Выхлопная система – устройство и основные неисправности. Устройство катализатора автомобиля в разрезе
Устройство катализатора - как он работает?
Выхлопная система в автомобиле предназначается для того, чтобы выпускать все отработанные газы из транспортного средства наружу. В своей конструктивной составной имеет выпускной коллектор, каталитический конвертер и глушитель.
Если вникнуть глубоко в суть и принцип работы выхлопной системы, то можно разобраться для себя, что данное устройство является достаточно простым, а необходимыми знаниями сможет оперировать даже новичок в автомобильном деле. Важнейшим аспектом рассмотрения выхлопной системы – это определение смысла и сущности данного устройство. Так, приоритетной и важнейшей целью эксплуатации данного узла является вывод всех отработанных газов и очищение от тех же газов камеры сгорания. В тот момент, когда начинает открываться выпускной клапан непосредственно во впускной коллектор постепенно начинает направляться массе этих отработанных газов.
Если двигатель внутреннего сгорания выбранного транспортного средства дизельный, то следует учитывать один непоколебимый аспект работы всей системы: все части газов, которые уже являются отработанными, начинают активизировать крыльчатку турбокомпрессора, вследствие чего становится возможным их вывод уже в саму трубу. В том случае, если рассматриваемый автомобиль имеет бензиновый двигатель внутреннего сгорания, то вследствие за прохождением коллектора все газы будут перемещаться непосредственно в трубу приема. Далее они будут попросту следовать по предварительно установленной схеме строения на все выходные позиции.
1. Назначение и общее описание выхлопной системы.
Одним из основных элементов выхлопной системы автомобиля является коллектор. Именно посредством этого узла и происходит вывод всех отработанных газов непосредственно из камеры сгорания. Все отходы, которые выходят, будут поступать в особые трубки, которые являются лишь посредниками и промежуточными звеньями во всей процедуре вывода отработанных газов наружу.
Важно заметить, что именно устройство коллектора в большинстве случаев подвергается тюнингу разными специалистами. Делается это для того, чтобы максимально обеспечивать подачу топлива в цилиндры, вследствие чего в разы увеличиться мощность двигателя внутреннего сгорания.
Вслед за устройством коллектора следует каталитический нейтрализатор. Данное устройство предназначается для того, чтобы обеспечивать наименьший уровень токсичности отработанных газов. Если внедриться непосредственно в структурные особенности устройства катализатора в разрезе, то можно обнаружить, что состоять оно будет из внешней оболочки, выполненной из керамики, и тонких каналов, которые располагаются на ней. Все эти каналы внутри покрываются специальным небольшим платиновым слоем. В более простых случаях платина заменяется на более редкие металлы, такие как родий или палладий.
Важно заметить, что из-за того, что изготовление устройства катализатора предусматривает использование очень дорогих материалов, его себестоимость также является достаточно высокой. Вслед за устройством катализатора располагается устройство резонатора. Основная функциональная составная данного узла будет заключаться в том, чтобы резко расширить все отработанные газы. Именно из-за этого процесса будет значительно снижаться противодавление канала выхлопа, вследствие чего будет на порядок снижаться возникающая ударная волна.
Заключительным узлом и устройством, который является квинтэссенцией конструкции выхлопной системы автомобиля, является глушитель. Именно данная часть несет ответственность за то, какой именно звук издает автомобиль при езде. В современном мире автомобильные производители используют три вида глушителя, которые имеют свои особенности и свои негативы: ограничитель, отражатель и поглотитель.
После того, как было детально рассмотрено устройство выхлопной системы транспортного средства, следует приступить к разбору схемы, которая обеспечивает успешную работу данной системы. Принцип работы выхлопной системы является достаточно простым, вследствие чего даже новичок сможет разобраться с этим устройством. Выше мы уже определили, каким именно образом все отработанные газы направляются и попадают наружу, так что повторяться в этой отросли не следует.
Но важно заметить, что если речь идет о двигателе дизельном, а не бензиновом, то все отработанные газы сначала будут активизировать крыльчатку турбокомпрессора, лишь после чего направляться прямиком в трубу.
Тем не менее, очень важной является схема выхлопной системы, так как она напрямую связана с принципом ее работы. Так, данная схема предусматривает, что за приемной трубой газы будут направляться непосредственно в катализатор, где будет происходить очистка на увеличенных температурах, около 250 градусов. Важно заметить, что температура будет полностью контролироваться установленным лямбда-зондом.
Уже в зависимости от того, какие именно показатели будет выдавать температурный специальный датчик, непосредственно в цилиндры двигателя внутреннего сгорания будет направляться и поступать определенное количество топлива и воздуха. После этого отработка газов будет проходить процесс гашения, который проходит в резонаторе, вследствие чего будет произведен прямой вывод газов наружу посредством глушителя.
2. Конструкция катализатора.
Устройство катализатора предназначается для того, чтобы очищать все отработанные выхлопные газы. Являет собою устройство форму емкости, которая изготовлена из металла и имеет внутренний огнеупорный слой. Непосредственно во внутренней части емкости располагается тепло катализатора, которое разделяется условно на две подкатегории – металлическое и керамическое.
Устройство керамического катализатора представляет собою трехкомпонентный нейтрализатор выхлопа. Первым элементом является проволочная сетка, выполненная из нержавеющей стали, которая будет покрывать подушку, которая выполнена из керамического материала. Зачастую это обычный силикат, который сделан из алюминия и имеет частицы слюды. Третьим элементом является теплоизоляция, которую представляет термоустойчивый корпус с двойными стенками. Устройство металлического катализатора располагает гофрированной фольгой, которая покрыта активным слоем (палладий или же платина). В целом, если разобраться, то его конструкция полностью совпадает с катализатором керамического типа.
3. Принцип работы катализатора.
Катализатор, как правило, должен устанавливаться непосредственно после приемной трубы. Довольно часто также встречаются конструкции, где катализатор прикрепляется уже к фланцу устройства выпускного коллектора. Устройство каталитического нейтрализатора имеет корпус, блок носитель и теплоизоляцию. Важно знать, что при ударе корпуса катализатора об бордюр или камень будет происходить разрушение всех керамических сот картриджа, который располагается внутри устройства.
Устройства блока носителя, который состоит из большого количества сот-ячеек, играет основную функциональную роль в устройстве катализатора. Все соты покрываются особым рабочим составом. Важно заметить, что состав начинает свою эффективную работу непосредственно после прогревания, когда температура уже будет достигать 300 градусов.
Посредством устройства катализатора будет осуществляться сдерживание окиси углерода, углеводородов, сажи и иных веществ в выхлопных газах, посредством которых происходит разрушение слизистых оболочек. Важно заметить, что соты оболочки покрываются очень тонкой пленочкой, которая выполняется из платиноиридиевого сплава.
Все несгоревшие остатки нежелательных вредных веществ будут соприкасаться с раскаленной поверхностью каталитического слоя, вследствие чего будет происходить их тотальное истребление – они будут догорать. При непосредственном процессе горения будет использоваться остаток кислорода, который содержится в отработанных газах. Уже на выходе из катализатора будет обретен безвредный продукт из веществ, которые не несут никакой опасности жизни человека и окружающей среде.
Таким образом следует отметить, что именно катализатор является основным и центральным устройством всей выхлопной системы автомобиля, так как именно посредством данного устройства происходит тотальной искоренение всех нежелательных веществ из отработанных выхлопных газов. Принцип работы данного устройства является достаточно простым, так что каждый сможет ознакомиться, а вследствие и разобраться с ним.
Если автомобилист сталкивается с определенными трудностями, или же чувствует фактами, что выхлопная система пришла в негодность или неисправность, то следует незамедлительно обратиться в ближайший профессиональный сервисный центр, так как неисправность данного узла может послужить тотальному краху всей автомобильной системной цепи, ремонт которой обойдется автолюбителю в очень круглую сумму.
Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.
Была ли эта статья полезна?Да Нет
auto.today
Пламегаситель для авто своими руками: 3 типа устройства
Содержание статьи
Принцип работы и отличия
Сначала стоит разобраться с устройством этих двух элементов конструкции автомобиля, чтобы было легче понять имеющиеся между ними различия. Чаще всего установленный на авто катализатор имеет форму бачка, изготовленного из нержавейки, а размещается он в начале выхлопной системы. Внутри ёмкости находятся перегородки с большим количеством мелких ячеек, изготовленные из керамики.
Под воздействие веществ-катализаторов угарный газ и оксид азота вступают в химическую реакцию с молекулами кислорода. В результате вредные вещества «дожигаются» и на выходе их количество оказывается минимальным. Так как этот процесс сопровождается значительным выделением тепла, то во время работы силовой установки корпус емкости сильно нагревается. Сегодня используется два типа катализаторов:
- коллекторные — устанавливаются сразу после коллектора в вертикальном положении;
- магистральные — расположены в горизонтальной плоскости на прямом участке трубы под днищем автомобиля.
Катализаторы не только способствуют снижению температуры выхлопных газов, но и несколько заглушают звук. Однако при длительной эксплуатации ячейки перегородки забиваются сажей, что приводит к снижению проходимости. Так как в подобной ситуации газы не могут отводиться, возникают проблемы с работой силовой установки.
- Активные — труба окружается набивкой из асбестового волокна или других негорючих материалов. Это позволяет увеличить способность устройства поглощать звук.
- Пассивные — оснащены одним или несколькими диффузорами. Отражаясь от стенок, продукты горения постепенно теряют скорость движения.
- Комбинированные — в конструкции сочетаются оба принципа работы.
Таким образом, пламегаситель и катализатор предназначены для решения различных задач, хотя и размещаются в одном месте.
Преимущества и недостатки
Чаще всего автолюбители решают установить самодельный пламегаситель вместо катализатора по причине высокой стоимости последнего. Для отечественного автомобиля цена этого элемента составляет около 30 тысяч, а для иномарки он оценивается в 50 — 100 тысяч. Однако следует помнить, что замена катализатора пламегасителем влечёт за собой несколько негативных последствий:
- значительно увеличивается количество токсичных выхлопов, что не соответствует современным стандартам экологичности;
- уменьшается срок эксплуатации глушителя и резонатора;
- чтобы силовая установка работала хорошо, придётся внести корректировки в настройки кислородного датчика либо перепрограммировать контроллер.
Автолюбители должны помнить, что электронный блок управляет процессом создания воздушно-топливной смеси, основываясь на показаниях нескольких датчиков, включая и кислородный. Если сделать пламегаситель своими руками из катализатора, то из-за некорректной информации контроллер будет готовить некачественную смесь и это приведёт к значительному увеличению расхода топлива.
Однако изготовление стронгера своими руками и его последующая установка на машину может дать автолюбителю несколько бонусов:
- пламегаситель создает меньшее сопротивление дыму при выходе, что позволит сэкономить горючее и несколько улучшить условия работы силовой установки;
- мощность мотора может увеличиться примерно на 5 — 7 %;
- если летом заехать на заросшую сухой растительностью местность, то риски возникновения пожара окажутся минимальными.
Рекомендации по изготовлению
Чтобы сделать пламегаситель из катализатора своими руками, необходимо найти две металлических трубы. При этом размеры одной из них должно полностью соответствовать параметрам выхлопной трубы. Так как не каждый владелец авто сможет отыскать трубы из жаростойкого сплава, то для изготовления пламегасителя можно использовать вышедший из строя глушитель.
При этом предполагаемая переделка не является сложной и для воплощения идеи в жизнь потребуется минимальный набор инструментов:
- сварочный аппарат;
- набор ёршиков для мытья посуды;
- дрель;
- болгарка;
- отрезной круг;
- щётка для металла.
Сначала придётся демонтировать глушитель, так как необходимо удалить неисправный катализатор. Именно с размерами этого элемента должны совпадать параметры меньшей трубы. Вторая труба будет на 5 — 6 см короче и на каждой её оконечности необходимо сделать надрезы. На трубе меньшего диаметра предстоит сделать отверстия диаметром около 3 мм. Когда она будет перфорирована, поверхность необходимо зачистить щёткой и вставить в большую строго по центру. Затем нужно загнуть её по предварительно сделанным надрезам и заварить. При этом необходимо убедиться в герметичности швов. Развернув трубы открытой стороной вверх, на меньшую следует надеть ёршики и плотно утрамбовывать их в этой своеобразной ёмкости. Остаётся лишь загнуть лепестки к трубе малого диаметра и приварить их.
Достаточно внимательно изучить чертёж и все возможные вопросы отпадут сами собой. При сборке выхлопной системы вместо старого катализатора монтируется только что устроенный пламегаситель.
Регулировка датчика
Так как установка самодельного стронгера обязательно приведёт к изменению показаний лямбда-зонда, его придётся обмануть. Чаще всего автолюбители используют для решения поставленной задачи механические устройства-обманки. Их основная задача заключается в ограничении количества кислорода, поступающего к датчику. Для этого достаточно в том месте, где находится лямбда-зонд и пламегаситель, установить проставку. Также необходимо отдалить второй датчик на определённое расстояние от катализатора. Выхлопные газы, проходя через отверстия обманного устройства, рассеиваются и теряют начальную концентрацию. Благодаря смещению датчика он фиксирует насыщенность кислорода в пределах нормы.
Оценка статьи:
Загрузка...motorsguide.ru
Принцип работы катализатора в автомобиле
Машины являются одним из самых крупных источников загрязнений атмосферы, так как они выбрасывают в атмосферу около 15 000 химических соединений, к которым относится газ и пыль. Компании по производству автомобилей постоянно стараются уменьшить количество вредных выбросов, именно это и привело к созданию автомобильного каталитического нейтрализатора системы выхлопа или как его еще называют катализатор.
Катализатор входит в состав выхлопной системы автомобиля и предназначается для понижения уровня выбросов вредоносных веществ вместе с продуктами горения.
Катализатор автомобильный
В представленной статье мы более подробно поговорим о катализаторе, а именно обсудим такие вопросы:
- Что такое автомобильный катализатор?
- Конструкция автомобильного катализатора;
- В чем заключается принцип работы?
- Распространенные поломки каталитического нейтрализатора, при которых необходима его полная замена;
- Признаки неисправности, указывающие на то, что необходима замена;
- Как правильно проводится замена каталитического нейтрализатора выхлопной системы?
Основная информация о каталитическом нейтрализаторе
Большинство автолюбителей даже не имеют представления о том, что такое автомобильный катализатор и в чем заключается принцип его работы. Именно поэтому сегодня мы попытаемся рассказать основную информацию о каталитическом нейтрализаторе. Итак, автомобильный нейтрализатор это элемент выхлопной системы транспортного средства, снижающий температуру выхлопных газов, очищающий выхлопные газы и обеспечивающий догорание топливной смеси.
Каталитический нейтрализатор используется на бензиновых и дизельных двигателях автомобиля. Представленное устройство чаще всего располагается за коллектором выпускной системы или же перед глушителями.
Схема катализатора автомобильного
Основными элементами катализатора являются: теплоизоляция, корпус и блок-носитель. На сегодняшний момент существует несколько видов нейтрализаторов, которые соответствуют разному содержанию выхлопных газов в автомобильном двигателе.
К основным типам автомобильного катализатора выхлопной системы относятся: восстановительный, окислительный и окислительно-восстановительный.
Для правильной замены каталитического нейтрализатора должны соблюдаться некие условия, для соблюдения этих условий применяется лямбда-зонд. Благодаря данному устройству посылается обновленная информация и регулируется состав топливной смеси.
Признаки неисправности, указывающие на то, что необходима замена
При нормальном функционировании катализатор ломается только после полного сгорания каталитического слоя. Такое формулирование даже не совсем правильно, так как он не ломается, а просто из-за уменьшения каталитического слоя он не может полностью сжигать выхлопные газы. То есть эффективность работы уменьшается, а токсичность продуктов горения повышается. Автомобильный катализатор достаточно редко выходит из строя, но все же каждый автолюбитель должен знать, как поступать в таком случае. Поэтому давайте рассмотрим, как проводится самостоятельная замена каталитического нейтрализатора.
Для начала давайте рассмотрим основные признаки неисправности каталитического нейтрализатора выхлопной системы:
- Снизилась мощность автомобиля, это свидетельствует о том, что нейтрализатор забит.
- Во время передвижения транспортного средства на холостых оборотах двигателя заметно плаванье стрелочки тахометра.
- И выхлопной трубки чувствуется запах аммиака.
Итак, как же правильно проводится замена катализатора?
- Открутите болтики, закрепляющие устройство на дополнительном глушителе;
- Снимите болтики вместе с шайбой;
- Открутите болтики, которые закрепляют устройство на приемной трубке;
- Достаньте болтики вместе с пружинными шайбами;
- Достаньте устройство под днищем автомобиля;
- ПРоведите замену и соберите все в обратном порядке.
Как видите, замена катализатора системы выхлопа довольно проста и с ней сможет справиться даже не очень опытный автолюбитель. Обратите внимание на то, что в момент функционирования он может нагреваться до температуры около 600 градусов. Поэтому прежде чем перейти к замене катализатора дождитесь полного его охлаждения.
Похожие статьи:
autodont.ru
Как сделать пламегаситель из катализатора своими руками
В связи с ужесточением Международных экологических требований, обязательным условием для эксплуатации транспортных средств является установка каталитических нейтрализаторов выхлопных газов. Но, этот элемент относится к категории дорогостоящих, поскольку в конструкции его фильтрующего узла присутствуют сплавы драгоценных металлов, поэтому в случае его выхода из строя лучше всего установить своими руками пламегаситель вместо катализатора. Нейтрализатор выхлопных газов очень требователен к качеству топлива, в процессе эксплуатации транспортного средства его соты покрываются обильным слоем сажевых отложений, которые снижают пропускную способность устройства и являются причиной снижения мощности двигателя.
Важно! Любой катализатор очень чувствителен к механическим воздействиям, даже незначительное повреждение его сот может полностью вывести деталь из строя. Довольно проблематично восстановить изначальную работоспособность элемента, поэтому большинство опытных автомехаников предлагают сделать пламегаситель из отслужившего свой срок катализатора.
При загрязнении сот нейтрализатора отмечается значительный рост давления внутри выхлопной системы, что является причиной снижения разгонной динамики транспортного средства и значительного увеличения потребления топлива. Сложность проблемы заключается еще в том, что в выпускной системе большинства моделей транспортных средств этих элементов содержится несколько.
Что будет, если полностью удалить с автомобиля катализатор?
Этот вопрос является едва ли не первоочередным у большинства владельцев транспортных средств. Многие считают, что решением всех проблем станет установка прямотока вместо отслужившего нейтрализатора. Но, помимо того, что это приведет к значительному увеличению шума, выхлопные газы будут постоянно находиться под высокой температурой, а это негативно отражается на работе других узлов автомобиля.
На многих современных автомобилях вместе с каталитическим нейтрализатором устанавливается специальный датчик, удаление которого обязательно вызовет появление сигнала ошибки. Перед демонтажем нейтрализатора и датчика лучше всего проконсультироваться со специалистом, который поможет в решении этой проблемы, поскольку для этого потребуется комплексный подход.
Стоит отметить, что в соответствии с Международным стандартом «Евро-4» на транспортные средства устанавливается специальный лямбда-зонд, без которого силовой агрегат начнет работать некорректно, а на табло постоянно будет загораться сообщение об ошибке. Для обеспечения корректной работы мотора потребуется установка специальной «обманки» и перепрошивка ЭБУ автомобиля. Как видно, удалить без последствий каталитический нейтрализатор из выхлопной системы транспортного средства не так просто.
Как решить проблему?
Вопрос с вышедшим из строя катализатором можно решить одним из следующих способов:
- Приобрести и установить дорогостоящий оригинальный нейтрализатор.
- Использовать универсальную деталь.
- Изготовить пламегаситель своими руками из катализатора и установить его на автомобиль.
Заметим, что каждый из перечисленных вариантов имеет как свои плюсы, так и минусы. Опишем подробнее последний пункт из списка – самостоятельное изготовление пламегасителя из отслужившего свой срок нейтрализатора выхлопных газов.
Отличительные особенности пламегасителя
В выхлопной системе транспортных средств данный элемент имеет следующую конструкцию: разделенный внутри на специальные камеры прочный двойной цилиндрический корпус, изготовленный из нержавеющей стали. Благодаря такому устройству, пламегаситель эффективно подавляет вибрацию, а наличие прямотока не задерживает выхлопные газы в системе, как при установленном нейтрализаторе. Помимо этого, резонатор на автомобиле с установленным пламегасителем начинает работать устойчивее и стабильнее за счет перераспределения первичного потока отработанных газов. Большинство автомобилистов заменяют резонатор стронгером, который препятствует возникновению обратного давления, негативно отражающегося на работе силового агрегата, являясь причиной резкого снижения его мощности.
Несмотря на то, что транспортное средство может прекрасно функционировать и без стронгера, все же, если было принято решение сделать пламегаситель и установить его в выпускную систему, желательно все же использовать этот элемент.
Почему пламегаситель лучше всего сделать самому, нежели приобрести готовый?
Рынок автомобильных запчастей и комплектующих изобилует пламегасителями различных моделей. Но, несмотря на это подобрать элемент под конкретный автомобиль практически нереально. Все дело в том, что размеры пламегасителя должны полностью соответствовать размерам удаленного из системы нейтрализатора, иначе придется полностью перестраивать весь выхлопной тракт. Исключительно по этой причине желательно самостоятельное изготовление пламегасителя, поскольку лишь в этом случае получится правильно подобрать размеры и характеристики детали.
Как самостоятельно сделать пламегаситель из катализатора?
Для изготовления пламегасителя понадобятся:
- сварочный аппарат;
- две металлических трубы, при этом одна из них должна быть меньшим диаметром;
- металлические щетки-скребки для мытья посуды;
- старый нейтрализатор выхлопных газов.
Наш самодельный пламегаситель будет располагаться в корпусе каталитического нейтрализатора, поэтому его необходимо будет разрезать пополам и удалить нерабочие соты. Диаметр одной из труб должен полностью соответствовать диаметру выхлопного тракта. Вторая труба должна быть несколько большего диаметра, чтобы она полностью покрывала первую, и в зазор между ними можно было запрессовать металлические щетки-скребки. При этом труба большего диаметра должна помещаться в корпусе нерабочего катализатора.
В трубе меньшего диаметра (которая будет соединяться с выхлопным трактом авто), необходимо просверлить небольшие отверстия. Далее вставляем меньшую трубу в большую, предварительно их отцентрировав и проварив один из краев. Теперь необходимо заполнить все пространство между трубами металлическим скребками для мытья посуды. Их нужно плотно утрамбовать, после чего загнуть края трубы по окружности и полностью их обварить. Получившуюся конструкцию помещаем в корпус катализатора, собираем и завариваем его в местах разреза.
Получившийся пламегаситель можно вваривать в выхлопную систему. Но, это еще не все. Для обеспечения корректной работы выпускной системы и силового агрегата, удаления ошибки Check Engine необходима установка специальной обманки.
Чем и как заменить кислородный датчик?
При неисправности каталитического нейтрализатора в транспортных средствах на панели приборов появляется соответствующий сигнал, который передается блоку управления специальным кислородным датчиком, или лямбда-зондом. Для того чтобы все системы работали корректно и сигнал об ошибке больше не возникал, необходимо использовать так называемую «обманку». Наиболее распространен механический тип подобных устройств.
Заметим, что в работе «обманок» заложен принцип ограничения объема отработанных газов, который постоянно контролируется при помощи соответствующего датчика. Благодаря этому, кислорода в выхлопе автомобиля становится значительно больше, и система может функционировать корректно.
Процесс изготовления такой детали не составит особого труда. Достаточно в месте расположения лямбда-зонда и каталитического нейтрализатора установить так называемую проставку, а вторую лямбду немного отодвинуть от катализатора. Отработанные газы, которые будут проходить через проставку, теряют концентрацию вредных примесей и веществ в них, а перемещенный от нейтрализатора кислородный датчик начнет фиксировать нормальную концентрацию кислорода и выдавать соответствующий сигнал.
Выходит, что самостоятельно изготовить надежный и функциональный пламегаситель и установить его вместо дорогостоящего катализатора, не так уж и сложно. Более того, подобный самодельный элемент не причинит никакого вреда не только выпускному тракту и силовому агрегату транспортных средств, но и экологии.
automorum.ru
Что такое катализатор – в мельчайших деталях!
Катализатор – это очень простой элемент выхлопной системы, но от него зависит многое. Сегодня мы поможем вам узнать, какие вредные вещества формируются при работе автомобильного двигателя. Вы также получите информацию о том, как каталитический преобразователь уменьшает количество вредных выбросов.
Каждый современный автомобиль (не учитывая электрокаров, конечно) является серьезным источником загрязнения. В особенности эта проблема актуальна для жителей мегаполисов, так как именно в таких населенных пунктах количество автомобильных выхлопных газов порой очень высоко.
Для того чтобы хоть как-то препятствовать этой проблеме правительства различных стран ограничивают уровень загрязнения, создаваемого автомобилями. В последние годы многие компании, которые выпускают транспортные средства, серьезно модернизировали двигатели и выхлопные системы своих моделей, чтобы соответствовать определенным нормам.
Одним из достаточно серьезных шагов на этом пути стало производство катализатора или каталитического преобразователя. Что такое катализатор в автомобиле и как он работает? Как мы уже упоминали выше, его работа заключается в том, чтобы вовремя преобразовать вредные вещества, содержащиеся в выхлопных газах, в менее вредные продукты. Причем катализатор должен сделать это ещё до того, как выхлопные газы окажутся за пределами машины.
Ликбез по вредным выбросам
Для того чтобы максимально уменьшить содержание вредных веществ в выхлопных газах, производители «научили» двигатели автомобилей следить за количеством расходуемого топлива. Электронный блок управления двигателем контролирует оптимальную пропорцию топливо-воздушной смеси. Для этого используется такая характеристика, как стоихиометрический коэффициент. В теории, при таком соотношении топливо должно сгореть с применением определенного количества кислорода.
К примеру, стоихиометрический коэффициент бензина составляет примерно 14,7 к 1. А это значит, что для сожжения 1 единицы бензина необходимо сжечь 14,7 единицы воздуха. В реальных условиях сгорание смеси топлива имеет некоторые отличия от оптимальной пропорции. Порой смесь становится обедненной (при повышении коэффициента), а иногда – слишком богатой (при падении данного показателя).
Автомобильный двигатель вырабатывает такие вредные продукты:
- N2 (газообразный азот). Воздух на нашей планете на 78% состоит именно из этого вещества, причем большая его часть попадает в силовой агрегат авто.
- h3O (водяной пар). Продукт сгорания, формирующийся при соединении кислорода и водорода.
- СО2 (диоксид углерода). Это также продукт сгорания, который появляется в результате соединения углерода с кислородом.
По сути, перечисленные вещества не представляют опасность для нашего здоровья, однако ученые утверждают, что углекислый газ приводит к ухудшению ситуации с глобальным потеплением. Поскольку процесс горения далеко не всегда соответствует планам разработчиков двигателей, определенный объем вредных веществ, все же, попадает в выхлопную систему. Именно для этого и существует катализатор. Каталитический преобразователь предназначен для сокращения количества следующих веществ:
- СО (окись углерода) – вредный бесцветный газ, не имеющий запаха;
- летучие органические соединения или углеводороды – ключевая составляющая смога, который формируется в результате неполного сгорания бензина;
- NO и NO2 (оксиды азота) – ещё одна составляющая смога и так называемых кислотных дождей.
Далее мы поможем вам понять, как работает катализатор в автомобиле.
Кстати, рекомендуем периодически выполнять проверку катализатора. Подробнее о признаках забитого катализатора читайте в нашей недавней статье.
Принцип работы катализатора
Ещё со школьного курса химии многие люди знают, что катализатор – это вещество, применяемое для вызова или повышения скорости химической реакции. При этом каталитический преобразователь не становится продуктом реакции. Катализаторы принимают участие в реакциях, но их нельзя назвать реактивами или продуктами химической реакции. К примеру, в организме каждого человека есть ферменты, которые необходимы для осуществления большого количества биохимических реакций.
Что такое катализатор вы уже знаете. Рассмотрим подробнее их устройство. Сегодня существуют два основных типа катализаторов: окислительные и восстанавливающие. Они имеют керамическую структуру, которую покрывает катализатор из металла. Суть состоит в формировании структуры, которая сможет подставить под выхлопные газы максимально возможную площадь каталитического преобразователя. При этом задействуется минимальное количество катализатора, поскольку стоимость применяемых материалов является очень высокой.
Интересно, что в некоторых устройствах применяют даже золото. По сравнению со всеми иными вариантами золото оказалось самым дешевым. Оно может увеличить уровень окисления на 40%, без чего невозможно сократить объем вредных веществ.
Многие современные автомобили имеют системы выпуска с тремя катализаторами. Каждый из них отвечает за уменьшение количества выбросов определенного вещества.
Сначала выхлопные газы попадают в восстанавливающий катализатор. В нём применяются родий и платина, которые сокращают количество молекул NO и NO2. В момент их контакта с молекулами каталитического преобразователя происходит отделение атома азота, в результате чего высвобождается O2, то есть кислород. Затем происходит связывание атомов азота, в результате чего появляется N2.
Следующий этап – фильтрация в окислительном катализаторе. Это необходимо для уменьшения объема окиси углерода и оставшегося топлива. Они окисляются с использованием палладия и платины. Данный катализатор способствует вступлению окиси углерода в реакцию с оставшимся кислородом, что приводит к образованию СО2, то есть углекислого газа.
Современные автомобили оснащаются катализаторами с конструкциями типа «керамические бусины» и «соты». Очень часто можно увидеть преобразователи со структурой в виде сот.
Не знаешь, как происходит замена катализатора на пламегаситель? Подробнее по ссылке — http://avtopub.com/kak-sdelat-plamegasitel-svoimi-rukami-vmesto-katalizatora/
Далее вы узнаете, как происходит последний этап преобразования. Также Автопаб расскажет о том, как улучшить эффективность работы катализатора.
Оптимизация работы выхлопной системы автомобиля
На последнем этапе преобразования осуществляется контроль выхлопных газов. Полученная информация позволяет регулировать работу системы подачи топлива. Между двигателем и катализатором расположен специальный датчик кислорода (его ещё называют лямбда-зондом). Он сообщает электронике автомобиля количество кислорода в составе выхлопных газов.
После получения этой информации компьютер регулирует объем воздуха, который подаётся для приготовления оптимальной топливо-воздушной смеси. Благодаря такому решению силовой агрегат автомобиля функционирует на пропорции, максимально приближенной к стехиометрической точке. Также это позволяет проверить количество кислорода, ведь он нужен для правильной работы окислительного катализатора.
Катализатор – это устройство, которое создано для борьбы с загрязнением окружающей среды, однако его эффективность можно серьезно повысить. Среди «минусов» стоит отметить, что он функционирует лишь при высоких температурах. Сразу после запуска двигателя этот элемент практически не работает.
Для получения оптимального результата можно изменить расположение катализатора. Он должен находиться ближе к мотору. В таком случае его нагрев будет происходить гораздо более оперативно. Правда, такое решение негативно влияет на эксплуатационный срок каталитического преобразователя по причине регулярного воздействия повышенных температур. Многие производители монтируют катализатор приблизительно под креслом переднего пассажира, что защищает конвертер от воздействия слишком горячих выхлопных газов.
http://www.youtube.com/watch?v=ZFt2IY3fnfs
Для уменьшения количества выбросов используют также подогрев катализатора. Простейшее решение – установка электронагревателей. Нагреть катализатор очень быстро не получится, так как почти на всех автомобилях используется электросеть на 12 Вольт. Подобные решения применяются в современных гибридах (например, в автомобиле Тойота Приус), оснащенных высоковольтными аккумуляторами.
Катализаторы на автомобилях с дизельными двигателями не очень эффективно борются с вредными выбросами NO и NO2. Специалисты отмечают, что дизельные моторы работают в более низком режиме температур, по сравнению с бензиновыми агрегатами, а катализаторы функционируют эффективнее при нормальном нагреве.
Отдельные мастера изобрели современную систему выпуска, у которой нет такой проблемы. Они обеспечивают подачу карбамида (органическое соединение кислорода, азота и водорода) в выхлопную трубу ещё до контакта газов с катализатором. Это приводит к химической реакции, сокращающей объем NO и NO2.
Карбамид (мочевина) присутствует в составе мочи земноводных, а также млекопитающих, поэтому это вещество и получило такое имя. Данное соединение вступает в реакцию с NOx, в результате чего формируется водяной пар и азот, а количество оксидов азота уменьшается примерно на 90%.
avtopub.com
Выхлопная система или как понять принцип ее работы? + Видео » АвтоНоватор
Каждый более-менее опытный автомобилист прекрасно знает, что выхлопная система является неотъемлемой частью автомобиля, без которой правильное функционирование машины просто невозможно. Предлагаем поговорить о том, из чего же она состоит, а также с какими неисправностями можно столкнуться в процессе эксплуатации автомобиля.
Выхлопная система – основные узлы и элементы
Один из главных элементов системы выхлопа – коллектор. С помощью данного узла система может выводить отработанные газы из камеры сгорания. Эти отходы поступают в специальные трубки, служащие промежуточными звеньями в процессе отвода газов наружу. Именно коллектор подвергается тюнингу специалистами для того, чтобы обеспечить большим количеством топлива цилиндры, тем самым увеличив мощность двигателя.
После коллектора идет каталитический нейтрализатор. Этот узел способствует тому, чтобы выхлопные газы имели меньший уровень токсичности. Если рассмотреть структуру катализатора в разрезе, то вы увидите внешнюю оболочку из керамики, которая состоит из тонких каналов. Внутри эти каналы покрыты мизерным слоем платины. Вместо платины вполне могут применяться более редкие металлы. Например, палладий или родий.
Внимание! Ввиду того, что при изготовлении катализатора используются дорогие материалы, его стоимость также является недешевой.
После катализатора идет резонатор. Его главная задача – резкое расширение отработанных газов. Благодаря такому процессу, снижается противодавление выхлопного канала, и смягчается ударная волна. Последним узлом, который имеет выхлопная система автомобиля, является глушитель. Именно эта часть ответственна за издаваемый машиной звук. На сегодняшний день используется три вида этого узла:
- Отражатель;
- Ограничитель;
- Поглотитель.
Теперь, когда вы имеете представление о том, каково устройство выхлопной системы автомобиля, можно рассмотреть, по какой схеме система работает.
Принцип работы системы
Разобраться с принципом работы выхлопной системы будет по силу каждому. Выясним, как газы из камеры сгорания попадают наружу. Когда выпускной клапан открывается, масса отработанных газов поступает в выпускной коллектор. Если речь идет о бензиновых двигателях, то после коллектора газы сразу перемещаются в приемную трубу, откуда идут далее по схеме. Если же двигатель дизельный, то отработанные газы сперва активизируют крыльчатку турбокомпрессора, а только затем попадают в трубу.
Как бы то ни было, схема выхлопной системы предполагает, что после приемной трубы газы идут сначала в катализатор, где проходят очистку при повышенных температурах, примерно 250 градусов. Стоит отметить, что температура полностью контролируется лямбда-зондом. В зависимости от того, какие показатели температуры выдает специальный датчик, в цилиндры поступает то или иное количество воздуха и топлива.
Далее отработка проходит процесс гашения в резонаторе и выходит через глушитель наружу.
Неисправности системы и методы их устранения
Большинство автомобилистов уже прекрасно знают, как должна вести себя их машина и какой звук при этом она должна издавать. Таким образом, на слух можно выявить некоторые неисправности системы выхлопа газов. Самой распространенной проблемой считается высокий уровень шума выхлопной системы. Это значит, что повреждена основная или дополнительная части глушителя. Также это могут быть неполадки с потерей плотности соединительных элементов или же износ, или повреждение прокладок.
Совет! Устранение проблемы с повышенным уровнем шума происходит с помощью замены прокладок или же сварки соединений системы вывода выхлопных газов.
Еще одной нередкой проблемой является повышенный уровень окиси углерода или же потеря мощности двигателем. Это первый признак поломки каталитического нейтрализатора. К сожалению, проблема устраняется только полной заменой данного узла системы.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!carnovato.ru
Катализатор ВАЗ-2114 - устройство и замена
Катализатор ВАЗ-2114 (также известный как каталитический нейтрализатор) является одним из основных составляющих выпускной системы автомобиля. Данная деталь служит для снижения уровня токсичности выхлопов в атмосферу. 
И сегодня мы поговорим об устройстве этого элемента и расскажем, как производится замена катализатора на ВАЗ-2114 своими руками.
Устройство
По своей конструкции данная деталь включает в себя такие элементы, как:
- корпус;
- теплоизоляция;
- блок-носитель.
Особое внимание следует уделить последнему пункту. Блок-носитель является основанием для такой детали, как катализатор. ВАЗ-2114 и многие другие отечественные автомобили снабжаются керамическими носителями, которые не подвергаются деформации при высоких температурах и вибрациях. По своей конструкции данный элемент представляет совокупность продольных сот, увеличивающих площадь соприкосновения с отработанными газами.
Средства-катализаторы
На их поверхность наносят вещества-катализаторы. В качестве таких средств используют платину, родий и палладий. Данные вещества значительно ускоряют протекание реакций в нейтрализаторе. По своим свойствам палладий и платина относятся к окислительным катализаторам. Данные вещества способствуют окислению углеводородов в водяной пар. При этом угарный газ СО они превращают в углекислый.
Родий – это восстановительный катализатор. Он способен восстанавливать оксид азота в безвредные составляющие. То есть, все эти вещества способны снизить концентрацию вредных веществ в отработавших газах, которые идут в окружающую среду.
Сам блок-носитель размещается в продолговатом металлическом корпусе, между которым находится слой теплоизоляции. В корпусе также монтируется кислородный датчик. По своим размерам данный элемент не слишком велик по сравнению с автомобильным глушителем.
Насколько действенный катализатор?
Как показывает практика, при рабочей температуре в 300 градусов Цельсия данный элемент способен задержать до 90 процентов всех токсичных веществ. Таким образом, катализатор значительно повышает стандарт токсичности выхлопов отработавших газов.
Как определить, что данная деталь неисправна?
Со временем вставка катализатора (ВАЗ-2114 «Самара) и сам механизм, как и любая другая техническая деталь, имеет свойство изнашиваться (в данном случае забиваться). Среди основных признаков неисправностей необходимо выделить следующие:
- Значительное падение мощности двигателя. При движении создается такое ощущение, будто машина больше не тянет, особенно на подъем и на разгон.
«Плавающие» обороты на холостом ходу. Конечно, это может свидетельствовать и о ряде других проблем. Например, это неправильная настройка карбюратора либо неисправности дроссельной заслонки, или некорректная работа датчика массового расхода воздуха.
И поскольку эти симптомы неисправностей могут быть вызваны совершенно другими элементами автомобиля, обращаем также внимание на сам ресурс такой детали, как катализатор. ВАЗ-2114 выхаживает с этим элементом около 60-80 тысяч километров. Дальше деталь забивается и ее нужно менять. Правда, не всегда ресурс может быть таким. Иногда даже одной заправки на недобросовестной АЗС хватает для того, чтобы забить данную деталь вместе со всеми топливными фильтрами. Кстати, в западных странах катализаторы эксплуатируются и по 100 тысяч километров. Правда, качество топлива, поставляемого туда, значительно уступает отечественному.
Как заменить данную деталь своими руками?
Для начала нужно найти, где она находится. А расположен ВАЗовский катализатор на 2114-х моделях «Лады» за выпускным коллектором ДВС.
Итак, сначала находим крепление резонатора. Последний должен быть расположен тоже за выпускным коллектором. Далее откручиваем все крепления и снимаем шайбы пружинного типа.
После этого следует открутить крепление приемной трубы. Здесь нам необходимо вынуть болты вместе с пружиной. При этом катализатор нужно держать рукой снизу. Все, деталь полностью освобождена от креплений. Далее смело убираем катализатор (ВАЗ 2114-й «Лады») в сторону и вытаскиваем его наружу. Теперь монтируем новый в обратной последовательности аналогично снятию.
Кстати, менять катализатор на новый не всегда решаются наши автовладельцы. Дело в том, что в России нет таких суровых стандартов на токсичность выхлопов, и потому водители устанавливают туда обычный пламегаситель. С ним, по словам автолюбителей, гораздо меньше мороки, чем со штатным катализатором. Впрочем, окончательное решение будет за вами – устанавливать новый катализатор или монтировать пламегаситель. Последний можно приобрести в магазине либо сделать своими руками (занимает это не более 1-2 часов свободного времени).
Итак, мы выяснили, что такое автомобильный катализатор и какую функцию он несет для автомобиля.
fb.ru
