Роль катализатора в автомобиле. – виды и принцип действия. Что такое катализатор в автомобиле?

› Что такое катализатор и как это работает

На протяжении многих лет авто производители создают много усовершенствований в автомобильных двигателях и топливных системах, чтобы идти в ногу со временем и, безусловно, с законами, направленными на улучшение экологической ситуации на фоне выбросов автомобилей. Одно из кардинальных таких усовершенствований произошло в 1975 году с интересным устройством под названием катализатор. По сути работа катализатора заключается в преобразовании вредных веществ в менее вредные выбросы, прежде чем они покинут выхлопную систему автомобиля.
howcarworks.ru/sites/defa…_203815.jpg?itok=kxrMp1JZ

В дизельных транспортных средствах используется катализатор окисления, который в основном конвертирует углеводороды. В случае старых автомобилей переоснащение каталитического нейтрализатора часто стоит того, потому что оно позволяет достичь более благоприятного уровня выхлопных газов. Это может привести к значительному снижению налогов. Экономичным вариантом является мини-кошка. Независимо от того, какой дефект каталитического нейтрализатора может определяться в основном измерением значений выхлопных газов.

Почему и как катализатор выходит из строя

Кроме того, странные звуки грохота могут быть признаком неисправного каталитического нейтрализатора. Если обнаружено, что есть ущерб, обмен должен быть выполнен незамедлительно. Не более того, во время регулярного анализа устаревших газов, значения выхлопных газов должны быть в порядке. Однако, по соображениям охраны окружающей среды, не рекомендуется слишком долго ждать установки нового кота.

Катализатор - это удивительно простое устройство, однако, оно оказывает невероятно большое влияние на экологию нашей планеты. В этой статье Вы узнаете, какие загрязняющие вещества производятся двигателем, что такое катализатор и как катализатор работает, имея дело с каждым из этих загрязняющих веществ, чтобы помочь уменьшить выбросы из транспортных средств.

В большинстве автомобилей каталитический нейтрализатор расположен между ламдазондом и коллектором. Выпускную систему необходимо разобрать в этот момент, чтобы удалить старый каталитический нейтрализатор и использовать новую модель. Как правило, удаление осуществляется с помощью режущего диска. Обычно для обеспечения безопасности нового кота требуется сварочная работа. В качестве альтернативы также может быть предусмотрен фланец.

Наши советы по покупкам помогут вам быстро найти нужный катализатор

Заказ и покупка катализатора быстро и просто - в следующих строках мы дадим вам несколько практических советов по покупкам. Мы покажем вам, что вам следует искать при покупке вашего катализатора! С нашими советами по покупкам вы найдете правильный новый или использованный катализатор для своего автомобиля, и вы можете установить его самостоятельно или эксперт в мастерской!

Какие загрязнения производит автомобиль?

В целях сокращения выбросов, современные автомобильные двигатели тщательно контролируют количество сгораемого в нём топлива. Они пытаются сохранить соотношение воздух-топливо очень близким к стехиометрической точке, которая является идеальным соотношением воздуха к топливу. Теоретически, при таком соотношении, всё топливо будет сожжено, используя весь кислород из поглощаемого воздуха. Для бензина стехиометрическая точка составляет около 14.7:1 - это означает, что на каждый литр бензина будет сожжено 14,7 граммов воздуха. Смесь топлива на самом деле колеблется от идеального соотношения совсем немного во время работы двигателя. Иногда смесь может быть бедной (соотношение воздух-топливо выше, чем 14,7), а в других случаях смесь может быть обогащённой (соотношение воздух-топливо ниже, чем 14,7).

Катализатор слева или справа?

Это самый важный номер при покупке запасных частей. Тогда вы можете быть уверены, что замещающий катализатор является правильным катализатором для вашего автомобиля. Пожалуйста, имейте в виду, что есть автомобили с катализатором, установленным слева и справа. Пожалуйста, обратите внимание на то, что вы заказываете правильный катализатор для своего автомобиля.

На новых катализаторах поставщики обычно дают гарантию на 24 месяца или на определенный пробег. В используемом каталитическом конвертере он выглядит по-другому: некоторые дилеры не дают гарантии на использованный каталитический нейтрализатор, другие - на месячную гарантию или даже дольше. Как правило, в гарантии действительно не говорится о фактическом состоянии используемого катализатора. С гарантией вы, однако, несколько лучше защищены, если ваш замещающий катализатор не соответствует вашим ожиданиям.

Основными веществами в выхлопных газах двигателя автомобиля являются:

Азот (N2) - воздух на 78 процентов состоит из газообразного азота, и большая часть этого азота проходит прямо через двигателя автомобиля и выходит, не вступив ни с чем в химическую реакцию.
Углекислый газ (CO2) - это один из продуктов сгорания бензина.
Водяной пар (H2O) - и ещё один продукт сгорания.
Эти выбросы, в основном, доброкачественные и не вредят атмосфере и экологии, хотя выбросы углекислого газа, как полагают, способствуют глобальному потеплению. Поскольку процесс сгорания никогда не совершенен, также в автомобильных двигателях производятся некоторые меньшие количества более вредных выбросов. Катализаторы предназначены как раз для снижения содержания именно этих выбросов, а, точнее, трёх самых объёмных и самых вредных:

Пробег и первую регистрацию

И если вы считаете, что это то, что вам не гарантировано, убедитесь, что вы заказываете катализатор для своего автомобиля перед заказом. Сравните описание модели, производителя, модели и типа. Пробег и первая регистрация автомобиля, из которого был изготовлен использованный каталитический нейтрализатор, являются хорошим показателем износа используемого катализатора.

Каково состояние используемого каталитического нейтрализатора?

Обычно производители заявляют о состоянии, в котором используется каталитический нейтрализатор, - если условие хорошее, катализатор обычно несколько дороже. Используемый каталитический нейтрализатор, который находится в удовлетворительном состоянии, экономит вам немного больше денег при покупке запасных частей.

Окиси углерода (СО) - это ядовитый газ без цвета и запаха.
Углеводородов (HC) и летучих органических соединений (ЛОС) - они являются одними из основных компонентов видимого нами дыма, который выходит при работе двигателя из выхлопной трубы автомобиля и производятся в основном из испарившегося, несгоревшего топлива.
Оксидов азота (NO и NO2, вместе называемые NOx) - они являются также "соавторами" белого дыма, а ещё оксиды азота нередко провоцируют кислотные дожди, которые вызывают раздражение слизистых оболочек человека.
Кстати, знаете ли Вы, что, согласно исследованиям, даже новые модели двигателей газонокосилок выбрасывают в воздух в 93 раза больше образующих смог выхлопов, нежели новые модели автомобилей в случае аналогично производимой работы? Это не удивительно, ведь законов, регулирующих выхлопы газонокосилок, не существует ни в России, ни во многих других странах. Тем не менее, введение таких законов только в США (именно там проводилось исследование) может снизить выбросы на эквивалент до 800 000 автомобилей в день, и это впечатляющие цифры.

Катализатор новый или с использованием трассировки

Используемые детали имеют в основном легкие, но иногда и более сильные трассы использования - в зависимости от того, сколько километров они уже были в дороге. Вы не уверены в состоянии используемой части? Тогда, пожалуйста, свяжитесь с продавцом и позвольте отправить фотографии запасной части, если он не установил товар - продавец будет рад помочь вам с любыми вопросами.

Он не подходил!

Вопросы о запасных частях могут быть наилучшим ответом продавца. Поэтому верните свои вопросы о запасной части непосредственно продавцу. На странице продукта вы можете попросить продавца о кнопке к статье. Все прошло нормально, и продавец отправил вам ваш катализатор замены в течение нескольких дней. Прежде чем устанавливать его сейчас: обратите внимание на точность и то, совпадает ли новый со старым катализатором. Если это не так, верните его продавцу. Поскольку катализатор не подходит, и вы пытаетесь его установить, потому что, по вашему мнению, он может поместиться, и что-то сломается, продавец не забирает его обратно.

Как работает катализатор?

Понятие "катализатор" пришло к нам ещё из химии школьной программы, давайте вспомним - катализатор представляет собой вещество, которое вызывает ускорение химической реакции, и при этом сам катализатор в этой реакции не участвует. Точнее, катализаторы прямо участвуют в реакции и влияют на время её течения, но не являются ни реагентом, ни продуктом реакции, которую они катализируют. В человеческом организме ферменты являются по аналогии естественным катализатором, отвечающим за многие необходимые биохимические реакции.

Тогда вы, к сожалению, выглядите. Начало «Истории озоновой дыры» относится к семидесятым и восьмидесятым. Где мир был политически, научно и социально в это время? Эволюционная вера выражается в сложных космических программах, так что обе великие силы регулярно пилотируют космические полеты, мягкую посадку на Марс, ракеты отправляются на дальние планеты, такие как Венера и Нептун, космический челнок развит. В Севесо взрывы выделяются высокотоксичными диоксинами, которые постоянно загрязняют окружающую среду. Ядерный расплав в Чернобыле приводит к выбросу радиоактивности, которая распространяется на большие части Западной Европы.

Генетическая инженерия становится возможной, первые мыши клонируются.
В то же время воспринимаются проблемы прогресса и цивилизации.
Частичный реакционный расплав происходит в ядерном реакторе в Гаррисберге.

Например, в том же году запускается программа развития для замещающих.

Вообще, каталитический нейтрализатор состоит из двух различных типов катализаторов в своей работе: катализатора восстановления и катализатора окисления. Оба типа состоят из керамической структуры, покрытой металлическим каталитиком, обычно платиной, родием и/или палладием. Идея заключается в том, чтобы создать структуру, которая предоставляет максимальную площадь поверхности катализатора в потоке выхлопных газов, а также свести к минимуму требуемое количество катализатора, поскольку материалы для него чрезвычайно дороги. Некоторые из новейших преобразователей даже начали использовать золото, смешанное с более традиционными катализаторами. Золото, кстати, стоит даже дешевле, чем другие перечисленные материалы, но может привести к увеличению окисления.

Это открытие произошло еще 5 лет спустя, а затем все прошло очень быстро. Важные производители немедленно ратифицировали. На приведенном ниже графике показана параллельная деятельность в отрасли. Абсолютная величина резко уменьшается в начале 1990-х годов, что связано с использованием химически совершенно разных альтернатив, То есть, Машиностроение также способствует развитию.

Агентство по охране окружающей среды. Критически, является ли самовоспламенитель «чистым», каким он должен быть, или он тайно выделяет больше загрязняющих веществ? Даже если вы едва можете измерять оксиды азота в качестве частного лица, безусловно, есть указание на слишком высокие выбросы для водителей.

Большинство современных автомобилей оснащено трёхкомпонентными каталитическими нейтрализаторами. Это означает, что они помогают уменьшить количество выбросов трёх самых вредных веществ, перечисленных немного выше в содержимом выхлопов.

Катализатор восстановления является первым этапом каталитического нейтрализатора. Он использует платину и родий, чтобы помочь уменьшить выбросы NOx (оксидов азота). Когда молекулы NO или NO2 вступают в контакт с катализатором, то последний расщепляет его на два компонента, отщепляя атом азота из молекулы и освобождая кислород в известной нам формуле O2. Атомы азота, в свою очередь, вступают в связь с другими атомами азота, которые также производятся катализатором, образуя химический элемент N2 (абсолютно безвредная молекула азота). В виде химической формулы это можно проиллюстрировать таким образом:

Выбросы оксидов азота

Условия горения постоянно меняются

Это не количество сожженных углеродных соединений, а обстоятельства этих. Это должно быть предотвращено многочисленными техническими мерами уже в камере сгорания. Однако, поскольку обязательного введения стандарта отработавших газов Евро-6 осенью этого года уже недостаточно, выхлопные газы до сих пор тщательно очищаются до выхода из выхлопных газов.

Запасы редко доходят до указанного

Это очищает выхлопные газы путем инъекции мочевины. Со средним средним автомобилем около 17 литров жидкости находятся на борту, запас составляет около 000 километров. На практике, однако, редко бывает так, как рассчитывал автор книги Маттиас Книппель.

2NO => N2 + О2 или 2NO2 => N2 + 2*O2
Катализатор окисления является вторым этапом каталитического нейтрализатора. Он уменьшает количество несгоревших углеводородов и окиси углерода при окислении их в катализаторе за счёт платины и палладия. Этот катализатор способствует реакции СО и углеводородов с кислородом в выхлопных газах. Например:

Он отказался от рекомендаций по покупке - именно из-за проблемы с оксидом азота. В случае острой поездки на автомагистрали ожидается гораздо более высокий спрос. Если очистка выхлопных газов действительно работает, перед сигнальными лампами на приборной панели следует приближаться раньше, и на бортовом компьютере должна потребоваться новая мочевина. Но также и то, что он делает это вообще. Все остальное было бы проблемой.

Используя высокоэффективные покрытия и обрабатывая высококачественные материалы, мы поставляем высококачественные катализаторы. Способ действия катализаторов. Может быть, вы слышали о катализаторе раньше. Вы должны иметь дело с катализаторами каждый день, даже если вы этого не осознаете. Катализаторы находятся в автомобилях, в промышленности, но и в вашем теле! Они могут ускорить реакцию и убедиться, что вам не нужно столько энергии, чтобы реактивировать. Посмотрите это видео, тогда вы знаете, что такое катализаторы и как они работают.

2CO + O 2 => 2CO 2

Как работает катализатор?

Есть два основных типа конструкций, используемых в каталитических нейтрализаторах - сотовые и керамические. Большинство автомобилей сегодня используют сотовую структуру.

Третий этап работы катализатора заключается в системе управления, которая контролирует поток выхлопных газов и использует эту информацию для управления системой впрыска топлива в двигатель. Существует кислородный датчик, установленный выше по потоку до катализатора (то есть он ближе к двигателю, чем катализатор). Этот датчик сообщает бортовому компьютеру двигателя, сколько кислорода содержится в выхлопе. Компьютер может увеличить или уменьшить количество кислорода в выхлопных газах, регулируя соотношение воздух-топливо, поступаемое в цилиндры двигателя. Эта схема управления позволяет компьютеру двигателя убедиться, что двигатель работает на близкой к стехиометрической точке, а также что в выхлопе остаётся достаточное количество кислорода, чтобы окисление катализатора позволяло сжигать несгоревшие углеводороды и окись углерода.

Возможно, вы уже знаете автокатализатор. Это катализатор, который позволяет выхлопным газам проходить через автомобили, прежде чем они попадают в атмосферу. Как вы уже слышали, катализаторы могут ускорять реакции. Выхлопные газы из автомобиля не будут обработаны, особенно токсичны для людей и нашей окружающей среды. Поэтому выхлопные газы автомобиля заранее преобразуются в каталитический нейтрализатор в химической реакции. Эта реакция не будет проводиться добровольно, то есть без катализатора!

Теперь давайте посмотрим, как работает автокатализатор. Сжигание топлива производит токсичные соединения, такие как оксиды азота, монооксид углерода и несгоревшие углеводороды. Все эти соединения превращаются в окислительно-восстановительных реакциях на безопасные вещества, такие как диоксид углерода, кислород и азот. Это происходит в автокатализаторе через камеры из керамики и покрыты платиной. Платина действует каталитически и гарантирует, что реакции могут продолжаться.

Каталитический нейтрализатор делает большую работу по снижению загрязнения, но он всё ещё может быть значительно улучшен. Тем не менее, одним из самых больших его недостатков является то, что он работает только при достаточно высокой температуре. Когда Вы только начинаете прогревать свой автомобиль в холодную или тёплую погоду, каталитический нейтрализатор практически ничего не делает, чтобы уменьшить загрязнение в выхлопных газах.

Так что же делает катализатор? Чтобы понять это, давайте посмотрим на диаграмму энергии химической реакции без катализатора. Он показывает вам энергии до и после реакции, а также энергетические состояния во время реакции. Для того чтобы химическая реакция имела место, сначала необходимо добавить энергию, например, в виде тепла. Эта энергия называется энергией активации. Если, например, вы хотите сжечь кусок угля, то есть позволить углероду реагировать с кислородом, недостаточно просто надуть кислород на уголь.

Принцип работы катализаторов

Сначала вы должны нагреть уголь зажигалкой, тогда реакция будет иметь место. На диаграмме энергии вы можете видеть энергию активации как своего рода холм в ходе кривой. С добавленной теплотой вы можете преодолеть это препятствие, энергию активации. Реакция затем происходит совершенно добровольно. В некоторых реакциях это препятствие настолько велико, что вам нужна огромная энергия до того, как произойдет реакция.

Есть простое решение этой проблемы, которое состоит в перемещении катализатора ближе к двигателю. Это означает, что более горячие выхлопные газы достигнут катализатора, и он нагреется быстрее, но это также может уменьшить срок службы нейтрализатора, подвергая его воздействию очень высоких температур. Большинство автопроизводителей позиционируют каталитический преобразователь под передним пассажирским сиденьем - достаточно далеко от двигателя, чтобы поддерживать температуру такого уровня, который не будет вредить ему.
howcarworks.ru/sites/defa…04221_0.jpg?itok=glWtuO0U

Также хорошим способом для сокращения выбросов является предварительный нагрев каталитического нейтрализатора. Самый простой способ для достижения такой цели заключается в использовании электрических нагревателей сопротивления. К сожалению, 12-вольтовые электрические системы на большинстве автомобилей не обеспечивают достаточно энергии или мощности для нагрева каталитического нейтрализатора достаточно быстро. Большинство людей не будут ждать несколько минут, пока каталитический нейтрализатор нагреется. А вот гибридные автомобили, которые имеют в наличии большие высоковольтные блоки батарей, могут обеспечить достаточно энергии, чтобы разогреть каталитический нейтрализатор очень быстро.

Катализаторы в дизельном двигателе работают гораздо хуже в сокращении выбросов NOx. Одной из причин этого является то, что дизельные двигатели имеют более низкую рабочую температуру, чем бензиновые двигатели, и катализатор в целом в дизельном двигателе работает хуже, поскольку он меньше нагревается. Некоторые из ведущих экспертов экологических авто придумали новую систему, которая помогает бороться с этим. Они используют мочевину в решении этой проблемы: прежде чем оксиды азота уходят в катализатор, их принудительно испаряют и смешивают с выхлопом и затем создают химическую реакцию, которая приведёт к сокращению выбросов NOx. Мочевина, также известная как карбамид, представляет собой органическое соединение, изготовленное из углерода, азота, кислорода и водорода. Мочевина содержится в моче млекопитающих и земноводных. Мочевина реагирует с NOx, производя в результате реакции азот и водяной пар и утилизируя более 90 процентов оксидов азота в выхлопных газах.

1 год

Многие автолюбители наверняка слышали про каталитический нейтрализатор (или просто про катализатор) и о том, какую функцию он выполняет в работе выхлопной системы, и автомобиля – в целом. Однако, о его расположении и подробное описание знает не каждый. Ниже постараемся разложить все по «полочкам»: рассмотрим терминологию, предназначение и меры, которые необходимы при его неисправности. Итак, что такое катализатор?

Терминология, принцип действия, конструкция

Что такое катализатор? Каталитический нейтрализатор – один из важнейших узлов, который входит в состав системы выхлопа. Задача данного элемента выхлопа заключается в снижении вредных веществ, которые в виде отработанных газов выходят в атмосферу. Такими веществами, в частности, являются оксиды азота (NO2 и NO), углеводород (CH), окись углерода (СO) – данные химические элементы обладают крайней токсичностью и являются составными смога.

Принцип действия

Катализатор в автомобиле действует по следующему принципу: происходит его нагрев от отработанных газов, а после – в нем догорают вредные химические элементы, в результате чего из выхлопной трубы на выходе получается отходная масса, которая соответствует экологическим нормам.

Каталитический нейтрализатор состоит из керамической (либо металлической) сотовой конструкции. Она увеличивает площадь взаимодействия отработанных газов с поверхностью, покрытой каталитическим слоем. Поверх конструкции отлит специальный платиноиридиевый сплав. Все это обеспечивает реакцию окисления окиси азота и углеводорода. Как итог – на выходе получаются вполне экологичные CO2 и N2.
С чем могут быть связаны возможные неисправности каталитического нейтрализатора?

Что делать, если катализатор вышел из строя?

Вряд ли удастся отремонтировать неисправный каталитический нейтрализатор, поэтому единственный выход – это его замена. Данная процедура может обойтись в весьма кругленькую сумму из-за сложной конструкции катализатора (фланцевые соединения, бак и выпускной коллектор) а также дорогостоящих металлов в его составе. В специализированном автомобильном сервисе могут предложить ряд альтернатив неисправному каталитическому нейтрализатору, но нужно понимать, что вышедший из строя узел восстановлению не подлежит. Итак:

Что происходит с силовым агрегатом при отсутствии катализатора?

Датчик кислорода (лямбда-зонд) служит с целью выявления кислородной концентрации в составе отработавших газов. Именно посредством балансирования стабильного соотношения воздух/топливо в системе выхлопа обеспечивается корректная работа силового агрегата. Вот здесь то и нужен кислородный датчик, находящийся в выхлопной системе. Контроль концентрации кислорода в отработавших газах называется лямбда-регулированием. Зачастую, присутствуют два датчика –один расположен непосредственно перед катализатором, а другой – и за ним.

Датчики необходимы для оптимального соотношения воздуха и горючей смеси, что обеспечивает корректность работы силовой установки.

Два кислородных датчика в системе

Бытует мнение относительно того, что датчик, установленный после нейтрализатора, необходим для определения некорректной работы каталитического нейтрализатора. Что ж, данное утверждение соответствует действительности. Но что случится при удалении катализатора с ЭБУ? Например, нейтрализатор таки снят – тогда второй датчик выявит неполадку и в автоматическом подстроит смесь для уменьшения степени токсичности выхлопа. Но выполнение данной процедуры возможно лишь посредством увеличения процентного соотношения воздуха в горючей смеси. В результате чего смесь обогащается, а это ведет к уменьшению мощностного потенциала двигателя. Проще говоря, ЭБУ переключается в аварийный режим и запускает процесс образования соответствующей усредненной смеси с одной лишь целью – непрекращающейся работы силовой установки. Причем подача топлива является второстепенной задачей.
Чтобы вернуть приемлемый расход топлива, необходимо вывести силовой агрегат из аварийного режима работы в исходный. Для это вышедший из строя каталитический нейтрализатор подвергается замене, а ЭБУ «перепрошивается» на стандарт Евро-2. Либо ставится спец-обманка на второй датчик кислорода.

Вердикт - замена

Итак, мы выяснили что такое катализатор, и для чего он нужен машине. Если данный элемент выхлопа работает корректно, то можно говорить о приемлемом расходе топлива, и в целом – о корректной работе всего силового агрегата. Если же имеются неполадки, то разумным решением, хоть и не самым дешевым будет его полная замена.

КАТЕГОРИИ