Услуги

Марки

Шоссе

Техцентры на карте

Новости

Архив новостей

Вопрос-ответ

Архив ответов

Что такое каталитический нейтрализатор? Каталитический нейтрализатор что такое

Что такое каталитический нейтрализатор?

Катализатор — это устройство, в котором в результате различных химических реакции уменьшается концентрация токсичных компонентов в отработавших газах. нейтрализаторы могут быть термическими и каталитическими.

По сравнению с термическими в католических нейтрализаторах скорость протекания химических реакций значитесь выше благодаря применению поверхностно-активного вещества- катализатора. Причем сами катализаторы могут быть либо монолитные, когда отработавшие проходят сквозь тонкие каналы пористой структуры керамического моноблока, покрытые алюминия, либо шариковые, когда носитель представляет собой множество мелких шариков также из окиси алюминия. Также применяются более долговечные катализаторы с металлическим носителем, выполненным из гофрированной металлической ленты. Поверхности любого носителя покрыты, кроме того, тончайшим слоем драгоценных металлов (платина, палладий, родий). В зависимости от типа и размера катализатора на него расходуется 1,5 – 4,0 грамма драгоценных металлов.

Удовлетворить современные нормы на токсичность отработавших газов можно с помощью трехкомпонентного каталитического нейтрализатора. В нем происходят окислительные реакции превращения окиси углеродов в углекислый газ и восстановительные реакции превращения окиси азота в обычный азот воздуха. Иными словами, нейтрализатор снижает содержание трех вредных компонентов в отработавших газах.

Для его эффективной работы необходимы два условия – двигатель должен работать на неэтилированном бензине и только на “стехиометрической” топливо-воздушной смеси, где на одну часть бензина приходиться 14,6 части воздуха. Для этого необходима обратная связь между качеством отработавших газов, проходящих через нейтрализатор, и системой питания двигателя. Ее обеспечивает электронный блок управления с помощью так называемого «кислородного» датчика, измеряющего мгновенное содержание кислорода в отработавших газах.

Датчик монтируется на корпусе нейтрализатора и имеет слой оксида циркония или титана, покрытого платиной, реагирует на атомы кислорода. В результате возникает разность потенциалов до одного вольта. Эта разность потенциалов и служит управляющим сигналом, заставляющим блок управления подстраивать работу двигателя до тех пор, пока в отработавших газах не останется кислорода. Таким образом, автоматически поддерживается стехиометрический состав рабочей смеси во всех диапазонах нагрузок и частот вращения двигателя.

tramba.ru

Что такое каталитический нейтрализатор

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. каталитический нейтрализатор

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. катализатор выхлопных газов

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. нейтрализатор выхлопных газов

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.

загрузка...

fjord12.ru

Устройство и работа катализатора

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.

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/

carsweek.ru