Что такое катализатор или каталитический нейтрализатор

Комментировать
Поделиться:
Что такое катализатор или каталитический нейтрализатор
 Большинство современных автовладельцев узнают о существовании каталитического нейтрализатора, или как в простонародье называют — катализатор, только после его поломки и посещения станции технического обслуживания. В данной статье, будет описана конструкция данной детали и пояснен принцип ее работы, простым языком. После прочтения, станет понятно, по какой причине он выходит из строя и почему замена может обойтись в круглую сумму.

 Для чего нужен катализатор 



 В первую очередь, каталитический нейтрализатор — это устройство уменьшающее количество вредных веществ в составе выхлопных газов. На сегодняшний день, использование данного устройства стало обязательным для всех автопроизводителей, которые обязаны соблюдать, постоянно ужесточающие, международные экологические требования.



 Именно данные ограничения повлияли на появления катализатора, который стал неотъемлемой частью выхлопной системы современного автомобиля. А инженеры всех автопроизводителей постоянно находятся в режиме гонки технологий, что бы успевать обновлять свою продукцию к новым требованиям.

 Из чего состоит катализатор и как он работает 



 Каталитический нейтрализатор внешне похож на небольшой глушитель, но внутри корпуса находится специальная конструкция из тонких трубок, с толщиной стенок около 0,2 мм. Данная конструкция заключена в корпус из нержавеющей стали с теплоизолирующим материалом.

 В настоящее время, большинство каталитических нейтрализаторов, получают элементы изготовленные из специального керамического материала — кордиерита, которые покрываются очень тонким (пару десятков микрон) драгоценными металлами, улучшающими все химические процессы в катализаторе.



 Как правило, в качестве драгоценного металла используются элементы из группы платине, но сама платина более предпочтительна, так как значительно ускоряет процессы химического окисления.

 Как показала практика, именно платина максимально благоприятна для окисления монооксида углерода и углеводородов. Кроме этого, платина имеет максимальную стойкость от воздействия соединений серы, присутствующих в выхлопных газах. Кроме этого, в нейтрализаторе могут применяться палладий и родий, относящиеся к группе платины, но их использование имеет свои положительные и отрицательные стороны. Во первых, их использование удешевляет устройство и позволяет более эффективно окислять оксиды азота, но менее устойчивы к сере.

 Сам принцип работы нейтрализатора основана на принципах химической реакции при высоких температурах. Окисление вредных веществ протекает при достижении температуры до 250 — 300 градусов по Цельсию. Именно данная температура позволяет эффективно окислять вредные соединения веществ, таких как — угарный газ, углеводород и оксид азота. При химической реакции, к ним добавляется молекула кислорода, тем самым, превращая вредные выбросы во вполне безобидные — углекислый газ, азот и воду.

 Для бензиновых моторов, в большинстве случаев используются каталитические нейтрализаторы сделанные на основе мелкоячеистой металлической сетки, покрытой теми же драгоценными металлами, но размещается ближе к двигателю, так как температура выхлопного газа в бензиновом моторе — ниже.

 Кроме этого, есть различия по конструкции катализаторов. Они бывают окислительными и тройными. Стоит признать, что первый вариант использовался в основном на американских автомобилях в семидесятых годах. Они окисляли только углеводороды и углекислый газ, а оксиды азота оставались в выхлопных газах. Современные катализаторы на бензиновых работают по тройному принципу и справляются с большинством вредных веществ в выхлопных газах.



 Для дизельных модификаций используются NO абсорбирующие катализаторы в паре со специальными сажевыми фильтрами. В современное время, большинство автопроизводителей перешли на технологию селективного каталитического восстановления в качестве метода повышения эффективности очистки выхлопных газов от оксидов азота. Для этого используется аммиак или его производные в среде с большим содержанием кислорода.

 Какие бывают проблемы



 Самой частой проблемой каталитических нейтрализаторов становится перегрев его внутренностей. При этом, происходит блокирование его пропускной способности и активное засорение. Причиной этому становится слишком обогащенная топливная смесь, которая не успевает полностью сгореть в цилиндрах. Из-за физических свойств металлов расширятся при нагреве, пропускная способность многочисленных мелких ячеек уменьшается, что приводит к снижению мощности двигателя и большому количеству сажи в катализаторе. Кроме этого, из-за сгорания остатков топлива в нейтрализаторе, могут разрушаться сами соты, что приводит к полной неисправности детали.



 Кроме этого, катализатор может засорятся из-за использования топлива с высоким содержанием примесей свинца, который будет постепенно наслаиваться на стенки катализатора, засоряя его. Именно поэтому, мастера не рекомендуют часто использовать различные присадки для топлива, в которых содержаться многие посторонние элементы, способные также осесть на ячейках.

 Еще одной причиной засорение становится повышенный расход моторного масла, которое начинает попадать в камеры сгорания. Также, еще может встретиться физическое повреждение.

 Удаление или ремонт катализатора



 Прежде всего, стоит упомянуть о том, что нельзя принять окончательное решение о неполадках катализатора исключительно по пробегу. Многие мастера, могут настаивать на замене или удалении катализатора именно основываясь на пробеге. Но правда в том, что содержание драгоценных металлов на катализаторе довольно высокое. Поэтому, некоторые мастера возьмут с Вас деньги за ремонт и заберут Ваш катализатор для последующей сдаче его на пункт приема цветных металлов.

 Поэтому, прежде чем проводить любые работы по ремонту или удаления каталитического нейтрализатора, стоит проверить автомобиль на специальном оборудовании — газоанализаторе. Именно данный анализ может служить основанием для ремонтных работ. Кроме этого, можно подозревать катализатор в неисправности из-за появления посторонних запахов.



 Если говорить на чистоту, то удаление катализатора не может сказаться негативно на работоспособности автомобиля. Кроме этого, Вы наверняка отметите некоторое повышение мощности и снижение расхода топлива. Но стоит обратить внимание на то, что и в России могут ужесточить законы и требования к экологическим стандартам. Поэтому, не стоит заранее удалять систему очистки выхлопных газов, а по возможности — его необходимо сохранять как можно дольше.

 Для ремонта автомобиля с подозрениями на каталитический нейтрализатор, необходимо обращаться в качественные мастерские, оборудованные специальными стендами. Одна из таких мастерских находиться в Санкт-Петербурге и имеет свою страничку в интернете по ремонту каталитических нейтрализаторов - http://www.rezonator.spb.ru/service/katalizator/
13 Мая, 2017 г.

Как устроена топливная система дизельного автомобиля

 Несмотря на все технологические достижения последних лет в разработке ДВС на дизельном топливе, в народе гуляет стереотип о шумности и некоего тракторного предназначения дизельных агрегатов. Но современные ДВС получили отличные электронные системы управления, изменяемые фазы впрыска топлива, новые топливные системы и улучшенное качество материалов и лучшее качество сборки. Поэтому, современный дизельный агрегат не уступает бензиновому в динамике, мощности, шумности, но имеет меньший расход при том, что солярка стоит дешевле бензина. Но стоит признать, что экономичность мотора компенсируется более дорогим обслуживанием, в чем играет немалую роль — топливная система, о которой поговорим детальней в данной статье.  Чем отличаются дизельные и бензиновые агрегаты  По общим принципам, обе разновидности агрегатов не имеют особых конструктивных различий и являются примерами классических ДВС. Единственным принципиальным различием агрегатов, становится используемое топливо и принцип его поджига.      В современных моторах, работающих на бензине, в большинстве случаев используется конструкция, смешивающая воздух с бензином до попадания в цилиндр, и только потом поступает в камеру сгорания, в которой сжимается и воспламеняется (стоит отметить, что существуют и отличия от данной схемы, но принцип остается неизменным), после чего, топливная смесь сжимается до 9-11 единиц и поджигается электрической искрой. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});  В "дизеле" происходит воспламенение топлива из-за повышенной степени сжатия в комплексе с высокой температурой сжатого воздуха, без принудительного поджига. Воздух и солярка в камеру сгорания поддаются по отдельности. На моменте сжатия поддается воздух, сжимающийся до тридцати кратной степени, из-за чего происходит нагрев до 700 — 800 градусов по Цельсию. Незадолго до момента верхней мертвой точки, через форсунку начинает поступать дизельное топливо, воспламеняющееся уже в процессе впрыска.      Но данный принцип воспламенения имеет свои минусы, особенно в холодные времена года, когда температура воздуха опускается, и в не прогретом двигателе не получается создать требуемую температуру для воспламенения топлива. Для исключения такой ситуации, приходится использовать специальные свечи накала, которые помогают достичь необходимой температуры на первых секундах работы мотора.  Принцип работы топливной системы дизельного мотора  Если кратко описывать, как работает топливная система и как она сделана, то всю систему можно разделить на две части. Первая — относится к части отвечающей за наполненность системы, и очистку топлива через два фильтра. В последствии, топливо попадает в ТНВД, но перед этим проходит еще один этап фильтрации при помощи фильтра тонкой очистки.   А ТНВД уже работает в согласованном режиме с форсунками, через которые поступает топливо внутрь цилиндров. При этом, новые агрегаты очень требовательны к точности объемов подающегося топлива и в точности времени за которое подается этот объем. Поэтому, топливная система дизельных агрегатов — это сложный и дорогой в обслуживании компонент.     Далее, мы попробуем разобраться в поэтапной работе каждой составляющей части всей системы при бесперебойной работе.      Стоит отдельно уделить внимание тому моменту, что современные "дизеля" стали требовательны к качеству топлива. В данном вопросе, можно сказать, что бензиновый мотор менее прихотлив и способен проработать на низкокачественном топливе лучше чем современный дизельный агрегат. Поэтому, не стоит вспоминать те времена, когда в дизельные автомобили заливали первую попавшуюся солярку. Двойная фильтрация позволяет избавить топливо от различных примесей, включающих в себя грязь, песчинки и даже воду.  После фильтрации, дизельное топливо поступает в топливный насос высокого давления, который способен поднять давление до 2 000 атмосфер. Это позволяет обеспечить необходимые условия для распыления топлива в камерах сгорания посредством форсунок. При этом, ТНВД работает в сочетании с порядком работы поршней. Если все функционирует в строго отрегулированном порядке, то в камеру сгорания подается определенное количество топлива с высокой точностью по объему, времени и давлению.  Кроме этого, немаловажной частью топливной системы является «обратка», обеспечивающая возврат лишнего количества топлива в топливный бак. Что позволяет системе работать с небольшим запасом по объему топлива (на случай необходимости резкого увеличения скорости или оборотов мотора), и обеспечивает определенный температурный режим топлива.  Основные составляющие части топливной системы  В данной части статьи, мы подробно разберемся с основными элементами топливной системы, обеспечивающими бесперебойную работу.  Топливо подкачивающий насос  Это один из самых простых элементов во всей системе, обеспечивающий небольшое давление в топливной магистрали до ТНВД. По своей конструкции представляет собой две шестерни, выполняющих роль лопастей, создающих давление и придающих направление движению топлива. Как отмечалось ранее, данный насос обеспечивает излишний объем топлива, который возвращается по обратной магистрали в топливный бак. Это позволяет постоянно поддерживать заполненность системы и необходимый объем топлива в любой момент работы двигателя.  Топливный насос высокого давления или ТНВД  Как понятно из названия, это главный агрегат в топливной системе дизельного двигателя, обеспечивающий достаточное давление для нормальной работы мотора. Кроме этого, современные технологии, позволившие внедрить электронные системы управления в работу ТНВД, форсунок и самого двигателя, позволили добиться удивительных показателей экономичности, мощности, минимизации вибрации и шума на оборотах до 4500 в минуту.      Сам же насос высокого давления приводится в работу благодаря механическому приводу от маховика коленчатого вала двигателя. При этом, конструкция топливного насоса позволяет регулировать не только давление, но и количество подаваемого топлива. Все это стало возможным благодаря особой конструкции плунжера, поворотом которого регулируется его ход и количество прокачиваемого топлива.  Форсунки  Это еще один из самых важных элементов в конструкции дизельных автомобилей, работая совместно с топливным насосом высокого давления, они обеспечивают четкость впрыска топлива в камеры сгорания. При этом, различная конструкция форсунки и сопла отвечают за рабочее давление и форму факела распыляемого топлива.  Примечательно то, что форсунки изготавливаются из высокопрочных материалов, которые не боятся высоких температур и имеют минимальные изменения при нагреве. Дело в том, что игла, перекрывающая сопло форсунки работает с половинной частотой от количества оборотов мотора в минуту, а само сопло постоянно находится в непосредственном контакте с камерой сгорания.      Кроме этого, форсунка должна обеспечивать равномерность факела, а размеры фракций распыляемого топлива влияют на качество смеси и отдачу энергии при воспламенении. Поэтому, современные форсунки имеют очень тонкие каналы, которые забиваются при первых признаках некачественного топлива, и требуют регулярного обслуживания. К примеру: форсунки приходится периодически промывать или производить замену. Если ремонт невозможен.  Но в ремонте или промывке есть определенные нюансы, связанные со сложностью и точностью конструкции. Если бензиновые форсунки можно промыть самостоятельно, то для обслуживания дизельных придется обращаться в специальные мастерские, которые специализируются на обслуживании инжекторов бензиновых моторов или на ремонте дизельных форсунок. К счастью, в наше время поиск требующихся мастерских упростился благодаря интернету, и многие фирмы имеют сайты, облегчающие поиск. К примеру, одна из фирм представлена на данном портале — ремонтфорсунок.ру.  Отдельно про CommonRail  Данная технология начала активно применяться на протяжении последних нескольких лет, и заслуженно завоевывает популярность. По своей сути, CommonRail – это дополнительный элемент в системе, представленный общей рампой, или другими словами — аккумулятором давления. Данная конструкция помогает облегчить процесс управления впрыском, отделив работу форсунок от ТНВД.      В данной системе, ТНВД отвечает только за поддержание определенного давления в общей рампе, которая обеспечивает необходимый запас топлива для самых активных режимов. Кроме этого, в данной конструкции применяются форсунки с электромагнитным или пьезоэлектрическим механизмом привода, которые управляются непосредственно электронным блоком управления.  CommonRail позволило доиться еще большей экономичности для дизельных моторов, которая может составить до 20% в сравнении с классической схемой.  Вывод  Как стало понятным из статьи, именно топливная система в паре с системой электронного управления впрыском, позволили современным дизельным агрегатам стать наравне по популярности и эксплуатационным характеристикам на легковых автомобилях, в одном ряду с бензиновыми моторами.  Конечно, некоторые могут приобретать дизельные модификации автомобилей без вникания во все нюансы обслуживания и затрат, оттолкнувшись только от потребления топлива. Но практика показывает, что вся экономичность в топливе компенсируется более дорогим обслуживанием и ремонтом.

Сегодня в продаже
Климовск
Москва
Раменское
Зеленоград
Москва
Зеленоград
Долгопрудный
Москва
^

© 2007-2019.
Сетевое издание «CarsWeek» зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 25 апреля 2017 года.
Свидетельство о регистрации ЭЛ № ФС77-69477. Учредитель: Богачков Сергей Григорьевич. Главный редактор: С. Г. Богачков.
Электронная почта редакции: bogachs@yandex.ru. Телефон редакции: +7-915-979-14-25.
Использование материалов сайта разрешается только с установкой активной гиперссылки на CarsWeek.ru. 16+