.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Изменение мощности двигателя после удаления катализатора

Катализатор стал стандартным элементом автомобильного оборудования, и хотя он помогает сделать выхлоп двигателя более чистым, это не значит, что он не справляется со своей справедливой долей проблем. Многие модели автомобилей сегодня поставляются с несколькими каталитическими нейтрализаторами, и удаление лишних становится популярным. Основной причиной, которую содержит каталитический конвертер, является очистка двигателя от выхлопных газов перед тем, как они выйдут из выхлопной трубы.

Некоторые ранние конструкции преобразователей сильно ограничивали поток выхлопных газов, что негативно сказывалось на характеристиках авто, управляемости и экономии топлива. Поскольку они использовались с карбюраторами, не способными точно контролировать топливно-воздушную смесь, они могли перегреваться и поджигать легковоспламеняющиеся материалы под автомобилем.

Многие люди считают, что каталитический нейтрализатор препятствует работе автомобиля и не позволяет ему достичь полной мощности, в то время как другие беспокоятся о том, что он создаст слишком сильное противодавление выхлопных газов автомобиля. Таким образом, некоторые водители предпочитают вынимать катализатор из своих автомобилей и заменять его более упрощенной версией или более энергоэффективной моделью. Использованный катализатор можно продать через удобный сервис autocatalystmarket.com.

Повышение производительности является основной причиной удаления каталитического нейтрализатора. Основным принципом является то, что двигатель может всасывать больше свежего воздуха, если возможно выпустить большее количество выхлопных газов за короткий период времени. Большее количество воздуха в двигателе означает, что он может сжигать топливо более эффективно, что приводит к более высокой мощности двигателя.

После снятия катализатора с авто некоторые модели испытывают значительное увеличение мощности. Это преимущество возникает потому, что устройство создает источник противодавления на двигатель. Он использует сжатие как способ воздействия на выхлопные газы, прежде чем они покинут систему автомобиля. Поскольку газ выходит через выхлоп с добавленной скоростью, когда каталитический нейтрализатор отсутствует, двигатель может работать с максимальным потенциалом, так как больше ничего не остается для его удержания.

Когда происходит сжатие во время процесса выпуска, дополнительная работа, которую двигатель выполняет для выработки мощности, создает больше тепла под капотом. Удаляя каталитический нейтрализатор, вы устраняете это сужение, что означает, что вы можете работать при более низкой рабочей температуре. Вы также ощутите преимущества меньшего трения и нагрузки, если агрегат пропадет, что со временем может снизить общий износ автомобиля.

Насколько мощным будет автомобиль, зависит от того, насколько ограничительным был удаленный конвертер. Это также будет зависеть от того, выбран ли вторичный гоночный каталитический нейтрализатор, который предлагает большой поток газов. Однако не нужно снимать какую-либо часть системы пропусков оригинального оборудования. Кроме того, вместо того чтобы выбросить конвертер, можно повысить производительность, установив более широкую выхлопную трубу и менее ограничивающие глушители.

плюсы и минусы удаления автомобильного катализатора

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

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

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

Почему каталитический нейтрализатор выходит из строя

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

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

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

Как понять, что каталитический нейтрализатор неисправен

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

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

Когда удаляют катализатор и как ездить без него

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

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

Перепрограммирование датчиков

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

Использование пламегасителя

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

«Обманки» для зондов

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

Плюсы и минусы удаления катализатора

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

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

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

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

Где удалить катализатор

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

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

Зачем удалять катализатор на автомобиле и почему нельзя это делать бесплатно?

Рассказываем на пальцах

Катализатор на выхлопную систему авто устанавливается для того, чтобы оно было более экологичным. Устройство снижает объем вредных выхлопов в атмосферу — из выходной трубы в атмосферу выходит лишь С02 в допустимой концентрации. Срок эксплуатации катализатора ограничен. Он служит максимум 150 тысяч километров пробега. Когда структура детали загрязняется и не выполняет свои функции, многие владельцы решают ее снять.

Плюсы удаления катализатора. Без этой комплектующей, вы, безусловно, загрязняете окружающую среду. Кроме того у вас могут возникнуть сложности при прохождении техосмотра. В то же время, без катализатора значительно увеличивается мощность автомобиля, снижаются траты на топливо, исчезают проблемы с запуском двигателя. Вы значительно улучшите динамические характеристики авто, не меняя стиль вашего вождения. После удаления катализатора, вы можете пойти двумя путями — купить новую деталь или адаптировать лямбда-зоны. Без этого не обойтись, иначе будут проблемы с приборной панелью и мотору придется работать в аварийном режиме.

Установка пламегасителя. Если вы хотите сэкономить, после удаления катализатора стоит установить пламегаситель. Он работает как глушитель и разделяет поток первичных газов и отвечает нормальное функционирование основного резонатора.

Пламегаситель стоит меньше чем новый катализатор, при этом повышается мощность двигателя и снижаются расходы на топливо. Прирост мощности получается небольшим, всего 5-10%, но согласитесь это приятный бонус, если вам вынужденно пришлось удаление катализатора. А еще можно не заморачиваться на качестве бензина, в отличие от катализатора, пламегаситель не так остро реагирует на примеси в топливе.

Куда обратиться? Если вам нужно удалить катализатор, будьте внимательны. Стоит с настороженностью относиться к объявлениям компаний, которые предлагают удалить катализатор бесплатно. Можно попасть на мошенников, которые зарабатывают на драгоценных сплавах, фильтрующих выхлопные газы.

Не стоит доверять таким компаниям машину. Обратитесь в компанию Адакт. Здесь предлагают удаление катализатора программным путем. В заводской прошивке отключается контроль устройства по датчикам кислорода и корректируются топливные карты.

Удаление катализатора в Казани

 

1 ЭТАП: Удаление катализатора

 

Выбиваем запрессованный катализатор. Чтобы правильно удалить катализатор, мы разрезаем корпус выпускного коллектора по заводскому шву.

Такой подход дает два важных преимущества:

  • металл имеет наибольшую толщину именно в области заводского соединения
  • не будет новых швов и следов доработки выхлопной системы

Разрезаем корпус по заводскому шву

 

2 ЭТАП: Зачистка металла в области сварного шва

 

Правильная и тщательная зачистка места сварки необходима, чтобы получить прочный и стойкий к коррозии сварной шов. Не допускается сварка по грязному металлу или попадание мельчайшей грязи в расплавленный металл. Так мы обеспечиваем гарантию отсутствия пор (пустот) в наших сварных швах, а значит шов никогда не треснет.

Зачищаем металл в местах будущей сварки

 

3 ЭТАП: Установка пламегасителя или надежного ремонтного металлического катализатора

 

Мы используем только качественные и надежные пламегасители MG-Race из нержавеющей стали от самого проверенного производителя. Его ресурс составляет минимум 100 тыс. км и за 6 лет у нас не было ни одного гарантийного случая.

Установка пламегасителя производится строго во внутрь штатного выпускного коллектора. Благодаря этому он будет закрыт от внешней агрессивной среды корпусом катализатора.

Благодаря пламегасителю звук работы выхлопной системы не меняется. Увеличивается ресурс штатной гофры, так как пламегаситель снижает температуру выхлопных газов и улучшает их отвод из двигателя.

Установленный пламегаситель

 

Мы длительное время тщательно подбирали подходящие и надежные ремонтные катализаторы, испробовали много различных вариантов от лучших производителей. Вариант, на котором мы остановились, выполнен из прочного металла и имеет плотность ячеек почти как у заводских катализаторов.

Благодаря индивидуальному подходу и профессиональным настройкам, вы не будете переживать по поводу риска увеличения расхода масла после удаления катализатора.

Так выглядит ремонтный катализатор

 

4 ЭТАП: Сварка

 

Сварка всех соединений производится только с помощью профессиональной аргонно-дуговой (TIG) сварки на оборудовании марки Grovers. Благодаря этому вы получаете красивые, прочные, стойкие к коррозии сварные швы, которые практически не отличить от заводских.

Оцените качество наших сварных швов:

 

5 ЭТАП: Установка выпускного коллектора

 

Выпускной коллектор с установленным в него пламегасителем или ремонтным катализатором аккуратно устанавливается обратно в автомобиль. Покрывшись со временем слоем пыли, сварные швы будет не отличить от заводских.

 

Как работают каталитические нейтрализаторы | HowStuffWorks

В химии катализатор - это вещество, которое вызывает или ускоряет химическую реакцию, не затрагивая себя. Катализаторы участвуют в реакциях, но не являются ни реагентами, ни продуктами реакции, которую они катализируют. В организме человека ферменты являются естественными катализаторами, ответственными за многие важные биохимические реакции [источник: Chemicool].

В каталитическом нейтрализаторе работают два различных типа катализатора: катализатор восстановления и катализатор окисления .Оба типа состоят из керамической структуры, покрытой металлическим катализатором, обычно платиной, родием и / или палладием. Идея состоит в том, чтобы создать структуру, которая подвергает максимальную площадь поверхности катализатора потоку выхлопных газов, а также минимизирует необходимое количество катализатора, поскольку материалы чрезвычайно дороги. Некоторые из новейших конвертеров даже начали использовать золото, смешанное с более традиционными катализаторами. Золото дешевле, чем другие материалы, и может увеличивать окисление, химическую реакцию, которая снижает количество загрязняющих веществ, до 40 процентов [источник: Kanellos].

Большинство современных автомобилей оборудовано трехкомпонентными каталитическими нейтрализаторами . Это относится к трем регулируемым выбросам, которые он помогает снизить.

Катализатор восстановления - первая ступень каталитического нейтрализатора. В нем используются платина и родий, чтобы уменьшить выбросы NOx. Когда молекула NO или NO2 контактирует с катализатором, катализатор вырывает атом азота из молекулы и удерживает его, высвобождая кислород в форме O2. Атомы азота связываются с другими атомами азота, которые также прилипают к катализатору, образуя N2.Например:

2NO => N2 + O2 или 2NO2 => N2 + 2O2

2NO => N 2 + O 2 или 2NO

83 2 => N 2 + 2O 2

Катализатор окисления является второй ступенью каталитического нейтрализатора. Он уменьшает количество несгоревших углеводородов и оксида углерода путем их сжигания (окисления) над платиновым и палладиевым катализатором.Этот катализатор способствует реакции CO и углеводородов с оставшимся кислородом в выхлопных газах. Например:

2CO + O 2 => 2CO 2

В каталитических нейтрализаторах используются два основных типа структур - сот и керамические шарики . В большинстве автомобилей сегодня используется сотовая структура.

В следующем разделе мы рассмотрим третий этап процесса конверсии и то, как получить максимальную отдачу от каталитического нейтрализатора.

7.1: Каталитические преобразователи - Chemistry LibreTexts

Каталитический нейтрализатор - это устройство, используемое для снижения выбросов от 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 снижению 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 жизни 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 получение электронов.Драгоценные металлы, упомянутые ранее, способствуют переносу электронов и, в свою очередь, преобразованию токсичных паров.

Последняя секция преобразователя управляет системой впрыска топлива. Этой системе управления помогает датчик кислорода, который отслеживает количество кислорода в выхлопном потоке и, в свою очередь, сообщает компьютеру двигателя, что нужно отрегулировать соотношение воздух-топливо, поддерживая работу каталитического нейтрализатора на стехиометрической точке и почти 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« на обедненной смеси », 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 4x .

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, производит кислотный дождь, который очень разрушителен для всего, на что он попадает. 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. Дополнительные 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 (метилциклопентадиенилтрикарбонил 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 рабочими характеристиками имеют высокую степень сжатия, что может нужен бензин с более высоким октановым числом, чтобы увеличить степень сжатия в двигателе), и в настоящее время запрещен к коммерческой продаже из-за правил EPA. Кремний может просачиваться из камеры сгорания в выхлопной поток 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 \]

Каталитический нейтрализатор угонный

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 легко мог проскользнуть под машину, пропилить соединительные трубки на каждом конце и уйти вместе с катализатором. 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 Сэдл 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. Река Аппер Сэдл: Прентис Холл, 2006. d Биологическая химия . 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 со 100% эффективностью? Почему или почему нет?
  4. Как можно повредить или неправильно использовать каталитические нейтрализаторы?
  5. Почему кражи каталитических нейтрализаторов? What ar

Авторы

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 заблуждении

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 - углеводород . Ваш автомобиль смешивает это топливо с воздухом перед тем, как сжечь его. Этот процесс называется сжиганием , и он 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 под обозначением N 2 . Выхлоп двигателя также включает воду (H 2 O). Зимой вы часто будете видеть, как из выхлопных труб капает вода.

Автомобильные двигатели также выделяют много вредных веществ. Некоторые из них могут вызвать кислотное осаждение. Это касается 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 касается несгоревших углеводородов, твердых частиц (частиц углерода) и летучих органических соединений (ЛОС) .

Автомобильные двигатели также выделяют угарный газ (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 около 1950 года 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 - это соединения , которые могут запускать химическую реакцию, не будучи затронутыми сами собой. 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 катализаторе?

Каталитические нейтрализаторы

используют реакции восстановления и окисления (окислительно-восстановительный потенциал) для уменьшения 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.

Катализаторы

также используют катализатор окисления , состоящий из платины или палладия.Это помогает снизить содержание 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 объединяются 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 поток выхлопных газов. Поддержание правильного количества кислорода делает реакции восстановления и окисления более эффективными.

Знаете ли вы?

Двигатель автомобиля производит наибольшее количество загрязняющих веществ 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!

Контроль выбросов двигателя

Контроль выбросов двигателя

Вт.Адди Маевски, Hannu Jääskeläinen

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

Реферат : Увеличение количества дизельных двигателей создает необходимость в контроле выбросов твердых частиц и NOx из дизельного топлива. Первоначальный прогресс в борьбе с выбросами дизельного топлива был достигнут благодаря технологиям двигателей, включая изменения в конструкции камеры сгорания, улучшенные топливные системы, охлаждение наддувочного воздуха и особое внимание к расходу смазочного масла.Нормы выбросов, введенные в период 2005-2010 гг., Дополнительно требуют использования методов нейтрализации выхлопных газов на новых дизельных двигателях. Эти методы включают дизельные фильтры твердых частиц, катализаторы СКВ с мочевиной и адсорберы NOx.

Введение

Выбросы загрязняющих веществ

В современных двигателях внутреннего сгорания за образование и сокращение загрязняющих веществ отвечают две основные системы:

  • система сгорания и
  • выхлоп система нейтрализации .

Система сгорания включает камеру сгорания, ее форму и характеристики, такие как состав заряда, движение заряда и распределение топлива. Здесь образуются такие загрязнители, как NOx, CO и PM, а также происходит неполное окисление топлива. На то, что происходит в системе сгорания, сильно влияют другие системы двигателя, такие как система управления впускным зарядом и система впрыска топлива. Фактически, основная цель этих вторичных систем - влиять на то, что происходит в процессе сгорания.Доступны многочисленные варианты ограничения образования загрязняющих веществ в системе сгорания. После того, как выхлопные газы покидают систему сгорания, их состав по существу замораживается до тех пор, пока не попадет в систему доочистки выхлопных газов (ATS, также сокращенно EAT или EATS), где может быть реализовано дальнейшее сокращение загрязняющих веществ, а также там, где вторичные выбросы, такие как N 2 O, Могут происходить NO 2 и NH 3 .

Система доочистки состоит из каталитических реакторов, которые пытаются еще больше снизить загрязнение.В некоторых случаях, например, в двигателях со стехиометрическим искровым зажиганием (SI), одного трехкомпонентного катализатора (TWC) достаточно для достижения очень значительного сокращения загрязняющих веществ. В других случаях, таких как дизельные двигатели, работающие на обедненной смеси, требуется ряд каталитических устройств. Вторичные системы необходимы для обеспечения правильной работы АВР. К ним относятся: контроль состава выхлопных газов посредством управления стехиометрией выхлопных газов или подача дополнительных реагентов, которые обычно отсутствуют в выхлопных газах или отсутствуют в достаточном количестве (например,g., мочевина, дополнительные углеводороды, дополнительный воздух или O 2 ), терморегулирование для обеспечения работы катализаторов в пределах требуемого температурного окна, системы, обеспечивающие удаление загрязняющих веществ и загрязняющих веществ, которые могут накапливаться (регенерация фильтров, управление серой, мочевина отложений,) и систем для сведения к минимуму образования вторичных загрязнителей, таких как катализатор проскальзывания аммиака (ASC).

Было бы ошибкой рассматривать систему сгорания и АВР как отдельные системы.Чтобы максимизировать их эффективность, требуется высокая степень интеграции. Классическим примером является соотношение воздух-топливо (AFR) в двигателях SI, где требуется очень высокий уровень точности управления для обеспечения максимальной производительности TWC. Управление температурным режимом ATS может осуществляться с помощью настроек двигателя, влияющих на температуру выхлопных газов, выходящих из цилиндра. В некоторых случаях дополнительное топливо, необходимое для ATS (например, для управления температурным режимом), может подаваться с помощью топливных форсунок двигателя.

Важно понимать, что целью оптимизации двигателя не является минимизация выбросов загрязняющих веществ из системы сгорания или максимальное сокращение выбросов загрязняющих веществ в ATS. Скорее цель состоит в том, чтобы достичь целевого уровня выбросов от всей системы. Целевой показатель обычно значительно ниже нормативного предела, чтобы учесть изменчивость производства. Это может потребовать увеличения выбросов некоторых загрязняющих веществ из системы сжигания, если показатели ATS достаточно высоки, чтобы все же обеспечить достижение проектных целей.Например, выбросы NOx из двигателей, оборудованных катализатором SCR мочевины, могут увеличиваться для минимизации выбросов парниковых газов (из-за компромисса NOx-BSFC), если достигается высокая конверсия NOx в катализаторе SCR.

Горюче-смазочные материалы являются важным «партнером» в комбинированной системе двигателя и дополнительной обработки. Низкий уровень выбросов в течение срока службы двигателя будет невозможен, если загрязняющие вещества топлива, такие как сера и некоторые неорганические минералы, не будут доведены до очень низкого уровня.

Контроль выбросов от используемых двигателей

Вышеупомянутые технологии, обсуждаемые далее в следующих разделах, применимы к новым (OEM) двигателям внутреннего сгорания.Некоторые из этих технологий могут также использоваться для уменьшения выбросов и / или повышения эффективности существующих двигателей. Также существует группа технологий, разработанных специально для используемых приложений, которые обычно не используются в новых двигателях. Эти технологии более подробно обсуждаются в разделе «Контроль выбросов от используемых двигателей

».

Выбросы парниковых газов и экономия топлива

Пределы выбросов парниковых газов и стандарты топливной эффективности создали возможности для внедрения широкого спектра технологий в двигатели и транспортные средства.В поисках повышения топливной экономичности основное внимание уделяется как минимум трем ключевым направлениям:

  • КПД трансмиссии,
  • автомобильной техники и
  • эксплуатационных параметров.

Поскольку эффективность трансмиссии напрямую влияет на расход топлива, это очевидный выбор для повышения эффективности использования топлива. Важные подходы включают повышение эффективности двигателя, рекуперацию кинетической энергии (например, за счет рекуперативного торможения), рекуперацию отработанного тепла и сокращение паразитных потерь от вспомогательных устройств, таких как насосы.Среди автомобильных технологий улучшенная аэродинамика и снижение трения качения - два очевидных фактора, влияющих на экономию топлива. Другие факторы включают вес автомобиля и мощность, используемую вспомогательным оборудованием, не связанным с трансмиссией, таким как кондиционер. И последнее, но не менее важное: рабочие параметры транспортного средства, такие как режим вождения и выбор маршрута, также могут быть использованы для значительного улучшения экономии топлива [1376] . Эти технологии обсуждались в разделе «Технологии эффективности».

Технологии контроля выбросов

Варианты контроля выбросов можно сгруппировать в три категории: (1) методы проектирования двигателя, (2) технологии, связанные с топливом и смазочными материалами, и (3) доочистка выхлопных газов.Каждый из этих подходов можно разделить на подкатегории, как показано в следующих таблицах. Кроме того, технологии интеграции и управления трансмиссией играют очень важную роль в сокращении выбросов и повышении эффективности двигателя и транспортного средства. Некоторые из методов, обсуждаемых ниже, реализованы в современных движках, другие, которые все еще находятся в стадии разработки, перспективны для будущих приложений.

Таблица 1
Технологии проектирования двигателей для снижения выбросов
Технологии Воздействие на выбросы Значимость
Двигатели с воспламенением от сжатия (дизельные)
Впрыск топлива Возможности значительно расширились.Значительные улучшения в технологии впрыска начались в 1990-х годах с повсеместного внедрения систем, способных изменять время впрыска за счет использования электронного управления. Двигатели с системой рециркуляции ОГ предъявляют самые высокие требования к давлению впрыска топлива. В легковых автомобилях используются самые сложные стратегии многократного впрыска.
Время впрыска Используется в основном для ограничения выбросов NOx Время впрыска влияет на фазировку сгорания; замедление фазирования горения можно использовать для ограничения выбросов NOx.
давление впрыска Используется в первую очередь для ограничения выбросов сажи (ТЧ) Более высокое давление впрыска может снизить выбросы сажи; особенно важно в сочетании с технологиями контроля NOx, такими как EGR, которые в противном случае увеличили бы выбросы сажи.
множественный впрыск Различный Стратегии множественного впрыска были разработаны для снижения выбросов NOx, сажи, HC и CO.
Рециркуляция выхлопных газов (EGR) В дизельных двигателях основное применение - контроль выбросов NOx. Обычно используется во многих дизельных двигателях малой и большой мощности.Подача системы рециркуляции ОГ под высоким давлением может привести к снижению расхода топлива из-за более высоких насосных потерь. Система рециркуляции ОГ низкого давления имеет меньшие насосные потери, но ее труднее контролировать во время переходной работы. Могут потребоваться другие меры для ограничения потенциального увеличения количества сажи и, возможно, HC и CO.
Повышение уровня всасывания Первичное воздействие выбросов заключается в снижении образования сажи (ТЧ). Также важно для повышения эффективности. Более высокое давление на впуске увеличивает соотношение воздух / топливо для данного количества впрыскиваемого топлива и снижает образование сажи.Может быть важной мерой для компенсации нежелательного снижения производительности и увеличения выбросов с помощью таких мер контроля NOx, как EGR. Часто сопровождается улучшенными возможностями охлаждения всасываемого заряда. Позволяет уменьшить размер двигателя для повышения эффективности. Вызывает проблемы, такие как отставание турбокомпрессора, которые могут потребовать комплексных решений.
Управление температурой на впуске Наиболее прямое влияние на выбросы NOx. Также может снизить выбросы сажи. Повышенное давление наддува и / или EGR может увеличить температуру впускного коллектора.Для ограничения температуры всасываемого заряда и сведения к минимуму связанных с ним увеличения выбросов NOx, уменьшения воздушно-топливного отношения и потерь удельной мощности требуются улучшения охлаждающей способности всасываемого заряда.
Конструкция камеры сгорания Важная мера по борьбе с сажей Изменения конструкции камеры сгорания обычно используются для компенсации увеличения выбросов сажи, когда принимаются меры по ограничению выбросов NOx. Во многих случаях усовершенствования улучшают перемешивание на поздних стадиях процесса сгорания, чтобы улучшить выгорание сажи.
Двигатели с принудительным зажиганием (SI)
Впрыск топлива Расход топлива и выбросы твердых частиц Переход от впрыска через порт к непосредственному впрыску бензина (GDI) был вызван уменьшением габаритов двигателя для соответствия расходу топлива и Требования CO 2 . Двигатели GDI имеют более высокую тенденцию к выделению мелких частиц, что может быть частично компенсировано усовершенствованием конструкции системы впрыска топлива.
Повышение давления на впуске Расход топлива Фактор уменьшения габаритов двигателя и снижения расхода топлива и выбросов CO 2 .
Переменное срабатывание клапана Разное Некоторые примеры включают: изменение фаз газораспределения - важная мера для уменьшения количества углеводородов при холодном запуске. Регулируемый подъем клапана обеспечивает работу без дроссельной заслонки и повышает эффективность. Деактивация цилиндра снижает насосные потери при частичной нагрузке и повышает эффективность. Регулируемые фазы газораспределения позволяют работать по циклу Миллера для снижения насосных потерь.
Сжигание обедненной смеси Расход топлива Сжигание обедненной смеси может снизить насосные потери, теплопередачу и улучшить характеристики рабочей жидкости для повышения эффективности.Вводит необходимость в дорогостоящих технологиях доочистки NOx.
Сгорание Расход топлива Современные концепции сгорания могут повысить эффективность за счет более быстрого сгорания и снижения тепловых потерь.
EGR Одно время использовалось для ограничения выбросов NOx. Современные подходы в основном направлены на снижение расхода топлива. В двигателях SI система рециркуляции отработавших газов является альтернативой обогащению топлива при высоких нагрузках для снижения склонности к детонации и снижения температуры выхлопных газов при высокой мощности.В условиях частичной нагрузки это может снизить насосные потери.
Таблица 2
Топливно-смазочные технологии
Технология Воздействие на выбросы Значимость
Смазочное масло Важно для снижения расхода топлива Смазочные материалы с низкой вязкостью важны для снижения расхода топлива / CO 2 , но требуют других изменений уровень износа двигателя не увеличивается.Ограничение содержания каталитических ядов (например, серы, неорганической золы, фосфора) является ключевым фактором обеспечения долговечности и эффективности технологий каталитического контроля выбросов выхлопных газов.
Альтернативные виды топлива Основное воздействие - жизненный цикл CO 2 выбросов Ограниченный критерий потенциала сокращения выбросов от современных двигателей с полным диапазоном доочистки NOx и PM. Некоторое влияние на критерии загрязняющих веществ (PM, NOx, SOx) возможно в приложениях без дополнительной обработки (например,г., морской). В некоторых случаях более низкие эксплуатационные расходы являются основным соображением (например, природный газ). Спрос часто может быть обусловлен государственными стимулами или предписаниями.
Присадки к топливу Разные Небольшой прямой выброс вредных веществ при использовании современных двигателей и высококачественного топлива. Важно поддерживать долгосрочную стабильную работу технологий контроля выбросов. Например, цетановые добавки помогают обеспечить постоянное и надежное качество воспламенения современного дизельного топлива для обеспечения надежных и предсказуемых характеристик; присадки для чистоты форсунок и смазывающие присадки предназначены для поддержания чистоты компонентов системы впрыска топлива и уменьшения износа, чтобы обеспечить долговечность и стабильную работу систем впрыска топлива; В некоторых системах сажевых фильтров используются топливные присадки, способствующие регенерации сажевых фильтров.
Таблица 3
Технологии доочистки выхлопных газов
Технологии Воздействие на выбросы Значимость
Дизельные двигатели с воспламенением от сжатия
Дизельный катализатор окисления (DOC) Высокий уровень конверсии углеводородов / СО в умеренных . Окисление NO до NO 2 повышает производительность систем SCR / DPF. Широко используется на автомобилях Euro 2/3 и некоторых дизельных двигателях US 1994 и более поздних версиях для тяжелых и средних нагрузок. В современных двигателях используется в качестве вспомогательного катализатора в системах нейтрализации SCR / DPF (NO 2 поколения , контроль проскальзывания аммиака).
Катализаторы окисления частиц Снижение выбросов ТЧ до ~ 50% Ограниченное коммерческое применение в отдельных (оборудованных системой рециркуляции отработавших газов) двигателях тяжелых грузовиков Евро IV, а также в некоторых двигателях малой и внедорожной техники.
Дизельные сажевые фильтры (DPF) 90% + сокращение выбросов ТЧ Основная технология, используемая на всех дизельных двигателях малой грузоподъемности, соответствующих стандартам Euro 5 и US Tier 2, а также более поздним; во всех двигателях большой мощности US2007 и Euro VI и более поздних; во всех внедорожных двигателях Stage V; в программах модернизации по всему миру.
Катализаторы мочевины-СКВ 90% + снижение выбросов NOx Основная технология, используемая в двигателях для тяжелых условий эксплуатации в США 2010, Euro V и более поздних; в легких дизельных транспортных средствах США Tier 2 и Euro 5/6 и более поздних версий; в внедорожных, морских и стационарных двигателях.
Катализаторы адсорбера NOx Снижение NOx до ~ 70-90% в зависимости от ездового цикла Используется в качестве автономного катализатора снижения NOx в некоторых легких транспортных средствах США Tier 2 и Euro 5/6. Используется в качестве катализатора снижения выбросов NOx при холодном запуске на некоторых автомобилях стандарта Евро 6 с системой SCR.
Катализаторы обедненных NOx (HC-SCR) Потенциал снижения NOx ~ 10-20% в пассивных системах, до 50% в активных системах Ограниченное коммерческое применение OEM и модернизация, в основном в 2000-х годах.
Двигатели с принудительным зажиганием (SI)
Катализатор окисления (OC) 90% + сокращение выбросов HC и CO Используется в старых бензиновых автомобилях (примерно 1980-1990).
Трехкомпонентный катализатор (TWC) 90% + сокращение выбросов NOx, HC и CO Самая важная технология контроля выбросов бензиновых двигателей. Широко используется в двигателях со стехиометрической системой SI по всему миру.
Катализаторы адсорбера NOx ~ 70-90% снижение NOx Используется в легких транспортных средствах с прямым впрыском бензина (GDI) с обедненным сжиганием (послойной заправкой), которые были распространены в Европе в 2000-х годах.
Бензиновые сажевые фильтры (GPF) ~ 90% сокращение выбросов PN Расширение использования в легких транспортных средствах класса GDI стандарта Euro 6. Ожидается, что в Китае будут широко использоваться 6 легковых автомобилей.
Таблица 4
Технологии управления, диагностики и трансмиссии
Технология Воздействие на выбросы Значимость
Гибридизация В первую очередь для снижения расхода топлива Гибридизация с аккумуляторным электроприводом может позволить двигателю работать дольше в регионах с более высокой термической эффективностью и меньшей точки низкой эффективности, такие как холостой ход и низкая нагрузка.Повышение эффективности электродвигателя позволяет использовать технологии повышения эффективности, которые в противном случае были бы непрактичными из-за отрицательного воздействия на производительность.
Диагностика OBD обеспечивает долгосрочное соответствие требованиям по выбросам. Предназначен для обнаружения неисправностей, которые могут привести к увеличению выбросов в ходе сертификационного испытания выше определенного порогового значения.
Органы управления Электронные органы управления обеспечивают точное управление многочисленными выбросами, а компоненты управления трансмиссией могут поддерживаться в течение всего срока службы автомобиля.Возможны изменения в условиях окружающей среды, системная интеграция и эффекты старения системы. Элементы управления дизельным двигателем включают в себя: управление рециркуляцией отработавших газов, управление давлением наддува на впуске, управление синхронизацией впрыска топлива и управление сгоранием.
Средства управления системой дополнительной обработки включают: дозирование мочевины, управление температурой для обеспечения высокой эффективности снижения выбросов, контроль регенерации для обеспечения регулярного удаления накопленных материалов, таких как отложения сажи, серы и мочевины.
Интегрированное управление системой: некоторые функции управления требуют строго интегрированного подхода для обеспечения совместной работы двигателя и системы нейтрализации выхлопных газов.Примеры включают в себя катализатор-адсорбер NOx, который требует регулярного обогащения воздушно-топливного отношения двигателя для удаления накопленных NOx; регулировка параметров двигателя, таких как время впрыска топлива, для повышения температуры выхлопных газов для поддержания высокого КПД системы нейтрализации выхлопных газов; и регенерация DPF, которая может потребовать строгого контроля работы двигателя, чтобы избежать повреждения DPF.
Элементы управления двигателем SI включают в себя: управление соотношением воздух / топливо, управление синхронизацией зажигания, управление частотой вращения холостого хода.
Средства управления системой дополнительной обработки включают: управление температурным режимом для обеспечения быстрого прогрева и высокой эффективности снижения выбросов; и управление соотношением воздух / топливо для обеспечения максимального преобразования TWC.
Интегрированное управление системой: необходимость точного управления соотношением воздух / топливо обусловлена ​​очень узким окном отношения воздух / топливо, где в TWC возможно высокое преобразование NOx, HC и CO.

###

Можно ли водить машину без каталитического нейтрализатора?

Каталитический нейтрализатор, также известный как катализатор, является частью выхлопной системы автомобиля, специально созданной для уменьшения загрязнения и токсичных элементов при сгорании топливовоздушной смеси.

Вы по-прежнему можете ездить без каталитического нейтрализатора, но автомобиль будет иметь повышенный выброс вредных газов, несоответствие экологическим стандартам, неприятный запах из-за газов в салоне, повышенный шум от автомобиля и вероятность выхлопа. системная ошибка.

Катализатор контролируется одним или двумя кислородными датчиками или лямбда-зондами, на основе сигналов, с которых ЭБУ (электронный блок управления) регулирует пропорции топливовоздушной смеси.В целом, его роль заключается в том, чтобы уменьшить загрязнение окружающей среды.

Подробнее о роли каталитического нейтрализатора

Почему водители хотят снимать каталитический нейтрализатор?

Удаление каталитического нейтрализатора не является законной процедурой в большинстве стран. Он заключается в том, чтобы полностью вырезать деталь или выбить ее начинку. Это делается по нескольким причинам, но результат всегда один: выхлопные газы автомобиля выбрасываются в атмосферу без снижения токсичности.

Также считается, что удаление катализатора может снизить расход топлива и моторного масла, а также увеличить мощность двигателя, но это не так. Это не самая лучшая и дешевая форма тюнинга.

В идеальных условиях каталитический нейтрализатор полностью способен проработать от 120 000 до 170 000 километров, или от 74 000 до 100 000 миль. После этого начнутся проблемы. В частности, мощность двигателя будет уменьшаться, расход топлива будет постепенно увеличиваться, обороты холостого хода могут плавать и так далее.

В большинстве случаев водители думают, что снятие каталитического нейтрализатора увеличит мощность двигателя или снизит расход топлива. На самом деле об этом элементе выхлопной системы почти никто даже не вспоминает, пока он исправно работает. Однако, как и любая другая деталь, каталитический нейтрализатор в какой-то момент выйдет из строя.

Еще одна частая причина, по которой водители хотят снять каталитический нейтрализатор, - это его износ. Когда он выходит из строя, он забивается и требует замены, но новый каталитический нейтрализатор очень дорог из-за содержащихся в нем драгоценных металлов, платины, родия и палладия.

В этом случае прибегать к поиску отработанного катализатора на автомобильной свалке нецелесообразно. А также купить неоригинальную или дешевую подделку вместо оригинала.

Преимущества и недостатки удаления каталитического нейтрализатора

1. Вы экономите деньги, не заменяя старый каталитический нейтрализатор на новый

Это кажется единственным преимуществом, если говорить о плюсах и минусах удаления катализатора. Как я уже упоминал выше, оригинальная деталь стоит больших денег.А учитывая бесполезность катализатора с точки зрения динамических характеристик автомобиля, его замена, естественно, вызывает у многих сомнения.

Просто снять каталитический нейтрализатор без других действий и затрат не получится. Вам нужно будет, как минимум, вставить замену на его место.

Кроме того, потребуется настроить программное обеспечение ЭБУ так, чтобы оно «не замечало» потери. Да и сама процедура, если вы не решились сделать ее самостоятельно, стоит денег. В общем, затрат не избежать, их можно только снизить.

2. Расход топлива

Засорившийся каталитический нейтрализатор заставляет автомобиль потреблять больше топлива, поэтому владелец хочет его убрать, думая, что расход топлива вернется к нормальным значениям, более того, даже уменьшится.

Если ему выпадет шанс пойти в ненадежную автомастерскую, там у механиков сложится ложное впечатление, что после удаления катализатора машина будет потреблять даже на 30% меньше.

На самом деле, однако, мнения разделились, одни говорят, что не заметили улучшения расхода топлива, другие говорят, что расход действительно увеличился.

На практике после снятия каталитического нейтрализатора выполнялись и другие операции, в частности, изменение программного обеспечения для ЭБУ. Но после этого снижение расхода топлива в долгосрочной перспективе было практически незаметным.

3. Мощность двигателя

Здесь все так же, как и с расходом топлива. Невозможно со стопроцентной уверенностью сказать, что после снятия мощность двигателя увеличится. Поэтому мощность двигателя нельзя причислить к плюсам снятия каталитического нейтрализатора.

4. Моторное масло

Я слышал, как многие автолюбители говорят, что удаление катализатора поможет снизить расход моторного масла. Ничего лишнего. Каталитический нейтрализатор или его снятие не имеют отношения к расходу моторного масла.

Да, мощность выхлопных газов косвенно влияет на расход моторного масла. Но это настолько незначительно, что глупо надеяться на заметные улучшения только после резки каталитического нейтрализатора.

5. Шум выхлопа

Это один из серьезных недостатков при движении без каталитического нейтрализатора.Значительно повысится уровень шума выхлопной системы. Горячие и быстро движущиеся выхлопные газы резонируют в пустом ряду катализаторов. Если у машины слабая шумоизоляция, то этот шум будет вас раздражать в салоне во время движения.

Для возврата в исходное состояние потребуется установить новый каталитический нейтрализатор.

6. Неприятный запах

Еще одним распространенным недостатком при движении без катализатора является неприятный запах внутри автомобиля, высокая концентрация окиси углерода, более высокая температура, чем ожидалось, и другие вонючие примеси, которые выгорают и разлагаются при работе. катализатор.

Когда эта деталь будет снята, вы почувствуете запах всех газов внутри автомобиля.

7. Автомобиль больше загрязняет

Это самый большой недостаток, когда вы едете с отсутствующим каталитическим нейтрализатором. Конечно, для многих этот недостаток несущественен, потому что им наплевать, особенно на фоне высоких цен на новые катализаторы.

Потеря крупной суммы денег заметнее и реальнее, чем загрязнение окружающей среды, о чем все говорят, но мало кто видит.

8. Отсутствие периодического осмотра

В большинстве случаев автомобиль проходит периодический осмотр, чтобы проверить, находится ли он в хорошем техническом состоянии для движения по дорогам общего пользования. Период техосмотра различается, может быть один раз в 3 или 6 месяцев, один раз в год или на более новых автомобилях один раз в 2-3 года.

Поскольку вы сняли эту деталь, вы, безусловно, не пройдете этот осмотр, и у автомобиля больше не будет права на вождение, если вы не сделаете это на свой страх и риск.

Запрещается ездить без каталитического нейтрализатора?

В большинстве стран да, снимать каталитический нейтрализатор и ездить без него запрещено законом, потому что законом запрещено изменять заводскую конструкцию выхлопной системы автомобиля.Если вас поймают, вам грозят большие штрафы, в том числе конфискация машины.

Заключение

Удаление каталитического нейтрализатора не принесет никакой пользы вашему автомобилю, наоборот, вождение без него может раздражать и наносить больший вред окружающей среде.

Плохая новость заключается в том, что в последнее время участились кражи каталитических нейтрализаторов, потому что они продаются очень быстро и по очень хорошим ценам, даже если они используются.

Наиболее подвержены таким кражам автомобили старые, у которых эта деталь находится под автомобилем, и ее легче удалить.И этот аспект будет означать для жертвы немало головной боли.

Каталитический нейтрализатор - обзор

2.5.2 Современные низкосортные схемы

Наличие в больших количествах автомобильных каталитических нейтрализаторов (автокотов) привело к развитию технологий плавки на основе сбора железа и меди (Mishra and Reddy , 1987; Hoffmann, 1988). Энгельхард разработал пирометаллургические и гидрометаллургические технологии для концентрирования и очистки различных материалов, содержащих низкие содержания драгоценных металлов, включая золото (Benson et al., 2000). Это отход от типичных плавильных печей с автокатастрофой, где золото не рассматривается как сырье для печи.

Плавильный завод представляет собой угольную дугу под флюсом мощностью 2,5 МВА с трехэлектродным кольцом (AC) и работает как печь сопротивления шлака. Плотность мощности этой специализированной печи относительно высока и составляет 320 кВт / м 2 для подачи высокоглиноземистого сырья. Печь футерована огнеупором и охлаждается тремя водоохлаждаемыми медными пластинами для разработки футеровки замораживания.Операция полунепрерывная; выпуск шлака производится каждые 3 часа через водоохлаждаемую шлакобезьянку, а выпуск сплава производится один раз в день через выпускное отверстие в глиноземном блоке. Брызговик используется для открытия и закрытия летки из сплава, а летка для шлака открывается и закрывается вручную.

Поток отходящего газа проходит через термоокислитель для окисления CO до CO 2 , смешивается с охлаждающим воздухом и фильтруется с использованием статического мешка для первичной очистки. Затем отходящий газ очищается щелочью и проходит через электрофильтр перед окончательным выбросом в атмосферу.

Для плавки доступно довольно большое количество разнообразных материалов, включая остатки нефтепереработки, образующиеся во внутренних контурах гидрометаллургической переработки; автокатализаторы (также называемые автокатализаторы ) от внутреннего производства и сторонних источников, а также отработанные катализаторы от химической промышленности. Остатки нефтепереработки представляют собой нерастворимые материалы, обычно остатки выщелачивания, содержащие значительное содержание МПГ, включая золото и серебро вместе со значительными количествами натрия и хлорида.

При производстве Autocat образуется значительный объем отходов с небольшим, но значительным содержанием МПГ. Эти керамические подложки представляют собой алюмосиликаты с высокой температурой плавления, а именно кордиерит [Mg 2 Al 4 Si 5 O 18 ] и муллит [Al 6 Si 2 O 13 ], с различными количества глинозема. Автокошки после продажи значительно различаются по содержанию МПГ, с загрязнителями, которые включают железо, никель, хром, свинец, фосфор, цинк и редкоземельные металлы, такие как CeO 2 .

Отработанные катализаторы представляют собой тугоплавкие материалы с широким спектром составов, от оксида алюминия, алюмосиликатов, цеолитов и силикатов до карбидов кремния. Содержание металлов колеблется от 0,1% до 5% МПГ, а составы варьируются от отдельных МПГ (Pt на Al 2 O 3 ) до отдельных МПГ плюс основной металл (Pt / Fe на Al 2 O 3 ). к смешанным МПГ (Au / Pd на Al 2 O 3 ). Эти материалы обычно имеют относительно небольшое содержание МПГ и большую площадь поверхности и плохо реагируют на выщелачивание из-за значительной потери МПГ, происходящей при повторной абсорбции.

Более традиционные очистители также добавляются в цикл плавки и включают в себя очистители для ювелиров, которые обычно содержат менее 0,1% золота, а также полировальные помады, которые представляют собой смеси тугоплавких абразивных материалов, таких как оксиды железа, корунд [Al 6 Si 2 O 13 ] и оксид алюминия [Al 2 O 3 ]. Плавка таких сложных смесей требует хорошего химического анализа для расчета добавок извести и других флюсов для образования жидких шлаков в диапазоне 1500–1600 ° C.Для этого при компаундировании плавильных смесей делается ссылка на тройные фазовые диаграммы для CaO – Al 2 O 3 –SiO 2 и CaO – FeO – SiO 2 .

Механизм сбора, по сути, использует карботермическую реакцию между гематитом и углеродом с образованием мелкодисперсных частиц железа, которые действуют как коллектор. Считается, что условия плавки являются окислительными, когда большая часть железа выводится в шлак в виде FeO, но некоторая часть оксида железа восстанавливается до металла, образуя плотную мелкодисперсную металлическую фазу.Мелкодисперсный коллектор железа проходит через расплавленный шлак, сталкиваясь с золотом и МПГ, и при достижении критического размера частиц гравитационные силы заставляют частицы оседать на поду.

Основные карботермические реакции резюмируются следующим образом:

(47,1) Fe2O3 + C → 2FeO + CO (г)

(47,2) FeO + C → Fe + CO (г)

Оксид железа не единственный источник коллекционного металла. При температуре 1600 ° C большинство оксидов металлов восстанавливается до металла, что приводит к дополнительному выпадению металла, что снижает содержание МПГ в сплаве.Это особенно верно в присутствии SiO 2 , где восстановление до кремния термодинамически выгодно при температурах выше 1600 ° C. Восстановление приводит к образованию в сплаве ферросилиция, что нежелательно с гидрометаллургической точки зрения. Образованный сплав имеет плотность 7–8 г / см 3 и значительно плотнее шлака, который обычно составляет 2–4 г / см 3 . Содержание МПГ в получаемом сплаве обычно находится в диапазоне 10–15%.

Коэффициенты распределения D x интересующих металлов между фазой сплава и шлака приведены в таблице 47.3.

Таблица 47.3. Коэффициенты распределения для МПГ в типичных условиях плавки

9024 904 904 904 904 904 904 904 904
Элемент D x
Au 130
Rh 230

D x (% (м / м) металла X) сплав / (% (м / м) металла X) шлак .

На рис. 47.3 показана типичная технологическая схема для концентрации МПГ из глинозема и алюмосиликатного сырья в плавильных и гидрометаллургических установках.

Рисунок 47.3. Типовая технологическая схема каталитических нейтрализаторов плавки и выщелачивания.

Что вызывает отказ каталитических нейтрализаторов? - Новости

Поскольку на каталитическом нейтрализаторе нет движущихся частей, можно было бы ожидать, что они будут достаточно прочными и долговечными, и это так, но, несмотря на все достижения в технологии каталитических нейтрализаторов, они все равно не работают.В компании Viper Motorsports в Уэтерфорде, штат Техас, мы устанавливаем сменные каталитические нейтрализаторы почти каждый день. Часто неисправность каталитического нейтрализатора является признаком неисправности в другом месте автомобиля.

Крайне важно, чтобы вы устранили проблему, которая привела к отказу OEM-катализатора, потому что, если вы этого не сделаете, эта же проблема, скорее всего, приведет к повреждению и заменяющего преобразователя. Гарантия на новый каталитический нейтрализатор не распространяется на повреждения, перечисленные ниже.

Если каталитический нейтрализатор, установленный на заводе, нуждается в замене, одна из перечисленных ниже проблем, скорее всего, способствовала его выходу из строя.

Требуется настройка двигателя
Двигатели, нуждающиеся в обслуживании, и более старые двигатели, которые сжигают масло из-за изношенных стенок цилиндров, заедания колец и изношенных направляющих клапанов, будут производить побочные продукты, которые могут загрязнять преобразователь. Когда двигатель работает за пределами надлежащих технических характеристик, это может привести к износу и повреждению каталитического нейтрализатора, а также самого двигателя.Неправильная топливно-воздушная смесь, неправильный выбор времени или пропуски зажигания в свечах зажигания могут привести к выходу из строя каталитического нейтрализатора или к худшему.

Плохие свечи зажигания или провода свечей зажигания
Свечи зажигания, которые не срабатывают или пропускают зажигание, вынуждают несгоревшее топливо попасть в выхлопную систему. Поскольку каталитический нейтрализатор сильно нагревается, это несгоревшее топливо может воспламениться внутри нейтрализатора и привести к частичному или полному расплавлению керамического катализатора.

Попадание масла или антифриза в выхлопную систему.
Когда масло или антифриз попадает в выхлопную систему, образуется густой углерод и сажа, которые покрывают и в конечном итоге забивают воздушные каналы в керамическом сотовом катализаторе преобразователя. Это вызывает две отдельные проблемы. Во-первых, эти углеродистые отложения мешают каталитическому нейтрализатору выполнять свою работу по удалению вредных выбросов в потоке выхлопных газов. Во-вторых, когда поры керамического катализатора закупориваются, поток выхлопных газов ограничивается, что увеличивает противодавление. Это приводит к накоплению тепла и выхлопных газов внутри двигателя.Создаваемое избыточное противодавление может фактически вызвать внутреннее повреждение двигателя. Ваш двигатель может фактически втягивать сгоревшие выхлопные газы обратно в камеры сгорания и снижать эффективность следующего цикла сжигания, вызывая потерю мощности и перегрев компонентов двигателя. Изношенные поршневые кольца, неисправные прокладки, неисправные уплотнения клапанов или даже деформированные детали двигателя - все это возможные причины этой проблемы.

Несгоревшее топливо попадает в выхлопную систему.
В идеале топливо, которым питается ваш автомобиль, сжигается в камере сгорания.Любое топливо, которое проходит через камеру сгорания несгоревшим, попадает в выхлопную систему и может воспламениться, когда достигнет каталитического нейтрализатора. Это может привести к перегреву преобразователя, выходящему за пределы его нормального рабочего предела. и вызвать расплавление. Возможные причины - неправильная топливная смесь, неправильное время, плохие свечи зажигания, неисправный кислородный датчик, заедание поплавка, неисправная топливная форсунка или неисправный обратный клапан.

Датчик кислорода не работает должным образом.
Если ваш кислородный датчик не работает должным образом, он может отправлять неверные показания выхлопных газов на компьютер автомобиля.Ошибочные показания датчика могут привести к неправильному (слишком богатому или слишком бедному) состоянию топливной смеси. Слишком богатая смесь может расплавить катализатор из-за горения топлива внутри нейтрализатора. Слишком бедная смесь - конвертер не сможет служить своей цели, превращая углеводороды в безопасные элементы. Это может привести к тому, что ваш автомобиль не пройдет проверку на выбросы во время ежегодного государственного техосмотра.

Дорожное / структурное повреждение
Ячейка катализатора внутри каталитического нейтрализатора состоит из легкого, тонкостенного, хрупкого керамического материала.Он завернут в плотный теплоизоляционный коврик. Этот коврик удерживает катализатор на месте и обеспечивает некоторую защиту от повреждений. Однако сломанные подвески выхлопных газов, езда по бездорожью, выбоины, лежачие полицейские или любые удары под автомобилем могут ударить по каталитическому нейтрализатору, что приведет к его поломке. После того, как керамические соты сломаны, осколки с грохотом разбиваются на более мелкие. В результате поток выхлопных газов прерывается, а противодавление в выхлопной системе увеличивается, что приводит к накоплению тепла и потере мощности.Коррозия, термический шок, усталость металла, изломы под напряжением и снятая резьба датчика кислорода - это некоторые другие проблемы, которые могут потребовать замены каталитического нейтрализатора.

Короткие поездки
Если вы обычно совершаете короткие поездки по городу на своем автомобиле и не ездите регулярно на большие расстояния, ваш каталитический нейтрализатор может не нагреваться настолько, чтобы полностью сжечь углеводороды. Чтобы предотвратить засорение каталитического нейтрализатора, время от времени совершайте поездки по шоссе на 15 или более минут.Это позволит выхлопу достаточно нагреться и сжечь все отложения, накопившиеся в каталитическом нейтрализаторе.

Если ваш каталитический нейтрализатор нуждается в замене, обратитесь к профессиональным специалистам по выхлопу в Viper Motorsports в Уэтерфорде, штат Техас.

Author:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *