С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Катализатор что это

Катализатор что это


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 Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

Была ли эта статья полезна?

Статьи

« Назад

  Многие задают вопрос, что такое катализатор и для чего он служит только после того, как им сообщают в сервисе, о неисправности такой детали. Так что в этой статье мы простым языком, попробуем рассказать о том, что такое катализатор, почему он так дорого стоит и что можно сделать, если катализатор вышел из строя.

Что такое катализатор и как он работает?

   Катализатор (или каталитический нейтрализатор) – это деталь выхлопной системы, которая снижает содержание вредных веществ в выхлопных газах. Таких как, CО (окись углерода), CH (углеводороды) и NO, NO2 (оксиды азота). Все эти вещества ядовиты и являются одним из компонентов смога. Так вот катализатор, это элемент, содержащий благородные металлы, которые вступая в реакцию с вредными веществами, «дожигают» их до экологически чистых норм.Внутри корпуса катализатора расположена либо керамическая, либо металлическая сотовая конструкция, на которую нанесен тонкий слой платиноиридиевого сплава. Сотовая конструкция в катализаторе необходима, чтобы увеличить площадь контакта выхлопных газов с поверхностью, на которой нанесен каталитический слой. В результате происходит химическая реакция окисления CO и CH, и на выходе получаем вполне безобидные CO2 и N2.

Почему и как катализатор выходит из строя?

   В нормальных условиях катализатор выходит из строя после того, как сгорает каталитический слой. И то сказать, что он вышел из строя не совсем правильно. Правильнее – из уменьшения площади каталитического слоя, катализатор не может дожигать все выхлопные газы и поэтому постепенно уровень наличия вредных газов на выходе начинает увеличиваться. Когда количество выбросов перейдет пороговое значение, которое заложено в блоке управления автомобилем, на панели приборов загорится ошибка “CHECK ENGINE”, а диагностический сканер при расшифровке выдаст ошибки: P0420, P0421, P0430, P0431, которые в общем говорят о низкой эффективности работы катализатора. Обычно ресурс катализатора рассчитан на 100-150 т.км. Информацию о состоянии выхлопной смеси после катализатора выдает датчик лямбда-зонд, расположенный за катализатором.В нашей стране выход из строя катализатора не редкость, низкое качество бензина, в котором много тетраэтилсвинца (для  искусственного повышения октанового числа) одна из главных причин. Бывает достаточно одной неудачной заправки некачественным топливом и через несколько километров загорается «чек»  (лампа неисправности двигателя). В этом случае, часть каталитического слоя просто закрывается слоем тетраэтилсвинца, который не позволяет каталитическому слою правильно работать. Не редко причиной выхода из строя катализатора являются: повышенный расход масла двигателем, неисправности в топливной системе, неисправности в системе зажигания. Тогда соты просто забиваются, не позволяя катализатору окислять смесь.

Что делать если катализатор вышел из строя?

   Его нужно менять. Чаще всего дилеры отказываются менять катализатор по гарантии, мотивируя, что это из-за плохого качества бензина, которым Вы заправились. Вот тут и начинается самое интересное. Стоимость оригинального катализатора колеблется от 20 до 150 тысяч рублей. При этом полноценной гарантии на этот элемент нет. Почему же катализатор такой дорогой? Тут нужно понять, что на современных автомобилях катализатором называется вся приемная труба - достаточно сложная деталь, включающая в себя и выпускной коллектор, сложные фланцевые соединения, чаще всего гофру и сам бочок катализатора.  Понятно, что такая деталь очень сложная и дорогая в изготовлении. Кроме того, в катализаторах содержаться драгоценные металлы дорогие сами по себе. Прибавьте еще специальные условия растаможки деталей с драгоценными металлами, и выйдет такая «космическая» цена. И при этом дилеру не важно, что из всех этих элементов у Вас вышел из строя только катализатор. Поэтому специализированные сервисы и предлагают альтернативные решения замены катализатора.

- Установка универсального катализатора. Универсальный катализатор представляет собой непосредственно саму бочку катализатора. Она вваривается в штатную деталь, вместо вышедшего из строя катализатора. Т.е. заменяется именно та часть выхлопной системы, которая вышла из строя, а не вся приемная труба. Такой вариант более правильный и значительно более бюджетный 10-20 т.р. в зависимости от размеров и требований к катализаторному блоку.- Замена катализатора на пламегаситель. Эта работа вообще убирает катализатор из системы. Вместо катализатора ставится пламегаситель (предварительный резонатор), который не очищает выхлопные газы, а только «выравнивает» выхлопной поток, убирая посторонние звуки, которые возникнут, если просто убрать катализатор.

Но после того как был удален катализатор, загорается лампа неисправности двигателя т.к. датчик (лямбда зонд), следящий за его работой не видит никаких изменений в составе отработавших газов. В данном случае блок управления двигателем работает по аварийной программе, чтобы максимально предотвратить вредные выбросы, соответственно автомобиль перестает развивать полную мощность.

Для того чтобы двигатель работал корректно после удаления катализатора и избавится от ошибок P0420, P0430 низкой эффективности катализатора в нашей мастерской применяются несколько способов.

1. Прошивка Евро-2.

Самый эффективный метод - это перепрограммирование (прошивка) блока управления двигателем на нормы токсичности Евро-2, т.о. в программе управления отключается контроль датчика (лямбда зонда после катализатора), следящего за его работой. По сути это уже одна из разновидностей Чип-Тюнинга, только в этом случае целью тюнинга является переход на норму токсичности Евро-2, а не повышение мощности.

В нашем арсенале имеются динамичные тюнинг-прошивки как с оригинальными нормами токсичности (Евро-3 и Евро-4) так и  под нормы Евро-2 для работы без катализатора. Процедура проводится один раз и навсегда и сбоев в дальнейшем не дает.

Узнать есть ли для Вашего авто программы Евро-2 Вы можете посетив раздел Чип-Тюнинг или позвонить нам по тел. +7 (960) 733 43 93.

2. Установка эмуляторов исправного катализатора.

Данный метод мы применяем на авто для которых прошивка Евро-2 технически невозможна. В этом случае мы предлагаем установку «эмуляторов катализатора».

Существует два вида эмуляторов катализатора

  • · Механический, его часто называют «мини катализатор» - Проставка под лямбда-зонд со встроенным миниатюрным каталитическим элементом.  Встроенный платино-родиевый каталитический элемент повышенной эффективности, способный работать при более низких температурах, обеспечивает на датчике состав выхлопных газов эквивалентный составу, прошедшему через штатный катализатор. Недостатки такого метода  – штатный зонд поднимается на 32мм и, иногда установить зонд с проставкой оказывается проблематично. Тут уж ничего не поделать – приходится идти на компромисс и вваривать гайку в другом месте. Также как и штатный катализатор каталитическая проставка может выйти из строя из-за некачественного топлива.
  • · Электронный эмулятор. Микропроцессорный программируемый эмулятор катализатора.Все бы хорошо, если бы не сложность в инсталляции и настройке. Устройство подключается к блоку управления двигателем и имитирует правильный сигнал датчика следящего за работой катализатора. Недостатки такого способа - достаточно сложное подключение и настройка правильной безошибочной работы.

 Если Вы сталкнулись с проблемой удаления или неисправности катализатора, звоните нам и мы подберем для Вас оптимальный вариант решения проблемы.

Экологические последствия удаления катализатора, конечно, нас очень волнуют. Но почему-то они не волнуют нашу власть, которая заботится в первую очередь  о благосостоянии нефтяных магнатов, а не простых гражданах. С каждым годом, ужесточая нормы токсичности вредных выбросов автомобилей, государство не заботится о контроле качества топлива, зато регулярно поднимает цены на нефть и акцызы на бензин.  Перекладывая заботу об экологии на плечи простых граждан и без того обремененных высокими транспортными налогами, разбитыми дорогами и завышенными ценами на некачественное топливо. Где гарантия, что новый катализатор стоимостью 30 000 рублей не выйдет из строя через пару тысяч километров?!?!

Комментариев пока нет

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.

Что такое автомобильный катализатор

Что такое катализатор  — автомобильный катализатор является частью выпускной системы. Вообщем то это очень простое устройство не содержащее подвижных и электрических частей. Но при этом выполняющее очень серьёзную функцию очистки отработанных газов.

Как контролируется состав выхлопных газов и исправность катализатора — для контроля за составом выхлопных газов и приготовления правильной рабочей смеси служит датчик кислорода, лямбда зонд. Все современные автомобили имеют два лямбда зонда, один перед катализатором для контроля топливной смеси и второй после катализатора, для контроля за исправностью катализатора. Также в автомобиле может быть два или три катализатора и четыре датчика кислорода.

Основными веществами в выхлопных газах двигателя автомобиля являются-

Азот (N2) — воздух на 78 процентов состоит из газообразного азота, и большая часть этого азота проходит прямо через двигателя автомобиля и выходит, не вступив ни с чем в химическую реакцию. Углекислый газ (CO2) — это один из продуктов сгорания бензина. Водяной пар (h3O) — и ещё один продукт сгорания. Эти выбросы, в основном, доброкачественные и не вредят атмосфере и экологии, хотя выбросы углекислого газа, как полагают, способствуют глобальному потеплению. Поскольку процесс сгорания никогда не совершенен, также в автомобильных двигателях производятся некоторые меньшие количества более вредных выбросов. Катализаторы предназначены как раз для снижения содержания именно этих выбросов, а, точнее, трёх самых объёмных и самых вредных:

Окиси углерода (СО) — это ядовитый газ без цвета и запаха. Углеводородов (HC) и летучих органических соединений (ЛОС) — они являются одними из основных компонентов видимого нами дыма, который выходит при работе двигателя из выхлопной трубы автомобиля и производятся в основном из испарившегося, несгоревшего топлива. Оксидов азота (NO и NO2, вместе называемые NOx) — они являются также «соавторами» белого дыма, а ещё оксиды азота нередко провоцируют кислотные дожди, которые вызывают раздражение слизистых оболочек человека. Кстати, знаете ли Вы, что, согласно исследованиям, даже новые модели двигателей газонокосилок выбрасывают в воздух в 93 ​​раза больше образующих смог выхлопов, нежели новые модели автомобилей в случае аналогично производимой работы? Это не удивительно, ведь законов, регулирующих выхлопы газонокосилок, не существует ни в России, ни во многих других странах. Тем не менее, введение таких законов только в США (именно там проводилось исследование) может снизить выбросы на эквивалент до 800 000 автомобилей в день, и это впечатляющие цифры.

Как работает катализатор?

Понятие «катализатор» пришло к нам ещё из химии школьной программы, давайте вспомним — катализатор представляет собой вещество, которое вызывает ускорение химической реакции, и при этом сам катализатор в этой реакции не участвует. Точнее, катализаторы прямо участвуют в реакции и влияют на время её течения, но не являются ни реагентом, ни продуктом реакции, которую они катализируют. В человеческом организме ферменты являются по аналогии естественным катализатором, отвечающим за многие необходимые биохимические реакции.

Вообще, каталитический нейтрализатор состоит из двух различных типов катализаторов в своей работе: катализатора восстановления и катализатора окисления. Оба типа состоят из керамической структуры, покрытой металлическим каталитиком, обычно платиной, родием и/или палладием. Идея заключается в том, чтобы создать структуру, которая предоставляет максимальную площадь поверхности катализатора в потоке выхлопных газов, а также свести к минимуму требуемое количество катализатора, поскольку материалы для него чрезвычайно дороги. Некоторые из новейших преобразователей даже начали использовать золото, смешанное с более традиционными катализаторами. Золото, кстати, стоит даже дешевле, чем другие перечисленные материалы, но может привести к увеличению окисления.

Большинство современных автомобилей оснащено трёхкомпонентными каталитическими нейтрализаторами. Это означает, что они помогают уменьшить количество выбросов трёх самых вредных веществ, перечисленных немного выше в содержимом выхлопов.

Катализатор восстановления является первым этапом каталитического нейтрализатора. Он использует платину и родий, чтобы помочь уменьшить выбросы NOx (оксидов азота). Когда молекулы NO или NO2 вступают в контакт с катализатором, то последний расщепляет его на два компонента, отщепляя атом азота из молекулы и освобождая кислород в известной нам формуле O2. Атомы азота, в свою очередь, вступают в связь с другими атомами азота, которые также производятся катализатором, образуя химический элемент N2 (абсолютно безвредная молекула азота). В виде химической формулы это можно проиллюстрировать таким образом:

2NO => N2 + О2 или 2NO2 => N2 + 2*O2 Катализатор окисления является вторым этапом каталитического нейтрализатора. Он уменьшает количество несгоревших углеводородов и окиси углерода при окислении их в катализаторе за счёт платины и палладия. Этот катализатор способствует реакции СО и углеводородов с кислородом в выхлопных газах. Например:

2CO + O 2 => 2CO 2

Есть два основных типа конструкций, используемых в каталитических нейтрализаторах — сотовые и керамические. Большинство автомобилей сегодня используют сотовую структуру.

Третий этап работы катализатора заключается в системе управления, которая контролирует поток выхлопных газов и использует эту информацию для управления системой впрыска топлива в двигатель. Существует кислородный датчик, установленный выше по потоку до катализатора (то есть он ближе к двигателю, чем катализатор). Этот датчик сообщает бортовому компьютеру двигателя, сколько кислорода содержится в выхлопе. Компьютер может увеличить или уменьшить количество кислорода в выхлопных газах, регулируя соотношение воздух-топливо, поступаемое в цилиндры двигателя. Эта схема управления позволяет компьютеру двигателя убедиться, что двигатель работает на близкой к стехиометрической точке, а также что в выхлопе остаётся достаточное количество кислорода, чтобы окисление катализатора позволяло сжигать несгоревшие углеводороды и окись углерода.

Каталитический нейтрализатор делает большую работу по снижению загрязнения, но он всё ещё может быть значительно улучшен. Тем не менее, одним из самых больших его недостатков является то, что он работает только при достаточно высокой температуре. Когда Вы только начинаете прогревать свой автомобиль в холодную или тёплую погоду, каталитический нейтрализатор практически ничего не делает, чтобы уменьшить загрязнение в выхлопных газах.

Есть простое решение этой проблемы, которое состоит в перемещении катализатора ближе к двигателю. Это означает, что более горячие выхлопные газы достигнут катализатора, и он нагреется быстрее, но это также может уменьшить срок службы нейтрализатора, подвергая его воздействию очень высоких температур. Также такое расположение катализатора очень сильно поднимает температуру в подкапотном пространсве, что тоже не очень хорошо.  Большинство автопроизводителей позиционируют каталитический преобразователь под передним пассажирским сиденьем — достаточно далеко от двигателя, чтобы поддерживать температуру такого уровня, который не будет вредить ему.

Также хорошим способом для сокращения выбросов является предварительный нагрев каталитического нейтрализатора. Самый простой способ для достижения такой цели заключается в использовании электрических нагревателей сопротивления. К сожалению, 12-вольтовые электрические системы на большинстве автомобилей не обеспечивают достаточно энергии или мощности для нагрева каталитического нейтрализатора достаточно быстро. Большинство людей не будут ждать несколько минут, пока каталитический нейтрализатор нагреется. А вот гибридные автомобили, которые имеют в наличии большие высоковольтные блоки батарей, могут обеспечить достаточно энергии, чтобы разогреть каталитический нейтрализатор очень быстро.

Еще один вариант быстрого разогрева автомобильного катализатора, это применение системы подачи вторичного воздуха, когда при запуске холодного двигателя воздушный насос подаёт дополнительный воздух в катализаторы для более быстрого их разогрева, при этом эта система также создаёт немало проблем на Тойотах и Лексусах.

Катализаторы в дизельном двигателе работают гораздо хуже в сокращении выбросов NOx. Одной из причин этого является то, что дизельные двигатели имеют более низкую рабочую температуру, чем бензиновые двигатели, и катализатор в целом в дизельном двигателе работает хуже, поскольку он меньше нагревается. Некоторые из ведущих экспертов экологических авто придумали новую систему, которая помогает бороться с этим. Они используют мочевину в решении этой проблемы: прежде чем оксиды азота уходят в катализатор, их принудительно испаряют и смешивают с выхлопом и затем создают химическую реакцию, которая приведёт к сокращению выбросов NOx. Мочевина, также известная как карбамид, представляет собой органическое соединение, изготовленное ​​из углерода, азота, кислорода и водорода. Мочевина содержится в моче млекопитающих и земноводных. Мочевина реагирует с NOx, производя в результате реакции азот и водяной пар и утилизируя более 90 процентов оксидов азота в выхлопных газах.

Симптомы выхода из строя катализатора — загорается лампа «чек энжин», на Лексусах ещё VSC, на Субару мигает «CRUIS», эти системы отключаются для того чтобы автовладельцу не хотелось пользоваться неисправным автомобилем, а хотелось его как можно быстрее починить. Это называется снижение эффективности катализатора. В памяти блока управления при этом записываются ошибки P0420/P0430 — «низкая эффективность катализатора», или P0421 / P0431 «Слишком низкая производительность катализатора при прогреве»

Устранение ошибок катализатора — покупку нового катализатора не предлагаем, так как цена на него негуманна из-за применения в нём очень дорогих материалов .

Мы предлагаем установку электронного микропроцессорного эмулятора катализатора «P0420net» который благодаря встроенной программе полностью имитирует работу исправного катализатора.  После установки эмулятора чек больше не загорается, всё работает как положено.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости