Зачем нужен катализатор: что это, штраф за езду без него, прохождение техосмотра :: Autonews

Для чего нужен катализатор в автомобиле и что будет, если его удалить

Для чего служит катализатор, когда его можно вырезать, какие последствия бывают при удалении и что будет, если ездить на машине без катализатора — рассказываем.

• Что такое автокатализатор
• Зачем нужен катализатор в автомобиле
• Можно ли удалять катализатор из автомобиля
• Когда пора вырезать автокат
• Как ездить на машине после вырезания автоката
• Последствия удаления катализатора

Что такое автокатализатор

Каталитический нейтрализатор, а в обиходе кат, автокат, каталик — это часть выхлопной системы авто. Конструкция представляет собой корпус в виде цилиндра с входным/выходным патрубками и каталитически активным блоком внутри. Корпус обычно состоит из стального сплава, внутренний блок в дешевых моделях изготовлен из металла, в более дорогих — из керамики.

Катализаторы в количестве от 1 шт. устанавливаются на каждый новый автомобиль. На последних моделях BMW, Audi, Mercedes-Benz число установленных автокатов может достигать 4 шт. Тип используемого топлива не важен: каталиками оснащаются и машины с бензиновыми двигателями, и дизельные авто.

Зачем нужен катализатор в автомобиле

Каталитический конвертер путем доокисления очищает тяжелые выхлопные газы от наиболее вредных примесей, раскладывая сложный состав до углекислого газа и водяного пара. Перед блоком автоката дополнительно устанавливается кислородный датчик (лямбда-зонд) — первый из двух. Его задача заключается в измерении уровня свободного кислорода в выхлопных газах. Очистка газов производится при нагреве катализатора до 300°C, т. е. непосредственно при прохождении выхлопа через внутренний блок. Второй диагностический лямбда-зонд размещается за катализатором и контролирует уровень остатка кислорода в выхлопных газах после завершения процесса нейтрализации.

Можно ли удалять катализатор из автомобиля

Катализатор, как и любой компонент/узел машины, имеет ограниченный рабочий ресурс, после выработки которого требуется посещение автосервиса для удаления либо замены детали. Рекомендуется также вырезать катализатор в случае механической поломки — содержимое корпуса достаточно хрупкое и легко крошится от сильного удара об бордюр, при ДТП и т. д., после чего деталь уже не может выполнять свои функции.

Если не удалить неисправный кат, многовероятно, что машина станет расходовать больше топлива, хуже стартовать и медленнее разгоняться.

Катализаторы также часто вырезают из соображений получения быстрой прибыли. Главная часть автоката — это носитель, ячеистая вставка со слоем каталитически активного напыления, включающего редкие и дорогие металлы платиновой группы. Дорогостоящие компоненты напыления и делают автокатализаторы востребованным товаром на рынке вторсырья. Многие автовладельцы могут выгодно продать вырезанный катализатор компании, занимающейся оптовой скупкой и переработкой автокатов.

Когда пора вырезать автокат

• Одометр отсчитал очередные 100 000 — 150 000 км пробега. Вырезать автокат можно, не дожидаясь явных признаков выхода детали из строя. Производители рекомендуют заменять катализатор после 100-150 км либо каждые 3-7 лет в зависимости от особенностей эксплуатации автомобиля.
• На приборной панели горит лампочка «Check Engine». Поскольку индикатор ошибки загорается при любых неисправностях в двигателе, в конкретном случае подтвердить наличие проблемы может только проверка сканером.
• Раздается дребезжание под днищем. Посторонние звуки обычно появляются на высоких оборотах мотора. Причиной может оказаться частичное разрушение керамических сот: при работе мотора отпавшие частицы хаотично бьются в стенки корпуса под действием потока газов.
• Снизилась мощность мотора. При неисправном каталике авто может троить, дергаться, медленнее разгоняться. Причина кроется в снижении пропускной способности каталитического конвертера из-за естественного разрушения керамических сот внутри. Частицы керамики и напыления запекаются и забивают проходы, выхлопные газы проходят медленнее и очищаются хуже, из-за чего двигатель начинает «задыхаться».
• Неравномерный либо слабый напор выхлопных газов, выходящих из глушителя. Если катализатор исправен, то поднеся ладонь к выхлопной трубе, вы ощутите легкую пульсацию от поочередного срабатывания выпускных клапанов. При неисправном автокате поток становится ровным или ослабевает.

Как ездить на машине после вырезания автоката

Разобрались, зачем нужен катализатор в машине. Теперь к вопросу о том, можно ли ездить на авто без катализатора, и как это делать. Наиболее очевидный вариант — снять старый/неисправный катализатор и установить свежекупленный. Однако новая деталь стоит приличных денег, поскольку, как говорилось выше, содержит высоко ценимые драгметаллы. Поэтому владельцы машин поступают по ситуации: кто-то продает отработанный кат и приобретает новый, а кто-то выбирает альтернативные пути.

Перепрограммирование датчиков

Простейший способ, позволяющий обходиться вообще без нейтрализатора выхлопных газов. Как помним, в ходе сборки на заводе на авто ставят пару кислородных датчиков, и их задача — контролировать уровень загрязнения горячими газами воздуха, выбрасываемого выхлопной трубой. После удаления автоката датчики вручную отключают, попутно обновляя прошивку бортового компьютера с учетом конструктивных изменений.

Установка пламегасителя

Пламегаситель — универсальное и более доступное по стоимости устройство, нежели автокат. Принцип функционирования напоминает работу глушителя: устройство также разбивает газовые потоки. Однако есть отличие — аналог не располагает такой же мелкоячеистой решеткой, как каталик, а потому не столь чувствителен к качеству горючей смеси и количеству примесей в ней. Помимо этого, пламегаситель свободнее пропускает воздушный поток. Использование подобной замены позволяет нарастить мощность мотора авто на 5-10% и немного снизить расход топлива.

Подключение «обманок» для датчиков

После удаления автоката, даже если в мастерской поставят пламегаситель, для корректной работы машины всё равно потребуется поставить «обманки» — дополнительные проставки, отодвигающие кислородные датчики от выхлопа. В случае установки обманок перепрошивка бортового компьютера не понадобится. Увеличение расстояния автоматически приведет к снижению фиксируемого уровня загрязненности выходящего воздуха, и сообщения о неполадках в системе просто не будут появляться.

Последствия удаления катализатора

Автовладелец получает определенные плюсы от вырезания катализатора:

• отпадает необходимость в периодической замене дорогой детали;
• вырастает мощность мотора, двигатель работает свободнее благодаря устранению препятствия, мешавшего свободному отводу выхлопа;
• уменьшается расход топлива;
• возможно без последствий перейти на менее качественное топливо, поскольку снижается чувствительность систем;
• если сдать вырезанный кат в специальный пункт приема автомобильных катализаторов, то можно получить за него неплохую сумму.

Однако есть и сопутствующие неприятные мелочи. Основной недостаток удаления автоката, как очевидно, кроется в ухудшении качества состава отработанных газов. В результате автомобиль, лишенный нейтрализатора выхлопных газов, своими выбросами гораздо разрушительнее воздействует на окружающую среду. Также, если удалить катализатор и не поставить замену либо непрофессионально установить аналог, при движении авто может прослеживаться появление неприятного дребезжащего звука. Кроме того, у владельца машины могут возникнуть трудности при прохождении техосмотра.

продать катализаторПосмотреть контакты

Для чего нужен катализатор?

Автор: Новости IGIS.ru • Дата публикации: 01.04.2021

Каталитический нейтрализатор — одна из самых дорогостоящих деталей автомобиля. Именно по этой причине не нужно выбрасывать нерабочую запчасть после ее снятия или замены. На старом катализаторе можно неплохо заработать, ведь прием катализаторов на AutoCatalystMarket проводится в многих регионах страны. Здесь вы сможете быстро продать вышедшую из строя деталь по выгодной цене, предварительно проконсультировавшись с менеджером компании в онлайн-режиме.

Но что дает катализатор и для чего применяется в конструкции автомобиля?

Что такое каталитический нейтрализатор

Многие автолюбители, особенно не совсем опытные, узнают о такой части автомобиля только от автомехаников при поломке машины. В народе деталь называется катализатором, хоть официально носит название намного длиннее: автомобильный каталитический нейтрализатор выхлопных газов.

Так зачем же он нужен? А используется катализатор для очищения вредных для окружающей среды элементов. Происходит это методом их принудительного догорания в результате химических реакций. Таким образом, углеводороды, окись азота и окись углерода трансформируются в катализаторе в воду, углекислый газ и азот. Эти микроэлементы считаются менее вредными для окружающей среды чем предыдущие.

Данная деталь является дорогостоящей исходя из ее конструкции, в которой используются:

•  дорогая керамика;
•  родий;
•  платина;
•  палладий.

Катализатор не предусмотрен для длительной эксплуатации. Так как внутренняя его часть состоит из мелких каналов, внешне похожих на соты, они со временем засоряются сажей и другими веществами. При снижении пропускной способности, каталитический нейтрализатор теряет свои функции. За счет того, что отработанные газы не могут свободно через него проходить, они начинают «душить» двигатель, что может привести к серьезным неисправностям в его работе и даже к поломке.

Негативное воздействие на катализатор оказывает езда по плохим дорогам и постоянная вибрация. От тряски внутренняя часть может ударяться об внешнюю оболочку и со временем потрескаться.

Мало какой катализатор доживает до пробега больше 100–120 тысяч км. И в большинстве случаев деталь, после поломки, не подлежит восстановлению.

Что влияет на срок эксплуатации катализатора

Наиболее вредит катализатору проблема с системой зажигания автомобиля. Если цикл настроен неправильно, недогоревшая в цилиндре топливная смесь может оседать на стенках сот и закупоривать их. То же самое происходит, при попадании масла в топливную систему. Если легкий налет сажи еще можно продуть, продлив срок работоспособности нейтрализатора, то шлаки прикипают к его элементам и деталь становится непригодной к реставрации.

Такой же негативный эффект несет и слишком резвый режим езды. В любителей «топить тапку в пол» катализатор выходит из строя намного быстрее. Это начинает ощущаться, когда двигатель заметно теряет в мощности, а расход топлива увеличивается.

Оставьте первый комментарий

Похожие материалы

Почему важны катализаторы? — Advanced ChemTech

Скорее всего, вы уже слышали о катализаторах. Но знаете ли вы, что они собой представляют и для чего используются?

Эти вещества используются для ускорения химических реакций. Например, никель используется при гидрогенизации пальмового масла в маргарин, катализатор расщепляет бумажную массу, чтобы сделать ее гладкой, а другие катализаторы используются в процессе производства для уменьшения образования вредных побочных продуктов, токсинов и химических веществ.

Использование катализатора для многочисленных химических реакций имеет ряд преимуществ. Вы можете не только ускорить реакцию, но и уменьшить количество вредных побочных продуктов, создать новые продукты и вещества и лучше контролировать результат конечного продукта.

Итак, имея это в виду, оставшаяся часть этой статьи будет обсуждать, почему катализаторы важны, как они работают в отношении химических реакций и живых организмов и многое другое.

Как работает катализатор?

Итак, знайте, что вы знаете, что такое катализатор и что они используются во многих химических реакциях — как они на самом деле работают?

Во время химической реакции молекулы разрывают химические связи между атомами. Новые связи также образуются с другими атомами. Для протекания любой химической реакции необходима определенная энергия активации.

Чем выше требуемая энергия, тем больше времени потребуется для завершения реакции от начала до конца.

Но когда вы вводите катализатор, вы можете ускорить реакцию, разрушая и перестраивая атомы и структуры за счет снижения необходимой энергии активации.

Это ключ к пониманию катализа.

Проще говоря, катализаторы помогают молекулам разрывать химические связи между атомами и образовывать новые связи с другими атомами намного быстрее, чем без использования катализатора.

Почему катализаторы играют важную роль в химических реакциях?

Когда происходит химическая реакция, связи между атомами разрываются, перестраиваются и перестраиваются, образуя новые молекулы.

Как упоминалось ранее, когда вы вводите катализатор в химическую реакцию, энергия активации снижается. Это облегчает разрушение атомов и образование новых химических связей для производства новых веществ, элементов и продуктов.

Но почему они важны именно в химических реакциях?

Помимо ускорения химической реакции, они более энергоэффективны, а также могут уменьшить количество нежелательных побочных продуктов за счет процесса, называемого селективностью. Это позволяет производить новые материалы и продукты с меньшим количеством негативных побочных эффектов для совершенно новых применений.

В основном известно, что нежелательные побочные эффекты традиционных химических реакций вредны для окружающей среды, будь то вредные токсины или повышенный расход энергии.

Использование катализаторов в химии изменило способ производства многих химикатов и других продуктов. Например, теперь мы можем создавать экологически чистые источники топлива, удобрения и даже биоразлагаемые пластмассы.

Это означает, что мы можем не только создавать лучшие продукты, но и заботиться об окружающей среде и уменьшать количество вредных побочных продуктов, которым мы подвергались ранее. Это победа, победа.

Почему катализаторы важны для живых организмов?

Знаете ли вы, что человеческий организм тоже работает на катализаторах? Это белки, известные как ферменты, которые помогают вам двигаться, переваривать пищу и вырабатывать энергию. Сказать, что катализаторы фундаментальны, было бы преуменьшением.

Использование катализаторов для многих реакций может помочь сделать вещи более экологичными — они также лучше для живых организмов.

Например, использование катализаторов может помочь производить меньше токсичных побочных продуктов, включая пестициды, топливо и чрезмерный расход энергии, что вредно для окружающей среды. Только подумайте о белых медведях.

Таким образом, причины использования катализатора обычно двояки: вы сокращаете время, необходимое для протекания химической реакции, и вы уменьшаете количество вредных и потенциально токсичных побочных продуктов, образующихся в результате реакции.

Связанный: Каковы наилучшие способы уменьшить глобальное потепление?

В заключение 

Хотя вы, вероятно, никогда не задумывались о катализаторах со времен уроков естествознания, они являются неотъемлемой частью жизни.

Верно: они не только используются в организме для многих химических реакций, но и ежедневно используются для многочисленных химических реакций, уменьшая количество токсичных побочных продуктов, ускоряя производство и производя совершенно новые продукты.

Итак, подумайте о том, как катализаторы влияют на вашу повседневную жизнь, от автомобилей, которые вы водите, до лекарств, которые вы принимаете, и даже от бумаги, на которой вы пишете.

На пути к лучшему катализатору

Лия Берроуз, SEAS Communications

(КЕМБРИДЖ, Массачусетс) — В конце 1700-х годов шотландский химик по имени Элизабет Фулхейм обнаружила, что определенные химические реакции происходят только в присутствии воды и что при к концу этих реакций количество воды не истощалось. Фулхейм был первым ученым, продемонстрировавшим силу катализатора — материала, который может ускорить химическую реакцию, не поглощаясь ею.

Play

Институт Висса разрабатывает новый тип покрытия для каталитических нейтрализаторов, который, вдохновленный наноразмерной структурой крыла бабочки, может значительно снизить стоимость и повысить эффективность технологий очистки воздуха, сделав их более доступными для все. Фото: Институт Висса при Гарвардском университете

Двести лет спустя катализаторы стали одним из двигателей современной жизни. Химическая промышленность использует катализаторы для 90% своих процессов — от очистки нефти, превращения нефти в пластик и производства удобрений, продуктов питания и лекарств до очистки воздуха от вредных загрязнителей, выбрасываемых автомобилями и заводами.

Разработка каталитических систем для такого широкого спектра применений — непростая задача. Катализаторы должны быть интегрированы в системы, охватывающие широкий диапазон размеров, форм и составов материалов, и контролировать множество химических реакций в самых разных условиях. Кроме того, в большинстве специализированных катализаторов используются редкие и дорогие металлы, такие как платина, палладий и родий, нанесенные на металлическую или оксидную матрицу с большой площадью поверхности.

Теперь группа исследователей из Института Висса при Гарвардском университете и Гарвардской школы инженерии и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS) разработала и протестировала новый подход к оптимизации конструкции настраиваемых каталитических систем.

Исследование, проведенное под руководством Джоанны Айзенберг, члена основного факультета Института Висса, описано в серии статей, опубликованных в журналах Advanced Materials , Advanced Functional Materials и Chemistry — A European Journal . Айзенберг также является профессором материаловедения Эми Смит Берилсон и профессором химии и химической биологии.

У природы были миллиарды лет исследований и разработок, направленных на совершенствование конструкции каталитических систем.

Таня Ширман

Одной из самых больших проблем в разработке эффективных катализаторов является проектирование наноструктурированных пористых твердых тел, на которых и в которых происходят реакции. В течение долгого времени исследования Айзенберга были сосредоточены на изучении сложных природных микро- и наноструктурированных материалов, таких как радужные опалы или крылья бабочки, и на изучении того, как биология контролирует химию и морфологию своих наноразмерных строительных блоков. Вдохновленная природными процессами, группа исследователей разработала методологию создания совершенных, высокоупорядоченных, похожих на опал микроматериалов для широкого спектра каталитических и фотокаталитических реакций.

Для создания этих структур исследователи внедрили метод совместной сборки, при котором крошечные сферические частицы и прекурсоры матрицы осаждаются одновременно из единой смеси для создания бездефектных пленок более чем в сантиметровом масштабе. Исследователи продемонстрировали этот процесс на широко используемых каталитических материалах, в том числе на оксиде титана, оксиде алюминия и цирконии, содержащих различные моно- и полиметаллические наночастицы.

«Расширение этой методологии на небиологические кристаллические материалы приведет к созданию микромасштабных архитектур с улучшенными фотонными, электронными и каталитическими свойствами», — сказала соавтор Таня Ширман, научный сотрудник по развитию технологий в Институте Висса и научный сотрудник SEAS.

При разработке самих каталитических частиц исследователи также обратились к природе, вдохновившись биокатализаторами, такими как ферменты. В биологических системах наноразмерные каталитические материалы прикрепляются к более крупным объектам, таким как белки и клетки, которые самоорганизуются, образуя более крупные сети точно спроектированных каталитических центров.

Новая технология вдохновлена ​​наноструктурой крыла бабочки, которая является пористой, отталкивает воду и преломляет свет. Предоставлено: Shutterstock/Ондрей Просицки

«У природы были миллиарды лет исследований и разработок, чтобы усовершенствовать дизайн каталитических систем», — сказала Таня Ширман. «В результате они невероятно эффективны и позволяют координировать и настраивать сложные реакции за счет оптимального расположения каталитических комплексов».

Исследователи воспроизвели иерархическую архитектуру природных катализаторов, разработав модульную платформу, которая создает сложные катализаторы из органических коллоидов и неорганических каталитических наночастиц. Команда может контролировать все, от состава, размера и размещения каталитических наночастиц до размера коллоида, формы и соединения, а также общей формы и структуры сети. В полученных каталитических системах используется значительно меньшее количество драгоценных металлов, чем в существующих катализаторах.

«Драгоценный металл — очень ограниченный ресурс», — сказал соавтор Элайджа Ширман, научный сотрудник Института Висса и SEAS. «Оптимизируя дизайн и сводя к минимуму количество драгоценных металлов, используемых в каталитических системах, мы можем создавать более устойчивые катализаторы в целом и использовать каталитические материалы способами, которые в настоящее время недоступны».

Метод относительно прост: во-первых, каталитические наночастицы прикрепляются к коллоидам с помощью различных химических и физических связей. Покрытые наночастицами коллоиды затем помещают в раствор предшественника матрицы и позволяют им самостоятельно собираться в желаемую структуру, которую можно контролировать, ограничивая сборку определенной формой. Наконец, коллоиды удаляются, так что формируется структурированная сеть, украшенная наночастицами, частично встроенными в матрицу. Эта иерархическая пористая структура с прочно прикрепленными каталитическими центрами максимально увеличивает площадь поверхности для каталитической реакции и повышает надежность катализатора.

«Наша синтетическая платформа позволяет нам взять компоненты сборки и сформировать полностью взаимосвязанную, высокоупорядоченную пористую микроархитектуру, в которую уникальным образом включены каталитические наночастицы», — сказала Таня Ширман. «Это обеспечивает исключительную механическую, термическую и химическую стабильность, а также большую площадь поверхности и полную доступность для диффундирующих реагентов».

Архитектура, вдохновленная крыльями бабочки, позволяет стратегически размещать катализаторы из драгоценных металлов (белые) на пористом каркасе (серые), чтобы каталитическая реакция была намного более эффективной и рентабельной. Предоставлено: Институт Висса при Гарвардском университете

«Технология, разработанная в моей лаборатории, особенно перспективна для преодоления разрыва между современными исследованиями и разработками и реальными приложениями», — сказал Айзенберг. «Благодаря своей модульной конструкции и возможности настройки эту структуру можно использовать в различных областях, от синтеза важных химических продуктов до борьбы с загрязнением окружающей среды. Наши результаты ясно показывают, что теперь мы можем создавать лучшие катализаторы, использовать меньше драгоценных металлов и совершенствовать известные каталитические процессы».

В настоящее время эта технология проверяется и разрабатывается для коммерческого использования Институтом Висса.

В настоящее время команда Айзенберга занимается разработкой катализаторов следующего поколения для ряда применений — от технологий очистки воздуха и каталитических нейтрализаторов до усовершенствованных электродов для каталитических топливных элементов — надеясь вскоре протестировать свои конструкции в реальных системах.

Команда недавно заняла второе место в конкурсе инноваций президента Гарварда, который определяет и продвигает перспективные технологические предприятия, которые могут оказать значительное влияние на общество и окружающую среду.