Какво е катализатор и какво е неговото значение

Какво е катализатор, устройство и принцип на действие [ZEBR_TAG_ / h1>

Catalyst е блок на изпускателната система, предназначен за почистване на отработените газове от елементи, вредни за атмосферата и човешкото здраве (азотни оксиди, въглеводородни групи, въглероден окис).

Но за да разберете напълно това устройство, определението не е достатъчно, така че по-долу ще получите по-разширена информация.

За какво е каталитичен конвертор в кола?

Катализаторът е устройство, чиято задача е да изгори въглероден окис, както и въглеводороди в ауспуха на автомобил, които имат отрицателен ефект върху човешката лигавица и озоновия слой на нашата планета.

Върху множество пчелни пити се прилага специално пръскане, което изпълнява основната функция за "почистване" на отработените газове.

Химическата реакция на отработените газове при взаимодействие с платинено-иридиевия слой води до нагряване на катализатора.

В резултат на това вредните елементи, които не са имали време да изгорят, докосват нагрятата повърхност и изгарят напълно.

В процеса на горене участва остатъчната част от кислорода, която остава в отработените газове след горивната камера. В този случай безвредни елементи – CO2 и N2 – излизат от катализатора .

Какво е катализатор и какво е неговото значение

Важно условие, което гарантира ефективността на катализатора, е той да достигне висока температура. Ето защо устройството е инсталирано в непосредствена близост до захранващия блок.

Малко история

За първи път катализаторите са използвани през 70-те години на миналия век, въпреки че разработването на устройството е извършено 20 години по-рано.

С годините катализаторите се усъвършенстваха и днес са качествени устройства, направени от най-добрите източници на суровини.

Причината за появата на катализатори беше острия проблем със замърсяването на въздуха, което направи инсталирането на възли задължителни за всички производители.

Създателят на катализатора е Юджийн Хоудри, талантлив инженер, който се зае с разработването на „пречиствателя“, след като прочете доклади за нивото на смога по улиците на своя град.

Както вече споменахме, тези устройства започнаха да се монтират на автомобили едва през 70-те години. И това въпреки факта, че първият каталитичен конвертор е създаден през 1953 г.

Но опитът е неуспешен, тъй като пречистването не може да се извърши поради големия обем олово в американския бензин.

В резултат на това освобождаването на катализаторите нямаше значение. Използването на гориво, толкова вредно за атмосферата, беше забранено едва в края на 20-ти век след разработването на специално допълнение към специалния закон „За чистия въздух“.

С течение на времето катализаторът на Howdry е преработен от група инженери за леки превозни средства (водени от Карл Д. Кийт).

Новият тип катализатор се нарича 3-пътен каталитичен конвертор.

Решението за въвеждане на устройството беше повратна точка в околната среда и направи възможно намаляването на отрицателното въздействие върху околната среда.

Характеристики на дизайна

Катализаторът се състои от три основни елемента – топлоизолация, носещ блок и корпус (част на тялото).

Основният елемент на каталитичния преобразувател е носещият блок, който е основата на продукта.

Какво е катализатор и какво е неговото значение

Конструктивно блокът е направен от керамична огнеупорна основа. Той съдържа много различни клетки с пчелна пита, които увеличават общата контактна площ с изгорелите газове на автомобила.

Клетките на пчелната пита са покрити със специално вещество, което действа като катализатор.

Какво е катализатор и какво е неговото значение

Ролята на такива вещества се изпълнява от три популярни химични елемента:

  • паладий и платина са окислителни катализатори. Тяхната задача е да ускорят процеса на окисляване на неизгорели въглеводороди и превръщането им във водна пара, а въглеродния оксид (CO) в обикновен въглероден диоксид;
  • родият е редукционен катализатор, чиято задача е да намали NOx, както и да го превърне в прост азот.

В резултат на това група от три катализатора намалява обема на три вредни елемента. Този тип устройство се нарича 3-компонентно устройство.

Носещият блок е разположен в метален корпус със задължителен слой топлоизолационен материал.

В корпуса на катализатора е монтиран и кислороден сензор.

Основното условие за нормалната работа на катализатора е да достигне температура от 300 градуса по Целзий.

Висококачественото отопление ви позволява да запазите до 90% от вредните компоненти. Можете да ускорите процеса на достигане на работна температура чрез:

  • обогатяване на горимата смес;
  • монтаж на каталитичния конвертор непосредствено след изпускателния колектор.

Принцип на действие

Сместа въздух-гориво след изгаряне в двигателя съдържа много вредни за здравето елементи, а именно азотни оксиди, въглеводородни групи, въглероден окис и т.н.

Въпреки факта, че обемът на тези вещества в отработените газове не надвишава 1% (останалото е пара, въглероден диоксид и азот), ефектът им върху хората е изключително отрицателен.

Ето защо едно от основните изисквания към устройството е неутрализирането на вредни вещества.

Днес са разработени няколко метода за справяне с опасни газове, например изчерпване на горивния състав или рециркулация на отработените газове.

Но по отношение на тяхната ефективност те са сериозно по-ниски от каталитичния конвертор. Вътре в неутрализатора има специално устройство с много пчелни пита.

Както бе споменато по-горе, повърхността на монолита на катализатора е покрита със слой от паладий, родий и платинова сплав.

Предимството на тези благородни метали е тяхната отлична почистваща ефективност. Така отработените газове преминават през катализатора, нагрявайки продукта до температура от 270-300 градуса по Целзий.

Продължаващата каталитична реакция насърчава превръщането на въглеродния монооксид в CO2 и въглеводородите в H2O и CO2 . От своя страна азотните оксиди се "разлагат" на азот и вода.

Какво е катализатор и какво е неговото значение

На теория устройството се справя добре с токсичността на отработените газове без много вреда за двигателя и горивото.

На практика инсталирането на каталитичен преобразувател води до повишаване на противоналягането, което причинява спад на мощността с 2-3 конски сили.

Катализаторът има и редица недостатъци – висока цена и крехкост. Въпреки че на теория това устройство трябва да продължи почти вечно.

Прочетете също:

Какво е катализатор и какво е неговото значение

Как да проверите катализатора за запушване

Често срещани неизправности и техните причини

Както бе споменато по-горе, катализаторът няма безкраен ресурс и може да се провали от време на време.

Има няколко причини:

  • голям пробег на превозното средство. Често автомобилистите трябва да сменят катализатора след закупуване на употребяван автомобил. Причината е разбираема. Средният ресурс на това устройство е не повече от 100-130 хиляди километра;
  • използването на нискокачествен бензин. При зареждане с лошо гориво може да съдържа тетраетил олово. Последното става причина за запушването на пчелната пита на почистващото устройство, което блокира работата на цялата изпускателна система;
  • лоши пътища. Ако често се движите по неравни пътища с много дупки и дупки, тогава катализаторът ще бъде претоварен и ще се провали по-бързо. Най-често това се проявява в появата на пукнатини.
    Какво е катализатор и какво е неговото значение

Основните признаци на повреда на катализатора включват:

  • спад в мощността на силовия агрегат и неговата динамика. При опит за овърклок се усеща известно забавяне. Основната причина е замърсяването на пчелната пита на катализатора, което предотвратява нормалното отделяне на газове във външната среда;
  • необичайни звуци, идващи от изпускателната тръба. В случай на разрушаване на структурата на катализатора, можете да чуете подскачане или бръмчене на празен резервоар.
    Какво е катализатор и какво е неговото значение

Прочетете повече за всички признаци на неизправност на катализатора.

Какво да правим с дефектен катализатор?

Трябва да се отбележи, че катализаторът не може да бъде ремонтиран. Единственият изход в случай на повреда е да го смените.

В същото време проблемът на много дилъри е отказът да се смени устройството в гаранция.

Експертите обясняват това с факта, че повредата е възникнала поради използването на нискокачествено гориво, а гаранцията, казват те, не важи за такива случаи.

Единственият вариант, предлаган от специалистите, е подмяната на частта, която не е достъпна за всички автомобилисти.

Какво е катализатор и какво е неговото значение

По-специално, закупуването на ново устройство струва от 30 до 160 хиляди рубли.

Причината за такава висока цена е сложността на дизайна и наличието на благородни метали в състава.

Не може да не се вземе предвид и още един фактор – високите разходи за преминаване през "митническо освобождаване", което формира толкова висока цена.

Прочетете също:

Какво е катализатор и какво е неговото значение

Как да продадете катализатор и как можете да се възползвате от сделката?

Има ли временна алтернатива на устройството?

Оказва се, че катализаторът има няколко алтернативи, които често се използват от автомобилистите.

Основните включват:

Монтаж на универсален катализатор.

Това устройство изглежда като конвенционален варел, който е заварен в изпускателната система вместо основното устройство.

В случай на повреда на възела се сменя само счупеният елемент, а не цялата тръба наведнъж.

Какво е катализатор и какво е неговото значение

Предимството на тази опция е наличността, тъй като разходите ще бъдат от 12 до 17 хиляди рубли (всичко зависи от характеристиките и размерите).

Монтаж на пламегасител.

При инсталиране на такъв заместител катализаторът се отстранява напълно от системата.

На негово място се поставя друго устройство – резонатор.

Какво е катализатор и какво е неговото значение

Задачата на продукта не е да почиства ауспуха (като този на „колегата“), а да стабилизира потока на отработените газове и да елиминира необичайните звуци.

Подправяне на ламбда сонда.

Предимството на "размяната" е достъпността. Само такава опция няма да бъде наречена екологична.

Устройството има формата на дистанционер, който отделя сензора от газовете, напускащи системата.

Какво е катализатор и какво е неговото значение

В някои случаи устройството изглежда като малка верига, направена от резистор или кондензатор.

Какво е катализатор и какво е неговото значение

Задачата е да се изкривят параметрите, предавани на контролния блок, така че последният да вижда чисти отработени газове. В този случай вече няма нужда от самия катализатор.

Може ли двигателя да работи без катализатор?

Много автомобилисти задават въпроса дали колата може да мине без катализатор. За да отговорите на него, трябва да вземете предвид характеристика на друго устройство – ламбда сонда.

Това устройство действа като кислороден сензор и открива нивото на кислорода в ауспуха на автомобила.

Работата на двигателя директно зависи от този сензор, който контролира съотношението въздух и гориво в горимата смес.

Процесът на регулиране се нарича ламбда контрол. В някои автомобили е инсталирана двойка сензори – преди и след неутрализатора.

Устройството, което е монтирано преди катализатора, задава оптималното съотношение въздух и гориво за работата на двигателя.

Ако премахнете катализатора напълно, втората ламбда сонда ще открие неизправност и ще даде команда за понижаване на работната температура в горивната камера.

Какво е катализатор и какво е неговото значение

Тази задача се реализира чрез подаване на по-голям обем гориво и, следователно, изчерпване на сместа.

Резултатът е спад в мощността на двигателя, увеличаване на "лакомството" на автомобила.

Що се отнася до управляващия блок, той преминава в аварийна работа и започва да приготвя "средната" версия на сместа.

За да се върне работата на всички системи в предишното им състояние, счупеният катализатор трябва да се смени, а ECU-то да се препрограмира в EURO 2. Алтернативно, инсталирането на "бленда", спомената по-горе.

Резултат

Катализаторът е устройство, което трудно може да се нарече жизненоважно за автомобил.

Задачите му се свеждат преди всичко до почистването на отработените газове, което (макар и леко) страда от мощността на автомобила.

Ето защо автомобилистите все повече се отърват от преобразувателите, надявайки се да спестят пари за подмяна в бъдеще и да дадат на двигателя допълнителни "коне".

Но такава работа изисква висока квалификация на капитана и допълнителни системни настройки.

Подобен...