Рубрики
Разное

Что это такое адсорбера: Адсорбер в автомобиле, что это такое и для чего он нужен?

что это, где находится, признаки неисправности

На всех транспортных средствах с силовыми агрегатами инжекторного типа есть EVAP – вспомогательная система, снижающая концентрации токсичных соединений в выхлопных газах. Модели авто, оснащенные аккумулятором паров топлива − адсорбером и клапаном продувки, соответствуют действующим в России экостандартам – ЕВРО 2, 3, 5.

Для чего нужен клапан продувки

При негерметичной топливной системе автомобиля пары топлива выделяются в окружающую среду даже при выключенном двигателе. Назначение EVAP – улавливать пары после остановки мотора, направлять их в специальный контейнер-фильтр, наполненный гранулированным активированным углем, − адсорбер.

Все элементы системы соединены с резервуаром топливного бака и между собой линией вентиляции. Клапан для продувки адсорбера находится после угольного фильтра, до впускного коллектора. Стрелками на схеме показано направление движения паров горючего и воздуха.

Как работает адсорбер

Ключевым элементом системы EVAP инжекторного автомобиля считают клапан продувки адсорбера, кроме него работу топливной системы регулируют:

  • датчик давления;
  • сепаратор;
  • клапан гравитации;
  • соединительные трубки;
  • 0,5-1 кг гранулированного угля, засыпанного в пластиковую или металлическую емкость.

EVAP есть во всех моделях отечественных автомобилей, соответствующих экологическому классу Евро 3, Евро 5, выпущенных с 2006 по 2020 год. У всех авто работа системы строится по принципу: интенсивность прохождения паров через электромагнитное устройство возрастает, когда двигатель увеличивает потребление воздуха. Алгоритм продувки адсорбера определяют датчики и ЭБУ.

Возможные проблемы

Раз адсорбер влияет на работу топливного насоса и двигателя, то ревизию клапана проводят для профилактики и при появлении вторичных признаков неисправности:

  • «шалит» датчик уровня топлива;
  • при прогреве движка обороты плавают;
  • увеличивается расход бензина;
  • запах топлива в салоне;
  • крышка бензобака открывается с шипением;
  • появляется CHECK.

Классический симптом неисправности адсорбера – стук, который слышен на холостых оборотах. Индикатором того, что вышел из строя именно клапан продувки, считают то, что звук при нажатой педали газа не исчезает.

Способы проверки клапана на разных моделях авто

Проверить функциональность адсорбера на ВАЗ 2114 можно тремя способами:

  1. Оценить герметичность корпуса, используя компрессор.
  2. Мультиметром протестировать исправность клапана.
  3. Воспользоваться специальным программным обеспечением.

Проверка герметичности

Перед проверкой на герметичность корпуса аккумулятора паров топлива сначала отключают клемму «-» аккумулятора, потом демонтируют устройство. Тест проводят просто:

  • оставляют открытым штуцер, который был подсоединен к топливному баку, а два других затыкают;
  • в открытое отверстие подают под давлением воздух.

Фиксируют утечку воздуха, если герметичность корпуса нарушена. После визуального осмотра принимают решение о ремонте (замене) аккумулятора паров топлива.

Проверка катушки

Для разных моделей авто алгоритм проверки клапана продувки один. Сначала проверяют подводящие (отводящие) шланги на целостность, потом тестируют само электромагнитное устройство. Перед тем как продуть клапан адсорбера, проводят подготовительные работы:

  • отключают клемму «-» аккумулятора;
  • снимают поглотитель;
  • клапан отцепляют от системы питания;
  • оба шланга (входной и выходной) отсоединяют от штуцеров.

Используя насос, компрессор или медицинскую грушу, в устройство нагнетают воздух. Для герметичности на отверстие надевают кусок шланга и фиксируют хомутом. Если клапан адсорбера работает исправно, то воздух не проходит и нужно проверить катушку. Механическая часть выработала свой ресурс, если воздушный поток свободно проходит через корпус детали.

От аккумулятора подают напряжение 12 В на клеммы электромагнитного клапана. Если устройство работает, то после замыкания цепи слышен щелчок. Проверку продолжают:

  1. Не размыкая цепь, в клапан вдувают струю воздуха.
  2. Через исправное устройство воздушный поток проходит без проблем.
  3. Размыкают цепь.
  4. Если устройство исправно, то слышен щелчок. Это клапан закрылся.

Вторая часть теста. Катушку проверяют мультиметром. Щупы подсоединяют к выводам. Полученные значения оценивают по следующему алгоритму:

  • сопротивление в диапазоне 10-30 Ом – норма;
  • сопротивление значительно ниже 10 Ом – межвитковое замыкание;
  • сопротивление значительно выше 30 Ом – разрыв катушки.

Если катушка неисправна и запаяна в корпус, то ремонт невозможен. Электромагнитное устройство подлежит замене.

Как отремонтировать адсорбер и клапан

Узлы системы EVAP с неразборными корпусами не подлежат ремонту. Автолюбители находят аналогичные устройства. Замену неисправной детали многие производят самостоятельно, не прибегая к услугам профессионалов:

  • перед установкой новой детали проводят ревизию (замену) уплотнительного кольца;
  • клапан вставляют в посадочное место;
  • без усилий подсоединяют 2 трубки;
  • подключают два провода к разъемам.

Некоторые автолюбители совершают ошибку, удаляя неисправные узлы системы продувки адсорбера. Своими действиями они ухудшают экологическую обстановку, наносят вред автомобилю и своему здоровью. Если клапан щелкает на холостых оборотах, его нужно заменить.

Роль адсорбера в автомобилях с бензиновым мотором

Если сравнивать современные автомобили с моделями двадцатилетней давности, то даже новичок автомобилист заметит большое количество дополнительных узлов и систем. Одним из таких новшеств является адсорбер. Что это за система, где находится и зачем нужна – рассмотрим подробнее.

Система улавливания

Техническим языком, адсорбер — это дополнительная вентиляционная система бензобака. Конструктивно он представляет собой бочонок с активированным углем (чаще гранулированным). В системе есть присоединительные и отводные патрубки, датчики и клапаны. Угольный фильтр улавливает пары бензина, после конденсации топливо поступает обратно в бензобак, пары накапливаются в адсорбере. Установка бачка производится либо в подкапотном пространстве, либо под крылом автомобиля.

Зачем создан абсорбер

В карбюраторных двигателях ни о какой системе адсорбера не было и речи — летучие углероды из бензобака при неработающем двигателе выходили в атмосферу, и ни у кого это проблем не вызывало, ну разве что в машине иногда пахло бензином. С переходом на инжектор и выходом в свет протокола о защите экологии, который гордо именуется Евро 2, автомобили в обязательном порядке должны иметь фильтрующую систему, которая не позволит выходить парам бензина в атмосферу.

Эксперты приводят еще один аргумент того, почему адсорбер — это важно и нужно. В теории адсорбер помешает вам взлететь на воздух вместе с автомобилем от случайной искры, если вы откроете капот летом при температуре 50 градусов при полном отсутствии ветра…

[stextbox id=’alert’]Адсорберы устанавливаются только на автомобилях, которые работают на бензине. Если в автосервисе мастер рекомендует проверить адсорбер на турбодизеле, то…[/stextbox]

Принцип работы

Автомобилисты, чей опыт вождения больше 30 лет, основательно утверждают, что адсорбер в современной схеме — это просто дань моде, и намного надежней использовать старую систему с электромагнитным клапаном. Схема простая.

Бензин всегда находится в динамическом состоянии и быстро реагирует на колебания температуры как на улице, так и в бачке. При увеличении температуры пары расширяются, в бензобаке увеличивается давление. Чтобы «морду» не разорвало, пары перенаправлялись во впускной коллектор, а излишек давления стравливался в атмосферу. Чтобы в цилиндры с воздухом не засосало капли бензина, в патрубок устанавливался электромагнитный клапан.

При работающем моторе функция фильтра не используется. Пары бензина автоматически через рекуператор стравливаются в воздушный коллектор, смешиваются с воздухом и догорают в цилиндрах, а жидкое топливо сливается обратно. Полезная работа адсорбера начинается, когда мотор полностью заглушен. Пары начинают накапливаться в фильтровальной банке и не попадают в атмосферу. Отсюда возникает проблема – фильтр (угольную банку) приходится периодически менять.

В схеме с использованием угольной банки (классический адсорбер) главным также остается электромагнитный клапан. Адсорбер начинает свою полезную работу только при пассивном моторе:

  1. Пары расширяются и поднимаются в верхнюю полость бака.
    2. Там установлен сепаратор с подключенным датчиком.
    3. Происходит естественный конденсат, жидкий бензин попадает обратно в бак.
    4. Несконденсированные пары проходят в банку адсорбера и накапливаются. При этом клапан не пропускает бензиновое испарение ни в атмосферу, ни во входной патрубок
    5. После завода автомобиля срабатывает электромагнитный клапан, бензиновые пары начинают поступать во входную систему подачи топлива. (В некоторых моделях авто патрубок адсорбера или сама банка врезана не в коллектор а в дроссельный узел).
    6. Начинается продувка системы.

[stextbox id=’info’]Во время продувки можно услышать характерный рабочий стрекот клапана, который иногда пугает водителей-новичков.[/stextbox]

Конструктивные особенности

Конструктивно адсорбер имеет минимум комплектующих:

  • фильтрующая часть (банка с углем):
    • клапан гравитации в сепараторе;
    • рекуператор;
    • клапан-электромагнит;
    • датчик давления;
    • присоединительные и отводные патрубки.

Клапан гравитации — это самая интересная и практически никогда не используемая часть системы адсорбера. Установлен узел для предотвращения переливания бензина, если машина перевернулась.

Важная часть конструкции — клапан

Большинство, до 80% случаев ремонта системы, связаны с неисправностями в электромагнитном клапане вентиляционной системы. Клапан ставится на магистрали между мотором и адсорбером. Функция детали — регулировать поступление накопленных паров во впускную систему двигателя. При работающем моторе клапан открывается, при заглушенном — полностью закрыт.

В электромагнитный клапан устанавливают датчик, посылающий сигналы в ЭБУ автомобиля. Если происходит какая либо поломка: забит адсорбер, в патрубках появились трещины, прокладки пересушены и потеряли герметичность, выходит из строя клапан, на приборной панели загорается всем известная надпись «Check Engine». Продувка системы останавливается, давление бензобака сбрасывается только через технические отверстия. Все это приведет к перебоям в системе подачи топлива.

Первые признаки того, что клапан перестал работать или адсорбер забит:

  1. Через 7-10 минут, когда мотор хорошо прогреется, двигатель начинает работать рывками, перебои с оборотами.
    2. На холостом мотор часто глохнет, при этом топливный датчик показывает то «полный бак», то «пустой».
    3. Происходит уменьшение мощности двигателя.
    4. Увеличивается расход топлива.
    5. Если открыть бензобак, слышен характерный свист.
    6. При работе мотора слышен стук, очень напоминающий стук клапанов двигателя.

Если забита банка адсорбера, автомобилисты либо сушат уголь, чтобы восстановить хорошую фильтрацию газов, либо меняют банку. При поломке клапана требуется только замена на новую деталь.

Изношенный угольный наполнитель адсорбера

Убрать клапан адсорбера или вырезать адсорбер полностью?

[stextbox id=’dzen’]Главное, что нужно запомнить автомобилисту – запрещается напрямую соединять воздушный шланг от топливного бака с магистралью входного коллектора. Если присоединить систему вентиляции напрямую, то или разряжение двигателя «схлопнет» топливный бак, или в двигатель напрямую попадет бензин. И первое, и второе — достаточно опасная для жизни ситуация.[/stextbox]

Некоторые водители, намучившись вдоволь с заменой клапана, просто убирают его из системы вентиляции, обязательно оставляя банку с отработанным (уже) углем. В этом случае пары бензина не конденсируются, а попадают в цилиндры сразу после запуска двигателя. Система напоминает систему карбюраторного мотора. Сделать это очень просто:

  1. На сепараторный патрубок устанавливают фильтр тонкой очистки (можно взять фильтр от системы карбюраторного двигателя).
    2. Патрубок от абсорбера перекрывают.
    3. Делают чип-тюнинг ЭБУ, чтобы электронные мозги не высвечивали ошибку.
    4. Пары бензина при движении уходят во впускной коллектор, при остановке — в атмосферу.

Из недостатков отключения клапана адсорбера выделяют главное – вред экологии и запах (далеко не факт) бензина в салоне. Кроме того, любая проверка на дороге Европы приведет к тому, что автомобиль окажется на штраф площадке, а водитель получит многотысячный штраф.

Но если вы не планируете выезжать за пределы СНГ, то преимуществ от удаления несомненно больше. А опытные водители вообще считают, что адсорбер усложняет работу топливной системы автомобиля и в конечном счете снижает ресурс самой машины:

  1. В подкапотном пространстве появляется дополнительное место — бачок адсорбера имеет объем не меньше литра.
    2. Стабильные обороты двигателя на холостом ходу, и не нужно ничего продувать.
    3. Экономия времени и денег на замену фильтра и клапана.

Как восстановить работу адсорбера

Если в системе вентиляции бензобака вышел из строя не клапан, а забилась банка, есть три пути решения проблемы:

  • купить новый угольный адсорбент и заменить отработанный материал;
    • купить новую банку адсорбера:
    • восстановить свойства поглотителя.

Адсорбер — это, по сути, банка с активированным углем, а уголь может восстанавливать свои свойства при термической обработке. Если проводить операцию дома, то восстановить свойства адсорбера вы сможете, но при этом задымите и завоняете всю квартиру. При этом все равно потребуется покупать новый фильтр для заглушки и новую губку.

При замене только угля понадобится опять же приобретать и прокладку фильтра, и губку. Оптимальным вариантом остается менять банку полностью — понадобится только необходимые инструменты и время.

Современный автомобиль — это уже не просто средство передвижения, но и целая философия: безопасности, экологии, комфорта и красоты. Оставлять ли адсорбер на своем автомобиле или убирать систему вентиляции, решать каждый водитель будет самостоятельно.

Добавьте FBM.ru в избранное Яндекс НовостиДобавьте ПроКроссоверы в избранное

Адсорбция – определение, механизм и типы

Адсорбция – это прилипание атомов, ионов или молекул к поверхности из газа, жидкости или растворенных твердых тел. Этот процесс формирует пленку адсорбата на поверхности адсорбента.

Это отличается от абсорбции, которая происходит, когда жидкость растворяет или пропитывает жидкость или твердое тело. Адсорбция является поверхностным явлением, тогда как абсорбция происходит во всем объеме материала, хотя адсорбция часто предшествует абсорбции. Термин сорбция относится к обоим процессам, тогда как десорбция относится к противоположному.

Механизм адсорбции

Адсорбция происходит потому, что поверхностные частицы адсорбента не находятся в той же среде, что и частицы в объеме. Внутри адсорбента все силы, действующие между частицами, взаимно уравновешены, но на поверхности частицы не окружены со всех сторон атомами или молекулами себе подобных, и поэтому они обладают неуравновешенными или остаточными силами притяжения. Эти силы адсорбента ответственны за притяжение частиц адсорбата к их поверхности.

При заданной температуре и давлении степень адсорбции увеличивается по мере увеличения площади поверхности на единицу массы адсорбента. Теплота адсорбции является еще одним важным аспектом адсорбции. При адсорбции всегда происходит уменьшение поверхностных остаточных сил, т. е. уменьшение поверхностной энергии, которая проявляется в виде тепла.

Адсорбция всегда является экзотермической реакцией. Иными словами, ∆H адсорбции всегда отрицательна. При адсорбции газа свобода движения молекул ограничена. Это соответствует уменьшению энтропии газа после адсорбции, т. е. ∆S отрицательно. Таким образом, адсорбция сопровождается уменьшением как энтальпии, так и энтропии системы.

Термодинамическое требование самопроизвольности процесса заключается в том, что ∆G должно быть отрицательным при постоянной температуре и давлении, что подразумевает уменьшение энергии Гиббса. На основании уравнения

∆G = ∆H – T∆S

Если H имеет достаточно высокое отрицательное значение, а – ∆TS положительное, ∆G может быть отрицательным. Таким образом, в процессе спонтанной адсорбции сочетание этих двух факторов приводит к отрицательному значению ∆G. По мере продвижения адсорбции H становится все более отрицательным. В какой-то момент ∆H равно ∆TS, а ∆G равно нулю. В этот момент достигнуто равновесие.

Типы адсорбции

Существует два основных типа адсорбции газа на твердых телах. Адсорбция определяется как физическая адсорбция или физисорбция , когда газ скапливается на поверхности твердого тела из-за слабых сил Ван-дер-Ваальса.

Химическая адсорбция или хемосорбция происходит, когда молекулы или атомы газа удерживаются на твердой поверхности химическими связями.

Химические связи могут быть ковалентными или ионными по своей природе. Хемосорбция имеет высокую энергию активации, поэтому ее часто называют активированной адсорбцией. Иногда эти два процесса протекают одновременно, что затрудняет определение типа адсорбции. Физическая адсорбция при низких температурах может переходить в хемосорбцию при повышении температуры. Диводород, например, сначала адсорбируется на никеле силами Ван-дер-Ваальса. Затем молекулы водорода диссоциируют с образованием атомов водорода, которые удерживаются на поверхности за счет хемосорбции.

Характеристики физической сорбции 

  • Отсутствие специфичности: Поскольку силы Ван-дер-Ваальса универсальны, данная поверхность адсорбента не имеет предпочтения для определенного газа.
  • Природа адсорбата: Количество газа, поглощаемого твердым телом, определяется природой газа. В общем, газы, которые легко сжижаются (т. е. имеют более высокие критические температуры), легко адсорбируются, потому что силы Ван-дер-Ваальса сильнее вблизи критических температур. В результате 1 г активированного угля адсорбирует больше диоксида серы (критическая температура 630 К), чем метана (критическая температура 190К), что составляет еще более 4,5 мл диводорода (критическая температура 33К).
  • Обратимый характер: Адсорбция газа твердым телом обычно обратима. При повышении давления поглощается больше газа по мере уменьшения объема газа (принцип Ле-Шателье), и газ можно удалить, уменьшив давление. Из-за экзотермической природы процесса адсорбции физическая адсорбция легко протекает при низких температурах и уменьшается с повышением температуры (принцип Ле-Шателье).
  • Площадь поверхности адсорбента: Степень адсорбции увеличивается по мере увеличения площади поверхности адсорбента. В результате мелкодисперсные металлы и пористые вещества с большой площадью поверхности являются эффективными адсорбентами.
  • Энтальпия адсорбции: Физическая адсорбция, несомненно, является экзотермическим процессом, но ее энтальпия адсорбции достаточно мала (20–40 кДж·моль-1). Это связано с тем, что притяжение между молекулами газа и твердыми поверхностями обусловлено исключительно слабыми ван-дер-ваальсовыми силами.

Характеристики хемосорбции

  • Высокая специфичность: Хемосорбция является высокоспецифичной и происходит только в том случае, если возможна химическая связь между адсорбентом и адсорбатом. Кислород, например, адсорбируется на металлах в результате образования оксидов, а водород — на переходных металлах в результате образования гидридов.
  • Необратимость: Хемосорбция обычно носит необратимый характер, поскольку она включает образование соединений. Хемосорбция также является экзотермическим процессом, но очень медленным при низких температурах из-за высокой энергии активации. Адсорбция, как и большинство химических превращений, часто увеличивается с повышением температуры. При высоких температурах физсорбция газа, адсорбированного при низких температурах, может переходить в хемосорбцию. Высокое давление обычно выгодно для хемосорбции.
  • Площадь поверхности: Хемосорбция, как и физическая адсорбция, увеличивается с увеличением площади поверхности адсорбента.
  • Энтальпия адсорбции: Хемосорбция имеет высокую энтальпию (80-240 кДж моль-1), поскольку она включает образование химических связей.

Примеры вопросов

Вопрос 1: Почему происходит адсорбция?

Ответ:

Адсорбция происходит потому, что поверхностные частицы адсорбента не находятся в той же среде, что и частицы в объеме. Внутри адсорбента все силы, действующие между частицами, взаимно уравновешены, но на поверхности частицы не окружены со всех сторон атомами или молекулами себе подобных, и поэтому они обладают неуравновешенными или остаточными силами притяжения. Эти силы адсорбента ответственны за притяжение частиц адсорбата к его поверхности.

Вопрос 2. Является ли адсорбция экзотермическим процессом? Как?

Ответ:

Адсорбция всегда является экзотермической реакцией. Иными словами, ∆H адсорбции всегда отрицательна. При адсорбции газа свобода движения молекул ограничена. Это соответствует уменьшению энтропии газа после адсорбции, т. е. ∆S отрицательно. Таким образом, адсорбция сопровождается уменьшением как энтальпии, так и энтропии системы.

Вопрос 3: Какова связь между энергией Гиббса и самопроизвольным процессом?

Ответ

Термодинамическое требование самопроизвольности процесса состоит в том, что ∆G должно быть отрицательным при постоянной температуре и давлении, что подразумевает уменьшение энергии Гиббса. На основании уравнения

∆G = ∆H – T∆S

Если H имеет достаточно высокое отрицательное значение, а – T∆S положительное, ∆G может быть отрицательным. Таким образом, в процессе спонтанной адсорбции сочетание этих двух факторов приводит к отрицательному значению G.

Вопрос 4. Что такое принцип Ле-Шателье?

Ответ:

Он утверждает, что когда система, долгое время находившаяся в равновесии, подвергается изменению концентрации, температуры, объема или давления, система переходит к новому равновесию, которое частично компенсирует примененное изменение.

Вопрос 5. Что такое силы Ван-дер-Ваальса?

Ответ:

Взаимодействие между атомами или молекулами, зависящее от расстояния, называется силой Ван-дер-Ваальса. Эти притяжения, в отличие от ионных или ковалентных связей, не являются результатом химической электронной связи; поэтому они сравнительно слабы и более восприимчивы к нарушениям. При больших расстояниях между взаимодействующими молекулами сила Ван-дер-Ваальса быстро исчезает.

Вопрос 6. Что такое критическая температура? Какова связь между критической температурой и адсорбированным газом?

Ответ:

Критическая температура – ​​это температура, выше которой газ не может сжижаться даже при высоком давлении. Чем выше критическая температура, тем больше газа адсорбируется на поверхности. Определение

в кембриджском словаре английского языка

Примеры адсорбции

адсорбции

Использование мостиковых лигандов различной длины потенциально может привести к материалам со многими различными свойствами в отношении адсорбции газа , газоразделения и катализа.

Из Phys.Org