Что такое нейтрализатор

Что такое каталитический нейтрализатор в автомобиле?

Все современные выхлопные системы автомобилей включают в себя каталитический нейтрализатор. Это устройство предназначено для снижения уровня выброса вредных веществ с отработанными газами в атмосферу. Каталитический нейтрализатор применяют как на дизельных силовых агрегатах, так и на бензиновых.

Устанавливают его или сразу за выпускным коллектором, или непосредственно перед глушителем. Нейтрализатор выхлопных газов состоит из блока-носителя, теплоизоляции, корпуса.

Устройство

Основным элементом считается блок-носитель. Он изготавливается из огнеупорной керамики. Конструкция такого блока состоит из большого количества продольных ячеек, существенно увеличивающих площадь соприкосновения с отработанными газами. Поверхность их покрывается специальными веществами-катализаторами (палладий, платина и родий). Благодаря этим элементам, происходит ускорение протекания химических реакций.

Палладий и платина являются окислительными катализаторами. Они обеспечивают окисление углеводородов и, соответственно, способствуют превращению их в оксид углерода, углекислый газ и водяной пар. А родий является восстановительным катализатором. Он применяется для восстановления оксидов азота в безвредный азот.

Получается, что три вида катализаторов понижают в отработанных газах содержание трех разных вредных веществ. Поэтому подобное устройство получило название трехкомпонентный каталитический нейтрализатор.

Блок-носитель размещается в металлическом корпусе. Между ними располагается теплоизоляционный слой. В корпусе катализатора находится кислородный датчик.

Эффективная работа рассматриваемого устройства достигается при температуре 300о Цельсия, в таком случае задерживается около 90 процентов вредных веществ (для этого каталитический нейтрализатор устанавливается сразу же за выпускным коллектором).

Особенности

Катализаторы довольно эффективно снижают токсичность выхлопных газов и при этом практически не влияют на мощность двигателя и расход топлива. При наличии этого устройства незначительно возрастет обратное давление, в результате которого силовой агрегат автомобиля теряет 2-3 л. с.

Теоретически катализатор выхлопных газов может служить вечно, ведь драгоценные металлы во время химических реакций не расходуются. Однако, как показывает практика, срок службы этих приборов имеет свой предел.

Например, одна из ходовых причин выхода из строя нейтрализаторов — это хрупкая керамика ячеек, которая от резкого сотрясения (если автомобиль на скорости ударится, попадет в выбоину или даже чиркнет корпусом катализатора по чему-либо) может разрушиться, что и приводит к выходу из строя упомянутого прибора. Сейчас начали появляться конверторы, у которых вместо керамики – металлический монолит.

Они более устойчивы к разрушениям. Еще одна причина поломки каталитического нейтрализатора – это топливо. Этилированный бензин богат тетраэтилсвинцом, который «засаливает» поверхность ячеек. В результате все реакции прекращаются. Следующим врагом катализатора является неправильный состав горючего.

Так, смесь, содержащая повышенное количество углеводородов, просто гробит устройство, а слишком бедная вызывает резкий перегрев, что может привести к разрушению монолита. Не менее опасны и резкие перепады температур, например, когда автомобиль въезжает в лужу. Это также может привести к повреждению керамики.

В целом, на каталитический нейтрализатор, как и на любой другой механизм, влияют условия эксплуатации.

Что такое каталитический нейтрализатор?

Каталитический нейтрализатор (катализатор) – один из элементов выхлопной системы автомобиля, отвечающий за дожег отработавших газов до экологических норм (ЕВРО 2, 3, …, 5). Располагается он, как правило, между выпускным коллектором/турбиной и средней частью глушителя (гофры, резонатора, основного глушителя), и нужен для того, чтобы сократить или полностью нейтрализовать количество вредных выбросов в атмосферу.

Устройство и принцип работы.

При сгорании в ДВС топливная смесь выделяет множество вредных для здоровья человека и природы веществ, поэтому на пути выхода отработанных газов наружу производители автомобилей стали устанавливать стальную бобину – катализатор – своеобразный фильтр вредных веществ в выхлопных газах, проходя через который эти газы очищаются.

Состоит этот «фильтр» из трех основных элементов:

1. корпусной части (кожуха) – того, что видит глаз человека;
2. изолятора (теплоизоляционного слоя) – располагается между корпусом и «начинкой» устройства, нужен для того, чтобы поддерживать необходимую для химических реакций температуру – 300 градусов (к слову, для этих же целей нейтрализатор располагают в непосредственной близости к приемной трубе или вообще на ней);
3. блока-носителя – главного элемента устройства, представляющего собой множество огнеупорных керамических ячеек-сот, внутри которых находится специальное вещество, состоящее из 3 компонентов: родия, платины и палладия. Платина и родий образуют восстанавливающий катализатор – он сокращает выбросы оксидов азота, расщепляя их на кислород и газообразный азот, – а платина и палладий – окислительный, наоборот, окисляющий оксиды азота до такого состояния, при котором он вступает в реакцию с несгоревшим кислородом, образуя углекислый газ.

Принцип работы прост: поступая в каталитический нейтрализатор автомобиля, выхлопные газы подогревают его до 270-300 градусов, в результате чего присутствующие в них опасные соединения NOx (вредные выбросы, оказывающие пагубное воздействие на слизистый ткани человека, а также провоцирующие возникновение в атмосфере смога и кислотных дождей), CO (угарный газ – ядовитый, без запаха и цвета), CHx (летучие органические соединения, главные компоненты смога), соприкасаясь с поверхностью ячеек-сот, вступают в реакцию с катализаторами, восстанавливаются и окисляются в безвредные CO2 (углекислый газ), N2 (азот – главную составляющую воздуха) и h3O (воду).

Ресурс автомобильного катализатора, основные неисправности и их признаки.

В теории катализатор достаточно надежный элемент и готов служить если не вечность, то 100-120 тысяч км пробега точно. Однако на практике из строя он выходит гораздо раньше. Возможных причин этого множество:

• механическое повреждение;
• резкий перепад температур, когда, например, разогретый катализатор оказывается в сугробе снега или луже;
• сбои в системе зажигания – неисправность свечей, катушки зажигания могут провоцировать неправильное смесеобразование в результате которого сгорать полностью топливо будет не в камере сгорания, а в каталитическом нейтрализаторе, тем самым его разрушая;
• некачественное топливо;
• плохие дороги – провоцируют перегрузку устройства;
• попавшее в катализатор из турбины или ДВС масло и др.

Какая бы из них не стала решающей, о поломке катализатора автомобиля вам подскажут:

1. горящая лампочка CHECK ENGIRE с кодом ошибки Р0420-Р0430 (эффективность ниже порога либо неэффективная работа) – если катализатор вышел из строя мгновенно (нарушилась целостность его корпуса, произошел обрыв проводки одного из лямбда-зонтов, присутствующих в кожухе устройства;
2. сниженная динамика авто, увеличенный расход и упавшая мощность двигателя – подскажут вам, что произошло закупоривание (оплавление) сот катализатора, по причине которого отработанные газы просто не могут выходить во внешнюю среду в нормальном режиме;
3. появление едкого запаха сероводорода («тухлых яиц») из-за превышения содержания СО в выхлопах;
4. посторонние звуки под днищем автомобиля или капотом (в зависимости от того, где в вашем автомобиле установлен каталитический нейтрализатор).

Заметив один, несколько или все сразу перечисленные признаки, в кратчайшие сроки постарайтесь провести диагностику систем зажигания и питания, проверить все датчики и, конечно, катализатор – его следует проверять в последнюю очередь, т.к. чаще всего выход из строя данного узла – это уже следствие каких-то проблем, поэтому дабы не тратить зря деньги (а стоит автомобильный нейтрализатор не так уж и дешево и ремонту он не поддается), не поленитесь и тщательно продиагностируйте весь свой автомобиль, ведь любая мелкая поломка без своевременного ремонта всегда провоцирует возникновение куда более серьезных проблем: даже просто поврежденный катализатор может вызвать необходимость капитального ремонта двигателя – сложного и дорого, поэтому если выясниться, что проблема в нем – не тяните с заменой.

Видео.

Каталитический нейтрализатор. Принцип работы, характеристики :

Из данной статьи вы узнаете, что такое каталитический нейтрализатор в современном автомобиле, также будет рассмотрена конструкция выпускного тракта двигателя внутреннего сгорания. Катализаторы применяются в конструкции машин относительно недавно. На карбюраторных двигателях вы их не встретите, так как эти устройства работают под контролем микропроцессорного блока. Стоит также отметить, что катализаторы успешно применяются не только на бензиновых моторах, но и на дизельных. Установка производится либо сразу за выпускным коллектором, либо до глушителя.

Общая конструкция

Состоит это устройство из блока-носителя, заключенного в теплоизоляционной слой, и корпуса. Нужно более подробно рассмотреть сам блок-носитель, так как он является самым главным элементом всей конструкции. Это основание всего катализатора. Изготовлен он из керамики, причем имеющей специальный состав. Главное свойство – огнеупорность. И если вдруг устройство вышло из строя, то потребуется замена каталитического нейтрализатора. Его ремонтировать никто не возьмется.

Внутри блока-носителя имеется много сот и ячеек, расположенных продольно. Они позволяют во много раз увеличить полезную площадь соприкосновения с выхлопными газами. В этих сотах на поверхности находится очень тонкий слой вещества. Стоимость нейтрализатора очень высокая, так как активные вещества в нем – драгоценные металлы. Это платина, а также родий и палладий.

Процессы в катализаторе

При помощи катализаторов происходит ускорение всех реакций в устройстве. Например, палладий и платина – это окислительные катализаторы. С их помощью производится окисление всех углеводородов, которые не успели догореть в цилиндрах двигателя. Превращается углеводород в пары чистой воды. Также происходит преобразование угарного газа в углекислый.

А вот родий – это восстановительный катализатор. Оксид азота NO2 опасен для окружающей среды. С помощью родия происходит преобразование его в более безопасный для людей и природы азот. Отсюда можно сделать вывод, что при монтаже трех катализаторов происходит снижение содержания в выхлопных газах сразу нескольких очень опасных веществ. Такие нейтрализаторы обычно называют трехкомпонентными. О том, какая неисправность каталитического нейтрализатора может вас ожидать, будет рассказано ниже.

Монтаж

Располагается блок-носитель в железном корпусе. Между блоком-носителем и корпусом находится теплоизоляционный слой. Монтаж лямбда-зонда (датчика содержания кислорода) производится непосредственно в корпус каталитического нейтрализатора. Чтобы устройство работало максимально эффективно, оно должно находиться при температуре не ниже 300 градусов. Причина заключается в том, что именно при такой температуре происходит задержка более 90 процентов всех вредных соединений, которые присутствуют в выхлопных газах. Конечно, не стоит допускать, чтобы развивался перегрев каталитического нейтрализатора, ведь из-за этого запросто может произойти оплавление корпуса.

Для того чтобы катализатор быстрее прогрелся, необходимо учесть некоторые свойства, чтобы при старте двигателя происходил максимальный прогрев выпускной системы.

• Во-первых, нужно монтировать каталитический нейтрализатор сразу же за выпускным коллектором.
• Во-вторых, первое время после запуска следует делать как можно большую температуру выхлопного газа. Достигается это путем того, что топливовоздушная смесь обогащается.
• В-третьих, используют дополнительные элементы, чтобы прогреть каталитический нейтрализатор отработанных газов. Это электронные нити накала, которые повышают температуру до необходимого значения и позволяют быстрее начать работать устройству в нормальном режиме.

Причины поломок системы выпуска отработавших газов

Эксплуатация выпускной системы любого современного автомобиля происходит в очень суровых условиях. В большей степени влияет на ресурс каталитического нейтрализатора крайне высокая температура, которой обладают выхлопные газы. Кроме того, велико воздействие окружающей среды. Все компоненты конструкции весьма уязвимы.

Они не защищены какими-либо элементами, поэтому при неосторожной езде запросто можно повредить их. К сожалению, иногда могут проявиться определенные неисправности в системе выпуска отработавших газов. Может прийти в негодность сам глушитель. Нередко ломается каталитический нейтрализатор. Самая частая поломка заключается в двух лямбда-зондах, расположенных до и после нейтрализатора.

Поломка катализатора

В любом современном автомобиле имеется самодиагностика. С ее помощью производится тотальный контроль всех элементов двигателя и выпускной системы. В частности, производится диагностика каталитического нейтрализатора. Чтобы определить, насколько качественно работает это устройство, имеется два лямбда-зонда. Один монтируется до нейтрализатора, второй - после. В том случае, если имеет место какое-либо отклонение от нормального функционирования, водитель увидит на приборной панели загоревшуюся контрольную лампу Check Engine.

При этом в центральном блоке управления записывается код, который соответствует данной поломке. Если каталитический нейтрализатор ГАЗ пришел в негодность, то возникнут препятствия для выхлопного газа. Сразу же будет заметно изменение работы мотора. Мощность потеряется, обороты станут неустойчивыми, динамика кажется никудышней, а расход бензина или дизеля повысится в несколько раз. Если вдруг вы почувствовали в салоне запах тухлого яйца, то это прямо говорит о том, что каталитический нейтрализатор пришел в негодность. Его нужно только менять, ремонтировать или восстанавливать бесполезно.

Поломка датчика кислорода

Лямбда-зонд ломается намного чаще, нежели весь каталитический нейтрализатор (ресурс его меньше в 2-2,5 раза). Во время эксплуатации может выйти из строя либо один, либо сразу два датчика. Причин для этого может быть несколько. Например, имеет место поломка нагревателя. Возможно, прогорел или покрылся грязью керамический наконечник либо произошло разрушение, окисление соединительных контактов. Срок службы лямбда-зонда зависит от качества бензина или дизеля, от наличия масла в выхлопном газе, от регулировки момента зажигания.

Его ресурс составляет не более 80 тысяч километров. Самодиагностика автомобиля позволяет обнаружить неисправность лямбда-зонда. Контрольная лампа Check Engine загорается при выходе из строя кислородного датчика. Также вы можете заметить, что двигатель на низких оборотах работает неустойчиво, динамика понижена, расход топлива увеличивается. Но не стоит сразу грешить на лямбда-зонд, так как поломки в системах впрыска и зажигания сопровождаются аналогичными признаками. Лучше обратитесь к диагносту, так как заменять дорого каталитический нейтрализатор, цена вместе с работой составит 8-12 тыс. рублей.

Каталитический нейтрализатор

Смотрите также

• 
  Детонация двигателя это
• 
  Chery indis фото
• 
  Что такое вкладыши
• 
  Детали передней подвески
• 
  Ваз 2112 не заводится стартер крутит бензонасос работает искра есть
• 
  Mustang 2017 shelby
• 
  Электронно управляемая пневмоподвеска
• 
  Haval h9 2017 модельного года что изменилось
• 
  Ваз классификация двигателей
• 
  Подвеска многорычажная принцип работы
• 
  Система управления автомобиля

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453