Большинство автолюбителей задают вопрос, что такое катализатор в машине, когда обнаруживают неисправности детали. Автомобили, оснащенные каталитическими нейтрализаторами, начали выпускаться в угоду экологам, которая борется за снижение выбросов от двигателей внутреннего сгорания в атмосферу. Потребители неоднозначно относятся к установке этого узла в двигатель, так как его стоимость высока, а ремонт при российском качества бензина требуется достаточно часто. Попробуем разобраться, нужен катализатор двигателю, и как добиться его корректной работы.
Автомобильный катализатор: что это
Каталитический нейтрализатор — элемент выхлопной системы http://drive-land.net/chto-takoe-avtomobilnyj-katalizator-i-zachem-on-nuzhen.html двигателя, предназначен для очистки отработавших газов перед их выбросом в атмосферу. Необходимость разработки данного узла автомобильного мотора возникла в 60-х годах прошлого века, когда мировое сообщество беспокоится о состоянии экологии на планете. В то время уровень выбросов из выхлопных труб автомобилей не был установлен на законодательном уровне.
Катализатор предназначен для нейтрализации вредных выхлопов автомобиля и является частью выхлопной системы авто
Первые стандарты содержания токсичных продуктов в выбросах автомобилей были введены в 1970-м году. Автопроизводителей обязали оборудовать машины устройствами, которые снижают объемы угарного газа и продуктов сгорания углеводородов. С 1975 года каталитический нейтрализатор стал обязательной деталью всех сходящих с конвейера автомобилей.
Производители устанавливают на автомобили три вида катализаторов:
- Керамические — используют механический способ очистки выхлопных газов. Состоят из керамических пластин, покрытых драгоценными металлами. Максимальный ресурс работы этого вида — 100 тысяч километров. Однако при плохом качестве топлива его замена требуется уже после 70-80 тысяч километров пробега.
- Металлические — их начинка состоит из металлических сот, обладающих повышенной упругостью. Конструкция таких деталей надежна и прочнее, в сравнении с керамическими катализаторами.
- Спортивные — самые надежные модели, но при этом имеют высокую стоимость. Изготовлены из металла, но обладают большей пропускной способностью, чем два предыдущих варианта.
Из чего состоит и как работает
Основа катализатора — керамические соты
Конструктивно каталитический нейтрализатор представляет собой выполненную в форме сот керамическую подложку, вставленную в металлический корпус и защищенную теплоизоляционными материалами. Мелкие ячейки прибора имеют специальное покрытие — рабочий состав. Покрывает соты состав — это сплав платины, родия и палладия, драгоценных металлов, стоимость которых превышает золото как минимум в два раза.
Сотовая конструкция катализатора увеличивает площадь соприкосновения токсичных газов с нейтралізуючої их поверхностью. Остатки вредных веществ мгновенно догорают и не попадают в атмосферу.
Катализатор состоит из следующих деталей:
-
- Корпус с входным и выходным патрубками;
- Керамический блок с пористой структурой;
- Каталитический слой — напыление на ячейках керамического блока;
- Датчик (лямбда-зонд) — прибор, который показывает загрязненность газов после очистки;
- Металлический кожух выполняет функцию теплоизоляции и защищает корпус от механических повреждений.
Устройство катализатора в разрезе
Деталь устанавливают после выхлопной трубы двигателя или во фланце выпускного коллектора. Такое расположение необходимо для эффективной работы катализатора, поскольку нейтрализация токсических веществ возможна только при высоких температурах. Работа узла происходит следующим образом:
- Выхлопные газы во входном патрубке направляются внутрь детали и попадают на керамический блок, заполняя ячейки.
- Металлы-катализаторы окисляют несгоревшие углеводороды и угарный газ.
- Восстановительный металл родий нейтрализует оксид азота и превращает его в безвредное вещество.
- Через выходной патрубок в атмосферу выводится чистый газ.
Это важно! Решающую роль в процессе нейтрализации токсичных веществ играет температура процесса. Преобразование возможно при температуре от 300 градусов, однако в основном рабочая температура катализатора автомобиля находится в пределах от 400 до 800 градусов.
В момент прогрева двигателя катализатор не действует, и это является существенным недостатком разработанных на сегодняшний день моделей. Трудности организации надлежащего функционирования узла состоит в опасности его перегрева. Если расположить катализатор ближе к двигателю, срок службы резко уменьшится из-за систематического перегрева. Большинство автопроизводителей располагают деталь в области правого переднего колеса, где существует возможность поддержания температуры на оптимальном уровне.