Устройство и принцип работы каталитического нейтрализатора
В составе выхлопных газов автомобиля содержится довольно много токсичных веществ. Для предотвращения их попадания в атмосферу используется специальное устройство, получившее название «каталитический нейтрализатор» (более известный как «катализатор»). Он устанавливается на автомобилях, оснащенных двигателями внутреннего сгорания, работающих как на бензине, так и на дизельном топливе. Зная принцип работы катализатора, вы сможете понять важность его работы и оценить последствия, которые может вызвать его удаление.
Как прочистить катализатор
Есть несколько способов, как прочистить катализатор самостоятельно. В зависимости от того, насколько загрязнен катализатор, целесообразно выбрать тот или иной метод его очистки.
Очистка катализатора наждачной бумагой
Если продукты горения не сильно и не массово «прикипели» к фильтрующему элементу катализатора, можно их удалить при помощи обычной наждачной бумаги.
Сделать это достаточно просто:
- Потребуется взять мелкозернистую наждачную бумагу и снять катализатор;
- Далее осторожно, не сильно надавливая на «соты», нужно круговыми движениями счистить образовавшийся налет;
- Когда фильтрующий элемент будет очищен, остатки загрязнений выдуваются при помощи сжатого воздуха.
Важно: В процессе очистки катализатора наждачной бумагой, нельзя переусердствовать с силой нажатия. Чаще всего «соты» каталитического нейтрализатора выполняются керамическими. Если на них нажать слишком сильно, они рискуют поломаться, и потребуется покупать новый катализатор.
Очистка сильных загрязнений катализатора химическими средствами
Если катализатор сильно загрязнен, можно применить «химию» для его очистки. В автомобильных магазинах можно найти специальные средства для промывки и восстановления катализатора. Если приобрести такое средство нет возможности, с задачей очистки фильтрующего элемента справится жидкость для карбюратора или этанол.
Выполнять очистку катализатора специальными химическими средствами следует в соответствии с инструкцией. Если используется жидкость для карбюратора, процесс очистки следующий:
- Необходимо взять пластмассовую тару, подойдет ведро, в котором вертикально сможет находиться катализатор;
- Далее катализатор снимается с автомобиля и осматривается на наличие повреждений. Если они отсутствуют, можно приступать к очистке, в ином случае придется задуматься о замене фильтрующего элемента;
- «Соты» катализатора обильно поливаются средством для очистки карбюраторов, после чего деталь оборачивается тряпками и помещается в пластиковую тару;
Конструкция и функции катализатора
Нейтрализатор является частью системы выхлопа. Он располагается сразу за выпускным коллектором двигателя. Катализатор состоит из:
- Металлический корпус (монтажный мат), имеющий входной и выходной патрубки.
- Керамический блок (монолит). Представляет собой пористую структуру с множеством ячеек, которые увеличивают площадь соприкосновения выхлопных газов с рабочей поверхностью.
- Каталитический слой — специальное напыление на поверхностях ячеек керамического блока, состоящее из платины, палладия и родия. В последних моделях для напыления иногда используется золото — драгоценный металл, который имеет более низкую стоимость.
- Металлический кожух. Выполняет функции теплоизоляции и защиты катализатора от механических повреждений.
Главная функция каталитического нейтрализатора — это нейтрализация трех основных токсических компонентов отработавших газов, поэтому он получил свое название — трехкомпонентный. Вот эти нейтрализуемые компоненты:
- Окислы азота NOx – компонент смога, причина кислотных дождей, ядовиты для человека.
- Угарный газ СО – смертельно опасен для человека при концентрации в воздухе от 0,1%.
- Углеводороды CH – компонент смога, отдельные соединения канцерогены.
Способы очистки и применяемые средства
Автолюбителями и мастерами станций технического обслуживания практикуется 3 способа очищения катализатора от масляного нагара и сажи:
- Профилактическая чистка моющим средством производится на пробеге 70–100 тыс. км без снятия с автомобиля.
- Механическая очистка.
- Многократная промывка.
Последние 2 варианта подразумевают демонтаж и частичную разборку нейтрализатора.
Для профилактического обслуживания катализаторов в продаже имеются специальные жидкости типа Hi-Gear HG3270. Средство просто выливается из флакона в топливный бак, дальше авто эксплуатируется в прежнем режиме. Удаленная из агрегата сажа вылетает наружу вместе с выхлопными газами.
Для механической чистки надо располагать компрессором и подготовить мелкую наждачную бумагу. Метод нельзя назвать удачным, поскольку удаляются лишь наружные загрязнения, в глубине керамических сот часть нагара остается.
Читать дальше: Прошивка шоуми g800 str
Часто используемое химическое средство для очистки снятого нейтрализатора – аэрозольная жидкость типа ABRO, применяемая для промывки карбюраторов.
Проверено практикой, что вреда дорогому каталитическому покрытию жидкость не наносит. Иногда на собственный страх и риск автолюбители пользуются керосином, этанолом и другой химией, но подобные народные средства лучше не применять. Неизвестно, как они воздействуют на дорогостоящий элемент конкретного автомобиля.
Принцип действия катализатора
На практике трехкомпонентный каталитический нейтрализатор имеет следующий принцип действия:
Выхлопные газы из двигателя попадают внутрь керамических блоков, где проникают в ячейки, полностью заполняя их.
Металлы-катализаторы палладий и платина провоцируют реакцию окисления, в результате которой несгоревшие углеводороды СН преобразуются в водяной пар, а угарный газ СО в углекислый.
Восстановительный металл-катализатор родий преобразует NOx (оксид азота) в обычный безвредный азот. В атмосферу выпускаются очищенные отработавшие газы.
Если в автомобиле установлен дизельный двигатель, то возле катализатора всегда находится сажевый фильтр. Иногда эти два элемента могут быть совмещены в единую конструкцию. Рабочая температура катализатора играет решающую роль в эффективности процесса нейтрализации токсичных компонентов. Реальное преобразование начинается только после достижения 300°С. Идеальной, с точки зрения эффективности и срока службы, считается температура от 400 до 800°С. В диапазоне температур от 800 до 1000°С наблюдается ускоренное старение нейтрализатора. Длительная работа при температуре свыше 1000°С оказывает губительное воздействие на катализатор. Альтернативой керамике, выдерживающей высокие температуры, является металлическая матрица из гофрированной фольги. Катализаторами в такой конструкции выступают платина и палладий.
Принцип работы
В химии катализатор — это вещество, ускоряющее или вызывающее химическую реакцию, но само при этом не расходующееся. Такими веществами являются золото, никель, палладий, медь, родий, хром и большинство драгоценных и редких металлов.
В процессе работы автомобильного двигателя образуются выхлопные газы. Эти газы попадают в выпускной коллектор и далее — в каталитический преобразователь.
Выхлопной газ, состоящий из токсичных веществ, проходит через структуру нейтрализатора. Вещества-катализаторы в составе конвертера вызывают химические реакции, преобразующие вредные вещества в безвредные.
Современный нейтрализатор использует два катализатора, а именно — катализатор восстановления и катализатор окисления.
Катализатор окисления изготовлен из палладия и платины, а катализатор восстановления — из родия и платины. В результате реакций в каталитическом преобразователе образуются: углекислый газ, азот, вода.
Что ценного в катализаторах
К сожалению, ценного там оказалось много. В роли катализаторов пришлось применить благородные металлы, наиболее подходящие для этой цели.
Дошло до того, что самым дешёвым из них оказалось золото, но чаще приходится использовать платину, палладий и родий. Многим известно, что эти элементы существенно дороже всем понятного золота.
Одновременно с применением столь недешёвых компонент потребовалось создать геометрически непростую структуру, обеспечивающую контактирование каталитического вещества со всем объёмом выпускаемого цилиндрами газа. Это мельчайшие керамические или металлические соты, сквозь которые и продувается весь поток выхлопа.
В результате автомобиль приобрёл сложное, массивное и дорогое устройство в виде металлического корпуса, высокотехнологичной начинки, да ещё и обрамлённое контрольными датчиками с двух сторон, непрерывно следящими за его сохранностью и правильной работой.
Экологичность даром не даётся. Да и на этом прогресс не остановился, дальнейшее ужесточение требований законодателей продолжает влиять на появление дополнительных систем очистки выхлопа.
Как правильно чистить катализатор: пошаговое руководство
Что касается профчитски средствами наподобие Hi-Gear, то для этого достаточно вылить содержимое баллона в бензобак. Дальше химикаты выполнят все сами, вам вмешиваться в процесс не нужно. Но как промыть катализатор, если нет возможности использовать такие средства?
В первую очередь нужно отсоединить датчики кислорода и ослабить хомуты, которые удерживают катализатор. Затем выполните несколько манипуляций:
- Потребуется на первом шаге компрессор, способный накачать около 9 Бар давление. Тщательно нужно продуть нейтрализатор с двух сторон.
- Мелкой наждачной бумагой аккуратно обработайте внешние поверхности сот.
- Наполните соты пеной для чистки карбюраторов.
- Оберните агрегат в ветошь и подождите 15-20 мин.
- Включите горячую воду и вымойте все внутренности, после чего потребуется высушить все компрессором.
- При необходимости манипуляции повторяются несколько раз, покуда не будут все соты просматриваться.
Мы рассмотрели, как промыть катализатор своими руками. Но вполне возможно, что загрязнения не поддаются чистке, аэрозоль для карбюраторов не действует. Поэтому допускается прибегнуть к крайним мерам. Для этого разбавьте керосин растворителем 646 или ацетоном (в пропорции 4 к 1). Катализатор погрузите в этот состав примерно на сутки, после чего повторите чистку воздухом и аэрозолем.
Читайте НАС ВКонтакте
В дизеле
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.
Виды катализаторов
По своему назначению нейтрализатор может быть двух- или трехкомпонентным.
- В первом случае он выполняет относительно простые функции окисления (дожигания) угарного газа и углеводородов до образования воды и двуокиси углерода.
- Во втором – добавляется сложная способность устройства работать с окислами азота. Особенно много их образуется в современных дизельных и бензиновых моторах, в силу повышения экономичности, которых конструкторам приходится использовать обеднённые и бедные смеси на впуске.
Трёхкомпонентые катализаторы, а именно такие чаще всего применяются, в свою очередь, могут отличаться по конструктивному признаку, изготавливаясь на базе керамических или металлических сотовых изделий.
Керамические относительно дешевле, но не обладают высокой механической прочностью и долговечностью, склонны к растрескиванию и разрушению, не терпят ударов при наезде на препятствия.
Металлические конструктивы обладают достаточной упругостью, поэтому лучше держат внешние и внутренние удары. Внутренние могут возникать при аномальных процессах горения и разрушительно воздействовать на тонкую сотовую начинку, где, как уже упоминалось, обычно нанесены такие непростые вещества, как платина, палладий и родий.
Но даже металл не спасает от предательского попадания на тонкие соты посторонних веществ из двигателя в виде компонент контрафактных рабочих жидкостей, слишком богатой смеси или всевозможных соединений кремния.
Катализаторы отличаются и по способу их установки. Раньше они располагались в виде врезок выхлопной трубы, подобно глушителям и резонаторам. Но оказалось, что так их очень трудно и затратно прогревать до рабочей температуры, при которой начинаются каталитические реакции.
Поэтому сейчас нейтрализаторы ставят непосредственно за выпускным коллектором, максимально близко к точке выхода раскалённых выхлопных газов. Уже не надо долго ждать выхода прибора на режим, меньше загрязняются кислородные датчики и сокращаются расходы топлива на поддержание температуры.
Ремонт катализатора: суть услуги
Это достаточно сложный элемент автомобиля, поэтому его ремонт заключается в обычной замене. Первоначально осуществляется вырезание катализатора, забитого отходами сгорания, после чего происходит установка нового устройства. Существует три способа проведения таких работ:
- Установка оригинального оборудования от производителя. Этот способ является сравнительно дорогим, но он обеспечивает максимальное качество.
- Ремонт глушителей и катализаторов посредством установки универсальной модели этого оборудования. Этот способ считается наиболее приемлемым. Наши специалисты используют универсальные катализаторы от таких производителей как Bosal, Asso, Walker, Fenno и JP.
- Замена катализатора на пламегаситель. Для этого потребуется вырезать катализатор, выполнить удаление его сотовой конструкции и переделать в резонатор. Такой способ является сравнительно недорогим. Однако пламегасители не способны максимально нейтрализовать токсичность выхлопов.
Срок службы катализатора
Средний ресурс катализатора составляет 100 тыс. километров пробега, но при правильной эксплуатации он может исправно функционировать и до 200 тыс. километров. Основные причины раннего износа — неисправность двигателя и качество топлива (топливовоздушной смеси). При наличии обедненной смеси происходит перегрев, а при слишком богатой возникает засорение пористого блока остатками несгоревшего топлива, что препятствует протеканию необходимых химических процессов. Это приводит к тому, что срок службы каталитического нейтрализатора существенно снижается. Еще одной распространенной причиной неисправности керамического катализатора являются механические повреждения (трещины), возникающие при механических воздействиях. Они провоцируют быстрое разрушение блоков. При возникновении неисправностей работа каталитического нейтрализатора ухудшается, что фиксируется при помощи второго лямбда-зонда. В этом случае электронный блок управления сообщит о неисправности, выдав на приборной панели ошибку «CHECK ENGINE». Также признаками выхода из строя являются дребезжание, увеличение расхода топлива и ухудшение динамики. В этом случае его меняют на новый (оригинального производства или универсальный). Почистить или восстановить катализаторы невозможно, а поскольку это устройство имеет высокую цену, многие автомобилисты предпочитают просто удалить его.
Способы и средства для чистки
На сегодняшний день существует несколько вариантов очистки катализатора от сажи и нагара. Основными из них являются:
- Очистка в целях профилактики с помощью чистящего средств проводится при пробеге от 70 000 до 100 000 км без предварительного демонтажа с машины.
- Механическая чистка.
- Тщательная промывка.
Будет полезно: На какие диски лучше ставить зимнюю резину?
В последних двух случаях предполагается снятие и неполная разборка катализатора. Для профилактики можно приобрести специальные составы. К примеру, средство Hi — Gear HG 3270 пользуется особой популярностью среди автомобилистов. Смесь просто наливается в бак с топливом, после чего транспорт можно продолжать использовать в обычном режиме.
Механическая прочистка выполняется с помощью мелкой наждачки и компрессора. Эта методика не особо эффективная, так как при этом устраняются только загрязнения снаружи, то есть нагар и сажа останутся в сотах.
Специалисты из автосервисов советуют для чистки разобранного катализатора пользоваться жидкостью ABRO. Несмотря на то что она применяется для обслуживания карбюраторов, нейтрализатору она тоже может стать очень полезной. Любители иногда пытаются промыть катализатор на машине с помощью этанола, керосина и иных химических веществ. Но лучше не экспериментировать с подобными веществами.
Можно ли удалить катализатор?
При удалении катализатора его очень часто заменяют на пламегаситель. Последний выравнивает поток выхлопных газов. Его установка рекомендуется для устранения неприятных шумов, которые возникают при удалении катализатора. При этом, если вы выбрали именно удаление, лучше полностью снять устройство и не прибегать к рекомендациям некоторых автомобилистов пробить в нем отверстие. Подобная процедура улучшит ситуацию только на время. В автомобилях, соответствующих экологическим стандартам Евро-3, помимо удаления катализатора необходима перепрошивка электронного блока управления. Ее обновляют до версии, в которой отсутствует каталитический нейтрализатор. Также можно установить эмулятор сигнала кислородного датчика, который избавит от необходимости перепрошивать ЭБУ.
Что такое катализатор, его типы
По своей сути катализатор является фильтром, который очищает выхлопы при прохождении через систему. Мы осуществляем все возможные виды ремонта глушителей, а также удаление катализаторов в Москве. Необходимо вырезать катализатор у иномарки? Нет проблем! Компания обслуживает автомобили таких марок, как: Acura, Audi, BMW, Chevrolet, Chrysler, Dodge, Ford, Honda, Hyundai, Infiniti, Jeep, Kia, Land Rover, Lexus, Mazda, Mercedes, Mitsubishi, Nissan, Opel, Peugeot, Porshe, Renault, Skoda, Subaru, Suzuki, Toyota, Volkswagen, Volvo.
Кроме того, установка и удаление катализаторов возможны и на других моделях, не включенных в этот список.
| Наименование работ: | Цена: |
| Диагностика и дефектовка выхлопной системы | бесплатно |
| Замена катализатора (деталь+работа) | от 5000 руб. |
| Установка мини-катализатора(эмулятора лямбда-зонда) | от 1000 руб. |
Наш прайс-лист
